DE102013205992A1

DE102013205992A1 - Brennkraftmaschinenbetrieb für plug-in-hybridelektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102013205992A1
Application number: DE102013205992A
Authority: DE
Inventors: David David Treharne; Sangeetha Sangameswaran; Ted Haladyna
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN103362667B; CN103362667A; RU2013115177A; US20130268182A1; US9415762B2; RU2636446C2

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren, das folgendes aufweist: Das Antreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, Starten der Brennkraftmaschine, wenn in einer Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energie größer ist als ein oberes Schwellenwertniveau, wenn eine Verschmutzungsmenge im Brennkraftmaschinenöl größer ist als eine Schwellenwertmenge. Auf diese Weise ist es möglich, die Kraftstoffverschlechterung gemeinsam mit der Ölverschlechterung zu harmonisieren und immer noch effizienten Fahrzeug- und Brennkraftmaschinenbetrieb bereitzustellen.

Description

Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) erlaubt es, über signifikante Strecken allein im elektrischen Betrieb zu funktionieren, ohne die Brennkraftmaschine zu betreiben, um die Batterie wieder aufzuladen. Einige Fahrzeugbediener könnten zum Beispiel ausschließlich kurze Strecken fahren und das Fahrzeug zwischen Fahrten konsequent an das Stromnetz anschließen, so dass die Brennkraftmaschine selten zum Aufladen gestartet wird.
Leone ( US 2010/0300781 ) befasst sich mit Problemen, die aus langen Zeitspannen ohne Brennkraftmaschinenaktivität hervorgehen, darunter sind Wasserkondensation, Korrosion, abgestandener Kraftstoff und Lecken von Fluiden durch Dichtungen oder in das Kraftstoffsystem. Um diesen Problemen zu begegnen, startet und betreibt Leone die Brennkraftmaschine in regelmäßigen Abständen, zum Beispiel um den Kraftstoff im Tank aufzubrauchen.
Der Erfinder hat ein potentielles Problem des obenstehenden Ansatzes erkannt. Während häufigeres Starten der Brennkraftmaschine bestimmten Problemen begegnen kann, zum Beispiel abgestandenem Kraftstoff, kann die gesteigerte Anzahl von Starts, insbesondere Kaltstarts, noch weitere Probleme verursachen. Es kann zum Beispiel Ölverschmutzung auftreten, wenn die Brennkraftmaschine über längere Zeitspannen inaktiv ist, und kann durch das Steigern einer Anzahl von Brennkraftmaschinenkaltstarts verschlimmert werden. Spezifisch, wenn die Brennkraftmaschinen wiederholt gestoppt und gestartet werden, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine kalt ist, können sich Benzin- und Wasserverschmutzungen im Öl ansammeln und daher die Öleigenschaften verschlechtern und die Reibung und die Brennkraftmaschinenabnutzung steigern.
Ein Ansatz, der den obenstehenden Problemen begegnet, ist ein Verfahren, das Folgendes aufweist: Antreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, Starten der Brennkraftmaschine, wenn die in einer Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energie größer ist als ein oberes Schwellenwertniveau sowie die Verschmutzungsmenge im Brennkraftmaschinenöl größer ist als ein Schwellenwert. Ferner kann ein solcher Betrieb selbst dann auftreten, wenn der Kraftstoff im Kraftstofftank kürzlich nachgefüllt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, die Verschlechterung der Kraftstoffqualität gemeinsam mit der Verschlechterung der Ölqualität zu koordinieren und immer noch einen effizienten Fahrzeug- und Brennkraftmaschinenbetrieb bereitzustellen.
Es ist klar, dass die obenstehende Zusammenfassung gegeben wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung ausführlicher beschrieben werden, einzuführen. Sie bezweckt nicht, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Geltungsbereich allein durch die Ansprüche, die auf die ausführliche Beschreibung folgen, definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die irgendwelche Nachteile, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung festgehalten wurden, lösen.
Die Figuren zeigen:
1 veranschaulicht beispielhaft ein Fahrzeugantriebssystem.
2 veranschaulicht beispielhaft einen Verbrennungsmotor.
3 bis 8 veranschaulichen beispielhaft Abläufe.
9 veranschaulicht beispielhaft eine Ablaufdiagramm.
10 veranschaulicht beispielhaft ein Ölsystem.
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für ein Plug-in-Hybridfahrzeug, wie in 1 gezeigt, das einen Verbrennungsmotor, wie in 2 gezeigt, aufweist.
Es wird ein Verfahren aufgezeigt, um das Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 110 und einem Elektromotor 120 anzutreiben, wobei die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn Energie, die in einer Energiequelle, die dem Elektromotor Energie liefert, gespeichert wird, größer ist als ein erstes Schwellenwertniveau (Ladezustandsschwellenwert), wenn eine Verschmutzungsmenge im Öl der Brennkraftmaschine größer ist als eine erste Schwellenwertmenge, wobei die Brennkraftmaschine gestartet werden kann, wenn der Elektromotor anderenfalls, wenn die Verschmutzungsmenge in dem Öl nicht bestünde, das Fahrzeug antreiben würde. Das Brennkraftmaschinenstarten wird als Reaktion auf die Tatsache, dass die Verschmutzungsmenge größer ist als der Schwellenwert ausgeführt, auch wenn der Kraftstoff in dem Kraftstofftank des Fahrzeugs jünger ist als ein Schwellenwertalter. Das Schwellenwertalter des Kraftstoffs kann auf der Verweilzeit des Kraftstoffs im Kraftstofftank beruhen, nach der die Kraftstoffverschmutzungen über einem Schwellenwertniveau liegen (Kraftstoffverschlechterungsschwellenwert), und ein Brennkraftmaschinenstart kann forciert werden, um den gealterten Kraftstoff aufzubrauchen.
Ferner können Ölverschmutzungsniveaus basierend auf einer Ölverschlechterungszählung geschätzt werden, die von einem Ölverschlechterungszähler berechnet wird, die in dem Steuersystemspeicher gespeichert wird, um die Anzahl von Brennkraftmaschinenstopps und Brennkraftmaschinenstarts mitzuverfolgen, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine kalt ist (zum Beispiel Brennkraftmaschinentemperatur T_engine niedriger als eine Schwellenwerttemperatur T_threshold). Demzufolge wird die Ölverschlechterungszählung angepasst und berücksichtigt T_engine sowie den Temperaturunterschied zwischen T_engine und T_threshold. Wenn T_engine zum Beispiel sehr kalt ist oder weit unter T_threshold liegt, kann die Ölverschlechterungszählung um eine größere Menge erhöht werden als wenn T_engine nur leicht unter T_threshold liegt. Ebenso kann die Ölverschlechterungszählung, wenn die Brennkraftmaschine bei einer Temperatur betrieben wurde, bei der T_engine während einer längeren Zeitspanne unter T_threshold liegt, um eine größere Menge erhöht werden als wenn die Brennkraftmaschine bei einer Temperatur betrieben wurde, bei der T_engine während einer kürzeren Zeitspanne unter T_threshold liegt. Die Ölverschlechterungszählung kann auch angepasst werden, um eine Verringerung der Ölverschmutzungsniveaus wiederzugeben, wenn die Brennkraftmaschine läuft und die Brennkraftmaschinentemperatur höher ist als die Schwellenwerttemperatur, wobei die Brennkraftmaschinenbetriebszeit, die von einem Brennkraftmaschinenbetriebstimer aufgezeichnet wird, berücksichtigt wird. Wenn T_engine zum Beispiel sehr warm ist oder weit über T_threshold liegt, kann die Ölverschlechterungszählung um eine größere Menge verringert werden als wenn T_engine nur leicht unter T_threshold liegt. Ebenso kann die Ölverschlechterungszählung, wenn die Brennkraftmaschine bei einer Temperatur betrieben wurde, bei der T_engine während einer längeren Zeitspanne über T_threshold liegt, um eine größere Menge verringert werden als wenn die Brennkraftmaschine bei einer Temperatur betrieben wurde, bei der T_engine während einer kürzeren Zeitspanne über T_threshold liegt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeugsteuersystem eine spezielle Reinigungsvorgehensweise aus mehreren verfügbaren Ölreinigungsvorgehensweisen auswählen, die als Reaktion auf unterschiedliche Faktoren auszuführen sind, darunter das Ölverschlechterungsniveau, der Batterieladezustand und andere Fahrzeugbetriebsbedingungen; alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer verlangen, dass ein spezifischer Typ von Ölreinigungsvorgehensweise ausgeführt wird. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein Verfahren zum Messen der Verschmutzungen, die aus dem Brennkraftmaschinenöl entfernt wurden, zum Beispiel ein Feuchtigkeits- oder Kohlenwasserstoffsensor in der Abgasleitung der Kurbelgehäuseentlüftung mit positivem Druck (PCV) verwendet werden, um die Effizienz der Reinigung zu bestimmen. Der Gebrauch eines derartigen Verfahrens würde es dem Fahrzeugcontroller ermöglichen, genau zu bestimmen, wann die Ölverschmutzungen entfernt sind und die Reinigungsvorgehensweise zu beenden ist, um eine unnötige Verlängerung der Reinigungsvorgehensweise und Energievergeuden zu vermeiden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Ölverschlechterungszählung basierend auf dem Niveau an Verschmutzungen, das in der PCV-Abgasleitung erfasst wird, verringert oder angepasst werden. Wenn das Niveau an Verschmutzungen, das in der PCV-Abgasleitung erfasst wird, zum Beispiel geringer ist als eine Mindestschwellenwertmenge, wird die Ölverschlechterungszählung nicht angepasst, und das Reinigen kann nicht beendet werden. Beim Gebrauch von Verfahren, die in diesen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, kann das Reinigen des Brennkraftmaschinenöls in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs ausgeführt werden, darunter Verlängerung der Brennkraftmaschinenlebensdauer und Sparen von Energie durch Berücksichtigung verschiedener Faktoren, wie zum Beispiel dem Ölverschmutzungsniveau, dem Batterieladezustand und anderen Fahrzeugbetriebsbedingungen, oder den Wünschen des Benutzers.
Beispielsweise kann der Brennkraftmaschinenölreinigungsvorgang in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen angepasst werden. Eine Reinigungsvorgehensweise, die zum Beispiel während höherer Batterieladezustandsbedingungen ausgeführt wird, kann einen Brennkraftmaschinenbetrieb aufweisen, der von dem Brennkraftmaschinenbetrieb während eines Reinigens bei einem niedrigeren Batterieladezustand verschieden ist. Während der höheren Ladezustandsbedingungen kann die Brennkraftmaschine zum Beispiel bei höheren Temperaturen oder mit gesteigerter Abwärme (und optional niedrigerer Brennkraftmaschinendrehmomentleistung) betrieben werden, um das Öl im Vergleich zu niedrigeren Ladezustandsbedingungen schneller zu reinigen. Da die Brennkraftmaschinenleistung nicht gespeichert werden kann, wird auf diese Weise so wenig wie möglich vergeudet, während die Verschmutzungen dennoch entfernt werden. Während des Reinigens, während das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenbetrieb betrieben wird und T_engine größer ist als T_threshold, kann die Ölverschlechterungszählung verringert werden. Wenn die Ölverschlechterungszählung unter einen Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert verringert wird, was anzeigt, dass ein sehr niedriges Ölverschmutzungsniveau erreicht wurde, kann das Reinigen beendet werden. Die Dauer des Reinigens, bei der das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenbetrieb bei höheren Temperaturen betrieben werden muss, um die Ölverschmutzungen zu reinigen, kann daher bewusst eingestellt werden und braucht nicht unnötig verlängert zu werden.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist eine Brennkraftmaschine 110 und einen Elektromotor 120 auf. Der Elektromotor 120 kann konfiguriert sein, um eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als die Brennkraftmaschine 110. Die Brennkraftmaschine 110 kann zum Beispiel einen flüssigen Kraftstoff (zum Beispiel Benzin) verwenden, um eine Brennkraftmaschinenleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Maschinenleistung zu erzeugen. Ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 kann daher als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsmodi in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, die das Fahrzeugantriebssystem antrifft, verwenden. Einige dieser Modi können es der Brennkraftmaschine 110 erlauben, in einem ausgeschalteten Zustand gehalten zu werden (zum Beispiel auf einen deaktivierten Zustand gestellt zu werden), wobei die Verbrennung von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine unterbrochen wird. Bei ausgewählten Betriebsbedingungen kann der Elektromotor 120 zum Beispiel das Fahrzeug über das Antriebsrad 130, wie von Pfeil 122 angezeigt, antreiben, während die Brennkraftmaschine 110 deaktiviert ist.
Bei anderer Betriebsbedingungen kann die Brennkraftmaschine 110 auf einen deaktivierten Zustand (wie oben beschrieben) gestellt werden, während der Elektromotor 120 betrieben werden kann, um eine Energiespeichervorrichtung 150, wie zum Beispiel eine Batterie, aufzuladen. Der Elektromotor 120 kann zum Beispiel Radmoment von dem Antriebsrad 130, wie von Pfeil 122 angezeigt, aufnehmen, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 150, wie von Pfeil 124 angezeigt, umwandeln kann. Dieser Vorgang kann als Bremsen mit Energierückgewinnung des Fahrzeugs bezeichnet werden. Der Elektromotor 120 kann daher bei bestimmten Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Generator 160 stattdessen jedoch ein Drehmoment vom Antriebsrad 130 aufnehmen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zum Speichern an der Energiespeichervorrichtung 150, wie von Pfeil 162 angezeigt, umwandeln kann.
Bei noch anderer Betriebsbedingungen kann die Brennkraftmaschine 110 durch Verbrennen des Kraftstoffs, der vom Kraftstoffsystem 140, wie von Pfeil 142 angezeigt, geliefert wird, betrieben werden. Die Brennkraftmaschine 110 kann zum Beispiel betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130, wie von Pfeil 112 angezeigt, anzutreiben, während der Elektromotor 120 deaktiviert ist. Bei anderen Betriebsbedingungen können sowohl die Brennkraftmaschine 110 als auch der Elektromotor 120 angetrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130, wie jeweils von Pfeilen 112 und 122 angezeigt, anzutreiben. Eine Konfiguration, bei der sowohl die Brennkraftmaschine als auch der Elektromotor selektiv das Fahrzeug antreiben können, kann als ein Fahrzeugantriebssystem des parallelen Typs bezeichnet werden. Zu beachten ist, dass der Elektromotor 120 bei bestimmten Ausführungs-formen das Fahrzeug über einen ersten Satz Antriebs-räder antreibt, und die Brennkraftmaschine 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz Antriebsräder antreibt.
Bei anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem vom seriellen Typ konfiguriert sein, wobei die Brennkraftmaschine die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Die Brennkraftmaschine 110 kann vielmehr betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der seinerseits das Fahrzeug über das Antriebsrad 130, wie von Pfeil 122 angezeigt, antreibt. Bei ausgewählten Betriebsbedingungen kann die Brennkraftmaschine 110 zum Beispiel den Generator 160 antreiben, der seinerseits elektrische Energie zum Elektromotor 120, wie von Pfeil 114 angezeigt, und/oder zur Energiespeichervorrichtung 150, wie von Pfeil 162 angezeigt, liefern kann. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der seinerseits eine Generatorfunktion bereitstellt, um die Elektromotorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie in einer Energiespeichervorrichtung 150 für den späteren Gebrauch durch den Elektromotor gespeichert werden kann.
Wie unter Bezugnahme auf den Prozessablauf von 3 beschrieben, kann das Fahrzeugantriebssystem konfiguriert sein, um zwischen zwei oder mehreren der oben beschriebenen Betriebsmodi in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen überzugehen.
Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs aufweisen. Der Kraftstofftank 144 kann zum Beispiel einen oder mehrere flüssige Brennstoffe speichern, darunter, aber nicht darauf beschränkt: Benzin, Diesel und Alkoholtreibstoffe. Beispielsweise kann der Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen gespeichert werden. Der Kraftstofftank 144 kann zum Beispiel konfiguriert sein, um ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (zum Beispiel E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (zum Beispiel M10, M85 usw.) zu speichern, wobei diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische zu der Brennkraftmaschine 110, wie von Pfeil 142 angezeigt, geliefert werden können. Noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische können zur Brennkraftmaschine 110 geliefert werden, wobei sie in der Brennkraftmaschine verbrannt werden können, um eine Brennkraftmaschinenleistung zu erzeugen. Die Brennkraftmaschinenleistung kann verwendet werden, um das Fahrzeug, wie von Pfeil 112 angezeigt, anzutreiben, oder um die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder Generator 160 aufzuladen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 150 konfiguriert sein, um elektrische Energie zu speichern, die zu anderen elektrischen Lasten geliefert wird, die an Bord des Fahrzeugs vorhanden sind (andere als der Elektromotor), darunter eine Fahrgastzellenheizung und Klimaanlage, einen Brennkraftmaschinenanlasser, Scheinwerfer, ein Fahrgastzellenaudio- und -videosystem usw. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren aufweisen.
Das Steuersystem 190 kann mit der Brennkraftmaschine 110 und/oder dem Elektromotor 120 und/oder dem Kraftstoffsystem 140 und/oder der Energiespeichervorrichtung 150 und/oder dem Generator 160 kommunizieren. Wie im Prozessablaufdiagramm der 3 beschrieben, kann das Steuersystem 190 Sensorfeedbackinformationen von der Brennkraftmaschine 110 und/oder dem Elektromotor 120 und/oder dem Kraftstoffsystem 140 und/oder der Energiespeichervorrichtung 150 und/oder dem Generator 160 erhalten. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf dieses Sensorfeedback Steuersignale an die Brennkraftmaschine 110 und/oder den Elektromotor 120 und/oder das Kraftstoffsystem 140 und/oder die Energiespeichervorrichtung 150 und/oder den Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Anzeige einer vom Bediener geforderten Leistung des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugbediener 102 empfangen. Das Steuersystem 190 kann zum Beispiel Sensorfeedback vom Pedalpositionssensor 194, der mit dem Pedal 192 kommuniziert, erhalten. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Gaspedal beziehen.
Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 180, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (zum Beispiel nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie von Pfeil 184 angezeigt, erhalten. Beispielsweise kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (HEV) konfiguriert sein, wobei elektrische Energie zu einer Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180 über ein elektrisches Energieübertragungskabel 182 geliefert wird. Während eines Aufladevorgangs der Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180, kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch kuppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 abgetrennt sein. Das Steuersystem 190 kann die Menge an elektrischer Energie, die an der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, identifizieren und/oder steuern, was als der Ladezustand bezeichnet werden kann.
Bei anderen Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei die elektrische Energie drahtlos an die Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180 geliefert wird. Die Energiespeichervorrichtung 150 kann zum Beispiel elektrische Energie von der Leistungsquelle 180 über elektromagnetische Induktion und/oder Funkwellen und/oder elektromagnetische Resonanz erhalten. Es ist daher klar, dass jeder beliebige geeignete Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 von einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Derart kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug durch Nutzung einer anderen Energiequelle als den Kraftstoff, der von der Brennkraftmaschine 110 verwendet wird, antreiben.
Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, erhalten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebs-system 100 durch Erhalten von Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170, wie von Pfeil 172 angezeigt, aufgetankt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 144 konfiguriert sein, um den Kraftstoff zu speichern, den er von der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 erhält, bis er zur Verbrennung in die Brennkraftmaschine 110 gefördert wird.
Dieses Plug-in-Hybridelektrofahrzeug, wie es unter Bezugnahme auf das Fahrzeugantriebssystem 100 beschrieben ist, kann konfiguriert sein, um eine Nebenform von Energie (zum Beispiel elektrische Energie) zu verwenden, die periodisch von einer Energiequelle empfangen wird, die ansonsten nicht Teil des Fahrzeugs ist.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann auch eine Meldungszentrale 196, einen Sensor für die Umgebungstemperatur/Feuchtigkeit 198 und einen Wankstabilitätssensor, wie zum Beispiel einen Seiten- und/oder Längs- und/oder einen oder mehrere Gierratensensoren 199 aufweisen. Die Meldungszentrale 196 kann eine oder mehrere Anzeigelampen und/oder ein Display auf Textbasis aufweisen, auf dem Meldungen für einen Bediener angezeigt werden, wie zum Beispiel eine Meldung, die einen Bediener auffordert, die Brennkraftmaschine 110 anzulassen, wie unten besprochen. Die Meldungszentrale 196 kann auch unterschiedliche Eingabeteile zum Empfangen einer Bedienereingabe aufweisen, wie zum Beispiel Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Meldungszentrale 196 Audiomitteilungen dem Bediener ohne Display mitteilen. Ferner kann der Sensor/können die Sensoren 199 einen vertikalen Beschleunigungsmesser aufweisen, um Fahrbahnunebenheiten anzuzeigen. Diese Vorrichtungen können mit dem Steuersystem 190 verbunden sein. Beispielsweise kann das Steuersystem die Elektromotorleistung und/oder die Radbremsen einstellen, um die Fahrzeugstabilität als Reaktion auf den/die Sensor(en) 199 zu erhöhen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Steuersystem 190 eine Anzeige des Ölverschlechterungsprozentsatzes über eine Ölverschlechterungszählung, die von einem Ölverschlechterungszähler berechnet wird, empfangen. Der Ölverschlechterungsprozentsatz (zum Beispiel wie von der Ölverschlechterungszählung identifiziert) kann dem Fahrzeugbediener, zum Beispiel über einen Ölverschmutzungsindexzähler, der über die Meldungszentrale 196 angezeigt wird, mitgeteilt werden. Die Meldungszentrale 196 kann auch eine Eingabeaufforderung aufweisen, zum Beispiel eine Drucktaste oder eine virtuelle Drucktaste auf einem Touchscreen, so dass der Fahrzeugbediener das Starten einer Ölreinigung anfordern oder bestätigen kann oder den Typ der Reinigungsvorgehensweise auswählen kann.
Das Schmieren der Brennkraftmaschine 110 verringert die Abnutzung der Brennkraftmaschinenbauteile und Ableitung von Hitze, die durch Reibung entsteht. 10 ist ein vereinfachtes Schema, das das Strömen von Öl in dem Schmiersystem eines Fahrzeugs zeigt. Öl wird von dem Ölsumpf (1002) von einer Ölpumpe (1004) gepumpt, um viele der beweglichen Teile der Brennkraftmaschinenbaugruppe (1006) zu schmieren, wie zum Beispiel die Kurbelwelle 240 und ihre Pleuel, und Lager in den Pleuel und Kolbenbolzen der Kolben 236. Öl wird auch zum Schmieren der Kolbenringe des Brennkraftmaschinenkolbens 236 und dem Brennkraftmaschinenzylinder 200 verwendet, was eine gleitende Ölfilmabdichtung bildet und Eindringen des Kraftstoff-/Luftgemischs und des Abgases aus der Brennkammer in den Ölsumpf während der Verdichtung und Verbrennung vorbeugt. Die Stärke und Effektivität dieser Ölfilmabdichtung hängt von der Öltemperatur und von Eigenschaften, wie zum Beispiel von der Ölviskosität, ab. Nach dem Erreichen der beweglichen Teile der Brennkraftmaschine wird das Öl zum Sumpf zurückgeleitet.
Wie hier beschrieben, kann die Brennkraftmaschine 110 periodisch auf einen deaktivierten Zustand gestellt werden, wobei der Brennkraftmaschinenbetrieb unterbrochen und das Fahrzeug vom Elektromotor 120 angetrieben wird. Wenn die Brennkraftmaschine 110 für längere Zeitspannen deaktiviert ist, sinken die Temperaturen der Brennkraftmaschine und ihrer Bauteile, wie zum Beispiel der Brennkraftmaschinenzylinder 200, Ventile (252, 254) und Kolben 236, des Brennkraftmaschinenöls und der Brennkraftmaschinen-dichtungen auf einen kalten Zustand unterhalb eines Temperaturschwellenwerts (T_threshold). Im kalten Zustand werden die Dichtungen der Brennkraftmaschine steif und büßen an Elastizität ein und neigen stärker dazu, es Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Kraftstoff und Wasserdampf zu erlauben, an ihnen vorbei zu gelangen. Wenn das Öl kalt ist, können sich die Ölviskosität und die Stärke der gleitenden Ölfilmabdichtung ändern und Kraftstoff kann aus der Brennkammer in das Öl gelangen. Das Starten und Stoppen der Brennkraftmaschine in kaltem Zustand ist daher eine Quelle von Kraftstoffverschmutzungen im Öl, weil der Kraftstoff, der zur kalten Brennkraftmaschine gefördert wird, von den Brennkraftmaschinendichtungen und Öldichtungen nicht gut zurückgehalten wird. Kraftstoffverschmutzungen können das Öl oxidieren und die Ölbasenzahl verringern, was verfrühte Korrosion und Abnutzung von Brennkraftmaschinenteilen verursacht. Die Ölverdünnung durch Kraftstoff kann auch die Viskosität des Öls verändern und die abdichtenden Ölfilme verringern, die den Kolben, die Kolbenringe und die Zylinder in dem Verbrennungsbereich schmieren, was eine verfrühte Abnutzung dieser Teile verursacht. Das Auftanken des Benzintanks, wenn die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, wirkt sich nicht auf die Ölverschlechterungsrate aus, weil der Kraftstoff das Öl ungeachtet des Alters des Kraftstoffs oder des Niveaus an Kraftstoffverschmutzungen kontaminiert und verschlechtert.
Kondenswasserdampf kontaminiert das Öl ebenfalls, wenn die Brennkraftmaschinentemperatur abfällt, oder wenn heiße Flüssigkeiten zur kalten Brennkraftmaschine strömen. Die Gegenwart von Wasser kann das Öl verschlechtern, seine ätzende Wirkung signifikant steigern und auch die Öloxidation steigern, was zu verfrühter Korrosion und Abnutzung von Brennkraftmaschinenteilen führt. Die Verschmutzung des Öls durch Wasser wird durch kalte Brennkraftmaschinenstarts und -stopps noch verschlimmert, weil der Kraftstoff ebenfalls von Kondenswasserdampf kontaminiert wird und zusätzliches Wasser mitreißen kann, während er zu den Brennkammern der Brennkraftmaschine geliefert wird.
Wenn die Brennkraftmaschine 110 aktiv ist und läuft, um das Fahrzeug anzutreiben, können die Brennkraftmaschinenölverschmutzungsniveaus außerdem sinken, da Wärme, die in der Brennkraftmaschine erzeugt wird, die Verschmutzungen zum Beispiel aus dem Öl verdampft.
Die obenstehenden Beispiele sind nur nicht einschränkende Beispiele der Art, wie sich Ölverschmutzungsniveaus ändern und wie die Ölverschmutzung im Anschluss an wiederholte kalte Brennkraftmaschinenstopps und -starts zu einer Ölverschlechterung führen kann. Es ist klar, dass Ölverschmutzung und Ölverschlechterung durch andere Prozesse, die oben nicht explizit aufgezählt sind, auftreten können. Ungeachtet der besonderen Art, anhand welcher Ölverschmutzung und Ölverschlechterung auftreten, befassen sich die Prozessablaufdiagramme der 3 bis 8 wenigstens teilweise mit dem Problem der Ölverschlechterung in dem Kontext eines Fahrzeugantriebssystems, das als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug konfiguriert ist.
2 veranschaulicht ein nicht einschränkendes Beispiel eines Zylinders 200 der Brennkraftmaschine 110, darunter die Einlass- und Auslasssystembauteile, die eine Schnittstelle mit dem Zylinder bilden. Zu beachten ist, dass der Zylinder 200 einer Vielzahl von Brennkraftmaschinenzylindern entsprechen kann. Der Zylinder 200 ist wenigstens teilweise von den Brennkammerwänden 232 und dem Kolben 236 begrenzt. Der Kolben 236 kann mit einer Kurbelwelle 240 über ein Pleuel gemeinsam mit anderen Kolben der Brennkraftmaschine gekoppelt werden. Die Kurbelwelle 240 kann operativ mit dem Antriebsrad 130, dem Elektromotor 120 oder dem Generator 160 über eine Kraftübertragung gekoppelt werden.
Der Zylinder 200 kann Einlassluft über eine Einlasspassage 242 erhalten. Die Einlasspassage 242 kann auch mit anderen Zylindern der Brennkraftmaschine 110 kommunizieren. Die Einlasspassage 242 kann ein Drosselventil 262 aufweisen, das eine Drosselklappe 264 aufweist, die durch das Steuersystem 190 eingestellt werden kann, um den Einlassluftstrom, der zu den Brennkraftmaschinenzylindern geliefert wird, zu variieren. Der Zylinder 200 kann mit der Einlasspassage 242 über ein oder mehrere Einlassventile 252 kommunizieren. Der Zylinder 200 kann Verbrennungsprodukte über eine Abgaspassage 248 ableiten. Der Zylinder 200 kann mit der Abgaspassage 248 über ein oder mehrere Abgasventile 254 kommunizieren.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Zylinder 200 optional eine Zündkerze 292 aufweisen, die durch ein Zündsystem 288 betätigt werden kann. Ein Kraftstoffinjektor 266 kann in dem Zylinder vorgesehen sein, um Kraftstoff direkt dorthin zu liefern. Bei anderen Ausführungsformen kann der Kraftstoffinjektor jedoch innerhalb der Einlasspassage 242 stromaufwärts des Einlassventils 252 eingerichtet sein. Der Kraftstoffinjektor 266 kann durch einen Treiber 268 betätigt werden.
Ein nicht einschränkendes Beispiel des Steuersystems 190 ist schematisch in 2 abgebildet. Das Steuersystem 190 kann ein Verarbeitungssubsystem (CPU) 202 aufweisen, das einen oder mehrere Prozessoren enthalten kann. Die CPU 202 kann mit einem Speicher kommunizieren, inklusive ein oder mehrere Nurlesespeicher (ROM) 206, Direktzugriffsspeicher (RAM) 208 und batteriebetriebener Speicher für diagnostische Informationen in Kraftfahrzeugen 210. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann dieser Speicher Anweisungen speichern, die von dem Verarbeitungssubsystem ausgeführt werden können. Die Prozessabläufe, die Funktionalität und die Verfahren, die hier beschrieben sind, können als Anweisungen dargestellt werden, die in dem Speicher des Steuersystems gespeichert werden, die von dem Verarbeitungssystem ausgeführt werden können.
Die CPU 202 kann mit verschiedenen Sensoren und Stellgliedern der Brennkraftmaschine 110 über eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 204 kommunizieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können diese Sensoren Sensorfeedback in Form von Betriebsbedingungsinformationen zum Steuersystem liefern und können Folgendes aufweisen: unter anderem eine Anzeige des Luftmassestroms (MAF) durch die Einlasspassage 242 über den Sensor 220, eine Anzeige des Saugrohrluftdrucks (MAP) über den Sensor 222, eine Anzeige der Drosselventilposition (TP) über den Drosselventilsensor 262, eine Anzeige über die Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) über den Sensor 212, der mit de Kühlmittelmantel 214 kommunizieren kann, eine Anzeige der Elektromotordrehzahl (PIP) über den Sensor 218, eine Anzeige des Abgas-Sauerstoffgehalts (EGO) über den Abgaszusammensetzungssensor 226, eine Anzeige des PCV-Abgasfeuchtigkeits- und Kohlenwasserstoffgehalts durch den PCV-Abgasleitungssensor 233, eine Anzeige der Einlassventilposition über den Sensor 255 und eine Anzeige der Abgasventilposition über den Sensor 257. Der Sensor 233 kann zum Beispiel ein Feuchtigkeitssensor, Sauerstoffsensor, Kohlenwasserstoffsensor und/oder Kombinationen davon sein.
Ferner kann das Steuersystem den Betrieb der Brennkraftmaschine 110 steuern, inklusive den Zylinder 200 über eines oder mehrere der folgenden Stellglieder: unter anderem der Treiber 268, um den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge zu variieren, das Zündsystem 288, um den Zündzeitpunkt und die Zündenergie zu variieren, das Einlassventilstellglied 251, um die Einlassventilsteuerung zu variieren, das Abgasventilstellglied 253, um die Abgasventilsteuerung zu variieren, und das Drosselventil 262, um die Position der Drosselklappe 264 zu variieren. Zu beachten ist, dass die Stellglieder 251 und 253 des Einlass- und Abgasventils elektromagnetische Ventilstellglieder (EVA) und/oder Stellglieder auf Kurvenrollenbasis aufweisen können.
3 veranschaulicht beispielhaft eine Vorgehensweise 300, die verwendet werden kann, um den Betrieb eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV) zu steuern, inklusive des Messens eines Ölverschlechterungsniveaus und des selektiven Ausführens einer Ölreinigungsvorgehensweise. Spezifisch kann das Steuersystem 190 der 1 und 2 den Ablauf ausführen, wenn sich das Fahrzeug in Betrieb befindet, inklusive unmittelbar nach einem Ereignis, bei dem das Fahrzeug zuerst gestartet wird, wenn das Drehen der Brennkraftmaschine ausgehend von dem Ruhezustand ausgelöst wird.
Unter Bezugnahme auf 3 bei 310 beurteilt das Steuersystem die Betriebsbedingungen des Fahrzeugantriebssystems. Das Steuersystem 190 kann zum Beispiel ein Sensorfeedback von einem oder mehreren Sensoren empfangen, die zu den Fahrzeugantriebssystembauteilen wie oben beschrieben gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können diese Betriebsbedingungen folgendes aufweisen: eine Anzeige der vom Fahrzeugbediener von dem Fahrzeugantriebssystem geforderten Leistung, eine Anzeige der Brennkraftmaschinentemperatur, eine Anzeige des Ladezustands der Energiespeichervorrichtung 150, Umgebungsbedingungen, darunter Feuchtigkeit, Temperatur usw. und andere.
Bei 312 wird die Ölverschlechterungszählung vom Ölverschlechterungszähler geholt. Weitere Einzelheiten verschiedener Beispiele, wie die Ölverschlechterungszählung mitverfolgt und berechnet wird, sind zum Beispiel unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Nach dem Holen der Ölverschlechterungszählung verwendet das Verfahren bei 314 eine Nachschlagetabelle, die den Ölverschlechterungsprozentsatz mit der Ölverschlechterungszählung in Beziehung bringt. Die Beziehung zwischen Ölverschlechterungsprozentsatz und Ölverschlechterungszählung kann auf Parametern wie zum Beispiel auf dem Öltyp, der Öltemperatur, der Umgebungstemperatur, der Umgebungsfeuchtigkeit und dergleichen basieren.
Basierend auf den Fahrzeugbetriebsbedingungen, die bei 310 beurteilt werden, bestimmt das Verfahren 300 dann bei 316 die Betriebsart des Fahrzeugs, beurteilt bei 318 ferner, ob das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenmodus zu betreiben ist. Ist das der Fall, setzt das Verfahren bei 320 fort und aktiviert den Brennkraftmaschinenmodus. Bei 322 wird bestimmt, ob das Öl zu reinigen ist, indem bewertet wird, ob die Reinigungsbedingungen erfüllt sind. 5 gibt zusätzliche Einzelheiten der verschiedenen ausgewählten Bedingungen, die identifiziert werden können. Wenn die Reinigungsbedingungen erfüllt sind, führt das Verfahren 300 eine Reinigungsvorgehensweise bei 324 basierend auf den verschiedenen Reinigungsbedingungen, für die Beispiele in 5 gezeigt sind, aus. Unterschiedliche Beispiele von Reinigungsvorgehensweisen sind in 8 beschrieben. Wenn die Reinigungsbedingungen in 322 nicht erfüllt waren oder nachdem eine Reinigungsvorgehensweise in 324 beendet wurde, wird zu 310 zurückgekehrt.
Wenn bei 318 bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht im Brennkraftmaschinenmodus sein soll, wird der elektrische Modus bei 326 aktiviert. Bei 328 wird bestimmt, ob das Öl zu reinigen ist, indem bewertet wird, ob die Reinigungsbedingungen erfüllt sind. 5 gibt zusätzliche Einzelheiten der verschiedenen ausgewählten Bedingungen, die identifiziert werden können. Wenn die Reinigungsbedingungen erfüllt sind, führt das Verfahren 300 eine Reinigungsvorgehensweise bei 330 basierend auf den verschiedenen Reinigungsbedingungen, für die Beispiele in 5 gezeigt sind, aus. Unterschiedliche Beispiele von Reinigungsvorgehensweisen sind in 8 beschrieben. Nach der Beendigung der Reinigungsvorgehensweise, die den Betrieb des Fahrzeugs auf den Brennkraftmaschinenmodus umschalten kann, wird das Fahrzeug bei 332 auf den elektrischen Modus zurückgestellt. Wenn die Reinigungsbedingungen in 328 nicht erfüllt waren oder nachdem der Fahrzeugbetrieb in 332 im elektrischen Modus wieder aufgenommen wurde, kehrt das Verfahren zu 310 zurück.
3 zeigt daher ein mögliches Beispiel eines Verfahrens zum Integrieren der Messung von Ölverschmutzung und Verwalten von Vorgehensweisen zum Reinigen von Verschmutzungen aus dem Öl, um Ölverschlechterung zu vermeiden, mit anderen Betriebsfunktionen des Fahrzeugs, insbesondere, wenn das Fahrzeug entweder im Brennkraftmaschinenmodus oder elektrischen Modus läuft.
4 veranschaulicht beispielhaft ein Verfahren 400 zum Holen der Ölverschlechterungszählung, die einen Hinweis auf das Ölverschmutzungsniveau gibt. Das Verfahren 400 bestimmt, ob das Fahrzeug für einen Ölwechsel gewartet wird (402). Ist das der Fall, wird die Ölverschlechterungszählung von dem Ölverschlechterungszähler (404) auf einen vorbestimmten Wert an oder unter dem Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert eingestellt, und das Verfahren kehrt zu 3 bei 312 zurück. Wenn das Öl nicht gewechselt wird, geht die Vorgehensweise weiter zu 412, wo bestimmt wird, ob die Brennkraftmaschine gestartet wird. Ist das der Fall, setzt das Verfahren 400 bei 414 fort, wo die Ölverschlechterungszählung von dem Ölverschlechterungszähler basierend auf der Brennkraftmaschinenbetriebsdauer und der Brennkraftmaschinentemperatur T_engine und der Brennkraftmaschinentemperatur in Bezug zu einer Schwellenwerttemperatur T_threshold eingestellt wird. Hier kann T_threshold ein Beispiel einer Temperatur sein, unter welcher Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Kraftstoff und Wasserdampf, durch die Dichtungen in der Brennkraftmaschine dringen können und das Öl kontaminieren können. Über T_threshold kann die Brennkraftmaschine warm genug sein, so dass die Dichtungen effektiv die Verschmutzungen daran hindern, das Öl zu erreichen, und jegliche Verschmutzungen aus dem Öl können verflüchtigt und abgeleitet werden. Wenn die Brennkraftmaschinentemperatur T_engine niedriger ist als T_threshold, kann die Ölverschlechterungszählung erhöht werden. Die Brennkraftmaschinentemperatur kann sich zusätzlich dazu, um wie viel sich die Brennkraftmaschinentemperatur von der Schwellenwerttemperatur unterscheidet, darauf auswirken, um wie viel die Ölverschlechterungszählung von dem Ölverschlechterungszähler angepasst wird. Die Ölverschlechterungszählung kann zum Beispiel um eine größere Menge in dem Fall erhöht werden, in dem die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn T_engine weit unter T_threshold liegt, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn T_engine nur leicht unter T_threshold liegt. Umgekehrt kann die Ölverschlechterungszählung um eine größere Menge in dem Fall verringert werden, in dem die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn T_engine weit über T_threshold liegt, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn T_engine nur leicht über T_threshold liegt. Wenn die Brennkraftmaschine ferner während einer langen Dauer in Betrieb war, wobei T_engine über T_threshold liegt, kann die Ölverschlechterungszählung um eine größere Menge verringert werden, als wenn die Brennkraftmaschine während einer kurzen Dauer in Betrieb war, wobei T_engine über T_threshold liegt. Durch Berücksichtigung der Brennkraftmaschinentemperatur und des Unterschieds zwischen der Brennkraftmaschinentemperatur und der Schwellenwerttemperatur sowie der Elektromotorbetriebsdauer kann die Einstellung der Ölverschlechterungszählung das Verschmutzungsniveau in dem Öl genauer wiedergeben. Die übermäßige oder zu niedrige Vorhersage des Ölverschmutzungsniveaus kann daher im Vergleich zum einfachen Zählen kalter Brennkraftmaschinenstopps und s-tarts verringert werden.
Wenn die Brennkraftmaschine bei 412 nicht gestartet wird, wird bei 416 beurteilt, ob die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Ist das der Fall, wird das Verfahren 400 bei 418 fortgesetzt, wo die Ölverschlechterungszählung von dem Ölverschlechterungszähler basierend auf der Brennkraftmaschinenbetriebsdauer und der Brennkraftmaschinentemperatur auf ähnliche Art wie für den Brennkraftmaschinenstart bei 414 besprochen eingestellt wird.
Unter Bezugnahme auf 4 und mangels eines Brennkraftmaschinenstarts oder eines Brennkraftmaschinenstopps, bestimmt das Verfahren bei 420, ob das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenmodus läuft. Ist das nicht der Fall, wird der Brennkraftmaschinenbetriebszeittimer bei 422 auf null zurückgestellt. Wenn die Brennkraftmaschine bei 420 läuft, erhöht das Verfahren den Brennkraftmaschinenbetriebszeittimer 424, und der Ölverschlechterungszähler passt die Ölverschlechterungszählung bei 426 in Übereinstimmung mit der Brennkraftmaschinenbetriebszeit und T_engine auf ähnliche Art wie oben für Brennkraftmaschinenstarts bei 414 besprochen an. Wenn T_engine zum Beispiel unter T_threshold liegt, kann die Ölverschlechterungszählung erhöht werden, da die Brennkraftmaschine kalt ist, wobei der Wert des Brennkraftmaschinenbetriebszeittimers oder der Dauer, bei der die Brennkraftmaschine kalt lief, berücksichtigt wird.
Anders als Fahrzeugprobleme, die aus längeren Zeitspannen von Brennkraftmaschinenaktivität hervorgehen, wie zum Beispiel Kraftstoffverschmutzung, ist Ölverschmutzung daher keine Erscheinung, die mit der Zeit monoton oder linear zunimmt. Stattdessen können Ölverschmutzungsniveaus von spezifischen Ereignissen abhängen (Brennkraftmaschinenstarts oder Brennkraftmaschinenstopps im kalten Zustand, T_engine < T_threshold), und sie können während des normalen Fahrzeugbetriebs entweder zunehmen oder abnehmen. Ferner wirken sich Auftankn nicht auf die Ölverschlechterungszählung aus, weil der Kraftstoff das Öl ungeachtet des Alters oder des Zustands des Kraftstoffs kontaminiert und verschlechtert.
Unter Bezugnahme auf 4, von 414, 416, 418, 422 und 426, kann das Verfahren 400 zu 312 der 3 zurückkehren.
So kann ein Ölverschlechterungszähler verbunden mit einem Brennkraftmaschinenbetriebszeittimer verwendet werden, um Ölverschmutzungsniveaus während des Fahrzeugbetriebs mitzuverfolgen und abzuschätzen, indem zum Beispiel kalte Brennkraftmaschinenstart- und -stoppereignisse berücksichtigt werden, die zu den Ölverschmutzungsniveaus beitragen, sowie Elektromotorbetriebszeit (wenn T_engine > T_threshold), während welcher die Ölverschmutzungsniveaus verringert werden können.
5 veranschaulicht ein Verfahren 500 zum Bestimmen, ob Ölreinigungsbedingungen erfüllt sind. Das Verfahren startet bei 510, wo bestimmt wird, ob der Ölverschlechterungsprozentsatz, abgeleitet von der Ölverschlechterungszählung unter Gebrauch einer Nachschlagetabelle (3 bei 314) größer ist als ein erster Schwellenwert, Schwellenwert 1. Ist das der Fall, setzt das Verfahren bei 512 fort, da die Reinigungsbedingungen erfüllt sind. Der erste Schwellenwert des Ölverschlechterungsprozentsatzes kann ein Niveau angeben, über welchem ein Reinigen zu starten ist. Wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz niedriger ist als der erste Schwellenwert, bestimmt das Verfahren bei 514, ob die Fahrzeugbetriebsbedingungen das Antreiben des Fahrzeugs im Brennkraftmaschinenmodus erfordern und ob der Ladezustand niedriger ist als SOC_threshold. Ist das der Fall, beurteilt das Verfahren bei 516, ob der Ölverschlechterungsprozentsatz größer ist als ein zweiter Schwellenwert, Schwellenwert 2, der niedriger ist als der erste Schwellenwert, Schwellenwert 1. Ist das der Fall, setzt das Verfahren bei 518 fort, da die Reinigungsbedingungen erfüllt sind. Ist das nicht der Fall, setzt das Verfahren bei 520 fort, da die Ölreinigungsbedingungen nicht erfüllt sind.
Derart wird die Berücksichtigung des Batterieladezustands von dem Verschmutzungsniveau beeinflusst. Die Zielsetzung, einen zusätzlichen Schwellenwert zu haben, besteht darin, es zu erlauben, eine Reinigung auszuführen, wenn der Brennkraftmaschinenmodus läuft, das Ölverschlechterungsniveau größer ist als der zweite Schwellenwert, der niedriger ist als der erste Schwellenwert, und der Ladezustand niedrig ist (niedriger als SOC_threshold). Da das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenbetrieb zu betreiben ist, ist es effizient, das Öl zu reinigen, wenn die Ölverschlechterung über dem zweiten Schwellenwert liegt, da die Brennkraftmaschine bereits läuft. Wenn das Ölreinigen nicht ausgeführt wird, bis die Ölverschlechterung den ersten Schwellenwert erreicht, können die Fahrzeugbetriebsbedingungen zu diesem Zeitpunkt keinen Brennkraftmaschinenbetrieb mehr erfordern, und die Brennkraftmaschine wird daher allein zum Zweck des Reinigens des Öls betrieben. In diesem Fall kann der Brennkraftmaschinenbetrieb aus der Sicht des Energieverbrauchs angesichts der Fahrzeugbetriebsbedingungen nicht nur ineffizient sein, sondern kann auch für den Benutzer ungelegen sein. Die Ölreinigungen werden als Reaktion auf die Tatsache ausgeführt, dass die Verschmutzungsmenge größer ist als der Schwellenwert, auch wenn ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs weniger alt ist als ein Schwellenwertalter. Das Schwellenwertalter des Kraftstoffs kann bei einem Beispiel auf der Verweilzeit des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank beruhen, nach der die Kraftstoffverschmutzungen über einem Schwellenwertniveau (Kraftstoffverschlechterungsschwellenwert) liegen können, und ein Brennkraftmaschinenstart kann forciert werden, um den gealterten Kraftstoff aufzubrauchen.
Unter Bezugnahme auf 5, wenn der Brennkraftmaschinenmodus von den Fahrzeugbetriebsbedingungen bei 514 nicht ausgewählt wird, wird bei 526 fortgefahren, wo bestimmt wird, ob der Benutzer das Durchführen einer Reinigung verlangt hat. Ist das der Fall, sind die Reinigungsbedingungen bei 528 erfüllt, anderenfalls sind die Reinigungsbedingungen bei 530 nicht erfüllt. Während des Betriebs des Fahrzeugs kann das Ölverschlechterungsniveau dem Fahrzeugbediener über einen Ölverschmutzungsindexzähler, in 1 bei 196 angezeigt, kommuniziert werden. Über die Vorgehensweise 500 bei 526 kann der Benutzer daher das Ausführen einer Reinigung des Öls verlangen, wenn er wünscht, eine Reinigung basierend auf dem bei 196 angezeigten Ölverschmutzungsniveau auszuführen.
Unter Bezugnahme auf 5, von 512, 518, 520, 524, 528 und 530, kann das Verfahren 500 zu 322 oder 328 der 3 zurückkehren.
Derart veranschaulicht 5 einen möglichen Satz von Parametern, die festlegen, wenn die Bedingungen zum Ausführen einer Reinigung des Ölsystems erfüllt sind.
6 veranschaulicht ein Verfahren 600 zum Bestimmen des Typs der Ölreinigung, der auszuführen ist. Der Typ der Ölreinigung, der auszuführen ist, basiert auf unterschiedlichen Betriebsparametern. Bei 610, wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz zum Beispiel größer ist als ein dritter Schwellenwert, Schwellenwert 3, der größer ist als der erste Schwellenwert, Schwellenwert 1, oder wenn der Benutzer ein schnelles Reinigen des Öls verlangt, startet das Verfahren ein Reinigen des Niveaus 3 des Ölsystems (612). 8 stellt beispielhaft weitere Einzelheiten eines Verfahrens zum Ausführen einer Reinigung des Niveaus 3 bereit. Ein Reinigen des Niveaus 3 ist ein Beispiel eines Reinigungsverfahrens, das im Vergleich zu den anderen Reinigungsniveaus schnell ausgeführt wird. Ein schnelles Reinigen kann bei bestimmten Bedingungen verwendet werden, zum Beispiel, wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz sehr hoch ist (größer als der Schwellenwert 3, der größer ist als der Schwellenwert 1). Zusätzlich kann der Benutzer ein schnelles Reinigen starten, weil er trotz eines hohen Ölverschlechterungsprozentsatzes (zum Beispiel größer als der Schwellenwert 1 aber niedriger als der Schwellenwert 3), der ein Reinigen erfordert, wünschen kann das Fahrzeug im elektrischen Modus zu betreiben, oder vielleicht einfach vor der Wiederaufnahme des normalen Fahrzeugbetriebs nicht länger auf eine Reinigung warten möchte.
Unter Bezugnahme auf 6, wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz niedriger ist als der Schwellenwert 3 und der Benutzer kein schnelles Reinigen verlangt hat, beurteilt das Verfahren 600, ob der Batterieladezustand größer ist als ein Ladezustandsschwellenwert SOC_threshold (614). Ist das der Fall, geht das Verfahren weiter zu 616, wo ein Reinigen des Niveaus 2 gestartet wird. Unter Bezugnahme auf 6 bei 614, wenn der Batterieladezustand niedriger ist als SOC_threshold, setzt das Verfahren 600 direkt bei 618 fort, wo ein Reinigen des Niveaus 1 gestartet wird. Die Berücksichtigung des Batterieladezustands hängt daher von dem Verschmutzungsniveau ab, wenn bestimmt wird, ob eine Ölreinigung zu starten ist. Wenn das Verschmutzungsniveau ausreichend hoch ist, der Ölverschlechterung über dem Schwellenwert 3 entsprechend, wird ein schnelles Reinigen ungeachtet des Batterieladezustands ausgeführt, um das Ölverschmutzungsniveau zu verringern. Wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz unter dem Schwellenwert 3 liegt (ein niedrigeres Verschmutzungsniveau), ist die Dringlichkeit einer Ölreinigung nicht so unmittelbar, und das Reinigen wird unter Berücksichtigung des Batterieladezustands ausgeführt: Wenn die Batterie einen Ladezustand aufweist, der größer ist als ein Schwellenwert (über SOC_threshold), wird die Batterieladung zuerst entladen (zum Beispiel, indem das Fahrzeug im elektrischen Modus betrieben wird), bevor das Reinigen begonnen wird, so dass die Batterie während des Reinigens aufgeladen werden kann. Wenn die Batterie einen Ladezustand aufweist, der niedriger ist als ein Schwellenwert (unter SOC_threshold), wird das Reinigen sofort gestartet, ohne erst die Batterie zu entladen, sondern unter gleichzeitigem Aufladen der Batterie. 8 stellt beispielhaft weitere Einzelheiten der Reinigungen des Niveaus 2 und Niveaus 1 dar und wie sie ausgeführt werden können.
Nach dem Ausführen von Reinigungen irgendeines der Niveaus 1, 2 oder 3 (612, 616, 618), kehrt das Verfahren 600 zu 324 und 330 der 3 zurück.
7 veranschaulicht ein Verfahren 700, das unterschiedliche Beendigungsbedingungen beurteilt, die verwendet werden können, um anzuzeigen, wann die Ölreinigungsvorgehensweisen beendet werden können. Zuerst bestimmt das Verfahren bei 706, ob die Ölverschlechterungszählung unter einen Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert verringert wurde. Wenn ja, wurde das Öl zufriedenstellend gereinigt und das Verfahren geht weiter zu 718, wo die Ölreinigung beendet wird. Wenn die Ölverschlechterungszählung nicht unter dem Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert liegt, geht das Verfahren weiter zu 710 und bestimmt, ob eine maximale Zeit für das Reinigen erreicht wurde. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, dass, sobald ein Reinigen während einer längeren Zeitspanne ausgeführt wurde, das Öl von den Verschmutzungen in einem derartigen Ausmaß gereinigt wurde, dass fortgesetztes Reinigen eine vernachlässigbare Wirkung auf das Ölverschmutzungsniveau hätte und eine Energieverschwendung wäre. Da die Reinigungszeit länger ist, ist es außerdem wahrscheinlicher, dass die Reinigungsvorgehensweise mit dem normalen Fahrzeugbetrieb interferiert oder für den Benutzer lästig ist. Wenn die maximale Zeit für ein Reinigen erreicht wurde, schließt das Verfahren 700 das Reinigen ab (718). Wenn nicht, setzt das Verfahren bei 712 fort, wo es bestimmt, ob der Benutzer das Beendigen des Reinigens verlangt hat. Der Benutzer kann aus verschiedenen Gründen wünschen, das Reinigen frühzeitig zu beenden. Der Benutzer kann zum Beispiel seinen Zielort erreicht haben und das Fahrzeug wird ausgeschaltet, der Benutzer kann wünschen, nur im elektrischen Modus zu fahren, oder der Benutzer kann der Ansicht sein, dass das Öl zu seiner Zufriedenheit oder auf ein zufriedenstellendes Niveau, wie vom Ölverschmutzungsindexzähler (196) angezeigt wird, gereinigt wurde. Wenn der Benutzer verlangt hat, dass das Reinigen beendet wird, beendigt das Verfahren 700 das Reinigen (718). Wenn nicht, setzt das Verfahren bei 714 fort, wo das Verschmutzungsniveau, das im Abgas der Kurbelgehäuseentlüftung mit positivem Druck (PCV) gemessen wird, geholt wird. Ein mögliches Beispiel eines Verfahrens zum Messen von Verschmutzungen, wie zum Beispiel Kraftstoff oder Wasserdampf in dem PCV-Abgas, besteht darin, einen Feuchtigkeits- und/oder Kohlenwasserstoffsensor in der PCV-Abgasleitung wie hier beschrieben zu verwenden. Nach dem Auslösen des Reinigungsvorgangs (zum Beispiel, sobald die Brennkraftmaschinentemperatur einen Schwellenwert erreicht) kann der Sensor zum Beispiel anzeigen, wenn eine Feuchtigkeitsmenge und/oder Kohlenwasserstoffmenge unter eine Mindestschwellenwertmenge fällt und daher anzeigt, dass das Reinigen beendet werden kann. Derart ist es möglich zu bestimmen, wann die Verschmutzungen aus dem Öl entfernt sind und die Reinigungsvorgehensweise zu beenden ist, um eine unnötige Verlängerung der Reinigungsvorgehensweise und ein Vergeuden von Energie zu vermeiden. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Reinigen beendet (718), wenn das Verfahren 700 eine Spitze erfasst, die durch einen starken Anstieg von einem niedrigen Niveau (715) gefolgt von einem starken Zurückgehen zu dem niedrigen Niveau (716) in dem Verschmutzungsniveau, das zum Beispiel von einem Feuchtigkeits- und/oder Kohlenwasserstoffsensor bei 714 gemessen wird, angezeigt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Ölverschlechterungszählung basierend auf den Merkmalen der Spitze in dem erfassten Verschmutzungsniveau, inklusive der Dauer oder des Integrals der Spitze, verringert oder angepasst werden. Wenn das Integral der Spitze an Verschmutzungen, die in der PCV-Abgasleitung erfasst werden, zum Beispiel niedriger ist als eine Mindestschwellenwertmenge, wird die Ölverschlechterungszählung von dem Ölverschlechterungszähler nicht angepasst, und die Reinigung kann nicht beendet werden. Nach dem Beenden des Reinigens oder wenn keine der Beendigungsbedingungen erfüllt sind, kehrt das Verfahren 700 zu 8 bei 818, 826 oder 832 zurück.
8 veranschaulicht ein Verfahren 800 zum Ausführen unterschiedlicher Typen von Ölreinigungen in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie die vom Verfahren 600, 6, bestimmt wurden. Bei 810 bestimmt das Verfahren 800, ob eine Reinigung des Niveaus 3 auszuführen ist. Eine Reinigung des Niveaus 3 ist ein Beispiel eines Reinigungsverfahrens, das im Vergleich zu den anderen Reinigungsniveaus schnell ausgeführt wird. Ein schnelles Reinigen kann zum Beispiel gestartet werden, wenn der Ölverschlechterungsprozentsatz sehr hoch ist (größer als der Schwellenwert 3, der größer ist als der Schwellenwert 1). Zusätzlich kann der Benutzer ein schnelles Reinigen starten, weil er trotz eines hohen Ölverschlechterungsprozentsatzes (zum Beispiel größer als der Schwellenwert 1), der ein Reinigen erfordert, wünschen kann, das Fahrzeug im elektrischen Modus zu betreiben, oder einfach vor der Wiederaufnahme des normalen Fahrzeugbetriebs nicht länger auf eine Reinigung warten möchte. Die Reinigung des Niveaus 3 beginnt bei 812, wo das Fahrzeug im Brennkraftmaschinenmodus mit hoher Drehzahl läuft und die Batterie auflädt. Wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist (814), wird die Brennkraftmaschine ineffizient betrieben (816), um übermäßige Leistung zu verbrauchen und das Beenden des Reinigens im Vergleich zu anderen Reinigungsniveaus schnell abzuschließen. Einige beispielhaft mögliche Verfahren des ineffizienten Betreibens der Brennkraftmaschine umfassen das Kompressionsbremsen, bei dem die Ventilsteuerung so eingestellt wird, dass verdichtete frische Luft und/oder verdichtetes Abgas in den Ansaugkrümmer und/oder den Abgaskrümmer gelassen wird. Andere Beispiele umfassen: Betreiben der Brennkraftmaschine mit einer höheren Drehzahl als während anderer Brennkraftmaschinenbetriebsarten für dieselben Betriebsbedingungen (zum Beispiel im Vergleich zu derselben Temperatur, demselben Batterieladezustand, derselben Brennkraftmaschinenbelastung, oder demselben Brennkraftmaschinenmomentniveau, während anderer Betriebsmodi, bei welchen die Brennkraftmaschine betrieben wird); Verringern der Abgasrezirkulation (EGR) von dem EGR-Niveau beim Betrieb in anderen Brennkraftmaschinenbetriebsarten für dieselben Fahrzeugbetriebsbedingungen, um höhere Spitzenverbrennungstemperaturen und daher höhere Wärmeenergieverluste in der Brennkraftmaschine zu erzeugen; Verzögern des Brennkraftmaschinenzündzeitpunkts über einen Schwellenwert vom MBT-Zeitpunkt (maximales Drehmoment) hinaus im Vergleich zu dem Zündzeitpunkt, der verwendet wird, wenn in anderen Brennkraftmaschinenbetriebsarten unter denselben Fahrzeugbetriebsbedingungen betrieben wird, so dass die Ausdehnung der Verbrennungsgase nach dem Ende des Kompressionshubs eintritt, wodurch der Transfer mechanischer Energie auf den Kolben verringert wird, Schließen der Brennkraftmaschinendrossel im Vergleich zu der Brennkraftmaschinendrossel, die verwendet wird, wenn in anderen Brennkraftmaschinenbetriebsarten betrieben wird, für dieselben Fahrzeugbetriebsbedingungen, so dass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis leicht angereichert und die Kraftstoffverbrennung für dieselbe Brennkraftmaschinenausgangsleistung erhöht wird. Das Verfahren des ineffizienten Betreibens der Brennkraftmaschine ist nicht auf diese Beispiele beschränkt und kann andere Verfahren des ineffizienten Betreibens der Brennkraftmaschine einschließen. Die Auswahl des verwendeten Verfahrens kann von den Fahrzeugbetriebsbedingungen abhängen. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel bergab fährt, kann das Motorbremsen verwendet werden; der Betrieb der Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl kann verwendet werden, wenn das Fahrzeug bergauf fährt oder auf unebenen rauen Straßen. So kann ein effizienter Brennkraftmaschinenbetrieb erzielt werden.
Wenn die Ölverschlechterung schwerwiegend ist oder wenn das Reinigen schnell ausgeführt werden soll, kann die Brennkraftmaschine ineffizient betrieben werden, um die Brennkraftmaschine schnell zu erhitzen und die Verschmutzungen aus dem Öl zu verdampfen und abzuleiten. Im Gegensatz dazu ist die Brennkraftmaschineneffizienz kein Kriterium zum Lösen der Kraftstoffverschmutzung oder des „abgestandenen“ Kraftstoffs aufgrund von Brennkraftmaschineninaktivität. Das Fahrzeug wird stattdessen einfach auf den Brennkraftmaschinenmodus umgeschaltet, um den abgestandenen Kraftstoff aufzubrauchen.
Zusätzlich ist das Ölreinigen bei Bedingungen, bei welchen die Brennkraftmaschine vor dem Starten einer Ölreinigung bereits warm ist oder eine Temperatur über einem Aufwärmtemperaturschwellenwert hat (wenn sie zum Beispiel kürzlich betrieben wurde, um das Fahrzeug während einer längeren Zeitspanne zu fahren), von kürzerer Dauer, wodurch Kraftstoff gespart wird, während, wenn die Brennkraftmaschine vor dem Starten einer Ölreinigung kalt ist oder eine niedrigere Temperatur hat, die Ölreinigung länger dauert, da die Brennkraftmaschine zuerst aufgewärmt wird, bevor Verschmutzungen aus dem Öl abgeleitet werden. Ölreinigungen, die bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine beginnen, können dafür folglich mehr Kraftstoff verbrauchen. Der Brennkraftmaschinenkaltstart, der durch das Reinigen ausgelöst wird, trägt außerdem zu dem Niveau an Ölverschmutzungen bei.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8, wenn eine Reinigung des Niveaus 3 nicht ausgeführt werden soll, bestimmt das Verfahren 800, ob eine Reinigung des Niveaus 2 auszuführen ist. Eine Reinigung des Niveaus 2 wird ausgeführt, wenn der Batterieladezustand größer ist als SOC_threshold und das Ölverschlechterungsniveau größer ist als ein Schwellenwert 1, aber niedriger als Schwellenwert 3. Bei diesen Bedingungen wird kein schnelles Reinigen ausgeführt. Wenn ein Reinigen des Niveaus 2 auszuführen ist, wird das Fahrzeug zuerst derart betrieben, dass der Batterieladezustand (822) zu einem Schwellenwertniveau entladen wird. Einige mögliche beispielhafte Verfahren zum Entladen des Ladezustands bestehen darin, das Fahrzeug im elektrischen Modus zu betreiben, die PTC-Heizung einzuschalten, oder andere Verfahren, die Wechselstrom verbrauchen. Wenn ausreichend entladen wurde, geht das Verfahren weiter zu 824, wo das Fahrzeug auf den Brennkraftmaschinenmodus geschaltet wird, um das Öl zu reinigen, während die Batterie wieder aufgeladen wird.
Wenn bei 820 ein Reinigen des Niveaus 2 nicht auszuführen ist, wird ein Reinigen des Niveaus 1 gestartet (828). Das Fahrzeug wird auf den Brennkraftmaschinenmodus (830) geschaltet, und die Batterie wird wieder aufgeladen, während die Brennkraftmaschine betrieben wird, um das Reinigen auszuführen.
Unter Bezugnahme auf 8 bei 818, 826 und 832, prüft das Verfahren 800 während eines Ölreinigens des Niveaus 1, 2 oder 3 wiederholt, ob eine Beendigungsbedingung für das Reinigen erfüllt ist. Die Reinigungsbeendigungsbedingungen sind in 7 ausführlicher umrissen. Wenn eine Reinigungsbeendigungsbedingung erfüllt ist, kehrt das Verfahren 800 zu 6 bei 612, 616 oder 618 zurück. Wenn keine Reinigungsbeendigungsbedingung erfüllt ist, wird das Reinigen fortgesetzt.
9 veranschaulicht ein Diagramm des Fahrzeugbetriebs unter Abbildung von Trends des Batterieladezustands (902), des Zustands des Elektromotorss (904) und der Brennkraftmaschine (906), der Brennkraftmaschinentemperatur (T_engine) (907), der Ölverschlechterungszählung (908) und der Kraftstoffverweilzeit (918). Das Diagramm zeigt auch SOC_threshold (903), T_threshold (916), den ersten Schwellenwert der Ölverschlechterung (910), den zweiten Schwellenwert der Ölverschlechterung (912), den dritten Schwellenwert der Ölverschlechterung (914) und das Kraftstoffschwellenwertalter (920). Vor t1 wird das Fahrzeug im elektrischen Modus betrieben (die Brennkraftmaschine ist ausgeschaltet) und der Batterieladezustand ist hoch. Der Zeitpunkt t1 veranschaulicht einen Fall, in dem der Brennkraftmaschinenbetrieb zeitweise verlangt wird, zum Beispiel, wenn das Fahrzeug auf eine kurze steile Steigung in der Straße trifft, und die Brennkraftmaschine wird vorübergehend gestartet oder gestoppt, um das Fahrzeug den Hügel hinauf anzutreiben. Die Ölverschlechterungszählung wird in t1 erhöht, weil die Brennkraftmaschine kalt ist (T_engine < T_threshold (916)), wenn sie gestartet und gestoppt wird, da sie zeitweilig verwendet wurde. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 zeigt die Timeline die Ölverschlechterungszählung, die als Reaktion auf weitere Brennkraftmaschinenkaltstarts und -stopps zunimmt. Zum Zeitpunkt t2 beginnt eine Zeitdauer d1, wenn die Brennkraftmaschine für eine längere Zeitspanne eingeschaltet wird, der Elektromotor ausgeschaltet wird und die Batterie aufgeladen wird. Da die Brennkraftmaschine während einer längeren Zeitspanne betrieben wird, wird die Brennkraftmaschinentemperatur wärmer (T_engine > T_threshold) und die Ölverschlechterungszählung wird bis zum Ablaufen von d1 verringert, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird. Zum Zeitpunkt t3 hat die Ölverschlechterungszählung einen ersten Schwellenwert, Schwellenwert 1 (910) überschritten, und ein Reinigen des Niveaus 1 wird gestartet. Da der Batterieladezustand bei t3 weniger beträgt als SOC_threshold (903), wird das Fahrzeug auf den Brennkraftmaschinenmodus umgeschaltet und die Batterie wird während des Reinigens aufgeladen. Sobald die Ölverschlechterungszählung unter den Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert (924) verringert wird, wird das Reinigen beendet. Der Zeitpunkt t4 bildet einen anderen Fall ab, bei dem die Ölreinigungsbedingungen erfüllt sind (5, 514). Zu dem Zeitpunkt t4 wird eine Ölreinigung des Niveaus 1 gestartet, weil, obwohl die Ölverschlechterungszählung weniger beträgt als der erste Schwellenwert (910), sie größer ist als der zweite Schwellenwert (912), und die Fahrzeugbetriebsbedingungen ein Umschalten auf Brennkraftmaschinenmodus erfordern und der Batterieladezustand weniger als SOC_threshold beträgt. Während des Reinigens wird die Batterie wieder aufgeladen. Wenn die Ölverschlechterungszählung unter den Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert (924) verringert wird, wird das Reinigen beendet. Zum Zeitpunkt t5 ist die Ölverschlechterungszählung über den Schwellenwert 3 (914) gestiegen, was anzeigt, dass ein schnelles Reinigen (Reinigen des Niveaus 3) gefordert wird. Trotz eines hohen Batterieladezustands wird der Fahrzeug-betrieb sofort auf Brennkraftmaschinenbetrieb umge-schaltet. Um das Reinigen schnell auszuführen, wird die Brennkraftmaschine ineffizient betrieben, indem Motorbremsen, Betreiben bei hohen Drehzahlen, Einstellen der EGR, Verzögern des Zündzeitpunkts, Einstellen des Drosselventils, Einstellen der Ventilzeitsteuerung und dergleichen verwendet wird. Nach einer kurzen Zeit, bei t6, ist die Ölverschlechterungszählung unter den Mindest-Ölverschlechterungsschwellenwert (924) verringert worden, und das Reinigen wird beendet. Nach t6 nimmt das Fahrzeug den Betrieb im elektrischen Modus wieder auf.
9 beschreibt eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern eines Plug-in-Hybridfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, das Folgendes aufweist: während eines ersten Zustands, bei dem das Fahrzeug mit gestoppter Brennkraftmaschine fährt, Starten der Brennkraftmaschine (zum Beispiel zum Zeitpunkt t2), wenn ein Batterieladezustand niedriger ist als ein oberer Schwellenwert (903), sogar wenn eine Kraftstoffverweilzeit niedriger ist als ein Schwellenwertalter (920, was einem Kraftstoffverschmutzungsniveau entspricht, das niedriger ist als ein verschlechterter Kraftstoffschwellenwert) und sogar, wenn ein Ölverschmutzungsniveau niedriger ist als ein verschlechterter Ölschwellenwert (910); während eines zweiten Zustands, bei dem das Fahrzeug mit gestoppter Brennkraftmaschine fährt, Starten der Brennkraftmaschine (zum Beispiel zum Zeitpunkt t5), wenn der Batterieladezustand größer ist als der obere Schwellenwert (903) und wenn das Ölverschmutzungsniveau größer ist als der verschlechterte Kraftstoffschwellenwert (910), sogar wenn die Kraftstoffverweilzeit niedriger ist als ein Schellenwertalter (920, was einem Kraftstoffverschmutzungsniveau entspricht das niedriger ist als ein verschlechterter Kraftstoffschwellenwert); und während eines dritten Zustands, bei dem das Fahrzeug bei gestoppter Brennkraftmaschine fährt, Starten der Brennkraftmaschine (zum Beispiel zum Zeitpunkt t7), wenn der Batterieladezustand größer ist als der obere Schwellenwert (903) und wenn die Kraftstoffverweilzeit größer ist als ein Schwellenwertalter (920, was einem Kraftstoffverschmutzungsniveau entspricht, das größer ist als ein verschlechterter Kraftstoffschwellenwert), sogar wenn das Ölverschmutzungsniveau niedriger ist als der verschlechterte Ölschwellenwert (910).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2010/0300781 [0002]

Claims

Verfahren, das Folgendes aufweist: Antreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, Starten der Brennkraftmaschine, wenn in einer Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energie größer ist als ein oberes Schwellenwertniveau, wenn die Verschmutzungsmenge im Brennkraftmaschinenöl größer ist als eine Schwellenwertmenge.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Energiespeichervorrichtung eine Batterie ist, wobei das Verfahren ferner das Starten der Brennkraftmaschine aufweist, wenn die gespeicherte Energie niedriger ist als ein niedrigerer Schwellenwert, ungeachtet der Verschmutzungsmenge.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Verschmutzungsmenge auf einer Anzahl gezählter Brennkraftmaschinenkaltstarts und -stopps basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Brennkraftmaschinenbetrieb im Anschluss an das Starten basierend auf einer Menge von Verschmutzungen, die von einer Leitung der Kurbelgehäuseentlüftung mit positivem Druck (PCV) zu der Brennkraftmaschine geliefert wird, beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Beenden auf einer Steigerung und einer Verringerung an Verschmutzungen basiert, die in der PCV-Leitung gemessen wird, nachdem die Brennkraftmaschine ab dem Starten eine Aufwärmtemperatur erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Brennkraftmaschinenstart als Reaktion auf die Tatsache, dass die Verschmutzungsmenge größer ist als der Schwellenwert ausgeführt wird, selbst wenn ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs jünger ist als ein Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Brennkraftmaschinenstart als Reaktion auf die Tatsache, dass die Verschmutzungsmenge größer ist als die Schwellenwertmenge ausgeführt wird, selbst wenn ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs während des Abschaltens der Brennkraftmaschine hinzugefügt wurde, und wobei die Fahrzeug-Abschaltbedingungen unmittelbar vor darauf folgendem Fahrzeugbetrieb den Elektromotorstart enthalten.
Verfahren, das Folgendes aufweist: Abschalten des Brennkraftmaschinenbetriebs bei einem Plug-in-Hybridfahrzeug als Reaktion auf ein Niveau von Verschmutzungen in einer Abgasleitung einer Kurbelgehäuseentlüftung mit positivem Druck (PCV), wobei die Brennkraftmaschine basierend auf einem Verschmutzungsniveau in dem Brennkraftmaschinenöl gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Brennkraftmaschinenstarten basierend auf dem Verschmutzungsniveau eintritt, selbst wenn ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs innerhalb einer Schwellenwertzeit nach dem Brennkraftmaschinenstart aufgetankt wurde.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Brennkraftmaschinenstart ferner auf einem Batterieladezustand, der von dem Verschmutzungsniveau abhängt, basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Niveau an Verschmutzungen auf einer gezählten Anzahl von Elektromotorkaltstarts und -stopps basiert und ferner auf einer Dauer des Brennkraftmaschinenbetriebs über einer Schwellenwertkühlmitteltemperatur und ferner auf einer Dauer eines Brennkraftmaschinenbetriebs unter einer Schwellenwertkühlmitteltemperatur im Anschluss an das Starten basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verschmutzungsniveau in dem Brennkraftmaschinenöl um eine Menge verringert wird, die auf dem Niveau an Verschmutzungen in der Abgasleitung der Kurbelgehäuseentlüftung mit positivem Druck (PCV) basiert.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner das Starten der Brennkraftmaschine aufweist, wenn die Brennkraftmaschine bei einem Wert abgeschaltet wurde, der größer ist als ein Abschaltschwellenwert, selbst wenn die Verschmutzungsmenge unter einem Verschmutzungsschwellenwert liegt, der Ölverschlechterung anzeigt.