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Die vorliegende Offenbarung betrifft Hybridfahrzeuge und Verfahren zur Koordination der Energienutzung in diesen Fahrzeugen.
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Hybridelektrofahrzeuge (HEV) umfassen Verbrennungsmotoren, die angehalten und angelassen werden können, während sich das Fahrzeug in Bewegung befindet. Wird der Verbrennungsmotor angehalten, während sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, wird das Hybridfahrzeug in einem „Nur-Elektro“-Modus betrieben. Eine Steuervorrichtung kann in Reaktion auf unterschiedliche Bedingungen, wie z.B. einen niedrigen Batterieladestatus („SOC“), Stopp-(oder „Herunterziehen“-) oder Start-(oder „Hinaufziehen“-)Befehle an den Verbrennungsmotor ausgeben. Steckdosenhybridelektrofahrzeuge („plug-in hybrid electric vehicles“, PHEV) sind im Allgemeinen mit größeren Batterien ausgestattet und können weitere Distanzen überwinden als andere HEV im Nur-Elektromodus.
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Ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein elektrisches Antriebssystem, einschließlich einer Traktionsbatterie, eines Verbrennungsmotors und einer Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, um in Reaktion auf eine voraussichtliche Fahrzeugroute für einen aktuellen Antriebszyklus, der zumindest erste und zweite bevorzugte elektrische Antriebszonen („grüne Zonen“ oder „EV-Zonen“) umfasst, wobei die zweite EV-Zone auf die erste entlang der Route folgt, den Verbrennungsmotor zu steuern, dass er die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter unterschiedliche Schwellenwerte an verschiedenen Abschnitten der Fahrzeugroute auflädt. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, um den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen ersten Schwellenwert und das noch nicht eingetretene Eintreten des Fahrzeugs in die erste EV-Zone zu laden. Die Steuervorrichtung ist zusätzlich dazu ausgebildet, um den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen zweiten Schwellenwert und das bereits eingetretene Eintreten des Fahrzeugs in die erste EV-Zone, aber das noch nicht eingetretene Eintreten in die zweite EV-Zone zu laden. Die Steuervorrichtung ist ferner ausgebildet, um den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen dritten Schwellenwert und das bereits eingetretene Eintreten des Fahrzeugs in die zweite EV-Zone zu laden. Der erste Schwellenwert ist höher als der zweite Schwellenwert, und der zweite Schwellenwert ist höher als der dritte Schwellenwert.
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In manchen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug zusätzlich dazu ein Fahrzeugnavigationssystem. In solchen Ausführungsformen handelt es sich bei der voraussichtlichen Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus um eine durch einen Benutzer ausgewählte Route, die in das Fahrzeugnavigationssystem eingegeben wird. In weiteren Ausführungsformen stellt der erste Schwellenwert einen Batterieladestatusspielraum bereit, der ausreicht, um das Fahrzeug auf der voraussichtlichen Fahrzeugroute in der ersten und zweiten EV-Zone in einem Nur-Elektromodus zu betreiben, und der zweite Schwellenwert stellt einen Batterieladestatusspielraum bereit, der ausreicht, um das Fahrzeug auf der voraussichtlichen Fahrzeugroute in der zweiten EV-Zone im Nur-Elektromodus zu betreiben.
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In manchen Ausführungsformen ist die Steuervorrichtung zusätzlich dazu ausgebildet, um in Reaktion auf einen detektierten Fahrzeugstandort in der ersten EV-Zone, das Fallen des Batterieladestatus unter den zweiten Schwellenwert und einen vorhergesagten Batterieverbrauch aus der ersten EV-Zone auf der Fahrzeugroute im Nur-Elektromodus auszutreten, um ausreichend Batterieladestatus zu erhalten, um auf der voraussichtlichen Fahrzeugroute in der zweiten EV-Zone das Fahrzeug im Nur-Elektromodus betreiben zu können; den zweiten Schwellenwert um eine Ladungsmenge zu reduzieren, die ausreicht, um das Fahrzeug im Nur-Elektromodus zum Austreten aus der ersten EV-Zone betreiben zu können. Die Steuervorrichtung reduziert den dritten Schwellenwert zusätzlich dazu um eine entsprechende Ladungsmenge.
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Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst für eine voraussichtliche Fahrzeugroute für einen aktuellen Antriebszyklus, der eine erste und eine darauf folgende zweite EV-Zone umfasst, das Steuern eines Verbrennungsmotors, um eine Traktionsbatterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen ersten Schwellenwert vor dem Eintreten in die zweite EV-Zone aufzuladen. Das Verfahren umfasst zusätzlich dazu das Steuern eines Verbrennungsmotors, um eine Traktionsbatterie in Reaktion auf das Fallen des Ladestatus unter einen zweiten Schwellenwert nach dem Eintreten in die zweite EV-Zone aufzuladen. Der zweite Schwellenwert ist niedriger als der erste Schwellenwert.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die voraussichtliche Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus eine dritte EV-Zone nach der ersten und der zweiten EV-Zone. In solchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren zusätzlich dazu das Steuern des Verbrennungsmotors, um die Traktionsbatterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen dritten Schwellenwert nach Eintreten in die dritte EV-Zone aufzuladen. In einer Ausführungsform ist der erste Schwellenwert um eine Ladungsmenge, die ausreicht, um den Betrieb des Fahrzeugs in einem ausschließlich elektrischen Antriebsmodus in der zweiten EV-Zone auf der Fahrzeugroute zu unterstützen, höher als der zweite Schwellenwert.
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Ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Traktionsbatterie, einen Verbrennungsmotor und eine Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, um für eine Fahrzeugroute für einen aktuellen Antriebszyklus, der mehrere EV-Zonen umfasst, den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen eines Ladestatus unter einen ersten Schwellenwert vor Eintreten in eine zweite EV-Zone aufzuladen. Die Steuervorrichtung ist zusätzlich dazu ausgebildet, um den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Batterieladestatus unter einen zweiten Schwellenwert nach dem Eintreten in die zweite EV-Zone aufzuladen. Der zweite Schwellenwert ist niedriger als der erste Schwellenwert.
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In manchen Ausführungsformen, in denen die Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus eine dritte EV-Zone nach der ersten und zweiten EV-Zone umfasst, ist die Steuervorrichtung ferner ausgebildet, um den Verbrennungsmotor zu steuern, um die Batterie in Reaktion auf das Fallen des Ladestatus unter einen dritten Schwellenwert nach dem Eintreten in die dritte EV-Zone aufzuladen. In weiteren Ausführungsformen ist der erste Schwellenwert um eine Ladungsmenge, die ausreicht, um den Betrieb des Fahrzeugs in einem elektrischen Antriebsmodus in der zweiten EV-Zone auf der Fahrzeugroute zu unterstützen, höher als der zweite Schwellenwert.
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Manche Ausführungsformen umfassen ein Fahrzeugnavigationssystem, wobei die Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus eine durch einen Benutzer ausgewählte Route ist, die in das Fahrzeugnavigationssystem eingegeben wird.
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Reihe von Vorteilen bereit. Beispielsweise stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur effizienten Reservierung einer angemessenen Batterieladung für den Antrieb in eine Reihe bevorzugter Elektroantriebszonen bereit. Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein Verfahren für die Koordination verschiedener Hybridbetriebsmodi bereit.
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Die oben angeführten und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
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1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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Gemäß den Erfordernissen sind detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin offenbart; es ist jedoch klar, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele für die Erfindung sind, die auf unterschiedliche und alternative Weise umgesetzt werden kann. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um Details bestimmter Bauteile zu zeigen. Aus diesem Grund sind bestimmte hierin offenbarte strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern nur als repräsentative Grundlage, um Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung die unterschiedliche Nutzung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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Bezugnehmend auf 1 umfasst der Antriebsstrang eines PHEV 10 einen Verbrennungsmotor 12, zumindest einen Elektromotor/Generator 14 und eine Traktionsbatterie 16. Der Verbrennungsmotor 12 und der Motor/Generator 14 sind jeweils mit Drehmomentübertragungswegen zu Fahrzeugtraktionsrädern 18 bereitgestellt. Der Verbrennungsmotor kann die Traktionsbatterie 16 auch über den Motor/Generator 14 laden. Der Verbrennungsmotor 12, der Motor/Generator 14 und die Traktionsbatterie 16 stehen alle in Kommunikation mit oder werden gesteuert durch zumindest eine Steuervorrichtung 20. Die Steuervorrichtung 20 kann eine Fahrzeugsystemsteuervorrichtung, eine Kombination einer Verbrennungsmotorsystemsteuervorrichtung und einer Batteriesystemsteuervorrichtung oder eine andere angemessene Steuervorrichtung sein.
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Kinetische Energie des Fahrzeugs kann unter Verwendung von Radbremsen 22 auch gewonnen und regeneriert werden, um den Motor/Generator anzutreiben und die Batterie wieder aufzuladen. Das PHEV 10 umfasst ferner eine von außen zugängliche elektrische Schnittstelle (nicht dargestellt) zum Anstecken an eine Ladestation.
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Das PHEV 10 umfasst zusätzlich dazu ein Navigationssystem 24, wie z.B. ein GPS-System. Das Navigationssystem 24 steht in Kommunikation mit der Steuervorrichtung 20 oder wird durch diese gesteuert. Das Navigationssystem kann ein eingebautes bordeigenes Navigationssystem oder ein unabhängiges Navigationssystem sein, wie z.B. eine tragbare GPS-Vorrichtung oder eine mit Navigationsfunktion ausgestattete Mobilvorrichtung, die in Kommunikation mit der Steuervorrichtung 20 steht.
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Hybridfahrzeuge, einschließlich PHEV, können in drei allgemeinen Betriebsmoduskategorien in Bezug auf Energiemanagement und Batterieladestatus betrieben werden: ladungserhaltend, ladungsverbrauchend und ladungserhöhend. In einem ladungserhaltenden Modus wird das PHEV gesteuert, um den Batterieladestatus in der Nähe eines Batterieladestatusschwellenwerts zu halten. Dieser Schwellenwert kann als batterieladungserhaltendes Niveau bezeichnet werden. Um ein nicht einschränkendes Beispiel anzuführen, kann ein batterieladungserhaltendes Standardniveau bei einem Batterieladestatus von etwa 30 % eingestellt werden. In einem ladungsverbrauchenden Steuermodus wird die Elektrizität aus der Batterie verbraucht, um das elektrische Antriebssystem mit Strom zu versorgen, so dass der Batterieladestatus über eine bestimmte Fahrdistanz hinweg sinkt. In einem ladungssteigernden Steuermodus wird Brennstoffenergie über den Kraftübertragungsweg in Batterieelektrizität umgewandelt, so dass der Batterieladestatus über eine bestimmte Fahrdistanz hinweg steigt.
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Das PHEV 10 ist ausgebildet, um in einem „Nur-Elektro“-Modus, eine Art ladungsverbrauchendem Steuermodus, betrieben zu werden. In diesem Modus wird der Verbrennungsmotor 12 angehalten. Der Motor/Generator 14 stellt unter Nutzung gespeicherter elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie 16 Drehmoment für die Antriebsräder 18 bereit. Im Nur-Elektromodus steht weiterhin regeneratives Bremsen zur Verfügung, um kinetische Energie als gespeicherte elektrische Energie zu gewinnen. Um eine übermäßige Erschöpfung der Traktionsbatterie 16 zu vermeiden, ist ein Batterieladestatusschwellenwert bereitgestellt. Wenn der Batterieladestatus unter den Schwellenwert fällt, wird der Verbrennungsmotor 12 gestartet, um die Traktionsbatterie 16 zu laden. Der Verbrennungsmotor 12 kann in Reaktion auf einen Befehl von der Steuervorrichtung 20 oder gegebenenfalls anderen Steuervorrichtungen gestartet werden.
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In manchen Bereichen bleibt das Fahrzeug vorzugsweise so lange wie möglich im Nur-Elektromodus. In manchen Regionen können es örtliche Bestimmungen wünschenswert machen, das Fahrzeug im Nur-Elektromodus zu betreiben. London erhebt beispielsweise eine Staugebühr für Fahrzeuge, die während bestimmter Stoßzeiten im zentralen Teil der Stadt betrieben werden. Diese Staugebühr wird für Elektrofahrzeuge vollständig erlassen. In anderen Regionen kann der Fahrzeugbetreiber den Betrieb im Nur-Elektromodus aus anderen Gründen bevorzugen. So kann es der Fahrzeugbetreiber beispielsweise auch vorziehen, in seiner Nachbarschaft nur den Nur-Elektromodus zu verwenden, um lokale Luftverschmutzung und Lärm zu reduzieren. Insgesamt werden diese und andere Regionen, in denen es wünschenswert ist, das Fahrzeug im Nur-Elektromodus zu betreiben, als „EV-Zonen“ oder „grüne Zonen“ bezeichnet.
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Wenn mehrere grüne Zonen zu erwarten sind, ist es wünschenswert, eine Ladungsmenge zu reservieren, die für alle voraussichtlichen grünen Zonen ausreicht.
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Diese Strategie bewirkt einen effizienteren Betrieb in Bezug auf den Verbrauch und das anschließende Erhöhen des Batterieladestatus zwischen grünen Zonen.
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Bezugnehmend auf 2 ist eine Steuerstrategie für ein Hybridfahrzeug als Flussdiagramm veranschaulicht. Eine Fahrzeugroute für einen aktuellen Antriebszyklus wird wie in Block 30 dargestellt vorausberechnet. Die Fahrzeugroute umfasst eine erste und eine zweite EV-Zone. Der Batterieverbrauch für den elektrischen Betrieb in der ersten und zweiten EV-Zone wird eingeschätzt und ein erster, zweiter und dritter Batterieladestatusschwellenwert werden auf Grundlage des geschätzten Batterieverbrauchs wie in Block 32 dargestellt eingestellt. Der dritte Batterieladestatusschwellenwert kann auf einem ladungserhaltenden Standardniveau oder gegebenenfalls einem anderen Niveau eingestellt werden. Der zweite Batterieladestatusschwellenwert ist um eine Ladungsmenge, die ausreicht, um den ausschließlich elektrischen Betrieb in der zweiten EV-Zone zu unterstützen, höher als der dritte Batterieladestatusschwellenwert. Der erste Batterieladestatusschwellenwert ist um eine Ladungsmenge, die ausreicht, um den ausschließlich elektrischen Betrieb in der ersten EV-Zone zu unterstützen, höher als der zweite Batterieladestatusschwellenwert.
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Dann wird ermittelt, ob das Fahrzeug in die erste EV-Zone eingetreten ist, wie bei Vorgang 34 dargestellt ist. Diese Ermittlung kann beispielsweise auf Grundlage des Fahrzeugstandorts, der durch das Navigationssystem 24 detektiert wird, erfolgen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ermittelt, ob der aktuelle Batterieladestatus unter dem ersten Schwellenwert liegt, wie bei Vorgang 36 dargestellt. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt die Steuerung zu Vorgang 34 zurück. Das Fahrzeug kann dann weiter gemäß dem Standardhybridsteuermodus gesteuert werden, bei dem es sich um einen ladungserhaltenden, ladungssteigernden oder ladungsverbrauchenden Modus handeln kann. Wenn der Ladestatus unter dem ersten Schwellenwert liegt, wird der Verbrennungsmotor in einem ladungssteigernden Modus gesteuert, um die Batterie, wie bei Block 38 veranschaulicht, zu laden. Die Steuerung kehrt dann zu Vorgang 34 zurück.
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Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug in die erste EV-Zone eingetreten ist, wird ermittelt, ob das Fahrzeug in die zweite EV-Zone eingetreten ist, wie bei Block 40 dargestellt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ermittelt, ob ein aktueller Batterieladestatus unter dem zweiten Schwellenwert liegt, wie bei Vorgang 42 dargestellt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt die Steuerung zu Vorgang 40 zurück. Wenn das Fahrzeug sich weiterhin in der ersten EV-Zone befindet, kann das Fahrzeug im Nur-Elektromodus gesteuert werden. Wenn nicht, kann das Fahrzeug weiter gemäß dem Standardhybridsteuermodus gesteuert werden, bei dem es sich um einen ladungserhaltenden, ladungssteigernden oder ladungsverbrauchenden Modus handeln kann. Wenn der Ladestatus unter dem zweiten Schwellenwert liegt, wird der Verbrennungsmotor in einem ladungssteigernden Modus gesteuert, um die Batterie, wie bei Block 44 veranschaulicht, zu laden. Die Steuerung kehrt dann zu Vorgang 40 zurück.
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Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug in die zweite EV-Zone eingetreten ist, wird ermittelt, ob ein aktueller Batterieladestatus unter dem dritten Schwellenwert liegt, wie bei dem Vorgang 46 dargestellt ist. Wenn ja, wird der Verbrennungsmotor in einem ladungssteigernden Modus gesteuert, um die Batterie aufzuladen, wie bei Block 48 angeführt ist. Die Steuerung kehrt dann zu Vorgang 46 zurück. Wenn nein, bleibt die Steuerung bei Vorgang 46 und überwacht den aktuellen Batterieladestatus in Bezug auf den dritten Schwellenwert. Wenn das Fahrzeug sich noch in der ersten EV-Zone befindet, kann das Fahrzeug im Nur-Elektromodus gesteuert werden. Wenn nicht, kann das Fahrzeug weiter gemäß dem Standardhybridsteuermodus gesteuert werden, bei dem es sich um einen ladungserhaltenden, ladungssteigernden oder ladungsverbrauchenden Modus handeln kann.
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Wie zu erkennen ist, reduziert das oben beschriebene Verfahren schrittweise ein ladungserhaltendes Niveau, wenn sich das Fahrzeug einer Reihe bevorzugter elektrischer Zonen nähert und diese passiert. Ausreichende Ladung für den elektrischen Betrieb in EV-Zonen wird zu Beginn der Fahrt reserviert und schrittweise zum Verbrauch freigegeben. Ein solcher Vorgang kann effizienter sein als das Entladen der Batterie auf ein ladungserhaltendes Standardniveau nach Verlassen einer EV-Zone und das anschließende erneute Erhöhen des ladungserhaltenden Niveaus vor einer nachfolgenden EV-Zone.
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Bezugnehmend auf 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung in Form eines Flussdiagramms veranschaulicht. Der Algorithmus beginnt bei Block 50, wenn das Fahrzeug in eine EV-Zone eintritt. Ein ladungserhaltendes Standardniveau, SOC_cs_dft, ist bereitgestellt. Ein Ladungsoffset, SOC_offset, kann auch bereitgestellt sein, so dass ein aktuelles ladungserhaltendes Niveau, SOC_cs, wie folgt definiert ist: SOC_cs = SOC_cs_dft + SOC_offset
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Eine Energiemenge, die für zukünftige Verwendung reserviert werden soll, SOC_offset_2, kann ebenfalls bereitgestellt sein. Diese Ladungsreservierungsmenge kann in Reaktion auf eine vorausberechnete Fahrzeugroute bereitgestellt sein, die zumindest durch eine EV-Zone verläuft, und eine ausreichende Größenordnung aufweisen, um das Fahrzeug im Nur-Elektromodus durch die zumindest eine EV-Zone mit Strom versorgen zu können.
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Bei Vorgang 52 wird ermittelt, ob ein Batterieelektrizitätsreservierungsausmaß zur späteren Verwendung, SOC_offset_2, eingestellt ist. Wenn ein Wert für SOC_offset_2 eingestellt ist, geht die Steuerung zu Block 40 weiter. SOC_offset wird aktualisiert, um den Wert von SOC_offset_2 anzunehmen, und eine neue Energiereservierungsmenge SOC_offset_2 wird eingestellt. Der Wert von SOC_offset_2 wird um eine Ladungsmenge reduziert, die einem geschätzten Ladungsverbrauch zum Überwinden der EV-Zone entspricht. Ein Teil der reservierten Ladung kann so zur Verwendung zur Stromversorgung des Fahrzeugs im Nur-Elektromodus durch die EV-Zone hindurch freigegeben werden. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 56 über. Bei der Rückkehr zu Vorgang 52, wenn kein Batteriereservierungsausmaß eingestellt ist, d.h. SOC_offset_2 gleich 0 ist, wird SOC_offset auch auf 0 gestellt. Die Steuerung geht dann zu Vorgang 56 über.
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Bei Vorgang 56 wird ermittelt, ob ein aktueller Batterieladestatus, SOC, höher ist als der aktuelle erhaltende Schwellenwert, SOC_cs, oder diesem entspricht. Wenn ja, wird das Fahrzeug in einem Nur-Elektromodus betrieben, wie in Block 58 dargestellt ist. In diesem Modus überwacht das Fahrzeug seine Annäherung an die Grenze der EV-Zone, wie in Block 60 angeführt ist. Das kann durch den Vergleich eines aktuellen detektierten Fahrzeugstandorts mit den geographischen Grenzen der EV-Zone erfolgen. In diesem Modus signalisiert das Fahrzeug auch eine Warnung an den Fahrer, wenn ein Fahrzeugzustand ein Starten des Verbrennungsmotors hervorrufen kann. Nicht einschränkende Beispiele für solche Zustände umfassen ein hohes Ziehen von elektrischem Strom für Zubehör oder ein hoher Bedarf für die Fahrgastraumheizung. Der Fahrer kann so die Fahrzeugeinstellungen anpassen, um das Starten des Verbrennungsmotors zu verhindern, solange das Fahrzeug in der EV-Zone ist. Das Fahrzeug verlässt dann die EV-Zone, wie in Block 62 angeführt.
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Bei der Rückkehr zu Vorgang 56 wird, wenn ermittelt wird, dass der aktuelle Batterieladestatus nicht dem aktuellen erhaltenden Schwellenwert entspricht oder über diesem liegt, ermittelt, ob eine der folgenden beiden Bedingungen zutrifft: ob SOC_offset größer als 0 ist und ob der aktuelle Ladestatus höher als eine minimal zulässige Batterieladung SOC_cs_min ist. Die minimal zulässige Batterieladung kann ein Batterieladestatusausmaß sein, das nicht 0 und geringer als das ladungserhaltende Standardniveau ist. Dieses Niveau kann eingestellt werden, um eine wiederholte Übererschöpfung der Batterie zu vermeiden.
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Wenn eine der beiden Bedingungen zutrifft, erfolgt eine Anfrage in Bezug auf die Erweiterung des Batterieladestatusbereichs für den Betrieb im Nur-Elektromodus, wie in Block 66 dargestellt. Dann wird ermittelt, ob die EV-Bereichserweiterung zugelassen wird, wie in Vorgang 68 angeführt. Diese Bestimmung umfasst das Einschätzen der Größe des elektrischen Energiebedarfs für das Verlassen der EV-Zone im Nur-Elektromodus, SOC_ev_req. Wenn SOC_offset > SOC_ev_req > 0 gilt, d.h. der aktuelle Ladungsoffset über dem ladungserhaltenden Standardniveau über der Größe des elektrischen Energiebedarfs für das Austreten aus der EV-Zone im Nur-Elektromodus liegt, wird ermittelt, ob SOC_offset um eine Ladungsgröße reduziert werden kann, die SOC_ev_req entspricht. Dies kann auf Grundlage von Variablen ermittelt werden, die das Vorliegen nachfolgender EV-Fahrzonen, ob die verbleibende reservierte Ladung ausreicht, um das elektrisch betriebene Fahren in diesen nachfolgenden EV-Zonen abzudecken, und das Vorliegen von Möglichkeiten zur Steigerung des Batterieladestatus vor dem Eintreten in nachfolgende EV-Zonen einschließen. Das Ermitteln kann selbstverständlich gegebenenfalls auch auf Grundlage verschiedener weiterer Variablen oder Eingaben erfolgen.
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Wenn ermittelt wird, dass die EV-Bereichsausweitung zugelassen wird, wird SOC_offset angepasst, wie in Block 70 angeführt. Vorzugsweise umfasst die Anpassung das Reduzieren von SOC_offset um eine Größe, die zumindest SOC_ev_req entspricht. Die Steuerung setzt dann bei Block 58 fort und das Fahrzeug wird im Nur-Elektromodus betrieben.
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Wenn ermittelt wird, dass die EV-Bereichsausweitung nicht zugelassen wird, wird der Verbrennungsmotor gesteuert, um den aktuellen Batterieladestatus auf SOC_cs zu steigern, wie in Block 72 angeführt. Diese Steuerung erfolgt unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug in einer grünen Zone befindet, um den fortgesetzten Betrieb des Fahrzeugs sicherzustellen.
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Mit der Rückkehr zu Vorgang 64 wird, wenn SOC_offset nicht höher als 0 ist und der aktuelle Ladestatus nicht höher als SOC_cs_min, der Verbrennungsmotor gesteuert, um den aktuellen Batterieladestatus auf SOC_cs zu steigern, wie in Block 72 angeführt.
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Variationen des oben angeführten Algorithmus sind selbstverständlich möglich. Der Vorgang in Schritt 56 kann beispielsweise den aktuellen Ladestatus nicht direkt mit dem aktuellen ladungserhaltenden Schwellenwert SOC_cs vergleichen, sondern mit einem Pufferbereich ober- und unterhalb von SOC_cs. Ein geringer Pufferwert kann unnötig kurze Ein/Aus-Zyklen vermeiden.
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Wie aus den unterschiedlichen Ausführungsformen hervorgeht, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zu effizienten Reservierung einer angemessenen Batterieladung für das Durchqueren einer Vielzahl bevorzugter Elektroantriebszonen bereit. Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein Verfahren zur Koordination verschiedener Hybridbetriebsmodi bereit.
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Wenngleich die beste Art der Durchführung ausführlich beschrieben wurde, erkennen Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung verschiedene alternative Gestaltungsformen und Ausführungsformen, die Teil des Schutzumfangs der nachstehenden Ansprüche sind. Wenngleich unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben wurden, die Vorteile bereitstellen oder in Bezug auf andere Ausführungsformen in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften zu bevorzugen sind, ist Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung bewusst, dass in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um gewünschte Systemeigenschaften zu erzielen, die von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Eigenschaften schließen folgende ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Kosten, Stärke, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage etc. Die hierin erläuterten Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Ausführungen gemäß dem Stand der Technik beschrieben sind, liegen nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
