DE102018114769A1

DE102018114769A1 - Fahrzeug und Verfahren zum automatischen Auswählen eines Antriebsmodus desselben

Info

Publication number: DE102018114769A1
Application number: DE102018114769.4A
Authority: DE
Inventors: Sang Joon Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-06-13
Also published as: CN109895761B; KR20190068785A; US20190176802A1; CN109895761A; US10703355B2

Abstract

Fahrzeug, aufweisend eine Batterie (200), einen Batteriesensor (210), welcher derart konfiguriert ist, dass er einen Ladezustand (SOC) der Batterie (200) misst, eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung (80), die derart konfiguriert ist, dass sie einen Zielort durch einen Fahrer, der in dem Fahrzeug (1) fährt, festlegt, und eine Steuereinrichtung (220), die derart konfiguriert ist, dass sie eine Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren von Informationen bezüglich einer Route zu dem festgelegten Zielort berechnet und einen für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereich entsprechend einem Niveau des SOC der Batterie (200) berechnet, wobei die Steuereinrichtung (220) einen Antriebsmodus durch Vergleichen der Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich auswählt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Steuerung desselben, und insbesondere eine Anordnung zum automatischen Auswählen eines Antriebsmodus eines Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuges (Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeug PHEV).
Ein Fahrzeug kann entsprechend den Energiequellen zum Erzeugen einer Antriebskraft in ein Verbrennungsmotor-Fahrzeug (allgemeines Motorfahrzeug), ein Hybrid-Elektrofahrzeug und ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV) eingeteilt werden.
Das Hybrid-Elektrofahrzeug weist einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor auf, fährt auf der Straße mittels mechanischer Leistung des Verbrennungsmotors und elektrischer Leistung des Elektromotors, und betreibt den Elektromotor mittels einer Batterie.
Ein Antriebsmodus des Hybridfahrzeuges kann in drei Modi, d.h. einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus und einen Automatik(AUTO)-Modus eingeteilt werden. Während des EV-Modus wird das Hybridfahrzeug nur mittels elektrischer Leistung des Elektromotors angetrieben. Während des HEV-Modus wird das Hybridfahrzeug mittels einer Kombination von Verbrennungsmotorleistung und elektrischer Leistung des Elektromotors angetrieben. Während des AUTO-Modus wird das Hybridfahrzeug durch angemessenes Verteilen von Verbrennungsmotorleistung und elektrischer Leistung des Elektromotors angetrieben.
Während der Ladezustand (SOC) einer Batterie des Hybridfahrzeuges durch den Verbrennungsmotorbetrieb basierend auf einem Fahrzustand variabel gesteuert wird, wird der Verbrennungsmotorbetrieb dynamisch geändert, so dass es für das Hybridfahrzeug unmöglich ist, den Fahrzustand sofort in eine SOC-Steuerung der Batterie wiederzugeben. Um dieses Problem anzugehen, wurde in letzter Zeit ein verbessertes Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) entwickelt.
Das PHEV hat eine relativ größere Batteriekapazität als ein herkömmliches HEV, so dass das PHEV einen höheren Freiheitsgrad als das herkömmliche HEV bezüglich der Kraftstoffeffizienzsteuerung derart hat, dass das PHEV in unterschiedlicher Weise mittels der größeren Batteriekapazität und des höheren Freiheitsgrades gesteuert werden kann. Zum Beispiel kann, wenn das PHEV eine Kurzstrecke innerhalb einer einfachen Nahverkehrsentfernung fährt, das PHEV eine Hochspannungsbatterie mit externer Leistung laden, so dass das PHEV in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus oder einem Ladungsabbau(CD)-Modus fahren kann. Während einer Mittelstrecken- oder einer Langstreckenfahrt des PHEV kann das PHEV im Allgemeinen in den AUTO-Modus eintreten, so dass das PHEV in dem AUTO-Modus angetrieben wird, in dem die Verbrennungsmotorleistung und die Elektromotorleistung bis zum Erreichen eines Zielortes angemessen verteilt werden, was zu einer optimalen Effizienz des PHEV führt.
Jedoch hat das PHEV den Nachteil, dass ein Fahrer, der in dem PHEV fährt, einen erforderlichen Antriebsmodus entsprechend einem von dem EV(Ladungsabbau CD)-Modus, dem HEV(Ladungserhaltung CS)-Modus und dem AUTO-Modus mittels eines Knopfes (Schalters) direkt auswählen muss, so dass der Fahrer des PHEV ein Problem beim richtigen Erkennen/Auswählen von Vorteilen der einzelnen Antriebsmodi entsprechend den Fahrsituationen hat.
Mit der Erfindung werden ein Fahrzeug zum automatischen Auswählen eines Antriebsmodus eines Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuges (PHEV) entsprechend einem Zielort oder zum automatischen Empfehlen des ausgewählten Antriebsmodus für den Fahrer, der in dem PHEV fährt, und ein Verfahren zur Steuerung desselben, und insbesondere ein Verfahren zum automatischen Auswählen eines Antriebsmodus des PHEV geschaffen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Fahrzeug auf: eine Batterie, einen Batteriesensor, welcher derart konfiguriert ist, dass er einen Ladezustand (SOC) der Batterie misst, eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie einen Zielort durch einen Fahrer, der in dem Fahrzeug fährt, festlegt, und eine Steuereinrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren von Informationen bezüglich einer Route zu dem festgelegten Zielort berechnet (bzw. ermittelt) und einen für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereich entsprechend einem Niveau des SOC der Batterie berechnet (bzw. ermittelt), wobei die Steuereinrichtung einen Antriebsmodus durch Vergleichen der Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich auswählt.
Der Antriebsmodus kann aufweisen: einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug nur mittels elektrischer Leistung eines Elektromotors angetrieben wird, einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus, in welchem das Fahrzeug mittels einer Kombination von Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird, und einen Automatik(AUTO)-Modus, in welchem das Fahrzeug mittels Verteilung der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird.
Wenn die Entfernung bis zu dem Zielort kleiner (bzw. kürzer) als der für EV verfügbare Bereich ist, kann die Steuereinrichtung den EV-Modus als den Antriebsmodus auswählen.
Wenn die Entfernung bis zu dem Zielort größer (bzw. länger) als der für EV verfügbare Bereich ist, kann die Steuereinrichtung den Antriebsmodus entsprechend dem SOC-Niveau auswählen.
Die Steuereinrichtung kann das SOC-Niveau mit einem für EV-Modus zulässigen SOC vergleichen und den HEV-Modus als den Antriebsmodus auswählen, wenn das SOC-Niveau kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC ist.
Wenn das SOC-Niveau größer (bzw. höher) als der für EV-Modus zulässige SOC ist, kann die Steuereinrichtung den AUTO-Modus als den Antriebsmodus auswählen.
Das Fahrzeug kann ferner aufweisen: eine Antriebsvorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Antriebsleistung mittels der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung erzeugt, wobei die Steuereinrichtung die Antriebsvorrichtung entsprechend dem ausgewählten Antriebsmodus steuert.
Die Steuereinrichtung kann die Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich vergleichen und empfiehlt dem Fahrer den Antriebsmodus.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Fahrzeug, das derart konfiguriert ist, dass es mittels wenigstens einer von einer Verbrennungsmotorleistung und einer elektrischen Leistung eines Elektromotors angetrieben wird, auf: eine Batterie, die derart konfiguriert ist, dass sie Antriebsenergie des Elektromotors zuführt, einen Batteriesensor, welcher derart konfiguriert ist, dass er einen Ladezustand (SOC) der Batterie misst, eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Route bis zu einem Zielort sucht, der von einem Fahrer, der in dem Fahrzeug fährt, festgelegt wird, und eine Steuereinrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren der Informationen über die gesuchte Route berechnet (bzw. ermittelt) und einen für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereich entsprechend einem Niveau des SOC der Batterie berechnet (bzw. ermittelt), wobei die Steuereinrichtung einen Antriebsmodus auf der Basis des Routenanalyseergebnisses und des berechneten (bzw. ermittelten) für EV verfügbaren Bereichs auswählt.
Die Steuereinrichtung kann dem Fahrer den Antriebsmodus auf der Basis des Routenanalyseergebnisses und des berechneten (bzw. ermittelten) für EV verfügbaren Bereichs empfehlen.
Die Steuereinrichtung kann die Verbrennungsmotorleistung und die elektrische Leistung entsprechend dem ausgewählten Antriebsmodus steuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuges, das einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und eine Batterie aufweist und derart konfiguriert ist, dass es mittels wenigstens einer von einer Verbrennungsmotorleistung und einer elektrischen Leistung des Elektromotors angetrieben wird, auf: Ermöglichen, dass ein Fahrer, der in dem Fahrzeug fährt, einen Zielort mittels einer Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung festlegt, Berechnen (bzw. Ermitteln) einer Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren von Informationen bezüglich einer Route bis zu dem festgelegten Zielort, Messen eines Ladezustands (SOC) der Batterie und Berechnen (bzw. Ermitteln) eines für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereichs entsprechend einem Niveau des SOC, und Vergleichen der berechneten (bzw. ermittelten) Entfernung bis zu dem Zielort mit dem berechneten (bzw. ermittelten) für EV verfügbaren Bereich und Auswählen eines Antriebsmodus entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs, wobei der Antriebsmodus einen Elektrofahrzeug (EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug nur mittels der elektrischen Leistung angetrieben wird, einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus, in welchem das Fahrzeug mittels einer Kombination der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird, und einen Automatik(AUTO)-Modus aufweist, in welchem das Fahrzeug mittels Verteilung der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird.
Das Verfahren kann ferner aufweisen: Auswählen des EV-Modus als den Antriebsmodus, wenn die Entfernung bis zu dem Zielort kleiner (bzw. kürzer) als der für EV verfügbare Bereich ist.
Wenn die Entfernung bis zu dem Zielort größer (bzw. länger) als der für EV verfügbare Bereich ist, kann das Verfahren ferner aufweisen: Vergleichen des SOC-Niveaus mit einem für EV-Modus zulässigen SOC und Auswählen des Antriebsmodus entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs.
Das Verfahren kann ferner aufweisen: Vergleichen der Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich und Empfehlen des Antriebsmodus dem Fahrer.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Ansicht der inneren Struktur des Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 ein Blockdiagramm des Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
4 ein Flussdiagramm eines Steueralgorithmus zum Auswählen eines Antriebsmodus des Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
Die hierin verwendete Terminologie ist lediglich für den Zweck der Beschreibung besonderer Ausführungsformen, und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ dazu bestimmt, auch die Pluralformen zu umfassen, wenn nicht der Zusammenhang deutlich etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente. Durch die Beschreibung hinweg sind, wenn nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, das Wort „aufweisen“ und Variationen, wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht aber den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren. Außerdem bedeuten die Begriffe „Einheit“, „-er“, „-or“ und „modul“, die in der Beschreibung beschrieben sind, Einheiten zur Verarbeitung wenigstens einer Funktion und Operation und können durch Hardware-Komponenten oder Software-Komponenten und Kombinationen davon realisiert werden.
Ferner kann die Steuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung als nichtvergängliches computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium ausgestaltet sein, das ausführbare Programminstruktionen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuereinrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien umfassen, jedoch sind nicht darauf beschränkt, ROM, RAM, CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Speichermedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt werden, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN) gespeichert und ausgeführt wird.
Nun wird ausführlich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, wobei sich durchweg gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen.
Ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Steuerung desselben, insbesondere ein Verfahren zum automatischen Auswählen eines Antriebsmodus eines Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuges (PHEV) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
Mit Bezug auf 1 weist ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Karosserie 10, die das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeuges 1 bildet, Türen 14, die einen Innenraum des Fahrzeuges 1 von der Außenseite abschirmen, eine Frontscheibe 16, die einem Fahrzeugführer, der in dem Fahrzeug 1 fährt, eine Sicht aus dem Fahrzeug 1 nach vorn bietet, Seitenspiegel 18, die dem Fahrzeugführer eine Sicht aus dem Fahrzeug 1 nach hinten bieten, Fahrzeugräder 21 und 22, und eine Antriebsvorrichtung 30 auf, welche die Fahrzeugräder 21 und 22 dreht.
Die Türen 14 sind an der rechten und der linken Seite der Fahrzeugkarosserie 10 drehbar vorgesehen, so dass der Fahrzeugführer in dem Fahrzeug 1 fahren kann, wenn eine der Türen 14 geöffnet wird, und ein Innenraum des Fahrzeuges 1 kann von der Außenseite abgeschirmt werden, wenn die Türen 14 geschlossen werden. Die Türen 14 können durch Türgriffe 15 verriegelt oder entriegelt werden. Die Türgriffe 15 können von dem Fahrzeugführer, der einen Knopf oder einen Hebel durch Herangehen an das Fahrzeug 1 direkt betätigt, verriegelt oder entriegelt werden, oder können durch eine Fernsteuereinrichtung usw. an einer von dem Fahrzeug 1 entfernt gelegenen Stelle fern verriegelt oder entriegelt werden.
Die Frontscheibe 16 ist an einem vorderen oberen Abschnitt der Karosserie 10 vorgesehen, so dass der Fahrzeugführer, der in dem Fahrzeug 1 fährt, visuelle Informationen in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges 1 erhalten kann. Die Frontscheibe 16 kann auch als eine Windschutzscheibe bezeichnet werden.
Die Seitenspiegel 18 können einen linken Seitenspiegel, der an der linken Seite der Karosserie 10 vorgesehen ist, und einen rechten Seitenspiegel aufweisen, der an der rechten Seite der Karosserie 10 vorgesehen ist, so dass der Fahrer, der in dem Fahrzeug 1 fährt, visuelle Informationen in der Seiten- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges 1 erhalten kann.
Außerdem kann das Fahrzeug 1 eine Antenne 20 aufweisen, die an einer oberen Fläche der Karosserie 10 vorgesehen ist.
Die Antenne 20 kann Rundfunk/Kommunikationssignale, zum Beispiel ein Telematik-Signal, ein DMB(Digital-Multimedia-Rundfunk)-Signal, ein digitales TV(Fernseh)-Signal, ein GPS(Globales Positionierungssystem)-Signal usw., empfangen. Die Antenne 20 kann eine Multifunktionsantenne sein, die derart konfiguriert ist, dass sie verschiedene Arten von Rundfunk/Kommunikationssignalen empfängt, oder kann eine Einzelfunktionsantenne sein, die derart konfiguriert ist, dass sie eines von Rundfunk/Kommunikationssignalen empfängt.
Die Räder 21 und 22 können Vorderräder 21, die an der Vorderseite der Karosserie 10 vorgesehen sind, und Hinterräder 22 aufweisen, die an der Rückseite der Karosserie 10 vorgesehen sind. Die Antriebsvorrichtung 30 kann den Vorderrädern 21 oder den Hinterrädern 22 eine Drehkraft derart bereitstellen, dass sich die Karosserie 10 vorwärts oder rückwärts bewegt. Die Antriebsvorrichtung 30 kann einen Verbrennungsmotor 300 (3), der eine Drehkraft durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen erzeugt, oder einen Elektromotor 320 aufweisen, der eine Drehkraft nach dem Aufnehmen von Strom aus einer Batterie 200 (3) erzeugt.
Das Fahrzeug 1 kann den Verbrennungsmotor 300, die Batterie 200 und den Elektromotor 320 aufweisen und kann ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) sein, das derart konfiguriert ist, dass es auf der Straße mittels mechanischer Leistung des Verbrennungsmotors 300 und elektrischer Leistung des Elektromotors 320 fährt. Das PHEV ist ein Fahrzeug, das gleichzeitig mittels Leistung des Verbrennungsmotors 300 und elektrischem Strom der Batterie 200 angetrieben wird, während es mittels elektrischem Strom der Batterie 200 angetrieben wird, die mit Strom geladen wird, der von einer externen Energiequelle aufgenommen wird.
Mit Bezug auf 2 kann der Innenraum des Fahrzeuges 1 Sitze 51 und 52, auf welchen Insassen des Fahrzeuges 1 sitzen, ein Lenkrad 62, das in Richtung zu dem Fahrersitz 51 montiert ist, auf dem ein Fahrer von den Insassen sitzt, eine Gerätegruppe (Cluster) 61, die von dem Lenkrad 62 in Richtung zu einem vorderen Abschnitt der Karosserie 10 montiert ist und Betriebsinformationen des Fahrzeuges 1 anzeigt, und ein Armaturenbrett 60 aufweisen, an dem verschiedene Vorrichtungen montiert sind, die mit der Gerätegruppe 61 verbunden sind, um das Fahrzeug 1 zu bedienen.
Insbesondere kann das Armaturenbrett 60 von einem unteren Abschnitt der Frontscheibe 16 in Richtung zu den Sitzen 51 und 52 derart vorstehen, dass der Fahrzeugführer, der nach vorn sieht, verschiedene Vorrichtungen bedienen kann, die an dem Armaturenbrett 60 montiert sind.
Zum Beispiel können verschiedene Vorrichtungen, die an dem Armaturenbrett 60 montiert sind, eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung 80, die an einer Mittelblende montiert ist, die dem mittleren Bereich des Armaturenbretts 60 entspricht, einen Luftauslass 91 einer Klimaanlage 90 (3), der an einer Seitenfläche eines Berührungsbildschirms (Touchscreen) 81 der AVN-Vorrichtung 80 montiert ist, und verschiedene Eingabevorrichtungen aufweisen, die an einem unteren Abschnitt der AVN-Vorrichtung 80 montiert sind.
Die AVN-Vorrichtung 80 kann entsprechend der Bedienung des Insassen eine Audiofunktion, eine Videofunktion und eine Navigationsfunktion durchführen und kann mit einer Steuereinrichtung (d.h. einer Haupteinheit) zur Steuerung des Fahrzeuges 1 verbunden sein.
Die AVN-Vorrichtung 80 kann auch nach Bedarf zwei oder mehr Funktionen durchführen. Zum Beispiel kann die AVN-Vorrichtung 80 Musik, die auf CD oder USB aufgezeichnet ist, durch Einschalten der Audiofunktion wiedergeben und kann gleichzeitig die Navigationsfunktion durchführen. Außerdem kann die AVN-Vorrichtung 80 DMB-Bilder durch Einschalten der Videofunktion anzeigen und kann gleichzeitig die Navigationsfunktion durchführen.
Die AVN-Vorrichtung 80 kann ein Schirmbild bezogen auf die Audiofunktion, ein Schirmbild bezogen auf die Videofunktion oder ein Schirmbild bezogen auf die Navigationsfunktion auf den Berührungsbildschirm 81 anzeigen. Der Berührungsbildschirm 81 kann einen Ladezustand des Elektrofahrzeuges 1 anzeigen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann durch eines von einem Flüssigkristallanzeige(LCD)-Paneel, einem Leuchtdiode(LED)-Paneel, einem organische Leuchtdiode(OLED)-Paneel usw. realisiert sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Berührungsbildschirm 81 kann eine Schirmbildfunktion und eine Eingabefunktion von Anweisungen oder Befehlen durchführen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann entsprechend einem Betriebssystem (OS) zum Antreiben/Steuern der AVN-Vorrichtung 80 oder einer in der AVN-Vorrichtung 80 ausgeführten Anwendung ein Schirmbild mit vorbestimmten Bildern an die Außenseite abgeben oder kann Anweisungen oder Befehle empfangen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann ein Basisschirmbild entsprechend der ausgeführten Anwendung anzeigen. Wenn keine Berührungsmanipulation durchgeführt wird, kann der Berührungsbildschirm 81 das Basisschirmbild anzeigen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann auch ein Berührungsmanipulation-Schirmbild entsprechend den Situationen anzeigen. Das Berührungsmanipulation-Schirmbild kann geeignet sein, die Berührungsmanipulation des Benutzers aufzunehmen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann einer von einem resistiven Berührungsbildschirm, welcher die Berührungsmanipulation des Benutzers durch Erkennen von Druck erfasst, einem kapazitiven Berührungsbildschirm, welcher die Berührungsmanipulation des Benutzers basierend auf dem Effekt der kapazitiven Kopplung erfasst, einem optischen Berührungsbildschirm basierend auf Infrarotlicht oder einem Ultraschall-Berührungsbildschirm sein, welcher Ultraschall verwendet, ohne darauf beschränkt zu sein.
Der Berührungsbildschirm 81 kann die AVN-Vorrichtung 80 steuern, die in dem Fahrzeug 1 eingebaut ist, um mit dem Benutzer zusammenzuwirken, und kann einen Benutzerbefehl durch Berührungszusammenspiel oder dergleichen aufnehmen. Da die auf dem Berührungsbildschirm 81 angezeigten Zeichen oder Menüs ausgewählt sind, kann der Berührungsbildschirm 81 einen Benutzerbefehl als eine Eingabe aufnehmen.
In diesem Falle kann die AVN-Vorrichtung 80 als ein Navigationsanschluss oder eine Anzeigevorrichtung bezeichnet werden und kann auch nach Bedarf durch verschiedene Begriffe bezeichnet werden, die technisch versierten Fachleuten wohlbekannt sind.
Außerdem kann die AVN-Vorrichtung 80 einen universellen seriellen Bus (USB)-Anschluss und dergleichen aufweisen und kann mit Kommunikationsanschlüssen, zum Beispiel einem Smartphone, einem portablen Multimedia-Player (PMP), einem MPEG-Audio-Layer-3 (MP3)-Player, einen Personal-Digital-Assistent (PDA) usw. verbunden sein und kann nach Bedarf Audio- und Video-Dateien wiedergeben.
Der Luftauslass 91 der Klimaanlage (nicht gezeigt) kann an beiden Seiten des Berührungsbildschirms 81 des Armaturenbretts 60 vorgesehen sein. Die Klimaanlage 90 kann die Klimatisierungsumgebung (einschließlich Innen/Außenumgebungsbedingungen des Fahrzeuges 1, Lufteinlass/auslassvorgang, Luftzirkulation, Kühlung/Heizung usw.) automatisch steuern oder kann die Klimatisierungsumgebung in Erwiderung auf einen Steuerbefehl des Benutzers steuern.
Zum Beispiel kann die Klimaanlage 90 das Heizen und Kühlen der Luft durchführen und kann die erwärmte oder gekühlte Luft über den Luftauslass 91 abführen, wodurch eine Temperatur des Innenraumes des Fahrzeuges 1 gesteuert wird.
Der Fahrer oder Insasse kann die Klimaanlage 90 derart steuern, dass er die Temperatur des Innenraumes der Karosserie 10 eingestellt, bevor der Fahrer oder Insasse in das Fahrzeug 1 einsteigt.
Indessen kann der Innenteil des Fahrzeuges 1 eine Mittelkonsole 110, die zwischen den Sitzen 51 und 52 angeordnet ist, und eine Ablage 112 aufweisen, die mit der Mittelkonsole 110 verbunden ist. Die Mittelkonsole 110 kann einen Ganghebel 111 und ein Handrad (jog-wheel) oder verschiedene Haupttypen von Eingabeknöpfen 113 aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein.
Mit Bezug auf 3 kann das Fahrzeug 1 nicht nur die in den 1 und 2 gezeigten Bauteile aufweisen, sondern auch eine Batterie 200, einen Batteriesensor 210, eine Steuereinrichtung (ECU) 220, einen Wechselrichter 230, einen Gleichrichter 240, einen Speicher 250, einen Verbrennungsmotor 300, eine Kupplung 310 und einen Elektromotor 320 aufweisen.
Gestrichelte Pfeile, die zwischen der Steuereinrichtung 220, der AVN-Vorrichtung 80, der Batterie 200, dem Wechselrichter 230 und dem Speicher 250 gezeigt sind, können den Fluss von Steuersignalen anzeigen, die über ein Steuerbereichsnetzwerk (Controller-Area-Network CAN) übertragen werden, und durchgehende Pfeile, die zwischen der Batterie 200, der Klimaanlage 90, dem Wechselrichter 230, dem Gleichrichter 240 und dem Elektromotor 320 gezeigt sind, können den Fluss von elektrischem Strom anzeigen, der von der Batterie 200 zugeführt wird.
Die Batterie 200 kann elektrische Energie speichern, die durch die Drehkraft des Verbrennungsmotors 300 erzeugt wird, und kann verschiedenen elektronischen Vorrichtungen, die in dem Fahrzeug 1 eingebaut sind, Strom zuführen. Zum Beispiel kann während der Fahrt des Fahrzeuges 1 ein Generator die Drehenergie des Verbrennungsmotors 300 in elektrische Energie umwandeln, und die Batterie 200 kann elektrische Energie von dem Generator aufnehmen und die aufgenommene elektrische Energie darin speichern. Um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug 1 auf der Straße fährt, kann die Batterie 200 Strom zum Starten des Verbrennungsmotors 300 einem Anlasser zuführen oder kann den elektronischen Vorrichtungen, die in dem Fahrzeug 1 eingebaut sind, Strom zuführen.
Die Batterie 200 kann Strom darin speichern, der von einem externen Ladegerät (nicht gezeigt) zugeführt wird.
Der in der Batterie 200 gespeicherte Strom kann als Antriebsenergie des Elektromotors 320 verwendet werden.
Der Batteriesensor (BS) 210, der an der Batterie 200 montiert ist, kann Zustandsinformationen der Batterie 200, d.h. den Ladezustand (SOC) der Batterie 200 messen und kann die gemessene Batteriezustandsinformation (SOC) an die Steuereinrichtung 220 abgeben. Zum Beispiel kann der Batteriesensor 210 die Restspannung und den Reststrom der Batterie 200 messen und kann die gemessene Spannung und den gemessenen Strom an die Steuereinrichtung 220 abgeben.
Der Batteriesensor 210 kann eine Spannung, einen Strom und eine Temperatur der Batterie 200 messen und kann entsprechend dem gemessenen Ergebnis den Ladezustand (SOC) der Batterie 200, den Erhaltungszustand (SOH) der Batterie 200 und den Funktionszustand (SOF) der Batterie 200 messen.
Die von dem Batteriesensor 210 gemessenen Batterieladezustandsinformationen (d.h. Spannung, Strom, SOC, SOF, Temperatur usw.) können über eine LIN(lokales Verbindungsnetzwerk)-Kommunikation an die Steuereinrichtung 220 übertragen werden.
Der SOC kann eine Differenz in Prozent (%) zwischen einer momentanen und einer vollständigen Ladung der Batterie 200 anzeigen und kann im Prinzip mit einer Kraftstoffanzeige des Fahrzeuges 1, das einen Verbrennungsmotor aufweist, identisch sein.
Der SOH kann eine Differenz zwischen der momentanen und einer neuen Batterie 200 anzeigen.
Der SOF kann anzeigen, wie viel Leistung der Batterie 200 mit den tatsächlichen Anforderungen während der Nutzungszeit der Batterie 200 übereinstimmt, so dass der SOF basierend auf einem SOC, einem SOH, einer Betriebstemperatur der Batterie 200 und einem Lade/Entladeverlauf bestimmt werden kann.
Die Steuereinrichtung 220 kann als ein Prozessor verwendet werden, welcher derart konfiguriert ist, dass er den gesamten Betrieb des Fahrzeuges 1 steuert, und kann ein Prozessor einer elektronischen Steuereinrichtung (ECU) sein, welcher derart konfiguriert ist, dass er den gesamten Betrieb eines Antriebssystems steuert. Die Steuereinrichtung 220 kann verschiedene Module und Vorrichtungen, die in dem Fahrzeug 1 eingebaut sind, steuern. Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 220 ein Steuersignal zur Steuerung verschiedener Module und Vorrichtungen, die in dem Fahrzeug 1 eingebaut sind, erzeugen, so dass die Steuereinrichtung 220 den Betrieb von Bauteilen mittels des Steuersignals steuern kann.
Die Steuereinrichtung 220 kann das Steuerbereichsnetzwerk (CAN) des Fahrzeuges benutzen. Das CAN kann sich auf ein Netzwerksystem beziehen, um sowohl die Kommunikation zwischen den elektronischen Steuereinrichtungen (ECUs) des Fahrzeuges 1 durchzuführen als auch die ECUs zu steuern. Insbesondere kann das CAN über ein Paar von verdrillten Datenleitungen oder ein Paar von abgeschirmten Datenleitungen, die mit einem Umhüllungsmaterial abgeschirmt sind, Daten übertragen. Das CAN kann entsprechend den Multi-Master-Prinzipien arbeiten, bei welchen jede ECU für die Verwendung in Master/Slave-Systemen als ein Master arbeiten kann. Die Steuereinrichtung 220 kann auch eine Datenkommunikation entweder über ein im Fahrzeug verdrahtetes Netzwerk (zum Beispiel ein lokales Verbindungsnetzwerk (LIN), einen medienorientierten Systemtransport (MOST) usw. des Fahrzeuges 1) oder über ein drahtloses Netzwerk, wie ein Bluetooth-Netzwerk, durchführen.
Die Steuereinrichtung 220 kann einen Speicher, um Programme zum Durchführen der oben genannten und folgenden Vorgänge und verschiedene Arten von Daten, die mit den Programmen verbunden sind, zu speichern, einen Prozessor, um die in dem Speicher gespeicherten Programme auszuführen, und eine hydraulische Steuereinrichtung (HCU), eine Mikrosteuereinrichtung (MCU) usw., von denen jede als eine hydraulische Steuervorrichtung arbeitet, aufweisen. Die Steuereinrichtung 220 kann in einen System-On-Chip (SOC), der in jedem Fahrzeug 1 eingebaut ist, integriert sein und kann durch den Prozessor arbeiten. Jedoch können ein oder mehrere SOCs in dem Fahrzeug 1 eingebaut sein, und die Erfindung ist nicht auf nur einen SOC beschränkt.
Die Steuereinrichtung 220 kann als wenigstens eines von einem Flash-Speichertyp, einem Festplattentyp, einem Multimedia-Card-Micro-Typ, einem Speicher des Kartentyps (z.B. einem Secure-Digital(SD)-Speicher oder einem Extreme-Digital(XD)-Speicher), einem Arbeitsspeicher (RAM), einem statischen Arbeitsspeicher (SRAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einem programmierbaren Festwertspeicher (PROM), einem Magnetspeicher, einer Magnetplatte, einer optischen Diskette usw. realisiert sein. Jedoch ist die Steuereinrichtung 220 gemäß der Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auch als ein anderes Format, das technisch versierten Fachleuten wohlbekannt ist, realisiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 220 den SOC der Batterie 200 durch den Batteriesensor 210 überwachen und kann entsprechend einem SOC-Niveau einen für EV verfügbaren Bereich des Fahrzeuges 1 berechnen.
Wenn ein Fahrer, der in dem Fahrzeug 1 fährt, einen Zielort durch die AVN-Vorrichtung 80 festsetzt, kann die Steuereinrichtung 220 eine Entfernung zu dem Zielort durch Analysieren einer Route von einer momentanen Position zu dem Zielort berechnen und kann die Gesamtantriebsenergie usw. berechnen.
Daher kann die Steuereinrichtung 220 auf der Basis der Ergebnisse der Navigationsroutenanalyse und des für EV verfügbaren Bereichs des Fahrzeuges 1 einen optimalen Antriebsmodus auswählen.
Die Steuereinrichtung 220 kann dem Fahrer auf der Basis der Ergebnisse der Navigationsroutenanalyse und des für EV verfügbaren Bereichs des Fahrzeuges 1 einen optimalen Antriebsmodus empfehlen.
Die Steuereinrichtung 220 kann einen SOC der Batterie 200 und eine geschätzte Ladezeit der Batterie 200 in einem Navigationsschirmbild anzeigen und kann die Batterie 200 derart steuern, dass sie geladen wird.
Der Wechselrichter 230 kann eine Spannung der Batterie 200 in Mehrphasen-Wechselstrom (auch Vielphasen-Wechselstrom genannt), zum Beispiel 3-Phasen(zusammengesetzt aus U-Phase, V-Phase und W-Phase)-Wechselstrom umwandeln und kann den Mehrphasen-Wechselstrom zu dem Elektromotor 320 führen. Zu diesem Zweck kann ein Steuersignal zur Steuerung eines Formats des von dem Wechselrichter 230 erzeugten Mehrphasen-Wechselstroms an den Wechselrichter 230 abgegeben werden.
Der Elektromotor 320 kann durch Mehrphasen-Wechselstrom des Wechselrichters 230 derart angetrieben werden, dass er Leistung (Drehkraft) erzeugt. Die Drehkraft des Elektromotors 320 kann verwendet werden, um die Vorderräder 21 oder die Hinterräder 22 des Fahrzeuges 1 zu drehen.
Der Gleichrichter 240 kann den von der Batterie 200 aufgenommenen Gleichstrom um ein vorbestimmtes Niveau erhöhen (verstärken) oder senken (reduzieren). Der von dem Gleichrichter 240 erzeugte Gleichstrom kann verschiedenen elektronischen Vorrichtungen (z.B. Leuchten, Steuereinrichtungen, Multimedia-Vorrichtungen usw.), die in dem Fahrzeug 1 eingebaut sind, zugeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Gleichrichter 240 den Berührungsbildschirm 81 (2), der in dem Fahrzeug 1 eingebaut ist, einschalten, so dass Multimedia-Informationen (d.h. ein Navigationsschirmbild) durch den Berührungsbildschirm 81 an einen Benutzer (Fahrer) bereitgestellt werden.
Der Speicher 250 kann Daten oder Software/Firmware speichern, die benötigt werden, wenn die Steuereinrichtung 220 eine Steuerung durchführt. Speziell kann der Speicher 250 einen Navigationsplan (oder Fahrplan) des Fahrzeuges 1, eine Einstelltemperatur der Klimaanlage 90, SOC-Informationen der Batterie 200 usw. speichern.
Obwohl der Speicher 250 als einer von einem nichtflüchtigen Speicher (z.B. einem Zwischenspeicher, einem Festwertspeicher (ROM), einem programmierbaren Festwertspeicher (PROM), einem löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einem Flash-Speicher usw.), einem flüchtigen Speicher (z.B. einem Arbeitsspeicher (RAM)) und einem Speichermedium (z.B. einem Festplattenlaufwerk (HDD), einer CD-ROM usw.) realisiert sein kann, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Speicher 250 kann ein Speicher sein, der als ein separater Chip unabhängig von der Steuereinrichtung 220 realisiert ist, oder kann als ein Prozessor und ein einzelner Chip realisiert sein.
Der Verbrennungsmotor 300 kann mechanische Leistung durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen, wie Benzin oder Diesel, erzeugen und kann die erzeugte Leistung an die Kupplung 310 übertragen.
Die Kupplung 310 kann zwischen dem Verbrennungsmotor 300 und dem Elektromotor 320 angeordnet sein.
Die Kupplung 310 kann geschlossen oder eingerückt sein, wenn Antriebsleistung der Räder 21 und 22 mittels des Verbrennungsmotors 300 und des Elektromotors 320 erzeugt wird. Wenn die Antriebsleistung der Räder 21 und 22 nur mittels des Elektromotors 320 erzeugt wird, wird eine Feder (nicht gezeigt) durch Hydraulikdruck gedrückt, der durch Antreiben einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung (HCA) erzeugt wird, so dass die Kupplung 310 geöffnet werden kann.
Das heißt, ein geöffneter oder geschlossener Zustand der Kupplung 310 kann entsprechend dem Antriebsmodus des Fahrzeuges 1 bestimmt werden. Insbesondere kann die Kupplung 310 geöffnet sein, wenn das Fahrzeug 1 in einem Beschleunigungsmodus oder einem Niedriggeschwindigkeitsmodus mittels des Elektromotors 320 fährt. Die Kupplung 310 kann auch während des Bremsens des Fahrzeuges 1 geöffnet sein. Während eines Bergauffahrmodus, eines Beschleunigungsmodus oder eines Reisesteuermodus von mehr als einer konstanten Geschwindigkeit kann die Kupplung 310 geschlossen sein. Außerdem kann während eines Schutzmodus der Batterie 200 kann die Kupplung 310 ebenfalls geschlossen sein.
Die Kupplung 310 kann eine Kupplung des normal geschlossen Typs derart sein, dass der Verbrennungsmotor 300 mit dem Elektromotor 320 verbunden ist, wenn das Fahrzeug 1 abgeschaltet ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Antriebsquelle des Fahrzeuges 1 eine parallele Struktur bilden, bei welcher der Verbrennungsmotor 300 und der Elektromotor 320 gleichzeitig mit einer Achse des Fahrzeuges 1 verbunden sind, so dass der Verbrennungsmotor 300 und der Elektromotor 320 gleichzeitig das Fahrzeug 1 antreiben können.
Das Fahrzeug 1 kann die Kupplung 310 öffnen, wenn es in dem EV-Modus nur mittels des Elektromotors 320 derart angetrieben wird, dass der Elektromotor 320 mit dem Verbrennungsmotor 300 nicht mechanisch verbunden ist und die Drehkraft des Elektromotors 320 sofort an ein Getriebe übertragen werden kann. In diesem Falle ist der Verbrennungsmotor 300 in einem Nichtantriebszustand. Während des Ladens der Batterie 200 kann der Verbrennungsmotor 300 in einem Antriebszustand sein.
Wenn das Fahrzeug 1 in dem HEV-Modus durch gleichzeitigen Betrieb des Verbrennungsmotors 300 und des Elektromotors 320 fährt, kann das Fahrzeug 1 die Kupplung 310 schließen, so dass die Drehkraft des Verbrennungsmotors 300 zu der Drehkraft des Elektromotors 320 hinzugefügt wird, und das summierte Ergebnis wird dann an das Getriebe übertragen.
Da der Verbrennungsmotor 300 mit der Achse verbunden sein muss, selbst wenn das Fahrzeug 1 nur mittels des Verbrennungsmotors 300 angetrieben wird, ist die Kupplung 310 derart geschlossen, dass der Verbrennungsmotor 300 zusammen mit dem Elektromotor 320 drehen kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann die AVN-Vorrichtung 80 mit der Klimaanlage 90 zusammenwirken, so dass die AVN-Vorrichtung 80 verschiedene Steuerschirmbilder, die mit der Steuerung der Klimaanlage 90 verbunden sind, auf dem Berührungsbildschirm 81 anzeigen kann. Die AVN-Vorrichtung 80 kann die Klimatisierungsumgebung in dem Innenraum des Fahrzeuges 1 durch Steuerung eines Betriebszustands der Klimaanlage 90 einstellen. Die AVN-Vorrichtung 80 kann ermöglichen, dass der Fahrer, der in dem Fahrzeug 1 fährt, einen gewünschten Zielort mittels des Berührungsbildschirms 81 festlegt, und kann ermöglichen, dass der Fahrer eine Karte ansieht, in welcher eine Route bis zu dem Zielort angezeigt wird.
Die AVN-Vorrichtung 80 kann den Berührungsbildschirm 81 zum Anzeigen verschiedener Arten von Informationen aufweisen, die einen momentanen Zustand des Fahrzeuges 1 darstellen, zum Beispiel ein Navigationsbild, ein Audiobild, einen Zustand der Klimaanlage 90 usw. Der Berührungsbildschirm 81 kann einen für EV verfügbaren Bereich des Fahrzeuges 1, eine Ladestationssuche, einen Batterie-SOC usw. anzeigen, so dass der Berührungsbildschirm 81 Informationen anzeigen kann, die benötigt werden, wenn die Batterie 200 des Fahrzeuges 1 von dem Benutzer oder dem Fahrer zum Fahren benutzt wird. Der für EV verfügbare Bereich kann einen maximalen Bereich anzeigen, in welchem das Fahrzeug 1 bei einem momentanen SOC der Batterie 200 fahren kann. Die Ladestationssuche kann dem Benutzer oder Fahrer die Position einer Ladestation bereitstellen, die in einem Umgebungsbereich des Fahrzeuges 1 liegt. Der Batterie-SOC kann den SOC der Batterie 200 als einen Prozentwert (%) darstellen.
Der Berührungsbildschirm 81 kann eine Ladezeit, die eine Startzeit des Ladens der Batterie 200 darstellt, und ein Ladezeitsetzmenü anzeigen, mittels welchem der Benutzer die Ladestartzeit ändern kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Berührungsbildschirm 81 dem Benutzer ein Einstellschirmbild der Navigation derart anzeigen, dass der Fahrer einen gewünschten Zielort mittels des Berührungsbildschirms 81 festlegen kann.
Nachfolgend werden mit Bezug auf 4 der Betrieb und die Effekte des Fahrzeuges und des Verfahrens zur Steuerung desselben gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Mit Bezug auf 4 kann, wenn das Fahrzeug 1 die Fahrt startet, der Fahrer einen gewünschten Zielort über den Berührungsbildschirm 81 der AVN-Vorrichtung 80 festlegen (400). Bei einem Verfahren zum Festlegen des Zielortes kann der Benutzer Schlüsselworte, zum Beispiel einen Namen oder eine Adresse des Zielortes, durch ein Zielortsuchschirmbild eingeben. Wenn der Benutzer das Schlüsselwort eingibt, kann die AVN-Vorrichtung 80 das vom Benutzer eingegebene Schlüsselwort in einem Zielortanzeigebereich des auf dem Berührungsbildschirm 81 angezeigten Zielortsetzschirmbildes anzeigen.
Wenn der Zielort festgelegt ist, kann die Steuereinrichtung 220 eine Route von einer momentanen Position zu dem Zielort mittels eines Routensuchalgorithmus der AVN-Vorrichtung 80 analysieren und kann somit basierend auf der analysierten Route eine Entfernung bis zu dem Zielort und die Gesamtantriebsenergie berechnen (402).
Anschließend kann die Steuereinrichtung 220 den SOC der Batterie 200 mittels des Batteriesensors 210 überwachen und kann auf der Basis des SOC-Niveaus der Batterie 200 den für EV verfügbaren Bereich des Fahrzeuges 1 und die verfügbare Antriebsenergie berechnen (404).
Daher kann die Steuereinrichtung 220 eine Route bis zu dem Zielort analysieren und kann eine Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich, der mittels des SOC-Niveaus der Batterie 200 berechnet wird, vergleichen, und kann ermitteln, ob die Entfernung bis zu dem Zielort größer als der für EV verfügbare Bereich ist (406).
Wenn die Entfernung bis zu dem Zielort größer als der für EV verfügbare Bereich ist (406), kann die Steuereinrichtung 220 ermitteln, dass das Fahrzeug 1 ein Problem beim Fortfahren bis zu dem Zielort nur mittels elektrischer Leistung hat, und kann ermitteln, ob ein momentaner SOC der Batterie 200 kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC (d.h. SOC-Niveau, mit welchem das Fahrzeug in dem EV-Modus fahren kann) ist (408).
Wenn der momentane SOC der Batterie 200 kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC ist (408), kann die Steuereinrichtung 220 ermitteln, dass das Fahrzeug 1 ein Problem beim Fortfahren bis zu dem Zielort nur mittels elektrischer Leistung hat, kann den HEV-Modus als einen Antriebsmodus auswählen, in welchem die Verbrennungsmotorleistung und die elektrische Leistung gemischt verwendet werden, und kann die Antriebsleistung steuern (410). Die Antriebssteuerung, die auf dem HEV-Modus basiert, kann anzeigen, dass die Verbrennungsmotorleistung und die elektrische Leistung gemischt verwendet werden, wenn der SOC der Hochspannungsbatterie 200 in dem SOC-Bereich ist, in welchem das Fahrzeug nicht in den EV-Modus eintreten kann.
Indessen kann, wenn ein momentaner SOC der Batterie 200 nicht kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC ist (408), die Steuereinrichtung 220 den SOC der Batterie 200 bis zum Erreichen des für den EV-Modus freigegebenen SOC ausreichend verwenden, und kann den AUTO-Modus als einen Antriebsmodus auswählen, in welchem die Verbrennungsmotorleistung angemessen verteilt wird, wodurch die Antriebsleistung gesteuert wird (412). Die Antriebsleistungssteuerung, die auf dem AUTO-Modus basiert, kann die Verbrennungsmotorleistung verwenden, während gleichzeitig die gesamte Energie der Hochspannungsbatterie 200 auf der gesamten Fahrstrecke verbraucht wird.
Wenn die Entfernung bis zu dem Zielort nicht größer als der für EV verfügbare Bereich ist (406), kann die Steuereinrichtung 220 ermitteln, dass das Fahrzeug bis zu dem Zielort nur mittels der elektrischen Leistung fortfahren kann, und kann den EV-Modus als einen Antriebsmodus auswählen, wodurch die Antriebsleistung gesteuert wird (414). Die Antriebsleistungssteuerung, die auf dem EV-Modus basiert, kann durch Ausrichtung auf die elektrische Antriebsquelle erreicht werden. In diesem Falle kann, wenn die von dem Benutzer oder Fahrer angeforderte Leistung höher als die maximale elektrische Leistung ist, das Fahrzeug derart gesteuert werden, dass es nur die Verbrennungsmotorleistung verwendet.
Wenn der Zielort nicht festgelegt ist (400), kann die Steuereinrichtung 220 einen konventionellen Fahrmodus beibehalten und kann gleichzeitig die Antriebsleistung steuern (420).
Wie oben beschrieben, kann die Steuereinrichtung 220 zunächst einen ersten Antriebsmodus auf der Basis des Navigationsroutenanalyseergebnisses und des für EV verfügbaren Bereichs des Fahrzeuges 1 auswählen und kann dann einen zweiten Antriebsmodus auf der Basis der Informationen über den SOC der Batterie 200 auswählen, wodurch ein optimaler Antriebsmodus ausgewählt wird.
Daher kann die Steuereinrichtung 220 ermitteln, ob sie entsprechend dem Auswahlergebnis der Option des Fahrers automatisch in den optimalen Antriebsmodus eintritt, oder kann dem Fahrer den optimalen Antriebsmodus empfehlen oder kann ermitteln, ob der optimale Antriebsmodus dem Fahrer zuerst empfohlen wird und nur dann gestartet wird, wenn der Fahrer den optimalen Antriebsmodus entsprechend dem Auswahlergebnis der Option des Fahrers auswählt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Steuerung einer Leistungsquelle basierend auf dem Antriebsmodus ausführlich beschrieben.
Der Antriebsmodus des Fahrzeuges 1 kann in einen EV-Modus, einen HEV-Modus und einen AUTO-Modus eingeteilt sein.
Der EV-Modus kann einen Antriebsmodus bezeichnen, in welchem das Fahrzeug 1 nur mittels der elektrischen Leistung des Elektromotors 320 angetrieben wird. Wenn die vom Fahrer angeforderte Leistung höher als die maximale elektrische Leistung ist, kann das Fahrzeug die Verbrennungsmotorleistung verwenden. Daher wird der EV-Modus nur zur Verfügung gestellt, wenn der SOC der Hochspannungsbatterie 200 gleich wie oder höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Während des EV-Modus wird das Fahrzeug nur mittels der elektrischen Leistung angetrieben, so dass das Fahrzeug weniger Geräusch erzeugt und darin bequem zu fahren ist. Darüber hinaus kann, wenn das Fahrzeug eine Kurzstrecke fährt, bei welcher das Fahrzeug in dem EV-Modus fahren kann, nachdem es mit elektrischem Strom geladen wurde, eine ausgezeichnete Kraftstoffeffizienz erlangt werden.
Während des HEV-Modus wird das Fahrzeug mittels einer Kombination der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung des Elektromotors 320 angetrieben, so dass das Fahrzeug dasselbe Leistungsverteilungsverfahren wie in dem konventionellen HEV verwenden kann. Daher kann der HEV-Modus lediglich einen speziellen Bereich (HEV-Niveau) des SOC-Bereichs verwenden, anstatt der gesamte Bereich der Hochspannungsbatterie 200 verwendet wird.
Das Fahrzeug wird während des HEV-Modus mittels einer Kombination der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung angetrieben. Daher ist der HEV-Modus der effizienteste Antriebsmodus, wenn der SOC der Hochspannungsbatterie 200 in dem SOC-Bereich ist, in welchem das Fahrzeug nicht in der Lage ist, in den EV-Modus einzutreten.
Während des AUTO-Modus werden die Verbrennungsmotorleistung und die elektrische Leistung unter Berücksichtigung einer Fahrsituation derart angemessen verteilt, dass eine hohe Kraftstoffeffizienz in dem SOC der Hochspannungsbatterie 200, in welchem das Fahrzeug in den EV-Modus eintreten kann, realisiert wird. Während des AUTO-Modus kann das Fahrzeug den SOC der Batterie 200 bis zum Erreichen des Zielortes, nachdem der Zielort festgelegt wurde, ausreichend benutzen, so dass das Fahrzeug die Kraftstoffeffizienz bis zum Erreichen des SOC, in welchem der EV-Modus freigegeben ist, weiter erhöhen kann.
Der AUTO-Modus kann ermöglichen, dass das Fahrzeug mit einer ausgezeichneten Kraftstoffeffizienz fährt, wenn das Fahrzeug eine Langstrecke fährt, unter der Bedingung, dass das Fahrzeug nicht in dem EV-Modus fahren kann.
Wenn es erforderlich ist, können nicht nur der EV-Modus, der HEV-Modus und der AUTO-Modus, sondern auch andere geeignete Betriebsmodi (z.B. ein Zwangslademodus usw.) entsprechend den Eigenschaften des Fahrzeuges 1 verwendet werden.
Typischerweise fährt das Fahrzeug eine Kurzstrecke in dem EV-Modus. Während des EV-Modus kann die Steuereinrichtung 220 eine angeforderte Leistungsmenge, mit welcher das Fahrzeug den Betrieb nur mittels des Verbrennungsmotors 300 startet, auf die maximale Leistung (Max-Leistung) der von dem Elektromotor 320 erzielten elektrischen Leistung setzen.
Das Fahrzeug 1 kann in den HEV-Modus schalten. Wenn das Fahrzeug 1 in dem Ladungserhaltung(SC)-Modus fährt, kann die Steuereinrichtung 220 die Verbrennungsmotorleistung, mit welcher der Verbrennungsmotor 300 den Betrieb startet, auf eine Niedrigniveau-Verbrennungsmotorleistung setzen.
Jedoch kann gemäß einer Ausführungsform, wenn das Fahrzeug in dem automatisch variablen Ladungsabbbau(CD)-Modus fährt, die Steuereinrichtung 220 die Verbrennungsmotorleistung derart steuern, dass sie zwischen der CS-Modus-Verbrennungsmotorleistung und der Max-Leistung liegt. Das heißt, die Steuereinrichtung 220 reduziert die angeforderte Leistungsmenge, mit welcher das Fahrzeug die Fahrt mittels des Verbrennungsmotors 300 startet, und kann das Fahrzeug 1 derart steuern, dass es schnell von dem EV-Modus in den HEV-Modus schaltet.
Indessen ist, obwohl die Ausführungsform der Erfindung beispielhaft offenbart, dass der Fahrmodus des Fahrzeuges 1 in den HEV-Modus und den EV-Modus eingeteilt ist, die Erfindung nicht darauf beschränkt, und der Fahrmodus des Fahrzeuges 1 kann in den CD-Modus und den CS-Modus eingeteilt sein.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, können das Fahrzeug und das Verfahren zur Steuerung desselben gemäß den Ausführungsformen der Erfindung automatisch einen optimalen Antriebsmodus aus verschiedenen Antriebsmodi auswählen, die geeignet sind, von dem PHEV entsprechend einer Fahrsituation basierend auf einem Zielort, der von einem Fahrer festgelegt wird, der ein Navigationssystem verwendet, ausgewählt zu werden, oder können dem Fahrer verschiedene Antriebsmodi empfehlen, was zu einem erhöhten Komfort bei der Benutzung führt. Außerdem kann das Fahrzeug durch Auswahl eines geeigneten Antriebsmodus mit einer ausgezeichneten Kraftstoffeffizienz angetrieben werden, was zu einer erhöhten Antriebseffizienz führt.

Claims

Fahrzeug, aufweisend: eine Batterie (200); einen Batteriesensor (210), welcher derart konfiguriert ist, dass er einen Ladezustand (SOC) der Batterie (200) misst; eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung (80), die derart konfiguriert ist, dass sie einen Zielort durch einen Fahrer, der in dem Fahrzeug (1) fährt, festlegt; und eine Steuereinrichtung (220), die derart konfiguriert ist, dass sie eine Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren von Informationen bezüglich einer Route zu dem festgelegten Zielort berechnet und einen für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereich entsprechend einem Niveau des SOC der Batterie (200) berechnet, wobei die Steuereinrichtung (220) einen Antriebsmodus durch Vergleichen der Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich auswählt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmodus aufweist: einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) nur mittels elektrischer Leistung eines Elektromotors (320) angetrieben wird; einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels einer Kombination von Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird; und einen Automatik(AUTO)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels Verteilung der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei, wenn die Entfernung bis zu dem Zielort kleiner als der für EV verfügbare Bereich ist, die Steuereinrichtung (220) den EV-Modus als den Antriebsmodus auswählt.
Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, wobei, wenn die Entfernung bis zu dem Zielort größer als der für EV verfügbare Bereich ist, die Steuereinrichtung (220) den Antriebsmodus entsprechend dem SOC-Niveau auswählt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (220) das SOC-Niveau mit einem für EV-Modus zulässigen SOC vergleicht und den HEV-Modus als den Antriebsmodus auswählt, wenn das SOC-Niveau kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC ist.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei, wenn das SOC-Niveau größer als der für EV-Modus zulässige SOC ist, die Steuereinrichtung (220) den AUTO-Modus als den Antriebsmodus auswählt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, ferner aufweisend: eine Antriebsvorrichtung (30), die derart konfiguriert ist, dass sie eine Antriebsleistung mittels der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung erzeugt, wobei die Steuereinrichtung (220) die Antriebsvorrichtung (30) entsprechend dem ausgewählten Antriebsmodus steuert.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (220) die Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich vergleicht und dem Fahrer den Antriebsmodus empfiehlt.
Fahrzeug, das derart konfiguriert ist, dass es mittels wenigstens einer von einer Verbrennungsmotorleistung und einer elektrischen Leistung eines Elektromotors (320) angetrieben wird, aufweisend: eine Batterie (200), die derart konfiguriert ist, dass sie Antriebsenergie des Elektromotors (320) zuführt; einen Batteriesensor (210), welcher derart konfiguriert ist, dass er einen Ladezustand (SOC) der Batterie (200) misst; eine Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung (80), die derart konfiguriert ist, dass sie eine Route bis zu einem Zielort sucht, der von einem Fahrer, der in dem Fahrzeug (1) fährt, festgelegt wird; und eine Steuereinrichtung (220), die derart konfiguriert ist, dass sie eine Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren der Informationen über die gesuchte Route berechnet und einen für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereich entsprechend einem Niveau des SOC der Batterie (200) berechnet, wobei die Steuereinrichtung (220) einen Antriebsmodus auf der Basis des Routenanalyseergebnisses und des berechneten für EV verfügbaren Bereichs auswählt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuereinrichtung (220) dem Fahrer den Antriebsmodus auf der Basis des Routenanalyseergebnisses und des berechneten für EV verfügbaren Bereichs empfiehlt.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Antriebsmodus aufweist: einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) nur mittels der elektrischen Leistung angetrieben wird; einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels einer Kombination der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird; und einen Automatik(AUTO)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels Verteilung der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuereinrichtung (220) die Verbrennungsmotorleistung und die elektrische Leistung entsprechend dem ausgewählten Antriebsmodus steuert.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuges, das einen Verbrennungsmotor (300), einen Elektromotor (320) und eine Batterie (200) aufweist und derart konfiguriert ist, dass es mittels wenigstens einer von einer Verbrennungsmotorleistung und einer elektrischen Leistung des Elektromotors (320) angetrieben wird, wobei das Verfahren aufweist: Ermöglichen, dass ein Fahrer, der in dem Fahrzeug (1) fährt, einen Zielort mittels einer Audio-Video-Navigation(AVN)-Vorrichtung (80) festlegt (400); Berechnen einer Entfernung bis zu dem Zielort durch Analysieren von Informationen bezüglich einer Route bis zu dem festgelegten Zielort (402); Messen eines Ladezustands (SOC) der Batterie (200), und Berechnen eines für Elektrofahrzeug(EV) verfügbaren Bereichs entsprechend einem Niveau des SOC (404); und Vergleichen der berechneten Entfernung bis zu dem Zielort mit dem berechneten für EV verfügbaren Bereich, und Auswählen eines Antriebsmodus entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs (406), wobei der Antriebsmodus aufweist: einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) nur mittels der elektrischen Leistung angetrieben wird; einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels einer Kombination der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird; und einen Automatik(AUTO)-Modus, in welchem das Fahrzeug (1) mittels Verteilung der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem SOC-Niveau angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner aufweisend: Auswählen des EV-Modus als den Antriebsmodus, wenn die Entfernung bis zu dem Zielort kleiner als der für EV verfügbare Bereich ist (414).
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, ferner aufweisend: Vergleichen des SOC-Niveaus mit einem für EV-Modus zulässigen SOC und Auswählen des Antriebsmodus entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs, wenn die Entfernung bis zu dem Zielort größer als der für EV verfügbare Bereich ist (408).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner aufweisend: Auswählen des HEV-Modus als den Antriebsmodus, wenn das SOC-Niveau kleiner als der für EV-Modus zulässige SOC ist (410).
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, ferner aufweisend: Auswählen des AUTO-Modus als den Antriebsmodus, wenn das SOC-Niveau größer als der für EV-Modus zulässige SOC ist (412).
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der AUTO-Modus derart konfiguriert ist, dass er eine Antriebsleistung derart steuert, dass das Fahrzeug (1) mittels der Verbrennungsmotorleistung angetrieben wird, während es gleichzeitig den gesamten SOC der Batterie (200) verbraucht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, ferner aufweisend: Steuern der Verbrennungsmotorleistung und der elektrischen Leistung entsprechend dem ausgewählten Antriebsmodus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, ferner aufweisend: Vergleichen der Entfernung bis zu dem Zielort mit dem für EV verfügbaren Bereich, und Empfehlen des Antriebsmodus dem Fahrer.