DE102017004690A1 - System for optimizing pollutant emissions from hybrid vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zum Optimieren des Schadstoffausstoßes von Hybridfahrzeugen (2). Das System weist eine Brennkraftmaschine (3), einen Elektromotor (4), eine Batterie (41) zur Speisung des Elektromotors (4) mit elektrischer Energie, ein Ortungsmodul (5) zum Ermitteln eines aktuellen Standortes des Hybridfahrzeugs (2) und ein Steuergerät (6) auf. Das Steuergerät (6) weist ein Modussteuermodul (62) zum Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt, ein Identifikationsmodul (62) zum Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt, ein Ladezustandsmodul (63) zum Ermitteln eines aktuellen Ladezustands der Batterie, falls der aktuelle Standort in der Zone liegt, eine Reichweitenschätzeinheit (64) zum Schätzen einer nötigen Batterieladung, welche die Batterie aufweisen muss, damit das Hybridfahrzeug die Zone rein in dem ersten Modus durchfahren kann, und einen Vergleicher (65) zum Bestimmen, ob der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist, auf. Das Modussteuermodul (61) ist ausgebildet, automatisch auf den ersten Modus umzuschalten, falls der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist. Das Steuergerät weist weiter ein Steuermodul (66) zum Einleiten einer geeigneten Aktion um den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist, auf.The invention relates to a system for optimizing pollutant emissions from hybrid vehicles (2). The system comprises an internal combustion engine (3), an electric motor (4), a battery (41) for supplying the electric motor (4) with electrical energy, a locating module (5) for determining a current location of the hybrid vehicle (2) and a control unit ( 6). The control unit (6) has a mode control module (62) for determining whether the current location is in a zone that may only be traveled on particularly low-emission vehicles, an identification module (62) for determining whether the current location in a zone, which may be used only with particularly low-emission vehicles, is a state of charge module (63) for determining a current state of charge of the battery, if the current location is in the zone, a range estimation unit (64) for estimating a necessary battery charge, which must have the battery in order for the hybrid vehicle to pass through the zone purely in the first mode, and a comparator (65) for determining whether the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge. The mode control module (61) is configured to automatically switch to the first mode if the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge. The controller further includes a control module (66) for initiating an appropriate action to optimize pollutant emissions of the hybrid vehicle if the current state of charge is less than the required battery charge.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug automatisch in einen elektrischen Fahrmodus umgeschaltet wird, wenn es sich in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, beispielsweise einer Umweltzone, befindet und die Batterie des Hybridfahrzeugs hinreichend geladen ist.The invention relates to a system for optimizing pollutant emissions of a hybrid vehicle, wherein the hybrid vehicle is automatically switched to an electric driving mode when it is in a zone that may be traveled only with particularly low-emission vehicles, such as an environmental zone, and the battery of the hybrid vehicle is sufficiently charged.
Zur Verbesserung der Luftqualität werden zunehmend Regelungen erlassen, wonach bestimmte Zonen, vornehmlich in Innenstädten nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden dürfen. Gleichzeitig zeichnen sich Verbrennungsmotoren in gewöhnlichen Fahrzeugen gegenüber Elektromotoren durch die hohe erzielbare Reichweite aus.In order to improve the quality of the air, regulations are increasingly enacted whereby certain zones, especially in inner cities, may only be driven on vehicles with a particularly low level of pollution. At the same time, combustion engines in ordinary vehicles are distinguished from electric motors by the high range that can be achieved.
Aus der Druckschrift
Aufgabe von Ausführungsformen der Erfindung ist es, ein kostengünstiges System zum Optimieren des Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, um es einem Benutzer eines Hybridfahrzeugs möglichst zu ermöglichen eine Zone zu befahren, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf.Object of embodiments of the invention is to provide a cost-effective system for optimizing the pollutant emissions of a hybrid vehicle to allow a user of a hybrid vehicle as possible to drive a zone that may be used only with particularly low-emission vehicles.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein System zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, einem Elektromotor, einer Batterie zur Speisung des Elektromotors mit elektrischer Energie, welche mit dem Elektromotor elektrisch verbunden ist, einem Ortungsmodul zum Ermitteln eines aktuellen Standortes des Hybridfahrzeugs; und einem Steuergerät. Das Steuergerät weist dabei ein Modussteuermodul zum Steuern eines Fahrzeugbetriebs in einem ersten Modus, währenddessen die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und der Elektromotor das Hybridfahrzeug antreibt, und einem zweiten Modus, währenddessen die Brennkraftmaschine angeschaltet ist, ein Identifikationsmodul zum Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt, und ein Ladezustandsmodul zum Ermitteln eines aktuellen Ladezustands der Batterie, falls der aktuelle Standort in der Zone liegt, auf. Das Steuergerät weist weiter eine Reichweitenschätzeinheit zum Schätzen einer nötigen Batterieladung, welche die Batterie aufweisen muss, damit das Hybridfahrzeug die Zone rein elektrisch durchfahren kann, und einen Vergleicher zum Bestimmen, ob der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist, auf. Das Modussteuermodul ist dabei ausgebildet zum automatischen Umschalten auf den ersten Modus, falls der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist. Das Steuergerät weist weiter ein Steuermodul zum Einleiten einer geeigneten Aktion um den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist, auf.According to one embodiment of the invention, this object is achieved by a system for optimizing pollutant emissions of a hybrid vehicle with an internal combustion engine, an electric motor, a battery for feeding the electric motor with electrical energy, which is electrically connected to the electric motor, a locating module for determining a current location the hybrid vehicle; and a controller. The control unit in this case has a mode control module for controlling a vehicle operation in a first mode, during which the internal combustion engine is switched off and the electric motor drives the hybrid vehicle, and a second mode, during which the internal combustion engine is switched on, an identification module for determining whether the current location in a zone , which may be used only with particularly low-emission vehicles, is located, and a state of charge module for determining a current state of charge of the battery, if the current location is in the zone on. The controller further includes a range estimation unit for estimating a necessary battery charge that the battery must have to allow the hybrid vehicle to pass through the zone purely electrically, and a comparator for determining whether the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge. The mode control module is designed for automatically switching to the first mode if the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge. The controller further includes a control module for initiating appropriate action to optimize pollutant emissions of the hybrid vehicle if the current state of charge is less than the required battery charge.
Für gewöhnlich unterstützt ein Navigationssystem einen Benutzer bei der Festlegung auf eine Route zu seinem Ziel, die um Zonen, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden dürfen, herumführt. Liegt das Ziel des Benutzers innerhalb einer solchen Zone, so führt ein Navigationssystem den Benutzer beispielsweise zu einem nächstgelegenen Parkplatz außerhalb der Zone. Dazu weisen Fahrzeuge für gewöhnlich Navigationssysteme mit digitalen Kartendaten auf. Einige Fahrzeuge weisen Kamerasysteme in Verbindung mit Software zur Schildererkennung auf, womit eine bevorstehende Einfahrt in eine Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, erkannt werden kann. Eine „Umweltzone“ in Deutschland darf beispielsweise nur mit Fahrzeugen befahren werden, die bestimmte Obergrenzen für die emittierte Feinstaubmasse erfüllen. Eine „Low Emission Zone“ wiederum darf beispielsweise mit Fahrzeugen, die bestimmte Obergrenzen für die emittierte Feinstaubmasse überschreiten, nur gegen Zahlung einer erheblichen Gebühr befahren werden. Zudem wird die Einführung einer „Zero Emission Zone“, welche nur mit gänzlich emissionsfreien Fahrzeugen befahren werden darf, diskutiert.Usually, a navigation system assists a user in determining a route to his destination, which leads around zones that may be traveled only with particularly low-emission vehicles. For example, if the user's destination is within such a zone, a navigation system will guide the user to a nearest parking space outside the zone. For this purpose, vehicles usually have navigation systems with digital map data. Some vehicles have camera systems in conjunction with sign recognition software, which can detect an imminent entry into a zone that is restricted to low-emission vehicles. For example, an "environmental zone" in Germany may only be used by vehicles that meet certain upper limits for the particulate matter emitted. In turn, a "low emission zone" may only be used against payment of a substantial fee by vehicles that exceed certain upper limits for the particulate matter emitted. In addition, the introduction of a "Zero Emission Zone", which may only be used with completely emission-free vehicles, is being discussed.
Ein Hybridfahrzeug kann für gewöhnlich in einem emissionsfreien ersten Fahrzeugmodus betrieben werden, währenddessen die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und der Elektromotor das Hybridfahrzeug antreibt. Ein Hybridfahrzeug kann auch in einem zweiten Modus, währenddessen die Brennkraftmaschine angeschaltet ist, betrieben werden. Bei Betrieb in dem zweiten Modus kann das Hybridfahrzeug beispielsweise von der Brennkraftmaschine angetrieben werden, von der Brennkraftmaschine und dem Elektromotor gemeinsam angetrieben werden, oder von dem Elektromotor angetrieben werden, wobei der Elektromotor von der Brennkraftmaschine mittels eines Generators mit elektrischer Energie gespeist wird. Es gibt auch Ausführungen von Hybridfahrzeugen, bei denen mehrere Varianten des zweiten Modus verwirklicht sind, unter denen beispielweise der Benutzer wählen kann. Kann gewährleistet werden, dass ein Hybridfahrzeug in einer Zone, welche nur mit gänzlich emissionsfreien Fahrzeugen befahren werden darf, keinerlei Schadstoffe ausstößt, ist denkbar, dass auch das Hybridfahrzeug eine solche Zone befahren darf. Bislang hat der Benutzer eines Hybridfahrzeugs für gewöhnlich die Möglichkeit, das Hybridfahrzeug manuell in einen elektrischen Fahrmodus umzuschalten. Das Hybridfahrzeug sollte jedoch nur dann in einen elektrischen Fahrmodus umgeschaltet werden, wenn der Ladezustand der Batterie hinreichend groß ist. Die nötige Batterieladung kann beispielsweise auf Basis digitaler Kartendaten geschätzt werden. Eine nötige Batterieladung kann dabei die Batterieladung sein, die benötigt wird, damit das Hybridfahrzeug die Zone auf kürzestem Wege verlassen kann; die Batterieladung, die benötigt wird, damit das Hybridfahrzeug die Zone in einer gegenwärtigen Fahrtrichtung verlassen kann, oder die Batterieladung, die benötigt wird, damit das Hybridfahrzeug die Zone vollständig durchqueren kann. Wenn das Navigationssystem von dem Benutzer ein Ziel empfangen und eine Route ausgegeben hat, kann die nötige Batterieladung auch die Batterieladung sein, die benötigt wird, damit das Hybridfahrzeug der Route folgen kann, bis es die Zone verlassen hat.A hybrid vehicle may ordinarily be operated in an emission-free first vehicle mode during which the engine is turned off and the electric motor drives the hybrid vehicle. A hybrid vehicle can also be operated in a second mode during which the internal combustion engine is switched on. For example, in operation in the second mode, the hybrid vehicle may be driven by the engine, driven in common by the engine and the electric motor, or driven by the electric motor, wherein the electric motor is powered by the engine by means of a generator with electrical energy. There are also versions of hybrid vehicles in which several variants of the second mode are implemented, among which, for example, the user can choose. If it can be ensured that a hybrid vehicle in a zone which may only be driven on vehicles that are completely emission-free does not emit any pollutants, it is conceivable that the hybrid vehicle may also drive in such a zone. So far, the Users of a hybrid vehicle usually have the ability to manually switch the hybrid vehicle to an electric drive mode. However, the hybrid vehicle should be switched to an electric driving mode only when the state of charge of the battery is sufficiently large. The necessary battery charge can be estimated, for example, based on digital map data. A necessary battery charge may be the battery charge required to allow the hybrid vehicle to leave the zone by the shortest route; the battery charge needed to allow the hybrid vehicle to leave the zone in a current direction of travel, or the battery charge needed to allow the hybrid vehicle to cross the zone completely. When the navigation system has received a destination from the user and issued a route, the required battery charge may also be the battery charge needed for the hybrid vehicle to follow the route until it has left the zone.
Grundgedanke ist es, auf der Basis eines Vergleichs des aktuellen Ladezustands der Batterie und der Schätzung einer zum rein elektrischen Durchfahren der Zone nötigen Batterieladung das Hybridfahrzeug automatisch in den emissionsfreien ersten Fahrmodus umzuschalten, falls der aktuelle Ladezustand der Batterie größer oder gleich der geschätzten nötigen Batterieladung ist, oder eine geeignete Aktion zum Optimieren des Schadstoffausstoßes des Hybridfahrzeugs einzuleiten, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die geschätzte nötige Batterieladung ist, um insgesamt den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren.The basic idea is to automatically switch the hybrid vehicle to the emission-free first driving mode on the basis of a comparison of the current state of charge of the battery and the estimate of a battery charge required for purely electric driving through the zone, if the current state of charge of the battery is greater than or equal to the estimated necessary battery charge or to initiate a suitable action to optimize the emissions of the hybrid vehicle if the current state of charge is less than the estimated necessary battery charge to optimize the total pollutant emissions of the hybrid vehicle.
Dadurch, dass das System zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs, falls sich das Hybridfahrzeug sich in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, befindet, einen aktuellen Ladezustand der Batterie ermittelt und eine zum rein elektrischen Durchfahren der Zone nötige Batterieladung schätzt, und automatisch das Hybridfahrzeug in einen emissionsfreien ersten Fahrmodus umschaltet, falls der aktuelle Ladezustand größer als die nötige Batterieladung ist, kann kostengünstig der Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs innerhalb der Zone optimiert werden.Characterized in that the system for optimizing a pollutant emissions of a hybrid vehicle, if the hybrid vehicle is located in a zone which may be traveled only with particularly low-emission vehicles, determines a current state of charge of the battery and estimates a necessary purely electric driving through the zone battery charge , and automatically switches the hybrid vehicle in an emission-free first driving mode, if the current state of charge is greater than the necessary battery charge, the pollutant emissions of the hybrid vehicle within the zone can be cost-effectively optimized.
Einleiten einer geeigneten Aktion um den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren bedeutet hierbei, dass eine oder mehrere Aktionen eingeleitet werden, die die Einhaltung von Beschränkungen einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, erlaubt. Beispielsweise kann eine Aktion eine nötige Batterieladung zum emissionsfreien Durchfahren der Zone verringern, den Ladezustand der Batterie erhöhen oder den Benutzer zu benachrichtigen, um eine derartige Aktion selbst einzuleiten.Initiating a suitable action to optimize the pollutant emissions of the hybrid vehicle means that one or more actions are initiated which allow compliance with restrictions on a zone that may only be traveled on vehicles with particularly low-emission vehicles. For example, an action may reduce a necessary battery charge for driving around the zone without emissions, increase the state of charge of the battery, or alert the user to initiate such an action themselves.
Mit einem derartigen System ist es folglich möglich, dass ein Benutzer mit einem Hybridfahrzeug eine Zone befahren darf, welche nur mit besonders schadstoffarmen, insbesondere nur mit emissionsfreien, Fahrzeugen befahren werden darf, ohne dass der Benutzer die Nachteile eines reinen Elektrofahrzeugs, etwa geringe Reichweite oder hohe Kosten, in Kauf nehmen müsste.With such a system, it is therefore possible that a user may drive a zone with a hybrid vehicle, which may be used only with particularly low-emission, especially only emission-free, vehicles, without the user the disadvantages of a pure electric vehicle, such as short range or high costs, would have to accept.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Steuermodul ausgebildet sein eine Meldung an einen Benutzer des Hybridfahrzeugs auszugeben, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist. Dadurch, dass das System ausgebildet ist, den Benutzer über einen unzureichenden Ladezustand der Batterie zu informieren, hat das System den Vorteil, dass ein Benutzer von der Situation in Kenntnis gesetzt wird und entsprechende geeignete Maßnahmen ergreifen kann, um den Schadstoffausstoß zu minimieren. Beispielsweise kann ein Benutzer von einem Durchfahren der Zone absehen. Alternativ kann der Benutzer in Reaktion auf die Meldung eine Lademöglichkeit für die Batterie aufsuchen, oder den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs senken, beispielsweise in dem er kraftstoffsparender fährt oder elektrische Zusatzverbraucher abschaltet, was die elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs erhöht und den Schadstoffausstoß optimiert.In one embodiment, the control module may be configured to output a message to a user of the hybrid vehicle if the current state of charge is less than the required battery charge. By having the system configured to inform the user of insufficient battery charge, the system has the advantage of alerting a user to the situation and taking appropriate action to minimize emissions. For example, a user may refrain from driving through the zone. Alternatively, in response to the message, the user may seek to charge the battery, or reduce the power consumption of the motor vehicle, for example by driving more fuel efficiently or shutting down electrical accessories, increasing the vehicle's electrical range and optimizing emissions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuermodul ausgebildet sein eine Maximalgeschwindigkeit des Elektromotors zu drosseln, um eine elektrische Reichweite des Hybridfahrzeugs zu erhöhen, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist. Ist die geschätzte zum rein elektrischen Durchfahren der Zone nötige Batterieladung größer als der aktuelle Ladezustand der Batterie, kann die Zone unter Umständen dennoch rein elektrisch oder weitgehend elektrisch durchfahren werden, wenn die nötige Batterieladung gesenkt werden kann. Die Energie, welche ein Fahrzeug zum Durchqueren einer bestimmten Strecke s bei einer Geschwindigkeit v benötigt, ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit v2. Wird die Maximalgeschwindigkeit des Elektromotors gedrosselt, kann folglich dieselbe Strecke mit einer erheblichen verminderten Batterieladung durchfahren werden. Zusätzlich oder stattdessen kann der Energiebedarf auch vermindert werden, indem die von zusätzlichen Verbrauchern genutzte Leistung gedrosselt wird. Beispielsweise kann das System eine Klimaanlage, eine Sitzheizung, eine Lenkradheizung, eine Musikanlage oder eine Innenbeleuchtung drosseln oder abschalten. Dadurch, dass das System ausgebildet ist, den Energiebedarf des Hybridfahrzeugs zu senken, kann System nach dem Einleiten dieser Aktion erneut die nötige Batterieladung schätzen und, wenn der aktuelle Ladezustand größer ist als die nötige Batterieladung, das Hybridfahrzeug in den emissionsfreien ersten Fahrmodus umschalten.According to a further embodiment, the control module may be configured to throttle a maximum speed of the electric motor in order to increase an electric range of the hybrid vehicle if the current state of charge is less than the required battery charge. If the estimated battery charge required for purely electrical passage through the zone is greater than the current state of charge of the battery, the zone may still be able to travel purely electrically or largely electrically if the required battery charge can be reduced. The energy required by a vehicle to traverse a certain distance s at a velocity v is proportional to the square of the velocity v 2 . If the maximum speed of the electric motor throttled, consequently, the same route can be traversed with a significant reduced battery charge. In addition, or instead, the energy requirement can also be reduced by throttling the power consumed by additional consumers. For example, the system can throttle or turn off an air conditioner, a seat heater, a steering wheel heater, a music system, or an interior light. By having the system designed to reduce the energy requirements of the hybrid vehicle, the system may re-charge the battery after initiating this action and, if the current state of charge is greater than the required battery charge, switch the hybrid vehicle to the emission-free first driving mode.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das System ein Navigationssystem aufweisen und das Steuermodul ausgebildet sein, eine Route zu einer nächstgelegenen Batterieladestation auszugeben, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist. Die Standorte von Batterieladestationen können in digitalen Kartendaten hinterlegt sein, welche in dem Navigationssystem gespeichert sind. Zusätzlich oder stattdessen können die Standorte von Batterieladestationen auch über eine Netzwerkverbindung, beispielsweise über das Internet mittels einer LTE-Verbindung, abgerufen werden, wobei in diesem Fall auch Informationen über den Belegungszustand und Wartungszustand der Batterieladestation übermittelt werden können. Eine Batterieladestation kann kostenlos oder gebührenpflichtig sein, wobei in beiden Fällen die Batterieladestation frei nutzbar sein kann, oder eine Mitgliedschaft in einer Organisation voraussetzen kann. Präferenzen des Benutzers und Mitgliedschaften in Organisationen können in dem System gespeichert sein oder bei Bedarf von dem Benutzer abgefragt werden. Das Steuermodul kann auch ausgebildet sein, über das Navigationssystem eine Route zu einer nächstgelegenen verfügbaren Batterieladestation auszugeben, oder dem Benutzer eine Auswahl aus mehreren verfügbaren Batterieladestationen in der Umgebung auszugeben. Das Navigationssystem kann eine Route durch Sprachanweisungen, Pfeilsignale, eine Kartendarstellung oder eine Kombination hiervon über eine Lautsprecheranlage, einen Navigationsbildschirm, ein Kombigerät oder ein Headup-Display ausgeben.According to another embodiment, the system may include a navigation system and the control module may be configured to output a route to a nearest battery charging station if the current state of charge is less than the required battery charge. The locations of battery charging stations can be stored in digital map data stored in the navigation system. In addition or instead, the locations of battery charging stations can also be accessed via a network connection, for example via the Internet by means of an LTE connection, in which case information about the occupancy status and maintenance status of the battery charging station can also be transmitted. A battery charging station may be free or chargeable, in either case the battery charging station may be freely usable or may require membership in an organization. User preferences and membership in organizations may be stored in the system or may be requested by the user as needed. The control module may also be configured to output via the navigation system a route to a nearest available battery charging station, or to issue the user with a selection of a plurality of available battery charging stations in the environment. The navigation system may output a route by voice instructions, arrow signals, a map display or a combination thereof via a public address system, a navigation screen, a combo device or a headup display.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuermodul ausgebildet sein das Fahrzeug abzuschalten, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist. Abhängig von der konkreten Gesetzgebung kann es sinnvoll sein, dass das System das Hybridfahrzeug abschaltet, wenn ein rein elektrischer Betrieb in der Zone nicht möglich ist. Beispielsweise könnte ein so ausgebildetes System eine Bedingung für die Erlaubnis bestimmter Hybridfahrzeuge zum Befahren von Zonen, welche nur mit emissionsfreien Fahrzeugen befahren werden dürfen. Der Benutzer ist angehalten, eine solche Situation zu vermeiden, indem er rechtzeitig für einen hinreichenden Ladezustand der Batterie Sorge trägt. Kommt es doch zum Abschalten des Hybridfahrzeugs in der Zone, weil der Ladezustand der Batterie kleiner als die nötige Batterieladung ist, kann der Benutzer das Hybridfahrzeug mit mobilen Ladevorrichtungen aufladen, damit er die Zone rein elektrisch wieder verlassen kann. Solche mobilen Ladevorrichtungen werden beispielsweise auch eingesetzt in dem Fall, dass bei einem reinen Elektrofahrzeug der Ladezustand der Batterie nicht ausreicht, um eine Batterieladestation zu erreichen. Alternativ kann der Benutzer das Hybridfahrzeug mittels eines anderen Fahrzeugs zu einer Batterieladestation schleppen, um dort die Batterie des Hybridfahrzeugs zu laden, damit er die Zone rein elektrisch wieder verlassen kann. Dadurch, dass das System ausgebildet ist, das Hybridfahrzeug abzuschalten, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist, tritt das Hybridfahrzeug innerhalb der Zone wie ein reines Elektrofahrzeug auf und kann folglich auch dieselben Privilegien gewährt bekommen.According to a further embodiment, the control module may be configured to switch off the vehicle if the current state of charge is less than the required battery charge. Depending on the specific legislation, it may make sense for the system to switch off the hybrid vehicle if it is not possible to operate in the zone purely by electricity. For example, a system designed in this way could impose a condition for the permission of certain hybrid vehicles to drive on zones that can only be driven on emission-free vehicles. The user is encouraged to avoid such a situation by ensuring timely sufficient battery charge. If it comes to switching off the hybrid vehicle in the zone, because the state of charge of the battery is smaller than the necessary battery charge, the user can charge the hybrid vehicle with mobile charging devices, so he can leave the zone purely electrically again. Such mobile charging devices are for example also used in the case that in a pure electric vehicle, the state of charge of the battery is not sufficient to reach a battery charging station. Alternatively, the user can haul the hybrid vehicle by means of another vehicle to a battery charging station in order to charge the battery of the hybrid vehicle so that he can leave the zone purely electrically again. By having the system configured to shut down the hybrid vehicle, if the current state of charge is less than the required battery charge, the hybrid vehicle will appear within the zone as a pure electric vehicle and thus may also be granted the same privileges.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Navigationssystem ausgebildet sein ein Ziel von einem Benutzer des Hybridfahrzeugs zu empfangen und eine Route an den Benutzer auszugeben, und kann das Steuermodul ausgebildet sein über das Navigationssystem eine alternative Route auszugeben, bei welcher die Zone gemieden wird, falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist. Wenn die Zone lediglich auf dem Weg zu einem Ziel des Benutzers liegt, kann das Umfahren der Zone sinnvoll sein. Damit wird das Problem, dass die Zone nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, umgangen. Es kann jedoch auch sinnvoll sein, eine Alternative Route zu wählen, welche durch die Zone führt, allerdings nur zu einem kleineren Anteil als die schnellste Route, wenn dadurch die zum rein elektrischen Durchfahren der Zone nötige Batterieladung kleiner ist als der aktuelle Ladezustand der Batterie. Selbst dann, wenn das Ziel des Benutzers in der Zone liegt, kann eine alternative Route, welche durch die Zone führt, allerdings nur zu einem kleineren Anteil als die schnellste Route, gefunden werden. Dadurch, dass das System eine alternative Route ausgibt, deren Anteil, welcher durch die Zone führt, rein elektrisch durchfahren werden kann, kann der Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs so optimiert werden, dass der Benutzer ein Ziel schnell erreichen kann und gleichzeitig das Hybridfahrzeug nicht mehr Schadstoffe ausstößt, als bei Befahren der Zone erlaubt ist.According to another embodiment, the navigation system may be configured to receive a destination from a user of the hybrid vehicle and output a route to the user, and the control module may be configured to output via the navigation system an alternative route in which the zone is avoided, if the current one State of charge is less than the necessary battery charge. If the zone is just on the way to a user's destination, it may make sense to drive around the zone. This avoids the problem that the zone may only be traveled on vehicles with particularly low-emission vehicles. However, it may also make sense to choose an alternative route, which leads through the zone, but only to a smaller extent than the fastest route, if thereby the battery charge necessary for purely electric driving through the zone is smaller than the current state of charge of the battery. Even if the user's destination is in the zone, an alternative route passing through the zone can only be found to a lesser extent than the fastest route. By virtue of the system issuing an alternative route whose portion passing through the zone can be passed purely electrically, the pollutant emissions of the hybrid vehicle can be optimized so that the user can reach a target quickly and at the same time the hybrid vehicle no longer discharges pollutants , as is allowed when driving on the zone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuergerät weiter ein Kartenmodul, in welchem digitale Kartendaten gespeichert sind, aufweisen, und kann das Identifikationsmodul basierend auf den digitalen Kartendaten bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt. Für gewöhnlich weisen Fahrzeuge ein Kartenmodul auf, in welchem digitale Kartendaten gespeichert sind, um Navigationsfunktionen zu ermöglichen. Dazu und zusätzlich weisen die digitalen Kartendaten für gewöhnlich POI-(Point Of Interest)-Informationen, beispielsweise die Standorte von Flughäfen, Tankstellen oder Batterieladestationen, und Grenzen beispielsweise von Städten, Ländern oder Geschwindigkeitszonen auf. Ebenso können die digitalen Kartendaten die Grenzen von Zonen, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden dürfen, aufweisen. Basierend auf solchen digitalen Kartendaten und von einem Ortungsmodul, beispielsweise einem Satellitenortungsmodul, ermittelten Standortdaten kann das Identifikationsmodul bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt oder nicht. Digitale Kartendaten können aktualisiert werden, beispielsweise durch Kartenupdates in einer Werkstatt, Online-Kartenupdates über eine drahtlose Netzwerkverbindung, Kartenupdates auf einem Datenträger wie einer CD, einer DVD oder einem USB-Stick. Somit kann gewährleistet werden, dass Änderungen bei den Zonen in den digitalen Kartendaten reflektiert werden. Dadurch, dass das Identifikationsmodul basierend auf dem Kartenmodul bestimmt, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt, kann besonders zuverlässig und einfach bestimmt werden, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt.According to a further embodiment, the control device may further comprise a map module in which digital map data are stored, and the identification module may determine based on the digital map data whether the current location is in a zone that may only be traveled on particularly low-emission vehicles , Usually, vehicles have a map module in which digital map data is stored to facilitate navigation functions. To this end, and in addition, the digital map data typically includes point of interest (POI) information, such as locations of airports, gas stations, or battery charging stations, and boundaries of, for example, cities, countries, or speed zones. Likewise, the Digital map data, the boundaries of zones that may be used only with particularly low-emission vehicles, have. Based on such digital map data and location data determined by a positioning module, for example a satellite positioning module, the identification module can determine whether or not the current location is in a zone which may only be traveled on particularly low-emission vehicles. Digital map data may be updated, for example, by map updates in a shop, online map updates via a wireless network connection, map updates on a disk such as a CD, a DVD, or a USB stick. Thus, it can be ensured that changes in the zones are reflected in the digital map data. The fact that the identification module determines based on the map module, whether the current location is in such a zone, can be particularly reliable and easily determined whether the current location is in such a zone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Steuergerät weiter ein Kameramodul zur Aufnahme von Bildern einer Umgebung des Hybridfahrzeugs aufweisen, und kann das Identifikationsmodul basierend auf den durch das Kameramodul aufgenommenen Bildern bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt. Für gewöhnlich sind solche Zonen mit speziellen Schildern ausgewiesen. Kamerasysteme in Fahrzeugen werden für gewöhnlich für mehrere Aufgaben herangezogen, beispielsweise Abstandsregeltempomaten, Kollisionsassistenten, Nachtsichtassistenten, und Schildererkennung. Das Kameramodul kann laufend die Umgebung vor dem Fahrzeug analysieren, um erkannte Schilder dem Benutzer auszugeben. In diesem Zuge können auf Informationen darüber gewonnen werden, wann das Hybridfahrzeug in eine Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, einfährt oder diese verlässt. Dadurch, dass das Identifikationsmodul basierend auf dem Kameramodul bestimmt, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt, kann besonders flexibel und einfach mittels in gewöhnlichen Kraftfahrzeugen bereits integrierter Komponenten bestimmt werden, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt.According to a further embodiment, the control unit may further comprise a camera module for taking pictures of an environment of the hybrid vehicle, and the identification module may determine based on the images taken by the camera module, whether the current location in a zone, which are traveled only with particularly low-emission vehicles may, lies. Usually such zones are indicated with special signs. Camera systems in vehicles are commonly used for multiple tasks, such as adaptive cruise control, collision assistants, night vision assistants, and sign recognition. The camera module can continuously analyze the environment in front of the vehicle to output recognized signs to the user. In this context, it is possible to obtain information as to when the hybrid vehicle enters or leaves a zone which is only allowed to be driven on particularly low-emission vehicles. By virtue of the fact that the identification module based on the camera module determines whether the current location is in such a zone, it can be determined particularly flexibly and simply by means of components already integrated in ordinary motor vehicles, whether the current location is in such a zone.
Weitere Ausführungsformen können Ausführungsformen umfassen, bei welchen das Identifikationsmodul auf der Basis von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bestimmt, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt, beispielsweise indem ein System in einem anderen Fahrzeug ein entsprechendes Signal an das Identifikationsmodul schickt, oder bei welchem das Identifikationsmodul auf der Basis von Fahrzeug-zu-X-Kommunikation bestimmt, ob der aktuelle Standort in einer solchen Zone liegt, beispielsweise indem ein digitales Schild ein entsprechendes Signal an das Identifikationsmodul sendet. In weiteren Ausführungsformen funktioniert das Identifikationsmodul beispielsweise auf der Grundlage von drahtlosen Netzwerken, akustischen Signalen, in die Straße eingelassenen Signalgebern oder einer Kombination hiervon.Further embodiments may include embodiments in which the identification module determines whether the current location is in such a zone based on vehicle-to-vehicle communication, for example by a system in another vehicle sending a corresponding signal to the identification module, or wherein the identification module based on vehicle-to-X communication determines whether the current location is within such a zone, for example by a digital sign sending a corresponding signal to the identification module. In further embodiments, the identification module operates, for example, on the basis of wireless networks, acoustic signals, on-road signalers, or a combination thereof.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird weiter auch ein Hybridfahrzeug angegeben, welches ein oben beschriebenes System aufweist.According to a further embodiment of the invention, a hybrid vehicle is also specified which has a system described above.
Dadurch, dass das Hybridfahrzeug über ein System zum Optimieren seines Schadstoffausstoßes verfügt, besitzt das Hybridfahrzeug den Vorteil, dass ein Benutzer mit dem Hybridfahrzeug eine Zone möglicherweise befahren darf, welche nur mit besonders schadstoffarmen, insbesondere nur mit emissionsfreien, Fahrzeugen befahren werden darf, ohne dass der Benutzer die Nachteile eines reinen Elektrofahrzeugs, etwa geringe Reichweite oder hohe Kosten, in Kauf nehmen müsste.Due to the fact that the hybrid vehicle has a system for optimizing its emission of pollutants, the hybrid vehicle has the advantage that a user with the hybrid vehicle may possibly drive on a zone which may only be driven on particularly low-emission, in particular emission-free, vehicles without the user would have to accept the disadvantages of a purely electric vehicle, such as low range or high costs.
Ein System zum Optimieren des Schadstoffausstoßes gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen kann mit einem der folgenden mit Ziffern durchnummerierten Verfahren zum Optimieren des Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs betrieben werden. Rückbezüge deuten an, dass das betreffende Verfahren auch als Unterkombination der zuvor genannten allgemeinen Verfahrensschritte ausgeführt werden kann.
- 1. Verfahren zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, einem Elektromotor, einer Batterie zur Speisung des Elektromotors mit elektrischer Energie, und einem Modussteuermodul, das einen Fahrzeugbetrieb in einem ersten Modus, währenddessen die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist und der Elektromotor das Hybridfahrzeug antreibt, und einem zweiten Modus, währenddessen die Brennkraftmaschine angeschaltet ist, steuert, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Ermitteln eines aktuellen Standorts des Hybridfahrzeugs;
- Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt;
- Falls der aktuelle Standort in der Zone liegt, Ermitteln eines aktuellen Ladezustands der Batterie;
- Schätzen einer nötigen Batterieladung, welche die Batterie aufweisen muss, damit das Hybridfahrzeug die Zone rein in dem ersten Modus durchfahren kann;
- Bestimmen, ob der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist; und
- Falls der aktuelle Ladezustand größer oder gleich der nötigen Batterieladung ist, automatisches Umschalten auf den ersten Modus durch das Modussteuermodul; sowie Falls der aktuelle Ladezustand kleiner als die nötige Batterieladung ist, Einleiten einer geeigneten Aktion um den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren.
- 2. Verfahren nach
Ziffer 1 , wobei das Einleiten einer geeigneten Aktion das Ausgeben einer Meldung an einen Benutzer des Hybridfahrzeugs umfasst. - 3. Verfahren nach
Ziffer 1 oder2 , wobei das Einleiten einer geeigneten Aktion das Drosseln einer Maximalgeschwindigkeit des Elektromotors umfasst, um eine elektrische Reichweite des Hybridfahrzeugs zu erhöhen. - 4. Verfahren nach einer der Ziffern
1 bis 3 , wobei das Einleiten einer geeigneten Aktion das Ausgeben einer Route zu einer nächstgelegenen Batterieladestation umfasst. - 5. Verfahren nach einer der Ziffern
1 bis4 , wobei das Einleiten einer geeigneten Aktion ein Abschalten des Fahrzeugs umfasst. - 6. Verfahren nach einer der Ziffern
1 bis5 , wobei das Verfahren vor dem Ermitteln des aktuellen Standorts ein Empfangen eines Ziels von einem Benutzer des Hybridfahrzeugs und ein Ausgeben einer Route von dem aktuellen Standort zu dem Ziel an den Benutzer umfasst, und wobei das Einleiten einer geeigneten Aktion ein Ausgeben einer alternativen Route, bei welcher die Zone gemieden wird, umfasst. - 7. Verfahren nach einer der Ziffern
1 bis 6 , wobei das Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt, basierend auf digitalen Kartendaten erfolgt. - 8. Verfahren nach einer der Ziffern
1 bis 6 , wobei das Bestimmen, ob der aktuelle Standort in einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, liegt, basierend auf Kameradaten erfolgt.
- A method for optimizing pollutant emissions of a hybrid vehicle having an internal combustion engine, an electric motor, a battery for supplying electric power to the electric motor, and a mode control module that operates vehicle operation in a first mode while the internal combustion engine is off and the electric motor drives the hybrid vehicle, and a second mode during which the internal combustion engine is switched on, the method comprising the following steps:
- Determining a current location of the hybrid vehicle;
- Determining whether the current location is in a zone that may only be used on particularly low-emission vehicles;
- If the current location is within the zone, determining a current state of charge of the battery;
- Estimating a necessary battery charge that the battery must have to allow the hybrid vehicle to traverse the zone purely in the first mode;
- Determining whether the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge; and
- If the current state of charge is greater than or equal to the required battery charge, automatic switching to the first mode by the mode control module; and if the current state of charge is less than the required battery charge, initiating an appropriate action to optimize the emissions of the hybrid vehicle.
- 2. Procedure according to
paragraph 1 wherein initiating an appropriate action comprises issuing a message to a user of the hybrid vehicle. - 3. Procedure according to
paragraph 1 or2 wherein initiating an appropriate action includes throttling a maximum speed of the electric motor to increase an electric range of the hybrid vehicle. - 4. Method according to one of the
numbers 1 to3 wherein initiating an appropriate action includes issuing a route to a nearest battery charging station. - 5. Procedure according to one of the
numbers 1 to4 wherein initiating an appropriate action includes turning off the vehicle. - 6. Procedure according to one of the
numbers 1 to5 wherein, prior to determining the current location, the method includes receiving a destination from a user of the hybrid vehicle and outputting a route from the current location to the destination to the user, and wherein initiating an appropriate action includes issuing an alternative route which the zone is avoided comprises. - 7. Method according to one of the
numbers 1 to6 wherein determining whether the current location is in a zone that may only be traveled with particularly low-emission vehicles is based on digital map data. - 8. Procedure according to one of the
numbers 1 to6 wherein determining whether the current location is in a zone that may be traveled only with particularly low-emission vehicles is based on camera data.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein kostengünstiges System zum Optimieren des Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, und ein Hybridfahrzeug mit einem derartigen System angegeben werden, mit welchem ein Hybridfahrzeug die Erlaubnis zum Befahren einer Zone erhalten kann, welche nur mit besonders schadstoffarmen, insbesondere nur mit emissionsfreien, Fahrzeugen befahren werden darf.
Insbesondere kann mit dem System eines Hybridfahrzeugs der Schadstoffausstoß in Innenstädten optimiert werden, ohne dass auf die hohe Reichweite und den Komfort eines Verbrennungsmotors verzichtet werden muss.In summary, it can be stated that the present invention provides a cost-effective system for optimizing the pollutant emissions of a hybrid vehicle, and a hybrid vehicle is provided with such a system with which a hybrid vehicle can obtain the permission to drive in a zone which only has particularly low emissions, in particular only with emission-free, vehicles may be driven.
In particular, with the system of a hybrid vehicle pollutant emissions in city centers can be optimized without having to do without the high range and comfort of an internal combustion engine.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines Systems zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs gemäß Ausführungsformen der Erfindung; -
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs, wie es von einem System gemäß Ausführungsformen der Erfindung ausgeführt werden kann.
-
1 12 schematically illustrates a block diagram of a system for optimizing emissions of a hybrid vehicle according to embodiments of the invention; -
2 FIG. 12 shows a flowchart of a method of optimizing emissions of a hybrid vehicle as may be performed by a system according to embodiments of the invention.
Insbesondere zeigt
Gewöhnliche Systeme zum Optimieren eines Schadstoffausstoßes eines Hybridfahrzeugs weisen eine Steuerung auf, die ausgebildet ist, den Elektromotor gleichzeitig mit dem Verbrennungsmotor einzusetzen, damit der Verbrennungsmotor in einem günstigen Betriebspunkt betrieben werden kann und damit die Batterie möglichst viel elektrische Energie aus einem Rekuperationssystem speichern kann. Eine Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen oder emissionsfreien Fahrzeugen befahren werden darf, darf mit einem gewöhnlichen Hybridfahrzeug möglicherweise nicht befahren werden. Hingegen ist denkbar, dass die Zone mit einem Hybridfahrzeug befahren werden darf, wenn ein emissionsfreier Betrieb in der Zone sichergestellt werden kann.Ordinary systems for optimizing pollutant emissions of a hybrid vehicle include a controller configured to use the electric motor simultaneously with the engine to allow the engine to operate at a favorable operating point and to allow the battery to store as much electrical energy as possible from a recuperation system. A zone that may only be driven on vehicles with particularly low-emission or emission-free vehicles may not be used on a standard hybrid vehicle. On the other hand, it is conceivable that the zone may be driven by a hybrid vehicle if it is possible to ensure emission-free operation in the zone.
Gemäß den Ausführungsformen der
Dadurch, dass das Modussteuermodul
Einleiten einer geeigneten Aktion um den Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zu optimieren bedeutet hierbei, dass eine oder mehrere Aktionen eingeleitet werden, die die Einhaltung von Beschränkungen einer Zone, welche nur mit besonders schadstoffarmen Fahrzeugen befahren werden darf, erlaubt. Beispielsweise kann eine Aktion eine nötige Batterieladung zum emissionsfreien Durchfahren der Zone verringern, den Ladezustand der Batterie erhöhen oder den Benutzer zu benachrichtigen, um eine derartige Aktion selbst einzuleiten.Initiating a suitable action to optimize the pollutant emissions of the hybrid vehicle means that one or more actions are initiated which allow compliance with restrictions on a zone that may only be traveled on vehicles with particularly low-emission vehicles. For example, an action may reduce a necessary battery charge for driving around the zone without emissions, increase the state of charge of the battery, or alert the user to initiate such an action themselves.
Das Steuermodul
Das Steuermodul
Das System
Das Steuermodul
Wie
Weiter ist zu erkennen, dass das Steuergerät
Weiter ist zu erkennen, dass das Steuergerät
Wie
Der Schritt
Weiter zeigt
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.Although at least one exemplary embodiment has been shown in the foregoing description, various changes and modifications may be made. The above embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a scheme for practicing at least one example embodiment, which may make numerous changes in the function and arrangement of elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- System zum Optimieren des Schadstoffausstoßes System for optimizing pollutant emissions
- 22
- Hybridfahrzeug hybrid vehicle
- 33
- Brennkraftmaschine Internal combustion engine
- 44
- Elektromotorelectric motor
- 4141
- Batterie battery
- 55
- Ortungsmodullocating module
- 5151
- Navigationssystem navigation system
- 66
- Steuergerätcontrol unit
- 6161
- ModussteuermodulMode control module
- 6262
- Identifikationsmodulidentification module
- 6363
- LadezustandsmodulSOC module
- 6464
- ReichweitenschätzeinheitRange estimation unit
- 6565
- Vergleichercomparator
- 6666
- Steuermodulcontrol module
- 6767
- Kartenmodulcard module
- 6868
- Kameramodulcamera module
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017004690A1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019212449A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for operating a hybrid vehicle |
US20210180970A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Hyundai Motor Company | Hybrid vehicle and driving scheduling method therefor |
DE102020103620A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a hybrid vehicle and hybrid vehicle |
EP3919865A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Travel route guidance device |
DE102020119596A1 (en) | 2020-07-24 | 2022-01-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control unit and method for adjusting a reserve capacity of an electrical energy store of a vehicle |
DE102020123981A1 (en) | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for providing an adaptive mobility solution and associated vehicle |
CN114248755A (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 丰田自动车株式会社 | Self-position estimation system and self-position estimation method |
EP4027114A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-07-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Computing device, route display device, and control system, for hybrid vehicle |
DE102021211084A1 (en) | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and computer program for operating a motor vehicle, control unit for a motor vehicle, and computer-readable storage medium |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2153175B1 (en) | 2007-06-06 | 2013-09-04 | Siemens Enterprise Communications GmbH & Co. KG | Method for operating a navigation system and navigation system for a motor vehicle |
-
2017
- 2017-05-16 DE DE102017004690.5A patent/DE102017004690A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2153175B1 (en) | 2007-06-06 | 2013-09-04 | Siemens Enterprise Communications GmbH & Co. KG | Method for operating a navigation system and navigation system for a motor vehicle |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019212449A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for operating a hybrid vehicle |
US20210180970A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Hyundai Motor Company | Hybrid vehicle and driving scheduling method therefor |
DE102020103620A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for operating a hybrid vehicle and hybrid vehicle |
EP3919865A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Travel route guidance device |
DE102020119596A1 (en) | 2020-07-24 | 2022-01-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control unit and method for adjusting a reserve capacity of an electrical energy store of a vehicle |
DE102020123981A1 (en) | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for providing an adaptive mobility solution and associated vehicle |
CN114248755A (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 丰田自动车株式会社 | Self-position estimation system and self-position estimation method |
EP4027114A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-07-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Computing device, route display device, and control system, for hybrid vehicle |
DE102021211084A1 (en) | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and computer program for operating a motor vehicle, control unit for a motor vehicle, and computer-readable storage medium |
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