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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf Hybridfahrzeuge mit einer Motor-Ein-Aus-Logik und auf ein Modifizieren der Ein-Aus-Logik als Reaktion darauf, dass sich ein Fahrzeugstandort in einer Umweltzone befindet.
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HINTERGRUND
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Hybridelektrofahrzeuge (Hybrid Electric Vehicles, HEVs) umfassen Verbrennungsmotoren die ein- und ausgeschaltet werden können, während das Fahrzeug in Bewegung ist. Wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, während das Fahrzeug in Bewegung ist, kann das Hybridfahrzeug in einem „reinen Elektromodus” betrieben werden. Eine Steuereinheit kann als Reaktion auf verschiedene Bedingungen einschließlich eines geringen Ladezustands der Batterie Anweisungen zum Ausschalten (oder „Herunterfahren”) oder Einschalten (oder „Herauffahren”) an den Verbrennungsmotor ausgeben. Steckdosenhybridelektrofahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEVs) sind im Allgemeinen mit größeren Batterien ausgestattet und können im reinen Elektromodus größere Entfernungen zurücklegen als andere HEVs.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen eine Einschaltanweisung an einen Verbrennungsmotor als Reaktion auf, dass ein Ladezustand (State Of Charge, SOC) einer Traktionsbatterie unter einen ersten Schwellenwert fällt, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und das Fahrzeug sich außerhalb einer ausgewiesenen geografischen Region befindet. Das System und das Verfahren können außerdem ein Unterdrücken einer Einschaltanweisung an einen Verbrennungsmotor umfassen, wenn der SOC unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und wenn sich das Fahrzeug in der ausgewiesenen geografischen Region befindet.
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Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Einschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf, dass sich der SOC unterhalb eines zweiten Schwellenwerts befindet, ungeachtet dessen, ob sich das Fahrzeug in der ausgewiesenen geografischen Region befindet, wobei der zweite Schwellenwert geringer ist als der erste Schwellenwert. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Einschalten des Verbrennungsmotors aufgrund dessen, ob die zurückzulegende Entfernung zum Verlassen der ausgewiesenen geografischen Region größer ist als eine zurücklegbare Reichweite, die dem SOC entspricht, bis er auf den zweiten Schwellenwert abgefallen ist. Bei einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Ausgeben einer Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug die ausgewiesene geografische Region verlässt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die ausgewiesene geografische Region eine vom Benutzer ausgewiesene geografische Region.
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Ein Hybridelektrofahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Verbrennungsmotor, eine Traktionsbatterie und mindestens eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass eine Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf ausgegeben wird, dass der SOC unter einen ersten Schwellenwert abgefallen ist, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und wenn sich das Fahrzeug außerhalb einer ausgewiesenen geografischen Region befindet. Die Steuereinheit ist außerdem so konfiguriert, dass die Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf unterdrückt wird, dass der SOC unter dem ersten Schwellenwert liegt, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und wenn sich das Fahrzeug in der ausgewiesenen geografischen Region befindet.
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Bei einer Ausführungsform ist die Steuereinheit außerdem so konfiguriert, dass der Verbrennungsmotor als Reaktion darauf eingeschaltet wird, dass der Ladezustand der Batterie unterhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt, ungeachtet dessen, ob sich das Fahrzeug in der ausgewiesenen geografischen Region befindet, wobei der zweite Schwellenwert geringer ist als der erste Schwellenwert. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit außerdem so konfiguriert, dass der Verbrennungsmotor aufgrund der Tatsache eingeschaltet wird, ob die zurückzulegende Entfernung zum Verlassen der ausgewiesenen geografischen Region größer ist als eine zurücklegbare Entfernung, die dem SOC entspricht, bis er auf einen zweiten Schwellenwert abgefallen ist, wobei der zweite Schwellenwert geringer ist als der erste Schwellenwert. Bei einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Steuereinheit außerdem so konfiguriert, dass eine Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf ausgegeben wird, dass das Fahrzeug die ausgewiesene geografische Region verlässt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die ausgewiesene geografische Region eine vom Benutzer ausgewiesene geografische Region.
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Ein Verfahren zum Steuern eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Unterdrücken von Einschaltanweisungen an einen Verbrennungsmotor, die als Reaktion darauf ausgegeben werden, dass ein Batterieladezustand unter einem ersten Schwellenwert liegt, und als Reaktion darauf, dass sich der erkannte Fahrzeugstandort in einer vordefinierten geografischen Region befindet.
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Bei einigen Ausführungsformen wird das Unterdrücken einer Einschaltanweisung an einen Verbrennungsmotor außerdem als Reaktion darauf ausgeführt, dass eine zurückzulegende Entfernung, um die vordefinierte geografische Region zu verlassen, geringer ist als eine erlaubte Reichweite im Elektromodus des Fahrzeugs. Bei einer solchen Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Einschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf, dass die zurückzulegende Entfernung die erlaubte Reichweite im Elektromodus überschreitet. Bei einer weiteren solchen Ausführungsform wird die zurückzulegende Entfernung zum Verlassen der vordefinierten geografischen Region durch mindestens einen Pufferfaktor vergrößert oder verkleinert. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem ein Ausgeben einer Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug die vordefinierte geografische Region verlässt.
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Vielzahl von Vorteilen bereit. Während sich zum Beispiel ein Steckdosenhybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer definierten geografischen Region befindet, kann es weiter in einem reinen Elektromodus fahren, nachdem der Ladezustand der Batterie unter einen erhaltenden Ladepegel abgefallen ist. Darüber hinaus stellen die Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung eine tiefere Batterieentladung bereit, während sie in einer ausgewiesenen geografischen Region betrieben werden, ohne den Allgemeinzustand der Batterie nachteilig zu beeinträchtigen. Außerdem erlauben die Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ein automatisches Einschalten des Verbrennungsmotors, wenn der Ladezustand der Batterie nicht ausreichend ist, um die ausgewiesene geografische Region mithilfe der erlaubten Batterieleistung zu verlassen, wodurch eine kontinuierliche Nutzung des Verbrennungsmotors zum Ausgleichen einer unnötigen Batterieerschöpfung vermieden wird.
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Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofah rzeugs.
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2 zeigt ein Übertragen eines Standorts einer Umweltzone an ein Hybridelektrofahrzeug.
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3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors in einem Hybridelektrofahrzeug zeigt.
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4 zeigt ein Hybridelektrofahrzeug in einer Umweltzone.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele sind und weitere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet; einige Merkmale können stark vergrößert oder verkleinert sein, um Einzelheiten der speziellen Komponenten zu zeigen. Daher dürfen die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Einzelheiten nicht als Einschränkung interpretiert werden, sondern nur als eine typische Grundlage, um dem Fachmann zu erläutern, wie er die Ausführungsformen in verschiedener Weise einsetzen kann. Wie der Fachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt werden, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Ausführungsformen bereit. Für spezielle Anwendungen und Umsetzungen können jedoch zahlreiche Kombinationen und Veränderungen der Merkmale erwünscht sein, die im Einklang stehen mit den Lehren dieser Offenbarung.
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In 1 umfasst der Antriebsstrang eines PHEV 10 einen Verbrennungsmotor 12, mindestens einen Elektromotor/Generator 14 und eine Traktionsbatterie 16. Der Verbrennungsmotor 12 und der Motor/Generator 14 werden jeweils mit Drehmomentübertragungswegen zu den Antriebsrädern 18 des Fahrzeugs bereitgestellt. Der Verbrennungsmotor kann auch die Traktionsbatterie 16 durch den Motor/Generator 14 laden. Der Verbrennungsmotor 12, der Motor/Generator 14 und die Traktionsbatterie 16 stehen alle in einem Datenaustausch mit oder unter der Steuerung von mindestens einer Steuereinheit 20. Die Steuereinheit 20 kann eine Steuereinheit für Fahrzeugsysteme, eine Kombination aus einer Steuereinheit eines Verbrennungsmotorsystems und einer Steuereinheit eines Batteriesystems oder eine andere zweckgemäße Steuereinheit sein. Kinetische Energie des Fahrzeugs kann zurückgewonnen und mithilfe der Radbremsen 22 rückgespeist werden, um den Motor/Generator anzutreiben und die Batterie wieder zu laden. Das PHEV 10 umfasst außerdem eine (nicht gezeigte) von außen zugängliche Elektroschnittstelle zum Anschließen an eine Ladestation.
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Das PHEV 10 umfasst außerdem ein Positionsbestimmungssystem 24 wie zum Beispiel ein GPS-System und ein Datenübertragungssystem 26. Das Positionsbestimmungssystem 24 und das Datenübertragungssystem 26 stehen beide in einem Datenaustausch mit oder unter der Steuerung der Steuereinheit 20. Das Datenübertragungssystem 26 kann eine mobile Datenkommunikationseinrichtung, WiFi oder andere geeignete Kommunikationseinrichtungen umfassen.
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Das PHEV 10 ist so konfiguriert, dass es in einem „reinen Elektromodus” betrieben werden kann. In diesem Modus wird der Verbrennungsmotor 12 ausgeschaltet. Der Motor/Generator 14 stellt das Drehmoment für die Antriebsräder 18 mithilfe gespeicherter elektrischer Energie von der Traktionsbatterie 16 bereit. Im reinen Elektromodus steht noch die rückspeisende Bremsung zur Verfügung, um kinetische Energie als gespeicherte elektrische Energie zurückzugewinnen. Um ein übermäßiges Erschöpfen der Traktionsbatterie 16 zu vermeiden, wird ein Schwellenwert für den Batterieladezustand bereitgestellt. Auf diesen Schwellenwert kann als ein ladungserhaltender Pegel der Batterie Bezug genommen werden. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann der ladungserhaltende Pegel der Batterie auf ungefähr 30% des Batterie-SOC eingestellt werden. Wenn der Batterieladezustand unter den erhaltenden Pegel fällt, wird der Verbrennungsmotor 12 eingeschaltet, um die Traktionsbatterie 16 zu laden. Der Verbrennungsmotor 12 kann als Reaktion auf eine Anweisung der Steuereinheit 20 oder gegebenenfalls anderer Steuereinheiten eingeschaltet werden.
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In einigen Regionen ist es zu bevorzugen, dass das Fahrzeug so lange wie möglich im reinen Elektromodus bleibt. In einigen Regionen kann es aufgrund der örtlichen Vorschriften wünschenswert sein, das Fahrzeug im reinen Elektromodus zu betreiben. Als ein Beispiel erhebt die Stadt London eine Verkehrsbelastungsabgabe auf Fahrzeuge, die während bestimmter Spitzenverkehrszeiten im Stadtzentrum betrieben werden. Die Verkehrsbelastungsabgabe wird für Elektrofahrzeuge vollständig erlassen. In anderen Regionen kann der Fahrzeugbenutzer aus anderen Gründen bevorzugen, sein Fahrzeug im reinen Elektromodus zu betreiben. Bei einem Beispiel kann der Fahrzeugbenutzer bevorzugen, sein Fahrzeug in seiner oder ihrer Wohngegend im reinen Elektromodus zu betreiben, um die örtliche Luftverschmutzung oder die Lärmbelästigung zu verringern. Gemeinsam kann auf diese und andere Regionen, in denen es wünschenswert ist Fahrzeuge in einem reinen Elektromodus zu betreiben, als Umweltzonen Bezug genommen werden.
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In einer gegensätzlichen Betrachtung kann der Allgemeinzustand der Batterie durch das übermäßige Erschöpfen der Batterie nachteilig beeinträchtigt werden. Ein wiederholtes übermäßiges Erschöpfen der Batterie kann letztendlich die Lebensdauer der Batterie verringern, was zu einer Abnahme der Kundenzufriedenheit führt.
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In 2 wird jetzt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Übertragen der definierten geografischen Standorte an ein PHEV 10 gezeigt. Das PHEV 10 kann ähnlich wie das in 1 dargestellte PHEV 10 konfiguriert sein. Ein Benutzer verwendet ein Werkzeug an einem Computerterminal 28, um Zonen in einer Karte zu identifizieren, in denen ein Elektromodus bevorzugt wird. Der Benutzer kann der Fahrzeugbenutzer, ein Administrator, der die codierten Verkehrsbelastungszonen identifiziert, oder ein anderer zugelassener Benutzer sein. Der Standort der identifizierten geografischen Region(en) wird durch das Internet über eine drahtlose Datenübertragungseinheit 30 an das PHEV 10' übertragen. Selbstverständlich sind zahlreiche andere Verfahren möglich. Zum Beispiel kann ein Fahrzeugbenutzer eine drahtlose Datenübertragungseinheit wie zum Beispiel ein Smartphone benutzen, das mit einer Anwendung zur Auswahl von Umweltzonen ausgestattet ist. Die drahtlose Datenübertragungseinheit kann den Umweltzonenstandort über das Internet, Bluetooth oder eine andere verkabelte oder drahtlose Verbindung zwischen der drahtlosen Datenübertragungseinheit und dem PHEV 10' übertragen. Wenn das PHEV 10' ein fahrzeuginternes Navigationssystem umfasst, kann der Benutzer die Umweltzonen direkt in dem Fahrzeugnavigationssystem identifizieren.
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In 3 wird jetzt ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors in einem PHEV gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Wie in Block 40 gezeigt, fällt ein aktueller Batterieladezustand in dem PHEV unter einen ladungserhaltenden Pegel soccs, woraufhin eine Einschaltaufforderung an den Verbrennungsmotor erzeugt wird. Es wird ermittelt, ob sich das Fahrzeug in einer definierten geografischen Region befindet, wie in dem Vorgang 42 dargestellt wird. Diese Ermittlung kann zum Beispiel ausgeführt werden, indem die von dem Positionsbestimmungssystem 24 erhaltenen Daten mit den gespeicherten Umweltzonenkoordinaten verglichen werden. Wenn sich das Fahrzeug nicht in einer definierten geografischen Region befindet, wird der Verbrennungsmotor eingeschaltet, wie im Block 44 dargestellt wird. Wenn sich das Fahrzeug in der definierten geografischen Region befindet, wird ein Vergleich ausgeführt, zwischen der Entfernung zum Verlassen der Umweltzone und einer Reichweite im reinen Elektromodus mithilfe der erlaubten Batterieleistung, wie im Vorgang 46 dargestellt wird. Diese Berechnung wird in den folgenden Absätzen ausführlicher erörtert.
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Nach der Ermittlung, dass der Batterie-SOC unter dem ladungserhaltenden Pegel soccs liegt und das PHEV sich in einer definierten geografischen Region befindet, wird der ladungserhaltende Pegel der Batterie vorübergehend auf einen zweiten SOC-Schwellenwert soclw verringert. Der Wert von soclw wird auf einen Pegel so eingestellt, dass die Erschöpfung der Batterieladung bis hinunter auf diesen Pegel für begrenzte Zeiträume den Allgemeinzustand und die Haltbarkeit der Batterie nicht beeinträchtigt. Wenn bei einem Beispiel der nominale ladungserhaltende Pegel der Batterie auf 30% eingestellt wird, kann der verringerte ladungserhaltende Pegel soclw auf 20% eingestellt werden. Selbstverständlich können aufgrund verschiedener Faktoren einschließlich des Fahrzeugtyps und der Größe der Batterie andere Werte verwendet werden.
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Eine Gesamtentfernung bis zum Verlassen der definierten geografischen Region Sgz2e wird aufgrund von Kartendaten ermittelt. Die Entfernung Sgz2e wird entlang einer aktuellen Fahrzeugroute berechnet. Die aktuelle Fahrzeugroute kann vom Fahrer über ein Fahrzeugnavigationssystem eingegeben, als Reaktion auf ein sich wiederholendes Fahrtmuster erlernt oder auf andere Weise von den Steuereinheiten des Fahrzeugs ermittelt werden. Außerdem kann mithilfe der Kartendaten ein Fahrtenergiebedarf pro Entfernungseinheit entlang der besten Route Egz(s) und eine Schätzfunktion des Energieverbrauchs erlangt werden. Aufgrund der Batterieparameter und des Batteriezustands kann eine nutzbare Gesamtenergie Esoclw von einem aktuellen SOC-Pegel soclw berechnet werden. Schließlich kann der Energieverbrauch der Fahrzeugzubehörelemente pro Entfernungseinheit Eacc(s) aus der Energienachfrage der Fahrzeugzubehörelemente und den Langzeitenergieverbrauchsdaten abgeleitet werden.
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Aufgrund der obigen Entfernung kann eine EV-Reichweite S
ev2g nach der folgenden Gleichung berechnet werden:
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Sev2g ist eine geschätzte Reichweite, die das Fahrzeug im reinen Elektromodus mit der erlaubten Batterieerschöpfung zurücklegen kann.
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Optional können ein erster und/oder ein zweiter Pufferfaktor umgesetzt werden. Ein erster Pufferfaktor SBf1 kann bereitgestellt werden, um überhöhte Schätzungen einer erlaubten Fahrzeugreichweite im reinen Elektromodus auszugleichen. Ein zweiter Pufferfaktor SBf2 kann bereitgestellt werden, um einen Elektrobetrieb in Szenarien zu erlauben, in denen die erlaubte Fahrzeugreichweite im reinen Elektromodus nur geringfügig kleiner ist als die Entfernung bis zum Ende der definierten geografischen Region.
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Zurückkehrend zu 3 wird im Vorgang 46 eine Ermittlung vorgenommen, ob die geschätzte Reichweite, die das Fahrzeug im reinen Elektromodus Sev2g zurücklegen kann, eine Summe aus der Entfernung bis zum Ende der definierten geografischen Region Sgz2e und dem ersten Pufferfaktor SBf1 überschreitet oder gleich mit ihr ist. Wenn ja, wird, wie in Block 48 gezeigt, die Einschaltanforderung für den Verbrennungsmotor unterdrückt. Das Fahrzeug kann somit weiterhin im reinen Elektromodus durch die definierte geografische Region fahren.
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Wenn nein, wird, wie im Vorgang 50 gezeigt, eine Ermittlung vorgenommen wird, ob die geschätzte Reichweite, die das Fahrzeug im reinen Elektromodus Sev2g zurücklegen kann, eine Summe aus der Entfernung bis zum Ende der Umweltzone Sgz2e und dem zweiten Pufferfaktor SBf2 überschreitet oder gleich mit ihr ist. Wie oben erörtert, ist der zweite Pufferfaktor ein kleiner Wert, der Szenarien berücksichtigt, in denen die geschätzte Fahrzeugreichweite nur geringfügig kleiner ist als die Entfernung bis zum Rand der Umweltzone. Bei einem Beispiel kann der zweite Pufferfaktor in der Größenordnung von 500 Fuß liegen. Selbstverständlich können auch andere Werte verwendet werden. Wenn ja, wird, wie in Block 48 gezeigt, die Einschaltanforderung für den Verbrennungsmotor unterdrückt.
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Wenn Sev2g den Unterschied zwischen der Entfernung bis zum Ende der Umweltzone Sgz2e und dem zweiten Pufferfaktor SBf2 nicht überschreitet, wird der Verbrennungsmotor erneut gestartet, wie im Block 44 gezeigt wird. Wenn der Batterieladezustand nicht ausreichend ist, um den reinen Elektrobetrieb bis zum Rand der Umweltzone zu unterstützen, wird die Batterie auf diese Weise nicht unnötigerweise übermäßig erschöpft. Wenn der Verbrennungsmotor nach einer übermäßigen Batterieerschöpfung automatisch eingeschaltet wird, kann der Verbrennungsmotor außerdem für einen längeren Zeitraum kontinuierlich laufen, um die Batterie wieder aufzuladen. Wenn der erhaltende Betrieb auftritt, während sich das Fahrzeug noch in der Umweltzone befindet, kann dies zu mehr Geräuschen und Emissionen führen, als jene, die bei einem Normalbetrieb in der Abwesenheit einer übermäßigen Batterieerschöpfung entstehen würden.
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Zurückkehrend zum Vorgang 52 wird hier nach dem Unterdrücken der Einschaltanforderung für den Verbrennungsmotor ein Vergleich zwischen einem aktuellen Batterie-SOC und dem verringerten ladungserhaltenden Pegel soclw ausgeführt. Wenn der aktuelle Batterie-SOC größer als oder gleich soclw ist, geht die Steuerung zum Vorgang 54 und es wird ermittelt, ob sich das Fahrzeug noch in der definierten geografischen Region befindet. Wenn ja, kehrt die Steuerung zurück zum Vorgang 52. Auf diese Weise überwacht der Algorithmus auch weiterhin den aktuellen Batterie-SOC in Bezug auf soclw und den Fahrzeugstandort innerhalb der definierten geografischen Region. Wenn ermittelt wird, dass der aktuelle Batterie-SOC unter soclw fällt oder dass sich das Fahrzeug nicht mehr in der definierten geografischen Region befindet, wird der Verbrennungsmotor eingeschaltet, wie im Block 44 gezeigt wird.
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In 4 wird jetzt ein anschauliches Beispiel eines Betriebs gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Ein PHEV 10'' fährt entlang einer Straße, wie durch den Pfeil dargestellt wird. Das PHEV 10'' befindet sich in einer Umweltzone, die eine vordefinierte Umweltzonengrenze 32 aufweist. Die Umweltzonengrenze kann definiert werden, wie zum Beispiel oben in Bezug auf 2 erörtert wurde. Eine (nicht gezeigte) Steuereinheit in dem PHEV 10'' ermittelt, ob sich das PHEV 10'' in der Umweltzone befindet. Diese Ermittlung kann erfolgen, indem zum Beispiel die gespeicherten Umweltzonenkoordinaten mit einem erkannten aktuellen Fahrzeugstandort verglichen werden. Als Reaktion darauf, dass ein Batterieladezustand unter einen ladungserhaltenden Pegel der Batterie fällt, wird eine automatische Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor erzeugt. Die Steuereinheit ermittelt aufgrund eines verringerten ladungserhaltenden Pegels soclw eine maximal erlaubte Fahrtreichweite Sev2g. Die Reichweite Sev2g wird durch das Bezugszeichen 34 dargestellt. Diese Berechnung kann ausgeführt werden, wie oben in Bezug auf 3 allgemein erörtert wurde. Die Steuereinheit ermittelt auch eine Entfernung bis zum Rand der Umweltzone Sgz2e. Die Steuereinheit vergleicht dann die Entfernung bis zum Rand der Umweltzone Sgz2e mit der erlaubten Reichweite im reinen Elektromodus Sev2g. In diesem Fall überschreitet die erlaubte Reichweite im reinen Elektromodus Sev2g die Entfernung bis zum Rand der Umweltzone Sgz2e und als Reaktion darauf unterdrückt die Steuereinheit die automatische Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor. Das Fahrzeug fährt auch weiterhin im reinen Elektromodus bis das Fahrzeug die Umweltzone verlässt oder der Batterieladezustand unter den verringerten ladungserhaltenden Pegel soclw fällt. Unter beiden Umständen wird eine automatische Einschaltanweisung an den Verbrennungsmotor ausgegeben und der Verbrennungsmotor wird eingeschaltet. Bei dieser Ausführungsform wurde kein Pufferfaktor umgesetzt. Bei weiteren Ausführungsformen können jedoch ein erster und/oder ein zweiter Pufferfaktor, wie oben beschrieben, bereitgestellt und umgesetzt werden.
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Obwohl die obigen Ausführungsformen in Bezug auf Steckdosenhybridfahrzeuge erörtert wurden, können ähnliche Strategien in anderen Hybridfahrzeugen umgesetzt werden, die einen ausreichenden Batteriespeicher aufweisen um eine längere Fahrt im reinen Elektromodus zu unterstützen.
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Wie aus den verschiedenen Ausführungsformen zu ersehen ist, stellt die vorliegende Offenbarung ein Steckdosenhybridfahrzeug bereit, das, während es sich in einer definierten geografischen Region befindet, weiter in einem reinen Elektromodus fahren kann nachdem der Ladezustand der Batterie unter einen erhaltenden Ladepegel. abgefallen ist. Darüber hinaus stellt die vorliegende Offenbarung während eines Betriebs in einer ausgewiesenen geografischen Region eine tiefere Batterieentladung bereit, ohne den Allgemeinzustand der Batterie nachteilig zu beeinträchtigen. Außerdem erlaubt die vorliegende Offenbarung ein automatisches Einschalten des Verbrennungsmotors, wenn der Ladezustand der Batterie nicht ausreichend ist, um die ausgewiesene geografische Region mithilfe der erlaubten Batterieleistung zu verlassen, wodurch eine kontinuierliche Nutzung des Verbrennungsmotors zum Ausgleichen einer unnötigen Batterieerschöpfung vermieden wird.
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Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können weitergegeben werden an, oder umgesetzt werden durch, eine Verarbeitungseinheit, eine Steuereinheit oder einen Computer, die eine vorhandene programmierbare elektronische Speichereinheit oder eine zweckbestimmte elektronische Steuereinheit umfassen können. Auf ähnliche Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Befehle gespeichert werden, die in vielen Formen einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, als Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie zum Beispiel ROM-Einheiten gespeichert werden, und als Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie zum Beispiel Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Einheiten oder anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert werden, durch eine Steuereinheit oder einen Computer ausführbar sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem Element zur Ausführung von Software umgesetzt werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Ganzes oder in Teilen mithilfe geeigneter Hardwarekomponenten wie zum Beispiel anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (Application Specific Integrated Circuits, ASICs), anwenderprogrammierbarer Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Arrays, FPGAs), Zustandsautomaten, Steuereinheiten oder anderer Hardwarekomponenten oder Einheiten oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sind diese nicht so zu verstehen, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen eingeschlossen werden. Die Begriffe, die in dieser Beschreibung verwendet werden, sind Begriffe für eine Beschreibung, aber nicht als Einschränkungen zu verstehen, und es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie oben beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt werden. Obwohl zahlreiche Ausführungsformen als ein Bereitstellen von Vorteilen oder als bevorzugt über weitere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik in Bezug auf eine oder mehrerer Eigenschaften beschrieben worden sein könnten, wird der Fachmann erkennen, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften enthalten sein können, um die gewünschten Gesamtsystemmerkmale zu erreichen, die jeweils von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Zu diesen Merkmalen können gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, Kosten, Widerstandskraft, Lebenszykluskosten, Marktgängigkeit, Erscheinung, Verpackung, Größe, Zweckdienlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Zusammenbaufreundlichkeit usw. Von daher befinden sich Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen aus dem Stand der Technik beschrieben wurden, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für spezielle Anwendungen wünschenswert sein.
