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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.
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Hybridfahrzeuge können sowohl mittels einer Brennkraftmaschine als auch mittels eines Elektromotors betrieben werden. Der Elektromotor wird mittels Energie aus einem elektrischen Energiespeicher gespeist. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise eine Batterie oder eine Brennstoffzelle sein. Je nach Ladezustand (engl. state of charge, SOC) des elektrischen Energiespeichers kann eine Reichweite des Hybridfahrzeug im elektromotorischen Betrieb variieren.
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Aus der
DE 10 2016 206 743 A1 ist eine Bedieneinheit für ein Hybridfahrzeug bekannt, das eine elektrische Antriebsmaschine und einen Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie für den Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine umfasst. Die Bedieneinheit umfasst eine Benutzerschnittstelle, die es einem Nutzer ermöglicht, einen Zielladezustand für den Energiespeicher einzugeben oder eine automatische Anpassung des Ladezustands des Energiespeichers zu aktivieren. Des Weiteren umfasst die Bedieneinheit ein Steuerelement, das eingerichtet ist, zu veranlassen, dass der Ladezustand des Energiespeichers in Abhängigkeit von einer Eingabe an der Benutzerschnittstelle angepasst wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs zu verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Insbesondere wird ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei in Abhängigkeit eines Zielortes des Hybridfahrzeugs ein Zielladezustand eines elektrischen Energiespeichers des Hybridfahrzeugs vorgegeben wird, wobei das Hybridfahrzeug derart betrieben wird, dass der elektrische Energiespeicher bei Erreichen des Zielortes den vorgegebenen Zielladezustand aufweist, und wobei Zielladezustände für Zielorte angelernt werden und nach dem Anlernen bei Anfahren eines zugehörigen Zielortes automatisch eingestellt werden.
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Ferner wird insbesondere eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs geschaffen, umfassend eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das Hybridfahrzeug derart zu betreiben, dass ein elektrischer Energiespeicher des Hybridfahrzeugs bei Erreichen eines Zielortes einen vorgegebenen Zielladezustand aufweist, wobei der Zielladezustand in Abhängigkeit eines Zielortes des Hybridfahrzeugs vorgegeben werden kann; und Zielladezustände für Zielorte anzulernen und nach dem Anlernen bei Anfahren eines zugehörigen Zielortes automatisch einzustellen.
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Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, in Abhängigkeit eines Verhaltens eines Fahrers des Hybridfahrzeugs in der Vergangenheit einen zielortabhängigen Zielladezustand automatisch auszuwählen. Hierzu wird für Zielorte ein Zielladezustand angelernt. Ein für einen Zielort angelernter Zielladezustand wird dann bei erneuter Wahl des Zielortes abgerufen und automatisch eingestellt. Hierdurch kann ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers des Hybridfahrzeugs stets den Vorgaben bzw. Wünschen des Nutzers des Hybridfahrzeugs angepasst werden. Ein Komfort kann hierdurch erhöht werden, da die Vorgabe für den Zielladezustand nach dem Anlernen nicht erneut von dem Nutzer eingegeben werden muss.
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Ein elektrischer Energiespeicher kann beispielsweise eine Batterie oder eine Brennstoffzelle sein. Der elektrische Energiespeicher weist insbesondere eine Ladesensorik auf, mittels derer ein Ladezustand (engl. state of charge, SOC) des elektrischen Energiespeichers erfasst werden kann. Der erfasste Ladezustand wird insbesondere der Steuereinrichtung zugeführt.
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Ein Zielort ist insbesondere ein Navigationsziel, das heißt ein in eine Navigationseinrichtung des Hybridfahrzeugs eingegebener Zielort einer aktuellen Fahrstrecke des Hybridfahrzeugs. Der Zielort wird der Steuereinrichtung zugeführt.
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Angelernte Zielladezustände können beispielsweise verknüpft mit den jeweiligen Zielorten in einer Datenbank hinterlegt werden oder hinterlegt sein. Die Datenbank ist beispielsweise in einem Speicher der Steuereinrichtung eingerichtet bzw. dort hinterlegt.
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Teile der Vorrichtung, insbesondere die Steuereinrichtung, können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgebildet sind.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Zielladezustände in Abhängigkeit von mindestens einer Nutzereingabe angelernt werden. Im einfachsten Fall kann ein von einem Nutzer zu einem Zielort vorgegebener Zielladezustand für diesen Zielort übernommen werden und beispielsweise in der voranstehend beschriebenen Datenbank hinterlegt werden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein in Abhängigkeit eines Zielortes vorgegebener Zielladezustand in Abhängigkeit einer Häufigkeit, mit der dieser Zielladezustand für den Zielort durch einen Nutzer vorgegeben wird, im Rahmen des Anlernens als Zielladezustand für den Zielort übernommen wird. Hierdurch wird ein Zielladezustand nur übernommen, wenn dieser Zielladezustand häufig genug verwendet bzw. vorgegeben wurde. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Zielladezustand zu einem Zielort mindestens drei-, fünf- oder zehnmal etc. durch den Nutzer bei Anfahren des Zielortes vorgegeben worden sein muss, damit dieser übernommen wird.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Auswahl eines vorher noch nicht gewählten Zielortes beim Nutzer im Rahmen des Anlernens abgefragt wird, ob ein vorgegebener Zielladezustand für den gewählten Zielort als Zielladezustand hinterlegt werden soll. Hierdurch kann ein vorgegebener Zielladezustand sofort, das heißt auch bei erstmaliger Eingabe durch den Nutzer, mit dem Zielort verknüpft werden.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass häufig gefahrene Fahrstrecken erkannt werden, wobei nach Erkennen einer häufig gefahrenen Fahrstrecke im Rahmen des Anlernens bei einem Nutzer abgefragt wird, ob ein Zielladezustand und/oder welcher Zielladezustand für einen mit der häufig gefahrenen Fahrstrecke korrespondierenden Zielort hinterlegt werden soll. Hierdurch können Zielladezustände auch dann angelernt und hinterlegt werden, wenn durch den Nutzer keine Zielorte (z.B. keine Navigationsziele) und keine Zielladezustände vorgegeben wurden. Das Erkennen einer häufig gefahrenen Fahrstrecke kann beispielsweise mit Hilfe von Mustererkennungsverfahren erfolgen.
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In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein von einem Nutzer in der Vergangenheit für die häufig gefahrene Fahrstrecke vorgegebener Zielladezustand beim Abfragen dem Nutzer als Zielladezustand vorgeschlagen wird. Hierdurch braucht der Nutzer nur einen vorher bereits vorgegebenen Zielladezustand zu bestätigen oder zu verwerfen. Die Interaktion mit dem Nutzer zum Anlernen eines Zielladezustands kann hierdurch effizient ausgestaltet werden bzw. ausgestaltet sein.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass einem Nutzer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Zielortes ein Zielladezustand auf Grundlage von mindestens einem weiteren Kriterium vorgeschlagen wird. Hierdurch können weitere Kriterien beim Vorschlagen eines Zielladezustands berücksichtigt werden.
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In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine weitere Kriterium mindestens eines der folgenden umfasst: einen Zielladezustand eines anderen Flottenteilnehmers einer Fahrzeugflotte, einen Zielladezustand eines anderen Nutzers, eine Ladesäulenverfügbarkeit am Zielort, eine Ökostromverfügbarkeit am Zielort. Durch Vorschlagen eines Zielladezustand eines anderen Flottenteilnehmers einer Fahrzeugflotte und/oder eines Zielladezustand eines anderen Nutzers kann eine Auswahl durch den Nutzer vereinfacht werden, da auf bereits vorhandenes Erfahrungswissen des anderen Flottenteilnehmers und/oder des anderen Nutzers zurückgegriffen werden kann. Die Ladesäulenverfügbarkeit und/oder die Ökostromverfügbarkeit lassen einen Schluss darüber zu, wie weit das Hybridfahrzeug am Zielort elektromotorisch fahren können muss, um zur nächsten Lademöglichkeit zu gelangen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass einem Nutzer ein Zielladezustand in Abhängigkeit mindestens einer Sperrzoneneigenschaft vorgeschlagen wird, wenn ein vom Nutzer gewählter Zielort innerhalb einer Sperrzone für Brennkraftmaschinen liegt. Eine Sperrzoneneigenschaft ist beispielsweise eine Entfernung zu einem Ausgang der Sperrzone, ab dem ein Betrieb der Brennkraftmaschine wieder erlaubt ist. Mit dieser Entfernung geht eine benötigte Mindestreichweite im elektromotorischen Betrieb und in der Folge ein Mindestladezustand einher, aus dem sich der Zielladezustand ableiten lässt.
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Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Vorrichtung sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs.
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs 50 gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuereinrichtung 2. Die Vorrichtung 1 führt das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren aus.
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Die Steuereinrichtung 2 ist dazu eingerichtet, das Hybridfahrzeug 50 derart zu betreiben, dass ein elektrischer Energiespeicher 51, beispielsweise eine Batterie, des Hybridfahrzeugs 50 bei Erreichen eines Zielortes einen vorgegebenen Zielladezustand 10 aufweist. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 2 beim Durchfahren einer Fahrstrecke insbesondere einen Anteil der Fahrstrecke, der mittels eines Brennkraftantriebs 52 durchfahren wird, und einen Anteil der Fahrstrecke, der mittels eines elektromotorischen Antriebs 53 des Hybridfahrzeugs 50 durchfahren wird. Das Betreiben des Hybridfahrzeugs 50 mittels des Brennkraftantriebs 52 erlaubt neben einem Vortrieb in der Regel auch das Laden des elektrischen Energiespeichers 51. Beim Betrieb des elektromotorischen Antriebs 53 wird dem elektrischen Energiespeicher 51 hingegen elektrische Energie entnommen.
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Der Steuereinrichtung 2 wird ein erfasster Ladezustand 57 (SOC) einer Ladesensorik 56 des Hybridfahrzeugs 50 zugeführt, sodass der Steuereinrichtung 2 der Ladezustand 57 des elektrischen Energiespeichers 51 bekannt ist.
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Der Zielladezustand 10 kann in Abhängigkeit eines Zielortes vorgegeben werden. Dies kann beispielsweise an einer Anzeige- und Bedieneinrichtung 54, beispielsweise einem Touchscreen, des Hybridfahrzeugs 50 durch eine Nutzereingabe 20 erfolgen. Beispielsweise kann mit der Eingabe eines Zielortes für eine Navigationseinrichtung 55 des Hybridfahrzeugs 50 auch der Zielladezustand 10 vorgegeben werden.
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Die Steuereinrichtung 2 ist dazu eingerichtet, Zielladezustände 10 für Zielorte anzulernen und diese nach dem Anlernen bei Anfahren eines zugehörigen Zielortes automatisch einzustellen. Hierzu ist in einem Speicher (nicht gezeigt) der Steuereinrichtung 2 beispielsweise eine Datenbank eingerichtet, in der angelernte Zielladezustände 10 mit jeweiligen Zielorten verknüpft sind. Ist der Steuereinrichtung 2 ein Zielort einer Fahrstrecke des Hybridfahrzeuges 50 bekannt, so überprüft die Steuereinrichtung 2, ob für den Zielort ein Zielladezustand 10 in der Datenbank hinterlegt ist. Ist dies der Fall, so ruft die Steuereinrichtung 2 den zugehörigen Zielladezustand 10 ab und stellt diesen automatisch als Vorgabe ein. Während der Fahrstrecke steuert bzw. regelt die Steuereinrichtung 2 dann den Anteil der Brennkraftmaschine 52 und den Anteil des elektromotorischen Antriebs 53 an der Fahrstrecke in Abhängigkeit des Zielladezustands 10 und des erfassten Ladezustands 57, sodass bei Erreichen des Zielortes der Zielladezustand 10 des elektrischen Energiespeichers 51 erreicht wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass Zielladezustände 10 in Abhängigkeit von mindestens einer Nutzereingabe 20 angelernt werden. Diese Nutzereingabe 20 erfolgt beispielsweise an der Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 des Hybridfahrzeugs 50.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein in Abhängigkeit eines Zielortes vorgegebener Zielladezustand 10 in Abhängigkeit einer Häufigkeit, mit der dieser Zielladezustand 10 für den Zielort durch einen Nutzer vorgegeben wird, im Rahmen des Anlernens als Zielladezustand 10 für den Zielort übernommen wird. Wird zu einem Zielort beispielsweise mit einer Häufigkeit von mindestens drei-, fünf- oder zehnmal etc. der gleiche Zielladezustand 10 vorgegeben, so wird dieser automatisch für diesen Zielort, beispielsweise in der Datenbank, hinterlegt und bei erneuter Auswahl des Zielortes abgerufen und automatisch eingestellt.
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Es kann vorgesehen sein, dass bei Auswahl eines vorher noch nicht gewählten Zielortes beim Nutzer im Rahmen des Anlernens abgefragt wird, ob ein vorgegebener Zielladezustand 10 für den gewählten Zielort als Zielladezustand 10 hinterlegt werden soll. Der Nutzer kann dann bereits beim ersten Anfahren eines Zielortes einen Zielladezustand 10 für diesen Zielort hinterlegen. Die Abfrage kann beispielsweise auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 erfolgen, wobei die Steuereinrichtung 2 hierzu beispielsweise ein entsprechendes Abfragesignal 11 an die Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 übermittelt.
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Es kann vorgesehen sein, dass häufig gefahrene Fahrstrecken erkannt werden, wobei nach Erkennen einer häufig gefahrenen Fahrstrecke im Rahmen des Anlernens bei einem Nutzer abgefragt wird, ob ein Zielladezustand 10 und/oder welcher Zielladezustand 10 für einen mit der häufig gefahrenen Fahrstrecke korrespondierenden Zielort hinterlegt werden soll. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 2 hierzu Navigationsdaten 15 von der Navigationseinrichtung 55 des Hybridfahrzeugs 50 erhält, aus der sich die Fahrstrecke und eine Häufigkeit ableiten lassen. Die Abfrage kann beispielsweise auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 erfolgen, wobei die Steuereinrichtung 2 hierzu beispielsweise ein entsprechendes Abfragesignal 11 an die Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 übermittelt.
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Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass ein von einem Nutzer in der Vergangenheit für die häufig gefahrene Fahrstrecke vorgegebener Zielladezustand 10 beim Abfragen dem Nutzer als Zielladezustand 10 vorgeschlagen wird. Die Abfrage kann beispielsweise auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 erfolgen, wobei die Steuereinrichtung 2 hierzu beispielsweise ein entsprechendes Abfragesignal 11 an die Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 übermittelt.
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Es kann vorgesehen sein, dass einem Nutzer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Zielortes ein Zielladezustand 10 auf Grundlage von mindestens einem weiteren Kriterium 30 vorgeschlagen wird. Das mindestens eine weitere Kriterium 30 kann der Steuereinrichtung 2 beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) zugeführt werden. Das mindestens eine weitere Kriterium 30 kann beispielsweise von der Steuereinrichtung 2 bei einem Server (nicht gezeigt) abgefragt und von diesem an die Steuereinrichtung 2 übermittelt werden.
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Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das mindestens eine weitere Kriterium 30 mindestens eines der folgenden umfasst: einen Zielladezustand 10 eines anderen Flottenteilnehmers einer Fahrzeugflotte, einen Zielladezustand 10 eines anderen Nutzers, eine Ladesäulenverfügbarkeit am Zielort, eine Ökostromverfügbarkeit am Zielort.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass einem Nutzer ein Zielladezustand 10 in Abhängigkeit mindestens einer Sperrzoneneigenschaft vorgeschlagen wird, wenn ein vom Nutzer gewählter Zielort innerhalb einer Sperrzone für Brennkraftmaschinen liegt. Zum Feststellen, ob ein gewählter Zielort in einer Sperrzone für Brennkraftmaschinen liegt, können von der Steuereinrichtung 2 beispielsweise Navigationsdaten 15 ausgewertet werden. Wird festgestellt, dass der gewählte Zielort in einer Sperrzone liegt, berechnet die Steuereinrichtung 2 einen Zielladezustand, wobei der Zielladezustand derart berechnet wird, dass das Hybridfahrzeug 50 vom Zielort ausschließlich mit Hilfe des elektromotorischen Antriebs 53 einen Ausgang der Sperrzone erreichen kann. Der berechnete Zielladezustand wird in Form eines entsprechenden Abfragesignals 11 an die Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 übermittelt und auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 54 dem Nutzer zur Auswahl vorgeschlagen. Nach der erfolgten Nutzereingabe 20 wird der Zielladezustand 10 für den Zielort übernommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Steuereinrichtung
- 10
- vorgegebener Zielladezustand
- 11
- Abfragesignal
- 15
- Navigationsdaten
- 20
- Nutzereingabe
- 30
- weiteres Kriterium
- 50
- Hybridfahrzeug
- 51
- elektrischer Energiespeicher
- 52
- Brennkraftantrieb
- 53
- elektromotorischer Antrieb
- 54
- Anzeige- und Bedieneinrichtung
- 55
- Navigationseinrichtung
- 56
- Ladesensorik
- 57
- erfasster Ladezustand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016206743 A1 [0003]
