DE202011110799U1

DE202011110799U1 - Fahrzeugbetriebssysteme

Info

Publication number: DE202011110799U1
Application number: DE202011110799.3U
Authority: DE
Original assignee: Fisker Automotive Inc
Current assignee: Fisker Automotive Inc
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2016-09-20
Anticipated expiration: 2021-08-04
Also published as: JP5974334B2; DE112011102594T5; WO2012018928A1; DE202011110847U1; JP2013538724A; US20120143420A1

Abstract

System zum Steuern einer Betriebsart eines Fahrzeugs mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS), einem Motor und einem mit dem RESS und dem Motor gekoppelten Antriebsmotor, wobei der Antriebsmotor wahlweise durch mindestens eines von dem RESS und dem Motor angetrieben wird, wobei das System Folgendes umfasst: eine Steuerung, die betätigbar ist, um das Fahrzeug so einzustellen, dass es in einer Vielzahl von Betriebsarten arbeitet, einschließlich eines ersten Modus, in dem der Antriebsmotor über das RESS betrieben wird, eines zweiten Modus, in dem der Antriebsmotor mehr über den Motor als über das RESS betrieben wird, und eines dritten Modus, in dem der Antriebsmotor sowohl über das RESS als auch über den Motor betrieben wird; wobei der dritte Modus eine Vielzahl von Bremsmodi aufweist, bei denen die Höhe der automatischen Bremsenergie und der manuell angeforderten Bremsenergie um dem Fahrzeug während der Fahrt des Fahrzeugs Widerstand bereitzustellen eingestellt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Die vorliegende Erfindung betrifft die Vorläufige US-Patentanmeldung 61/370,561, eingereicht am 4. August 2010 mit dem Titel "STEALTH, SPORT, AND HILL VEHICLE OPERATION MODES" (Fahrzeugbetriebsarten Stealth-, Sport- und Berg-Modus), die in ihrer Gesamtheit hierin mit einbezogen wird und auf deren Grundlage die Priorität beansprucht wird.
HINTERGRUND
1. Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hybrid- oder Elektrofahrzeuge und insbesondere eine Vielzahl von Betriebsarten bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen.
2. Stand der Technik
Fahrzeuge, wie zum Beispiel Kraftfahrzeuge, nutzen eine Energiequelle, um Energie zum Betrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Während erdölbasierte Produkte wie zum Beispiel Benzin als Energiequelle bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren dominieren, stehen auch alternative Energiequellen zur Verfügung, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Erdgas, Wasserstoff, Elektrizität, Solarenergie und/oder dergleichen. Ein hybridgetriebenes Fahrzeug, ein sogenanntes "Hybridfahrzeug", nutzt eine Kombination von Energiequellen, um das Fahrzeug anzutreiben. So kann zum Beispiel eine Batterie in Kombination mit dem herkömmlichen Verbrennungsmotor benutzt werden, um Energie zum Betrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Solche Fahrzeuge sind wünschenswert, weil sie die Vorteile einer Vielzahl von Kraftstoffquellen nutzen, um Leistung und Reichweite des Hybridfahrzeugs gegenüber einem vergleichbaren benzingetriebenen Fahrzeug zu verbessern.
Ein Beispiel für ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das eine Kombination aus gespeicherter elektrischer Energie und einem Verbrennungsmotor als Energiequellen zum Antrieb des Fahrzeugs nutzt. Ein Elektrofahrzeug ist umweltfreundlich wegen seiner geringen Emissionen und der allgemeinen Verfügbarkeit von Elektrizität als Energiequelle. Die Batterie kann je nach dem Energiebedarf des Fahrzeugs recht groß sein und wird Wärme erzeugen, die mit verschiedenen Techniken abgeführt wird. Batterien können ruhig und geräuscharm sein. Das Umschalten zwischen einer zusätzlichen Energiequelle, wie zum Beispiel einem Motor, kann verbessert werden, um die gewünschten Leistungsmerkmale des Fahrzeugs bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Verschiedene Ausführungsformen erlauben bei einem elektrisch betriebenen Elektro- oder Hybridfahrzeug das Umschalten zwischen der Verwendung einer Vielzahl von Energiequellen und einer erhöhten Leistung in Bezug auf Umweltfaktoren, Energiefaktoren und Langlebigkeitsfaktoren. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Energie- und Effizienzmanagementsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Fahrer verschiedene Betriebsarten einsetzen, um einen gewünschten Look, ein gewünschtes Feeling und einen gewünschten Sound zu erzeugen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Lebensdauer von Verschleißteilen wie zum Beispiel Bremsbelägen erhöht werden. Verschiedene Ausführungsformen ermöglichen eine bessere Interaktion zwischen dem Motor und der Batterie, um mehr Effizienz und Leistung bereitzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm verschiedener Betriebsarten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Lenkrads mit zwei Handpedalen zum Umschalten zwischen einer Vielzahl von Betriebsarten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine Vorderansicht eines beispielhaften Lenkrads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine linke Vorderansicht eines an einem Lenkrad angebrachten beispielhaften Pedals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine rechte Vorderansicht eines an einem Lenkrad angebrachten beispielhaften Pedals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt ein beispielhaftes Lenkrad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
7 zeigt ein an einem Lenkrad angebrachtes beispielhaftes Pedal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
8 zeigt eine Seitenansicht eines an einem Lenkrad angebrachten Pedals gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
9 zeigt eine Vorderansicht von Pedalen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
10 zeigt eine Rückansicht von Pedalen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Hybridfahrzeug, weist ein mit einem Motor gekoppeltes wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) auf. Der Motor kann allgemein jede Vorrichtung bezeichnen, die zur Verbesserung von Energie oder Reichweite über das RESS hinaus einsetzbar ist. Der Motor kann zum Beispiel ein Verbrennungsmotor sein, der Benzin verbraucht. Das RESS kann zum Beispiel (unter anderem) eine Hochvolt-Batterie sein, wie zum Beispiel ein Hochvolt-Lithium-Ionen-Batteriepaket. Der Antrieb des Fahrzeugs kann über jede einzelne Energiequelle und/oder beide erfolgen. Das Fahrzeug kann einen oder mehrere Antriebsmotoren aufweisen. Die Antriebsmotoren können elektrisch betrieben sowie mit dem Motor und dem RESS gekoppelt sein. Die Motoren betätigen eine Antriebswelle, die ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs dreht.
Wenn das Fahrzeug beschleunigt oder den Energieverbrauch erhöht, nimmt die Drehzahl des Antriebsmotors zu, um mehr Kraft oder Energie auf die Räder zu bringen. Das Drehen der Motoren kann zum regenerativen Bremsen umgekehrt werden, was zu dem Eindruck des Herunterschaltens des Fahrzeugs führt. Damit wird auch Energie erzeugt, die in dem RESS gespeichert werden kann. Demzufolge kann das Fahrzeug bei einigen Ausführungsformen zum Verlangsamen des Fahrzeugs das regenerative Bremsen betätigen, anstatt die Bremsbeläge die Räder des Fahrzeugs verlangsamen zu lassen, wenn ein Bremspedal des Fahrzeugs gedrückt wird. Um das Fahrzeug über die durch das regenerative Bremsen verursachte Geschwindigkeit hinaus zu verlangsamen, können die Bremsbeläge unter vorbestimmten Umständen, die in eine Fahrzeugsteuerung eingegeben werden, an den Rädern angreifen. Zum Beispiel können die Bremsbeläge übernehmen, sobald eine erforderliche Bremsung einen vorfixierten Sollwert bzw. Schwellwert übersteigt.
Verschiedene Ausführungsformen ermöglichen eine oder mehrere, vom Fahrer wählbare Betriebsarten des Antriebsstrangs für ein Fahrzeug wie zum Beispiel ein Hybridfahrzeug. Bei einigen Ausführungsformen ist ein erster Modus bzw. "Stealth-Modus" eine Standardbetriebsart für das Fahrzeug. Im Stealth-Modus kann die Kraftstoffeinsparung der Leistung vorgezogen werden. Um die Kraftstoffeinsparung vorzuziehen, wird das Fahrzeug über das RESS (z.B. Hochvolt-Batterie) mit wenig oder gar keiner zusätzlichen Energie von dem Motor betrieben. Das RESS dient zum Betrieb des Fahrzeugs, bis das RESS einen Zustand des Ladungsschwellwerts erreicht. Der Zustand des Ladungsschwellwerts kann vorbestimmt und in eine Fahrzeugsteuerung einprogrammiert werden. Der Zustand des Ladungsschwellwerts kann angepeilt werden, um eine lange Lebensdauer der Batterie sowie Leistungsziele aufrechtzuerhalten. Im Stealth-Modus ist die Fahrzeugsteuerung so programmiert, dass ein Betrieb des Motors verhindert wird, bis das RESS seinen Zielpunkt des Ladungsschwellwerts erreicht.
Der Stealth-Modus erlaubt einen ruhigen Fahrzeugbetrieb sowohl für einen Fahrer des Fahrzeugs als auch für außenstehende Beobachter. Demzufolge kann damit ein gewünschter "lautlos unauffälliger" Look, Sound und ein solches Feeling erreicht werden. Wenn es im Stealth-Modus arbeitet, kann das Fahrzeug einen bestimmten Sound erzeugen, der den "lautlos unauffälligen" Eindruck verbessert. Ein externes Soundsystem, das aus mindestens einem Lautsprecher und einer Sound-Steuerung besteht, kann in und/oder an dem Fahrzeug vorgesehen sein. Die Sound-Steuerung erzeugt Klänge auf der Basis des Verhaltens von Fahrer und Fahrzeug und schickt die Klänge zu den Lautsprechern. Zum Beispiel kann die Beschleunigung einen ersten Klang erzeugen, kann das Bremsen einen zweiten Klang erzeugen und andere Verhaltensweisen wie das Anlassen und Abschalten des Fahrzeugs können weitere Klänge erzeugen.
Der Stealth-Modus kann sich auf die Wärmestrategie des Antriebsstrangs auswirken. Ein geeignetes Heiz- und Kühlmanagement der Batterien, Elektromotoren, Motoren, Leistungselektronik und/oder dergleichen kann sich auf die Betriebsleistung des Fahrzeugs auswirken. Zum Beispiel können im Stealth-Modus Untergrenzen für den Stromverbrauch oder Obergrenzen für die Kühlmitteltemperatur vorgegeben werden, um die Belastung von Lüfter und Pumpe zu reduzieren. Demzufolge müsste das Wärmesystem nicht so hart arbeiten, wenn der Kühlbedarf eingeschränkt ist. Diese Abnahme im Energieverbrauch kann einem geringeren Kraftstoffverbrauch entsprechen. In einem weiteren Beispiel können auch die Anforderungen an den Kundenkomfort im Sinne eines geringeren Kraftstoffverbrauchs (z.B. durch Begrenzung der Stromzufuhr für die Sitzheizung) erfüllt werden.
Die Wahl des Stealth-Modus kann sich auch auf andere Systeme außerhalb des Antriebsstrangsystems des Fahrzeugs auswirken, um das Fahrerlebnis mit Umweltschutzfaktoren zu korrelieren. Bei einigen Ausführungsformen kann sich die akustische Signatur des Fahrzeugs über eine aktive Verbesserung des inneren und/oder äußeren Sounds verändern. Bei einigen Ausführungsformen weist das Fahrzeug einen Bildschirm auf, der das Fahrzeug zusammen mit anderen Merkmalen zeigt. Die Merkmale können kundenspezifisch angepasst werden. Das optische Erscheinungsbild des Fahrzeugs kann sich im Stealth-Modus auf dem Bildschirm ändern. Beim Betrieb im Stealth-Modus kann sich des Weiteren auch die Innen- und/oder Außenbeleuchtung ändern. Das taktile Feedback für den Fahrer kann sich ebenfalls ändern.
Ein zweiter Modus bzw. "Sport"-Modus kann ein wählbarer Modus sein, der Leistungsaspekte des Fahrzeugs betont, indem der Motor so betrieben werden kann, dass er im Vergleich zum Stealth-Modus mehr arbeitet als das RESS. So kann der Fahrer zum Beispiel über ein bidirektionales Push/Pull-Handschaltpaddel 11 an einem Lenkrad 10 in den Sport-Modus und wieder zurück in den Stealth-Modus schalten, wie in 2, 3, 4, 6 und 9 zu sehen ist. Im Sport-Modus nutzt das Fahrzeug mehr als eine Energiequelle, um Leistungsziele zu erreichen. Ohne signifikante Einbuße an Ansprechzeit kann der Motor immer noch abschalten, wenn der Fahrer nicht viel Energie anfordert. Der Sport-Modus kann sich auch auf verschiedene Systeme des Fahrzeugs auswirken, jedoch mit dem Ziel, ein leistungsorientiertes Fahrerlebnis zu schaffen.
Ein dritter Modus oder "Berg"-Modus kann ein wählbarer Modus sein, der das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert. Der Berg-Modus ist eine Art elektronisches Herunterschalten mit Hilfe von RESS und Motor. Bei einigen Ausführungsform kann im Berg-Modus bei der Bergabfahrt ein geeignetes Maß an Widerstand bereitgestellt werden.
Dieser Widerstand kann mit der Geschwindigkeit korrelieren und kann das Gefühl des Herunterschaltens bei einem herkömmlichen Fahrzeug simulieren. So kann der Fahrer in einem Beispiel über ein bidirektionales (Push/Pull) Bergschaltpaddel 12 an dem Lenkrad 10 den Berg-Modus ändern, wie in 2, 3 und 5–10 zu sehen ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Berg-Modus eine Vielzahl von wählbaren Widerstandsstufen umfassen. Zum Beispiel können drei wählbare Widerstandsstufen vorgesehen sein – H1, H2 und H3. Dies kann zum Beispiel analog sein zu drei niedrigen Gängen in einem Getriebe. Eine höhere Zahl gibt einen höheren Widerstand an (d.h. stärkeres automatisches regeneratives Bremsen). Mit jeder folgenden Pull- oder Push-Eingabe über das Bergschaltpaddel 12 ändert sich der Widerstand, zum Beispiel: OFF→H1→H2→H3→OFF. Der Fahrer kann den Bergwiderstand auch durch Drücken des Bergschaltpaddels 12 stufenweise verringern. Es kann jede beliebige Zahl von Modi oder Ein-/Ausrückbefehlen verwendet werden.
In einem in 2–10 gezeigten Beispiel sind das Sportschaltpaddel 11 und das Bergschaltpaddel 12 auf entgegengesetzten Seiten des Lenkrads 10 in der Nähe typischer bzw. bequemer Handpositionen auf dem Lenkrad 10 positioniert. Im vorliegenden Beispiel befindet sich das Sportschaltpaddel 11 auf einer linken Seite und das Bergschaltpaddel 12 befindet sich auf der rechten Seite. Um dem Fahrer Funktionalität zu vermitteln, können die Worte "Sport" und "Berg" auf dem jeweiligen Schaltpaddel aufgedruckt sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen tritt das Fahrzeug automatisch in den Berg-Modus ein, indem es das Gefälle der Straße erfasst, oder es kann den Widerstand innerhalb des Berg-Modus automatisch verändern. Zum Beispiel kann ein Gefälleschwellwert in eine Fahrzeugsteuerung eingegeben werden, die mit dem Getriebe gekoppelt ist. Ein Niveausensor oder GPS-System kann ein Signal zu der Steuerung schicken, das anzeigt, dass das Fahrzeug auf einem bestimmten Gefälle gefahren ist, das einen voreingestellten Schwellwert zum Fahren im Berg-Modus erreicht hat. Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung bewirken, dass das Fahrzeug beim Empfang des Signals in den Berg-Modus umschaltet. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung bewirken, dass das Fahrzeug beim Empfang des Signals in eine bestimmte Stufe des Berg-Modus umschaltet, die dem erfassten Gefälle entspricht.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird im Berg-Modus ein relativ konstanter Widerstand bereitgestellt, unabhängig von den Fahrzeugbedingungen. Der Berg-Modus kann mit Hilfe mehrerer Verfahren wie zum Beispiel unter anderem durch regeneratives Bremsen, Einsetzen von mehr Elektrizität, Bremsen mit dem Motor, Bremsen durch Reibung und/oder dergleichen Widerstand erzeugen.
Bei einigen Ausführungsformen kann regeneratives Bremsen zum Erzeugen von Widerstand eingesetzt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen werden Fahrmotoren als Generatoren eingesetzt, um Energie für das RESS bereitzustellen. Bei der Bergabfahrt oder beim Fahren abwärts eines Gefälles lädt der Motor das RESS wieder auf.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Widerstand mit Hilfe von mehr Elektrizität (d.h. mehr elektrische Energie als normal) erzeugt werden. Das Fahrzeug ist dazu in der Lage, wenn das RESS voll aufgeladen ist. Elektrische Systeme des Fahrzeugs würden Energie entweder direkt von dem regenerativen Bremssystem oder von dem RESS empfangen. Das Fahrzeug könnte diese Energie nutzen, um die Batterie und Motoren stärker zu kühlen, oder Energie effektiv verschwenden, indem Systeme und Komponenten ineffizient betrieben werden, die andernfalls gar nicht in Betrieb gewesen wären. Die Verschwendung von elektrischer Energie ist eine Alternative zur Abnutzung der Bremsbeläge. Bei einigen Ausführungsformen können Elektromotoren analog zu Wirbelstrombremsen verwendet werden, indem die Elektromotorphasen über die Wechselrichter variabel kurzgeschlossen werden, so dass in den Elektromotoren vorhandene Energie als Wärme abgeführt wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Widerstand durch eine Motorbremsung (z.B. Abführen von Energie durch Drehen des Motors) erzeugt werden. Wenn der Motor die Räder mechanisch antreiben kann, ist diese Motorbremsung ähnlich dem Bremsen bei einem herkömmlichen Fahrzeug mit Automatikgetriebe. Wenn der Motor jedoch keine mechanische Verbindung mit den Rädern hat, wie zum Beispiel bei einem Plug-in-Hybridfahrzeug, kann das Fahrzeug immer noch Energie abführen, indem es den Motor mit Hilfe eines Generators dreht. Der Generator würde Energie entweder direkt von dem regenerativen Bremssystem oder von dem RESS empfangen. Das Fahrzeug ist beispielsweise dazu in der Lage, wenn das RESS voll aufgeladen ist. Durch die Motorbremsung könnte der volle Widerstand im Berg-Modus aufrechterhalten werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Widerstand durch eine Reibungsbremsung (z.B. Einrücken der Bremsbeläge und Rotoren) erzeugt werden. Das Fahrzeug ist dazu in der Lage, wenn das RESS voll aufgeladen ist und die oben aufgeführten Verfahren nicht genug Energie abführen können oder ansonsten unerwünscht wären (z.B. zu starkem Verschleiß führen würden). Bei einem Fahrzeug mit regenerativem Bremsen werden die Bremsbeläge viel weniger abgenutzt als bei einem herkömmlichen Fahrzeug. An sich würde die Verwendung der Bremsbeläge in diesem Szenario die Lebensdauer der Bremsbeläge nicht signifikant (wenn überhaupt) mehr verkürzen als bei einem herkömmlichen Fahrzeug.
1 ist ein Diagramm der Fahrt nach unten auf einem steilen, konstanten Gefälle mit konstanter Geschwindigkeit. Sie zeigt den Ladezustand (SOC) des RESS, manuell angeforderte Bremsenergie und durch den Berg-Modus automatisch aktivierte Bremsenergie (regenerativ und abgeführt). Für die zu dem Intervall (a) gehörige Zeit ist der Berg-Modus ausgeschaltet (z.B. arbeitet das Fahrzeug entweder im Sport- oder im Stealth-Modus). Der Antriebsstrang stellt standardmäßig einen minimalen Widerstand bereit, wenn das Bremspedal nicht gedrückt ist. In diesem Beispiel verlangt das Bremspedal den verbleibenden Großteil der Bremsenergie, um die Geschwindigkeit konstant zu halten. Das Bremsen in den Zeitintervallen (a) bis (d) erfolgt regenerativ, ob nun automatisch verlangt aufgrund der Betriebsart oder manuell verlangt über das Bremspedal. Das regenerative Bremsen bewirkt, dass das RESS aus dem regenerativen Bremsen erhaltene Energie speichert.
Während des Zeitintervalls (b) arbeitet das Fahrzeug im Berg-Modus 1 (H1). In H1 stellt der Antriebsstrang mehr Widerstand (z.B. als im Stealth- oder Sport-Modus) bereit, wenn keine Bremspedale gedrückt sind. Der Großteil der zum Konstanthalten der Geschwindigkeit erforderlichen Bremsenergie wird immer noch über das Bremspedal angefordert. Das Bremspedal ist jedoch weniger gedrückt als im Intervall (a). 1 zeigt die in H1 angeforderte automatische Bremsenergie bei etwa 30% und die über das Bremspedal angeforderte Bremsenergie bei etwa 70%.
Während des Zeitintervalls (c) arbeitet das Fahrzeug im Berg-Modus 2 (H2). In H2 stellt der Antriebsstrang mehr Widerstand (z.B. als in H1) bereit, wenn das Bremspedal nicht gedrückt ist. Der geringere Teil der zum Konstanthalten der Geschwindigkeit erforderlichen Bremsenergie wird über das Bremspedal angefordert. In diesem Beispiel beträgt die automatische Bremsenergie im Berg-Modus etwa 70% und die über das Bremspedal angeforderte Energie etwa 30%.
Während des Zeitintervalls (d) arbeitet das Fahrzeug im Berg-Modus 3 (H3). In H3 stellt der Antriebsstrang einen starken Widerstand bereit, wenn keine Bremspedale gedrückt sind, so dass das Fahrzeug auf einer konstanten Geschwindigkeit gehalten wird. Eine manuell angeforderte Bremsung liegt bei etwa 0%, während das automatische Bremsen bei etwa 100% liegt.
Während des Zeitintervalls (e) arbeitet das Fahrzeug immer noch in H3. Wenn das RESS seinen maximalen Ladezustand (SOC) erreicht, geht das Fahrzeug vom Speichern von Energie über in das Abführen von Energie, zum Beispiel (unter anderem) nach den gemäß der Erfindung bereitgestellten Verfahren. Dies erlaubt ein gleichbleibendes Fahrerlebnis, unabhängig vom Ladezustand (SOC) des RESS.
Bei verschiedenen Ausführungsformen bietet der Stealth-Modus einen Look, ein Feeling und/oder einen Sound, der auf eine moderne Technologie hinweist. Dieser Effekt kann zum Beispiel ein Gefühl von Tarnkappenflugzeugen, Militärtechnologie, Spionagetechnologie im James-Bond-Stil, und/oder dergleichen bieten. Bei verschiedenen Ausführungsformen betont der Stealth-Modus auch die akustische Signatur des Fahrzeugs im Elektrobetrieb, insbesondere weil der elektrische Antriebsstrang ruhig läuft.
Der Begriff "Sport" wird in der Automobilindustrie allgemein verwendet, um eine Assoziation mit Beschleunigung, Geschwindigkeit und Fahrverhalten herzustellen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Sport-Modus in Verbindung mit einem Hybrid-Fahrzeug eingesetzt werden, das mehr als eine Energiequelle nutzt, um Leistungsziele zu erreichen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Berg-Modus unter verschiedenen Umständen genutzt werden, um die Notwendigkeit einer herkömmlichen Bremsung zu verringern. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel bei starkem Verkehr oder in anderen diesbezüglichen Situationen gefahren wird, kann der Berg-Modus implementiert werden, um das regenerative Bremsen und nicht das manuelle Bremsen zu nutzen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen erlaubt es der Berg-Modus einem Fahrzeug, die Übersetzung bzw. den Widerstand bei der Bergabfahrt kontinuierlich mit Hilfe von Bedienelementen oder einem speziellen Getriebe, z.B. einem kontinuierlich, stufenlos oder elektronisch veränderlichen Getriebe (CVT, IVT & EVT), zu verändern. In einem Beispiel hat das Fahrzeug nur ein Übersetzungsverhältnis zwischen den Antriebsmotoren und den Rädern und ein voll integriertes regeneratives Bremsen.
2–10 betreffen beispielhafte Lenkräder 10 für ein beispielhaftes Fahrzeug in Verbindung mit den in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Modi. 2–8 zeigen ein beispielhaftes Lenkrad 10 mit einem Sporthandschaltpaddel 11 und einem Berghandschaltpaddel 12, die an entgegengesetzten Positionen angebracht sind. Ein Mittelteil 13 bietet eine optisch ansprechende Abdeckung für verschiedene elektrische Bauteile, die zumindest zu den Schaltpaddels 11 und 12 gehören. Das Armaturenbrett 14 kann ein Display zur Darstellung verschiedener Betriebsarten sowie der Geschwindigkeit und anderer zugehöriger Fahrzeugbedingungen aufweisen. 9 und 10 veranschaulichen beispielhafte Handschaltpaddels für das Sportschaltpaddel 11 und das Bergschaltpaddel 12. Jedes Schaltpaddel kann zur weiteren Unterstützung des Fahrers mit dem Wort "Sport" bzw. "Berg" gekennzeichnet sein. Wenngleich die Schaltpaddels 11 und 12 in der Nähe des Umfangs des Lenkrads an bequemen Handpositionen für einen typischen Fahrer positioniert sind, versteht es sich, dass die Schaltpaddels auch an verschiedenen Position am Lenkrad oder im Fahrzeug angeordnet sein können.
Die vorstehende Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen soll einen Fachmann in die Lage versetzen, die vorliegende Erfindung herzustellen oder zu nutzen. Für den Fachmann werden verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsformen leicht ersichtlich sein, und die hierin definierten Gattungsprinzipien lassen sich auch auf andere Ausführungsformen anwenden, ohne vom Geist oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung soll also die hierin dargestellten Ausführungsformen nicht einschränken, sondern soll gemäß den hierin offenbarten Prinzipien und neuen Merkmalen einen möglichst breiten Umfang erhalten.

Claims

System zum Steuern einer Betriebsart eines Fahrzeugs mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS), einem Motor und einem mit dem RESS und dem Motor gekoppelten Antriebsmotor, wobei der Antriebsmotor wahlweise durch mindestens eines von dem RESS und dem Motor angetrieben wird, wobei das System Folgendes umfasst: eine Steuerung, die betätigbar ist, um das Fahrzeug so einzustellen, dass es in einer Vielzahl von Betriebsarten arbeitet, einschließlich eines ersten Modus, in dem der Antriebsmotor über das RESS betrieben wird, eines zweiten Modus, in dem der Antriebsmotor mehr über den Motor als über das RESS betrieben wird, und eines dritten Modus, in dem der Antriebsmotor sowohl über das RESS als auch über den Motor betrieben wird; wobei der dritte Modus eine Vielzahl von Bremsmodi aufweist, bei denen die Höhe der automatischen Bremsenergie und der manuell angeforderten Bremsenergie um dem Fahrzeug während der Fahrt des Fahrzeugs Widerstand bereitzustellen eingestellt wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Bremsmodi mindestens einen ersten Bremsmodus umfasst, in dem über die manuell angeforderte Bremsenergie ein höherer Prozentsatz an Widerstand bereitgestellt wird als über die automatische Bremsenergie, und einen zweiten Bremsmodus, in dem über die automatische Bremsenergie ein höherer Prozentsatz an Widerstand bereitgestellt wird als über die manuell angeforderte Bremsenergie.
System nach Anspruch 1, wobei die automatische Bremsenergie dem Fahrzeug über die Motorbremsung des Motors Widerstand bereitstellt.
System nach Anspruch 1, wobei die automatische Bremsenergie dem Fahrzeug über regeneratives Bremsen Widerstand bereitstellt.
System nach Anspruch 4, wobei das RESS so konfiguriert ist, dass es mindestens etwas von der durch das regenerative Bremsen erzeugten Energie speichert.
System nach Anspruch 1, wobei die automatische Bremsenergie dem Fahrzeug über die Bremsen des Fahrzeugs Widerstand bereitstellt.
System nach Anspruch 1, wobei die manuell angeforderte Bremsenergie dem Fahrzeug über die Bremsen des Fahrzeugs Widerstand bereitstellt.
System nach Anspruch 7, wobei die manuell angeforderte Bremsenergie in Reaktion auf die Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
System nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes umfasst: einen Sensor zum Erfassen eines Gefälles der Straße, auf der das Fahrzeug fährt; wobei die Steuerung die Betriebsart aufgrund des von dem Sensor erfassten Gefälles ändert.
System nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes umfasst: eine Schaltung zur globalen Positionierung zum Ermitteln eines Gefälles der Straße, auf der das Fahrzeug fährt; wobei die Steuerung die Betriebsart aufgrund des von der Schaltung zur globalen Positionierung ermittelten Gefälles ändert.
System nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor im ersten Modus nur über das RESS betrieben wird.
System nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor im ersten Modus mehr über das RESS als über den Motor betrieben wird.
System nach Anspruch 1, wobei das RESS eine Hochvolt-Batterie umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei der Motor einen Verbrennungsmotor umfasst.