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Die vorliegende Anmeldung betrifft das Anzeigen einer empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge in Fahrzeugen in der Art von Plug-in-Hybridelektrofahrzeugen.
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Verringerte Betriebszeiten des Verbrennungsmotors in Plug-in-Hybridelektrofahrzeugen (PHEV) ermöglichen Vorteile in Bezug auf die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verringerte Kraftstoffemissionen. Die kürzeren Betriebszeiten des Verbrennungsmotors können jedoch zu längeren Wiederauftankintervallen führen, was schließlich dazu führt, dass der Kraftstoff in einem Kraftstofftank des Fahrzeugs alt oder sauer wird. Die Kraftstoffansäuerung kann beispielsweise eine Säurebildung und/oder eine Wachsbildung hervorrufen.
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Ein Ansatz für das Adressieren einer möglichen Ansäuerung des sich an Bord befindenden Kraftstoffs besteht darin, einen Betrieb mit eingeschaltetem Verbrennungsmotor in höherem Maße zu erzwingen, selbst wenn dies nicht erforderlich ist. Die vorliegenden Erfinder haben jedoch ein mit einem solchen Ansatz verbundenes Problem erkannt. Die Benutzerzufriedenheit mit dem Plug-in-Fahrzeug kann nämlich abnehmen, weil der Benutzer anstreben kann, das Hinzufügen von Kraftstoff zu minimieren, und das Erzwingen des Verbrennungsmotorbetriebs, um abgestandenen Kraftstoff zu verwenden, ist dem Ziel des Benutzers direkt entgegengesetzt.
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Bekannte Lösungsansätze ergeben sich bereits aus
US 2013/0144519 A1 ,
US 2013/0173106 A1 sowie
US2013/0151056A1 , die dem Nutzer des Kraftfahrzeuges bereits eine empfohlene Kraftstofffüllmenge zur Anzeige bringen.
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Demgemäß haben die vorliegenden Erfinder einen Ansatz entwickelt, um das vorstehend beschriebene Problem zumindest teilweise zu adressieren. Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Beispielsweise kann die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge auf der Grundlage einer über eine Dauer, wie seit einer letzten Kraftstoffnachfüllung, verbrauchten Kraftstoffmenge bestimmt werden.
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Auf diese Weise kann der erzwungene Verbrennungsmotorbetrieb verringert werden, so dass die Benutzerzufriedenheit verbessert werden kann. Beispielsweise kann ein Bediener des Fahrzeugs durch Bestimmen der seit der letzten Kraftstoffnachfüllung verbrauchten Kraftstoffmenge durch eine Anzeige im Fahrzeug über seine Kraftstoffverwendung informiert werden. Wenn der Bediener dabei einen Kraftstofftank des Fahrzeugs wiederauffüllt, kann er den Kraftstofftank mit gerade genug Kraftstoff für eine ausgewählte Dauer (beispielsweise drei Monate) wiederauffüllen, so dass eine Ansäuerung des Kraftstoffs verhindert werden kann. Wenn der Bediener ferner der empfohlenen Kraftstofffüllmenge folgt, kann die Häufigkeit des erzwungenen Verbrennungsmotorbetriebs (beispielsweise ein Kraftstoffwartungsmodus) verringert werden, weil es keinen überschüssigen Kraftstoff mehr gibt, der verbraucht werden muss, bevor eine Ansäuerung geschehen kann.
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Es sei bemerkt, dass die vorstehende Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist nicht vorgesehen, dass sie Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifiziert, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementationen beschränkt, die irgendwelche der vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung dargelegten Nachteile lösen.
- 1 zeigt ein Beispiel eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugsystems.
- 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Routine eines Kraftstoffwartungsmodus des Betriebs eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs.
- 3 zeigt ein Beispiel einer Anzeige in einem Plug-in-Hybridelektrofahrzeug.
- 4 zeigt ein Flussdiagramm einer Routine zum Anzeigen einer empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge in einem Plug-in-Hybridelektrofahrzeug.
- Die 5 - 7 zeigen Beispiele einer Anzeige in einem Plug-in-Hybridelektrofahrzeug.
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Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Hybridelektrofahrzeugs in der Art des Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs aus 1. Auf der Grundlage eines tatsächlichen Verlaufs der Kraftstoffverwendung wird einem Betreiber des Fahrzeugs eine empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge angezeigt, so dass der erzwungene Verbrennungsmotorbetrieb verringert werden kann. Beispielsweise wird der Verbrennungsmotor während eines Kraftstoffwartungsmodus des Fahrzeugbetriebs betrieben, um eine ausgewählte Kraftstoffmenge ansprechend darauf zu verbrauchen, dass ein Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor länger als eine erste Dauer währt, wie mit Bezug auf 2 beschrieben. Auf der Grundlage einer über eine zweite Dauer, während derer sich das Fahrzeug nicht im Kraftstoffwartungsmodus befindet, verbrauchten Kraftstoffmenge wird dem Betreiber des Fahrzeugs eine empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge angezeigt, wie mit Bezug auf 4 beschrieben. Die 3 und 5 - 7 zeigen als Beispiel dienende Anzeigen, welche die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge angeben. Wenn der Betreiber der Kraftstofffüllempfehlung folgt, kann beispielsweise die Häufigkeit des Betriebs im Kraftstoffwartungsmodus verringert werden. Wenn der Kraftstofffüllempfehlung gefolgt wird, kann ferner ein Ansäuern des Kraftstoffs ohne einen erzwungenen Betrieb des Verbrennungsmotors verhindert werden, wodurch die Zufriedenheit des Benutzers verbessert wird.
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Fortfahrend mit 1 sei bemerkt, dass dort ein als Beispiel dienendes Fahrzeugantriebssystem 100 dargestellt ist. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist einen Kraftstoff verbrennenden Verbrennungsmotor 10 und einen Motor 20 auf. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Verbrennungsmotor 10 eine Verbrennungskraftmaschine und umfasst der Motor 20 einen Elektromotor. Der Motor 20 kann dafür ausgelegt sein, eine andere Energiequelle als der Verbrennungsmotor 10 zu verwenden oder zu verbrauchen. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 10 einen flüssigen Kraftstoff (beispielsweise Benzin) verbrauchen, um eine Verbrennungsmotorausgangsleistung zu erzeugen, während der Motor 20 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Motorausgangsleistung zu erzeugen. Dabei kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden. Insbesondere ist das Antriebssystem 100 hier als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) dargestellt.
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Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann, abhängig von Fahrzeugbetriebsbedingungen, in einer Vielzahl verschiedener Modi betrieben werden. Einige dieser Modi können es ermöglichen, dass der Verbrennungsmotor 10 in einem Ausschaltzustand (oder deaktivierten Zustand) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff am Verbrennungsmotor unterbrochen ist. Beispielsweise kann der Motor 20 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über ein Antriebsrad 30 antreiben, während der Verbrennungsmotor 10 deaktiviert ist.
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Während anderer Betriebsbedingungen kann der Verbrennungsmotor 10 deaktiviert sein, während der Motor 20 betrieben wird, um eine Energiespeichervorrichtung 50 durch regeneratives Bremsen zu laden. Dabei kann der Motor 20 Raddrehmoment vom Antriebsrad 30 empfangen und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung an der Energiespeichervorrichtung 50 umwandeln. Demgemäß kann der Motor 20 gemäß einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. Gemäß anderen Ausführungsformen kann jedoch eine zweckgebundene Energiewandlungsvorrichtung, hier ein Generator 60, stattdessen Fahrzeugdrehmoment vom Antriebsrad 30 empfangen und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung an der Energiespeichervorrichtung 50 umwandeln.
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Während wieder anderer Betriebsbedingungen kann der Verbrennungsmotor 10 durch Verbrennen von einem Kraftstoffsystem 40 empfangenen Kraftstoffs betrieben werden. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 10 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 30 anzutreiben, während der Motor 20 deaktiviert ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Verbrennungsmotor 10 als auch der Motor 20 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 30 anzutreiben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Motor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als ein paralleler Typ eines Fahrzeugantriebssystems bezeichnet werden. Es sei bemerkt, dass gemäß einigen Ausführungsformen der Motor 20 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und der Verbrennungsmotor 10 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
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Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein serieller Typ eines Fahrzeugantriebssystems ausgelegt sein, wobei der Verbrennungsmotor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Verbrennungsmotor 10 betrieben werden, um den Motor 20 mit Leistung zu versorgen, welcher wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 30 antreiben kann. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 10 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 60 antreiben, der wiederum einem oder mehreren vom Motor 20 oder von der Energiespeichervorrichtung 50 elektrische Energie zuführen kann. Bei einem weiteren Beispiel kann der Verbrennungsmotor 10 betrieben werden, um den Motor 20 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion zum Umwandeln der Motorausgangsleistung in elektrische Energie bereitstellen kann, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Motor an der Energiespeichervorrichtung 50 gespeichert werden kann. Das Fahrzeugantriebssystem kann dafür ausgelegt sein, abhängig von Betriebsbedingungen, zwischen zwei oder mehr der vorstehend beschriebenen Betriebsmodi umzuschalten.
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Das Kraftstoffsystem 40 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 44 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs und zum Bereitstellen von Kraftstoff für den Verbrennungsmotor 10 aufweisen. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 44 einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe speichern, einschließlich Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe, jedoch ohne Einschränkung darauf. Bei einigen Beispielen kann der Kraftstoff als eine Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert werden. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 44 dafür ausgelegt sein, eine Mischung von Benzin und Ethanol (beispielsweise E10, E85 usw.) oder eine Mischung von Benzin und Methanol (beispielsweise M10, M85 usw.) zu speichern, wobei diese Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen dem Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden können. Wieder andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffmischungen können dem Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden, wobei sie am Verbrennungsmotor 10 verbrannt werden können, um eine Verbrennungsmotorausgangsleistung zu erzeugen. Die Verbrennungsmotorausgangsleistung kann verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben und/oder um die Energiespeichervorrichtung 50 über den Motor 20 oder den Generator 60 wiederaufzuladen.
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Der Bediener des PHEV kann versuchen, den Anteil des Betriebs zu maximieren, in dem der Motor das Fahrzeug antreibt (beispielsweise Elektrofahrzeugbetrieb) und der Verbrennungsmotor 10 in einen deaktivierten Zustand oder Verbrennungsmotorausgeschaltet-Zustand versetzt ist, in dem der Kraftstoffverbrauch durch den Verbrennungsmotor erheblich verringert oder unterbrochen ist. Daher kann es zwischen Wiederauftankereignissen lange Intervalle geben, und der Kraftstoff im Kraftstofftank 44 kann alt und abgestanden werden (der Kraftstoff kann beispielsweise sauer werden). Der Kraftstoff kann beispielsweise sauer werden, nachdem er für eine Dauer zwischen neun Monaten und einem Jahr ungenutzt im Kraftstofftank 44 gestanden hat. Die Kraftstoffansäuerung kann Probleme in der Art einer Säurebildung und Wachsbildung (beispielsweise Oxidation von Olefinen zu Peroxiden) hervorrufen. Dementsprechend kann das Fahrzeug gemäß einigen Ausführungsformen in einem Kraftstoffwartungsmodus betrieben werden, in dem der Verbrennungsmotor eingeschaltet wird, nachdem eine Angabe abgestandenen Kraftstoffs empfangen wurde, wie mit Bezug auf 2 beschrieben. Auf diese Weise wird der Verbrauch des Kraftstoffs im Kraftstofftank erzwungen, so dass die Kraftstoffansäuerung nicht stattfindet. Ferner kann, wie mit Bezug auf 4 beschrieben, ein Steuersystem 12 die während des Verbrennungsmotorbetriebs verbrauchte Kraftstoffmenge ohne Einschluss des während des Kraftstoffwartungsmodus verbrauchten Kraftstoffs berechnen und kann dem Bediener auf der Grundlage der berechneten Menge eine empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge angezeigt werden. Dabei kann der Bediener den Tank nur mit einer Kraftstoffmenge füllen, die er über eine ausgewählte Dauer (beispielsweise drei Monate, sechs Monate usw.) benötigt, wodurch die Notwendigkeit eines erzwungenen Betriebs des Verbrennungsmotors verringert wird.
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Der Kraftstofftank 44 kann einen Kraftstoffpegelsensor 46 aufweisen, um ein Signal in Bezug auf einen Kraftstoffpegel im Tank zum Steuersystem (oder zur Steuereinrichtung) 12 zu senden. Der Kraftstoffpegelsensor 46 kann einen Schwimmer umfassen, der mit einem veränderlichen Widerstand verbunden ist, wie dargestellt ist. Alternativ können andere Typen von Kraftstoffpegelsensoren verwendet werden. Der Pegel des im Kraftstofftank 44 gespeicherten Kraftstoffs (wie beispielsweise durch den Kraftstoffpegelsensor identifiziert ist) kann dem Fahrzeugbediener beispielsweise über eine Kraftstoffmessanzeige oder eine Anzeigelampe auf einer bei 52 angegebenen Fahrzeuganzeige übermittelt werden. Ferner kann dem Bediener über die Fahrzeuganzeige eine empfohlene Kraftstofffüllmenge übermittelt werden. Bei einem Beispiel kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge mit einer Kraftstoff-niedrig-Warnung angezeigt werden. Bei anderen Beispielen kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge angezeigt werden, wenn eine Kraftstoffklappe 62 geöffnet wird. Das Kraftstoffsystem 40 kann periodisch Kraftstoff von einer externen Kraftstoffquelle empfangen. Beispielsweise kann ansprechend darauf, dass der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank unter eine Schwelle fällt, eine Kraftstofftankwiederauffüllanforderung gemacht werden (beispielsweise eine Kraftstoff-niedrig-Warnung), und der Fahrzeugbediener kann das Fahrzeug zum Wiederauffüllen anhalten. Kraftstoff kann von einer Kraftstoffabgabevorrichtung 70 über eine Wiederauftankleitung 48, die einen Durchgang von der sich an der äußeren Karosserie des Fahrzeugs befindenden Kraftstoffklappe 62 bildet, in den Kraftstofftank gepumpt werden.
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Wie hier mit Bezug auf die 2 und 4 dargelegt wurde, kann das Steuersystem 12 dafür ausgelegt sein, eine empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge zu bestimmen. Die empfohlene Kraftstofffüllmenge kann auf der Grundlage des tatsächlichen Verlaufs der Kraftstoffverwendung geschätzt werden. Beispielsweise kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge auf der Grundlage der über eine bestimmte Dauer (beispielsweise drei Monate, sechs Monate usw.) oder seit einem letzten Wiederauftankereignis verwendeten Kraftstoffmenge geschätzt werden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Dauer auf Informationen von einer mit dem Steuersystem 12 gekoppelten Echtzeituhr 56, die dafür ausgelegt sein kann, eine Echtzeitschätzung der Zeit bereitzustellen, beruhen. Überdies kann die Dauer auf der Grundlage von Informationen von einem Hilfssystem 64 des Fahrzeugs geschätzt werden. Das Hilfssystem kann beispielsweise ein Fahrzeugnavigationssystem (in der Art eines GPS) oder ein Unterhaltungssystem (beispielsweise Radio, DVD-Abspielgerät, Stereosystem usw.) sein. Bei einem Beispiel, in dem das Hilfssystem 64 ein Fahrzeugnavigationssystem ist, können Orts- und Zeitdaten zwischen dem Steuersystem 12 des Fahrzeugs und einem globalen Positionsbestimmungssatelliten durch Drahtloskommunikation übertragen werden.
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Bei einem Beispiel können die Kraftstoffmessanzeige 52, ein Kilometerzähler 54, die Uhr 56 und das Hilfssystem 64 mit einem Nachrichtenzentrum oder einer Anzeige (in 1 nicht dargestellt) am Armaturenbrett des Fahrzeugs gekoppelt sein. Das Nachrichtenzentrum kann eine Anzeigelampe (Anzeigelampen) und/oder eine textbasierte Anzeige aufweisen, wodurch Nachrichten in der Art einer Nachricht, die eine Bedienereingabe zum Wiederauffüllen des Kraftstofftanks oder zum Starten des Verbrennungsmotors fordert, einem Bediener gezeigt werden.
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Das Steuersystem 12 kann mit einem oder mehreren vom Verbrennungsmotor 10, vom Motor 20, vom Kraftstoffsystem 40, von der Energiespeichervorrichtung 50 und vom Generator 60 kommunizieren. Insbesondere kann das Steuersystem 12 eine Rückmeldung von einem oder mehreren vom Verbrennungsmotor 10, vom Motor 20, vom Kraftstoffsystem 40, von der Energiespeichervorrichtung 50 und vom Generator 60 empfangen und Steuersignale ansprechend darauf zu einem oder mehreren von diesen senden. Das Steuersystem 12 kann auch eine Angabe einer vom Bediener geforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems vom Fahrzeugbediener 130 empfangen. Beispielsweise kann das Steuersystem 12 eine Rückmeldung von einem Pedalpositionssensor 134, der mit einem Pedal 132 kommuniziert, empfangen. Das Pedal 132 kann sich schematisch auf ein Gaspedal (wie dargestellt) oder ein Bremspedal beziehen.
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Ferner kann das Steuersystem 12 Eingangsdaten von verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und verschiedene Betätigungselemente ansprechend auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf der Grundlage darin einprogrammierter Befehle oder eines darin einprogrammierten Codes entsprechend einer oder mehreren Routinen auslösen. Das Steuersystem 12 kann ein Speichermedium in der Art eines Nurlesespeichers aufweisen, der mit nicht flüchtigen computerlesbaren Daten programmiert werden kann, die Befehle repräsentieren, welche durch einen Prozessor ausführbar sind, um die nachstehend beschriebenen Verfahren und Routinen sowie andere Varianten, die vorweggenommen werden, jedoch nicht spezifisch aufgelistet sind, auszuführen. Als Beispiel dienende Steuerroutinen werden hier mit Bezug auf die 2 und 4 beschrieben.
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Die Energiespeichervorrichtung 50 kann eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren aufweisen. Die Energiespeichervorrichtung 50 kann dafür ausgelegt sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen sich an Bord des Fahrzeugs befindenden elektrischen Lasten (vom Motor verschieden) zugeführt werden kann, einschließlich eines Fahrgastraumheiz- und Klimaanlagensystems (beispielsweise eines HVAC-Systems), eines Verbrennungsmotorstartsystems (beispielsweise eines Anlassers), Frontscheinwerfer, Audio- und Videosysteme für den Fahrgastraum usw.
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Die Energiespeichervorrichtung 50 kann periodisch elektrische Energie von einer externen Leistungsquelle 80 empfangen, die sich nicht im Fahrzeug befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) ausgelegt sein, wobei elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 50 von einer Leistungsquelle 80 über ein elektrisches Energieübertragungskabel 82 zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladevorgangs der Energiespeichervorrichtung 50 von der Leistungsquelle 80 kann das elektrische Übertragungskabel 82 die Energiespeichervorrichtung 50 und die Leistungsquelle 80 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 82 zwischen der Leistungsquelle 80 und der Energiespeichervorrichtung 50 getrennt sein. Das Steuersystem 12 kann die hier als Ladezustand (SOC) bezeichnete an der Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energiemenge schätzen und/oder steuern.
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Gemäß anderen Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 82 fortgelassen werden, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 50 drahtlos von der Leistungsquelle 80 empfangen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 50 elektrische Energie über eine oder mehrere von der elektromagnetischen Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz von der Leistungsquelle 80 empfangen. Dabei ist zu verstehen, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz für das Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 50 von der externen Leistungsquelle 80 verwendet werden kann. Auf diese Weise kann der Motor 20 das Fahrzeug unter Verwendung einer anderen Energiequelle als dem vom Verbrennungsmotor 10 verwendeten Kraftstoff antreiben.
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Demgemäß zeigt 1 ein PHEV-Antriebssystem, das, abhängig von Fahrzeugbetriebsbedingungen, in einer Vielzahl verschiedener Modi betrieben werden kann. Wenn das PHEV im elektrischen Modus betrieben wird, in dem der Verbrennungsmotor über länger als eine Schwellendauer ausgeschaltet ist, kann ein Kraftstoffwartungsmodus eingeleitet werden, um die Möglichkeit einer Kraftstoffansäuerung zu verringern. Wenn der Bediener jedoch der dargestellten empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge folgt, kann die Häufigkeit des Betriebs im Kraftstoffwartungsmodus verringert werden, wie in größeren Einzelheiten mit Bezug auf die 2 und 4 beschrieben wird.
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2 zeigt weiter ein Flussdiagramm einer Routine 200 zum Ausführen eines Kraftstoffwartungsmodus in einem PHEV-Antriebssystem in der Art des vorstehend mit Bezug auf 1 beschriebenen Fahrzeugantriebssystems 100. Insbesondere leitet die Routine den Kraftstoffwartungsmodus auf der Grundlage einer Angabe abgestandenen Kraftstoffs ansprechend darauf, dass der Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor länger als eine Schwellendauer andauert, und ferner auf der Grundlage eines Kraftstoffpegels und eines Kraftstoffdurchschnittsverbrauchs ein. Der Kraftstoffwartungsmodus wird beispielsweise ausgeführt, bis eine ausgewählte Kraftstoffmenge vom Verbrennungsmotor verbraucht wurde. Auf diese Weise kann der Betrieb des Verbrennungsmotors erzwungen werden, um die Ansäuerung des Kraftstoffs zu verhindern.
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Bei 202 werden Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt. Als nicht einschränkende Beispiele können die Betriebsbedingungen den Betriebsmodus (beispielsweise nur Verbrennungsmotor, nur Motor, Verbrennungsmotor und Motor), die Dauer des aktuellen Betriebsmodus, den Kraftstoffpegel, den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch usw. einschließen.
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Sobald die Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt wurden, fährt die Routine mit 204 fort, wo bestimmt wird, ob der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist. Beispielsweise schließt der Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor einen Betrieb ein, bei dem eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors sich nicht dreht und Zylinder des Verbrennungsmotors keinen Kraftstoff verbrauchen. Falls festgestellt wird, dass der Verbrennungsmotor nicht ausgeschaltet ist (beispielsweise dass der Verbrennungsmotor in Betrieb ist), geht die Routine zu 216, wo der aktuelle Fahrzeugbetrieb fortgesetzt wird.
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Falls andererseits festgestellt wird, dass der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, wird die Routine mit 206 fortgesetzt, wo festgestellt wird, ob eine Zeit, über die der Verbrennungsmotor ausgeschaltet war, länger als eine erste Dauer ist. Die erste Dauer kann eine Dauer sein, die kürzer als eine Dauer ist, über die ein Ansäuern des Kraftstoffs geschehen kann. Beispielsweise kann die Dauer eine Anzahl von Tagen oder Monaten sein (beispielsweise 25 Tage, ein Monat, zwei Monate, vier Monate usw.). Falls festgestellt wird, dass der Verbrennungsmotor über weniger als die erste Dauer ausgeschaltet war, geht die Routine zu 218, wo der aktuelle Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor fortgesetzt wird.
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Falls andererseits festgestellt wird, dass der Verbrennungsmotor während einer längeren Dauer als der ersten Dauer ausgeschaltet war, wird die Routine mit 208 fortgesetzt, wo festgestellt wird, ob der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank größer als ein Schwellenpegel ist und ob ein durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch kleiner als ein Schwellenkraftstoffverbrauch ist. Beispielsweise kann auf der Grundlage des durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugbedieners oder eines Verlaufs der Kraftstoffverwendung und der aktuellen Kraftstoffmenge im Tank festgestellt werden, dass nicht der gesamte Kraftstoff im Tank verwendet werden wird, bevor eine Ansäuerung geschehen kann.
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Falls festgestellt wird, dass der Kraftstoffpegel kleiner als der Schwellenpegel ist und dass der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch größer als der Schwellenkraftstoffverbrauch ist, geht die Routine zu 218 und wird der aktuelle Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor fortgesetzt. Falls andererseits festgestellt wird, dass der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank größer als der Schwellenpegel ist und der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch kleiner als der Schwellenkraftstoffverbrauch ist, wird die Routine mit 210 fortgesetzt, wo eine Abgestandener-Kraftstoff-Warnung mit einer noch zu verbrauchenden Kraftstoffmenge angezeigt wird. Die Kraftstoffmenge, die noch zu verbrauchen ist, kann eine ausgewählte Kraftstoffmenge sein, die mit jedem Zyklus des Kraftstoffwartungsmodus variieren kann. Beispielsweise kann die ausgewählte Menge zu Beginn eines Zyklus fünf Gallonen sein und zu Beginn eines anderen Zyklus zwei Gallonen sein. Die ausgewählte Menge kann auf einer Gesamtkraftstoffmenge im Kraftstofftank beruhen, wobei die ausgewählte Menge beispielsweise größer sein kann, wenn es mehr Kraftstoff im Kraftstofftank gibt, und kleiner sein kann, wenn es weniger Kraftstoff im Kraftstofftank gibt. Wenn der aktuelle Zyklus des Kraftstoffwartungsmodus voranschreitet, nimmt die Menge, die noch zu verbrauchen ist, ab.
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3 zeigt ein Beispiel einer Kraftstoffwartungsmodusanzeige 700, die eine Abgestandener-Kraftstoff-Warnung (beispielsweise geringe Kraftstofffrische) aufweist. Wie in 3 dargestellt ist, zeigt die Anzeige 700, dass die Kraftstofffrische gering ist, und sie zeigt eine Anzahl von Gallonen während des Kraftstoffwartungsmodus noch zu verbrauchenden Kraftstoffs (im Beispiel aus 3 0,2 Gallonen). Bei einigen Beispielen kann die Anzeige ferner eine Anzahl von Gallonen aufweisen, die zu verbrauchen ist, bevor der Kraftstoffwartungsmodus den Verbrennungsmotorbetrieb erzwingen kann, um den Kraftstoff zu verbrauchen.
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Um mit 2 fortzufahren, sei bemerkt, dass, sobald die Abgestandener-Kraftstoff-Warnung bei 210 angezeigt wird, die Routine mit 212 fortgesetzt wird, wo das Fahrzeugsystem in den Kraftstoffwartungsbetriebsmodus eintritt und der Verbrennungsmotorbetrieb eingeleitet wird, so dass der Verbrennungsmotor beginnt, Kraftstoff zu verbrennen. Bei einigen Beispielen kann der Verbrennungsmotorbetrieb durch das Steuersystem unter ausgewählten Betriebsbedingungen automatisch eingeleitet werden, beispielsweise wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt oder wenn das Fahrzeug beim nächsten Mal gestartet wird. Bei anderen Beispielen kann der Bediener angewiesen werden, den Fahrzeugbetrieb über eine Anzeige auf einem Armaturenbrett des Fahrzeugs einzuleiten.
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Bei 214 wird der Verbrennungsmotorbetrieb fortgesetzt, bis eine ausgewählte Kraftstoffmenge verbraucht wurde. Sobald die ausgewählte Kraftstoffmenge verbraucht wurde, kann der Verbrennungsmotor beispielsweise abgeschaltet werden, und der Motor kann eingeschaltet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Bei anderen Beispielen kann der Bediener, sobald die ausgewählte Kraftstoffmenge verbraucht wurde, wählen, den Betrieb des Fahrzeugs im Modus mit eingeschaltetem Verbrennungsmotor fortzusetzen.
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Demgemäß ist in 2 eine Routine zum Ausführen des Kraftstoffwartungsmodus des Fahrzeugbetriebs dargestellt. Wenn der Betrieb mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor länger als eine Schwellendauer gedauert hat, kann der Kraftstoffwartungsmodus auf der Grundlage der Kraftstoffmenge, welche der Verbrennungsmotor nach Vorhersage auf der Grundlage des Verlaufs der Kraftstoffverwendung verbrauchen wird, eingeleitet werden. Auf diese Weise wird der Verbrennungsmotorbetrieb erzwungen. Wenn der Bediener einer empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge folgt (nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben), kann die Häufigkeit des Betriebs im Kraftstoffwartungsmodus jedoch verringert werden. Beispielsweise kann es weniger Kraftstoff im Tank geben, so dass selbst dann, wenn das Fahrzeug in einem Nur-Motor-Modus bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor länger als die erste Dauer gearbeitet hat, der Verbrennungsmotorbetrieb nicht eingeleitet werden kann, weil der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch größer sein kann als der Schwellenverbrauch und/oder die Kraftstoffmenge im Kraftstofftank kleiner als die Schwellenmenge sein kann. Wenn die Häufigkeit des erzwungenen Verbrennungsmotorbetriebs verringert wird, kann beispielsweise die Zufriedenheit des Bedieners verbessert werden.
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In 4 ist weiter eine Routine zum Anzeigen einer empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge dargestellt. Die Routine bestimmt die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge insbesondere auf der Grundlage der tatsächlichen Kraftstoffverwendung über eine Dauer und zeigt die empfohlene Menge dem Bediener des Fahrzeugs unter verschiedenen Bedingungen an. Auf diese Weise wird der Bediener darüber informiert, wie viel Kraftstoff er während eines Kraftstoffnachfüllereignisses zum Kraftstofftank hinzufügen sollte.
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Bei 402 werden Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt. Als nicht einschränkende Beispiele können die Betriebsbedingungen den Betriebsmodus (beispielsweise nur Verbrennungsmotor, nur Motor, Verbrennungsmotor und Motor), die Dauer des aktuellen Betriebsmodus, den Kraftstoffpegel, den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch usw. einschließen.
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Sobald die Betriebsbedingungen bestimmt wurden, wird die Routine bei 404 fortgesetzt, wo eine über eine zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge bestimmt wird. Beispielsweise kann die verbrauchte Kraftstoffmenge auf der Grundlage der Ausgabe von einem Kraftstoffpegelsensor und einer Echtzeituhr in der Art des Kraftstoffpegelsensors 46 und der Echtzeituhr 56, die vorstehend mit Bezug auf 1 beschrieben wurden, geschätzt werden. Bei anderen Beispielen kann die Kraftstoffmenge auf der Grundlage einer während des Betriebs mit eingeschaltetem Verbrennungsmotor in den Verbrennungsmotor eingespritzten Kraftstoffmenge bestimmt werden. Ferner schließt die über die zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge keine während eines Betriebs im Kraftstoffwartungsmodus, der während der zweiten Dauer auftreten kann, verbrauchte Kraftstoffmenge ein. Ebenso kann die über die zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge keine während eines unregelmäßigen Betriebs in der Art seltener langer Fahrten verbrauchte Kraftstoffmenge einschließen. Auf diese Weise ist die über die zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge nur für die Kraftstoffmenge repräsentativ, die vom Verbrennungsmotor während des regulären Betriebs mit eingeschaltetem Verbrennungsmotor, der vom Fahrzeugbediener eingeleitet wurde und von ihm gewünscht war, verbraucht wird.
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Bei einigen Beispielen kann die zweite Dauer eine Dauer in der Art von drei Monaten, sechs Monaten usw. sein. Die Dauer kann ein veränderlicher Zeitraum sein, der vom Fahrzeugbediener festgelegt wird, oder die Dauer kann vom Steuersystem festgelegt werden. Bei anderen Beispielen kann die zweite Dauer ein Zeitraum sein, der benötigt wird, damit der Kraftstoff seit einem letzten Wiederauftankereignis (beispielsweise seit dem letzten Mal, bei dem der Kraftstofftank mit Kraftstoff gefüllt wurde) einen ausgewählten Pegel erreicht (beispielsweise eine Gallone, einen niedrigsten nominellen detektierbaren Pegel usw.). Bei einigen Beispielen kann die zweite Dauer kürzer als die vorstehend mit Bezug auf 2 beschriebene erste Dauer sein. Dabei kann der Bediener darüber benachrichtigt werden, mit wie viel Kraftstoff der Kraftstofftank wiederaufzufüllen ist, bevor der Kraftstoffwartungsmodus beginnt, wodurch eine geringere Häufigkeit des Betriebs im Kraftstoffwartungsmodus ermöglicht wird, wenn der empfohlenen Menge gefolgt wird. Bei anderen Beispielen kann die zweite Dauer länger als die erste Dauer sein.
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Sobald die über die zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge bestimmt ist, wird bei 406 eine empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge auf der Grundlage der bei 404 bestimmten Kraftstoffmenge bestimmt. Bei einem Beispiel kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge gleich der über die zweite Dauer verbrauchten Kraftstoffmenge sein. Bei einem anderen Beispiel kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge etwas größer sein als die über die zweite Dauer verbrauchte Kraftstoffmenge. Ferner kann die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge eine über mehrere Dauern gemittelte Kraftstoffmenge sein. Beispielsweise kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge eine durchschnittliche über die vorhergehenden vier Dreimonatsdauern verbrauchte Kraftstoffmenge sein. Wie nachstehend beschrieben wird, kann der Fahrzeugbediener durch eine Anzeige auf einem Armaturenbrett des Fahrzeugs über die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge benachrichtigt werden, so dass er den Kraftstofftank während eines nachfolgenden Wiederauftankereignisses mit der empfohlenen Kraftstoffmenge füllen kann.
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Bei 408 wird festgestellt, ob die Kraftstoffmenge im Kraftstofftank kleiner als eine Schwellenkraftstoffmenge ist. Beispielsweise kann die Schwellenkraftstoffmenge eine Menge sein, bei der eine Kraftstoff-niedrig-Warnung angezeigt wird, um den Bediener zu benachrichtigen, wie eine Gallone oder zwei Gallonen. Falls festgestellt wird, dass die Kraftstoffmenge im Kraftstofftank kleiner als die Schwellenkraftstoffmenge ist, geht die Routine zu 416, wo die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge angezeigt wird. Beispielsweise kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge in einer Kraftstoff-niedrig-Warnanzeige angezeigt werden.
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5 zeigt ein Beispiel einer Kraftstoff-niedrig-Warnanzeige 500. Wie dargestellt ist, zeigt die Anzeige 500 die über die letzten drei Monate verbrauchte Kraftstoffmenge (3 Gallonen im Beispiel von 5) und die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge (3 Gallonen im Beispiel von 5). In diesem Beispiel ist die empfohlene Kraftstofffüllmenge gleich der über die letzten drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge. Bei anderen Beispielen kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge größer oder gleich der über die letzten drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge sein, und zwar abhängig davon, ob die empfohlene Menge beispielsweise auf der im Laufe der vorhergehenden drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge oder auf einem Durchschnitt mehrerer Dreimonatsdauern beruht.
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Um mit 4 fortzufahren, sei bemerkt, dass die Routine, falls die Kraftstoffmenge im Kraftstofftank größer als die Schwellenmenge ist, mit 410 fortgesetzt wird, wo festgestellt wird, ob die Kraftstoffklappe offen ist oder gerade geöffnet wird. Wenn die Kraftstoffklappe beispielsweise geöffnet wird, kann das Steuersystem annehmen, dass der Kraftstofftank in Kürze wiederaufgefüllt wird, so dass die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge bei 416 angezeigt wird.
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6 zeigt ein Beispiel einer Anzeige 600, die angezeigt werden kann, wenn die Kraftstoffklappe offen ist oder gerade geöffnet wird. Wie dargestellt ist, zeigt die Anzeige 600, dass die Kraftstoffklappe offen ist, sowie den Kraftstoffverbrauch von drei Monaten (1,5 Gallonen im Beispiel von 6) und die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge (1,5 Gallonen im Beispiel von 6). In diesem Beispiel ist die empfohlene Kraftstofffüllmenge gleich der über die letzten drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge. Bei anderen Beispielen kann die empfohlene Kraftstofffüllmenge größer oder gleich der über die letzten drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge sein, und zwar abhängig davon, ob die empfohlene Menge beispielsweise auf der im Laufe der vorhergehenden drei Monate verbrauchten Kraftstoffmenge oder auf einem Durchschnitt mehrerer Dreimonatsdauern beruht.
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Um mit 4 fortzufahren, sei bemerkt, dass die Routine, falls festgestellt wird, dass die Kraftstoffklappe geschlossen ist, mit 412 fortgesetzt wird, wo festgestellt wird, ob eine Anforderung zum Anzeigen der empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge empfangen worden ist. Beispielsweise kann der Fahrzeugbediener fordern, die empfohlene Kraftstofffüllmenge zu sehen, um eine Idee zu bekommen, wie viel Kraftstoff er über die zweite Dauer verbraucht hat. Demgemäß wird die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge auf Anforderung vom Bediener bei 416 angezeigt.
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7 zeigt ein Beispiel einer Anzeige 700, worin Kraftstoffverbrauchsinformationen ansprechend auf eine Anforderung vom Fahrzeugbediener gezeigt werden. Wie dargestellt ist, zeigt die Anzeige 700 den Dreimonatsverbrauch (1,5 Gallonen im Beispiel von 7), den Sechsmonatsverbrauch (4 Gallonen im Beispiel von 7) und die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge (2 Gallonen im Beispiel von 7). In diesem Beispiel ist die empfohlene Menge eine Kraftstoffmenge, die auf der Grundlage der über sechs Monate verbrauchten Menge eine Dreimonatsdauer reichen soll.
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Bei anderen Beispielen kann die empfohlene Kraftstoffmenge eine Menge sein, die eine Sechsmonatsdauer oder eine andere geeignete Dauer reichen soll. Um mit 4 fortzufahren, sei bemerkt, dass, falls bei 412 festgestellt wird, dass die Kraftstoffmenge im Tank größer als die Schwellenmenge ist, die Kraftstoffklappe geschlossen ist und der Bediener nicht gefordert hat, dass die empfohlene Kraftstofffüllmenge angezeigt wird, die Routine bei 414 fortgesetzt wird und die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge nicht dargestellt wird.
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Demgemäß wird die empfohlene Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge auf der Grundlage der vom Verbrennungsmotor über die zweite Dauer verbrauchten Kraftstoffmenge bestimmt und schließt keine vom Verbrennungsmotor während eines Zeitraums, in dem der Verbrennungsmotorbetrieb erzwungen wird, beispielsweise während des Kraftstoffwartungsmodus, verbrauchte Kraftstoffmenge ein. Unter verschiedenen Bedingungen wird die empfohlene Kraftstofffüllmenge dem Fahrzeugbediener über die Fahrzeuganzeige gezeigt. Auf diese Weise kann der Bediener über eine Kraftstoffmenge informiert werden, mit der der Kraftstofftank während eines nachfolgenden Wiederauftankereignisses zu füllen ist. Wenn der empfohlenen Verbrennungsmotorkraftstofffüllmenge vom Bediener gefolgt wird, kann der Betrieb im Kraftstoffwartungsmodus verringert werden, weil der Kraftstoff im Kraftstofftank verbraucht werden kann, deutlich bevor die Kraftstoffansäuerung geschehen kann.
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Es sei bemerkt, dass die hier aufgenommenen als Beispiel dienenden Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien in der Art ereignisgetriebener, interruptgetriebener, Multitasking-, Multithreading-Verarbeitungsstrategien und dergleichen darstellen. Dabei können verschiedene der erläuterten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen fortgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie dient einer einfachen Erläuterung und Beschreibung. Eine oder mehrere der erläuterten Tätigkeiten oder Funktionen können, abhängig von der jeweiligen verwendeten Strategie, wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Tätigkeiten graphisch einen Code darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium im Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist.
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Es sei bemerkt, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Typen von Verbrennungsmotoren angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer hier offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
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Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden, speziell dar. Diese Ansprüche können „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder die Entsprechung davon betreffen. Diese Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solche Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob sie in Bezug auf den Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder verschieden sind, werden auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen
