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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren, die einem elektrifizierten Fahrzeug zugeordnet sind. Das Fahrzeugsystem ist dazu konfiguriert, einen oder mehrere Reifen eines elektrifizierten Fahrzeugs während Einsteckbedingungen vorzukonditionieren.
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HINTERGRUND
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Der Bedarf, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen in Fahrzeugen zu verringern, ist wohlbekannt. Daher werden Fahrzeuge entwickelt, die die Verwendung von Brennkraftmaschinen verringern oder vollständig vermeiden. Elektrifizierte Fahrzeuge sind ein Typ von Fahrzeug, das für diesen Zweck entwickelt wird. Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich im Allgemeinen von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie selektiv durch eine oder mehrere batteriebetriebene elektrische Maschinen angetrieben werden. Dagegen verlassen sich herkömmliche Kraftfahrzeuge ausschließlich auf die Brennkraftmaschine, um das Fahrzeug anzutreiben. Anstrengungen wurden in der Industrie unternommen, um weiterhin die Kraftstoffsparsamkeit und die elektrische Reichweite von elektrifizierten Fahrzeugen zu erhöhen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst unter anderem einen Reifen und eine elektrisch betriebene Heizvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, den Reifen selektiv zu erwärmen.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform des vorangehenden elektrifizierten Fahrzeugs ist der Reifen ein Reifen mit geringem Rollwiderstand.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von einem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge umfasst die elektrisch betriebene Heizvorrichtung eine Lüftungsöffnung.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge umfasst die elektrisch betriebene Heizvorrichtung eine Infrarotheizvorrichtung.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge umfasst die elektrisch betriebene Heizvorrichtung eine Widerstandsheizvorrichtung.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist die Widerstandsheizvorrichtung ein Luft-PTC-Heizer.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist ein Steuermodul dazu konfiguriert, die Betätigung der elektrisch betriebenen Heizvorrichtung unter Verwendung von Netzstrom von einer externen Leistungsquelle zu befehlen.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist ein Gebläse benachbart zur elektrisch betriebenen Heizvorrichtung angeordnet.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist eine Hochspannungs-Batterieanordnung dazu konfiguriert, selektiv die elektrisch betriebene Heizvorrichtung zu speisen.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist die elektrisch betriebene Heizvorrichtung innerhalb eines Radkastens des elektrifizierten Fahrzeugs montiert.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist die elektrisch betriebene Heizvorrichtung in ein Fahrgestell des elektrifizierten Fahrzeugs eingebettet.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist die elektrisch betriebene Heizvorrichtung innerhalb des Reifens montiert.
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Ein Verfahren gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem das Betreiben einer Heizvorrichtung während einer Einsteckbedingung eines elektrifizierten Fahrzeugs und das Erwärmen mindestens eines Reifens des elektrifizierten Fahrzeugs mit der Heizvorrichtung.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform des vorangehenden Verfahrens umfasst das Verfahren das Bestimmen, ob das elektrifizierte Fahrzeug eingesteckt ist, vor dem Betriebsschritt.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von einem der vorangehenden Verfahren umfasst das Verfahren das Bestimmen, ob ein Schlüsseleinschaltereignis innerhalb einer vordefinierten Schwellenmenge an Zeit erwartet wird.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden Verfahren umfasst der Betriebsschritt das Betreiben der Heizvorrichtung unter Verwendung von Netzstrom.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden Verfahren umfasst der Erwärmungsschritt das Lenken von Warmluft auf den Reifen.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden Verfahren umfasst der Erwärmungsschritt das elektrische Erzeugen von Wärme nahe dem Reifen.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden Verfahren wird der Erwärmungsschritt fortgesetzt, bis das elektrifizierte Fahrzeug ausgesteckt wird.
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In einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform von irgendeinem der vorangehenden Verfahren umfasst das Verfahren das Erwärmen des mindestens einen Reifens während einer Aussteckbedingung durch Betreiben der Heizvorrichtung mit einer Hochspannungs-Batterieanordnung.
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorangehenden Absätze, der Ansprüche oder der folgenden Beschreibung und Zeichnungen, einschließlich irgendeines ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig oder in irgendeiner Kombination genommen werden. Die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, wenn solche Merkmale nicht inkompatibel sind.
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für den Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.
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Die Zeichnungen, die die ausführliche Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
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2 stellt ein Fahrzeugsystem eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
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3 stellt ein elektrifiziertes Fahrzeug dar, das mit mehreren Heizvorrichtungen zum Erwärmen der Reifen des Fahrzeugs ausgestattet ist.
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4A, 4B und 4C stellen beispielhafte Montageorte zum Montieren von Heizvorrichtungen dar, die dazu konfiguriert sind, Reifen eines elektrifizierten Fahrzeugs vorzukonditionieren.
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5 stellt schematisch eine Steuerstrategie zum Vorkonditionieren eines Reifens eines elektrifizierten Fahrzeugs während Einsteckbedingungen dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Diese Offenbarung beschreibt ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren zum Vorkonditionieren eines Reifens eines elektrifizierten Fahrzeugs während Einsteckbedingungen. Das Fahrzeugsystem kann einen Reifen und eine oder mehrere elektrisch betriebene Heizvorrichtungen umfassen, die dazu konfiguriert sind, den Reifen selektiv zu erwärmen. Die Heizvorrichtung wird während Einsteckbedingungen des elektrifizierten Fahrzeugs betrieben und ist dazu konfiguriert, den Reifen durch Lenken von Wärme zum Reifen zu erwärmen. Das Vorkonditionieren der Reifen in dieser Weise kann die Kraftstoffsparsamkeit und die elektrische Reichweite des elektrifizierten Fahrzeugs verbessern. Diese und weitere Merkmale werden in den folgenden Absätzen dieser ausführlichen Beschreibung genauer beschrieben.
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang 10 eines elektrifizierten Fahrzeugs 12 dar. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 von 1 ist als Einsteck-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) in dieser Ausführungsform dargestellt; selbstverständlich sind jedoch die Konzepte dieser Offenbarung nicht auf PHEVs begrenzt und könnten auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erweitert werden, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Batterie-Elektrofahrzeuge (BEVs).
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In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung, das ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem verwendet. Das erste Antriebssystem umfasst eine Kombination einer Kraftmaschine 14 und eines Generators 18 (d. h. einer ersten elektrischen Maschine). Das zweite Antriebssystem umfasst mindestens einen Motor 22 (d. h. eine zweite elektrische Maschine) und eine Batterieanordnung 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 betrachtet. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen ein Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 anzutreiben.
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Die Kraftmaschine 14, die eine Brennkraftmaschine sein kann, und der Generator 18 können durch eine Leistungsübertragungseinheit 30 wie z. B. einen Planetenradsatz verbunden sein. Andere Typen von Leistungsübertragungseinheiten, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, können natürlich verwendet werden, um die Kraftmaschine 14 mit dem Generator 18 zu verbinden. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Leistungsübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägeranordnung 36 umfasst.
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Der Generator 18 kann durch die Kraftmaschine 14 durch die Leistungsübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzusetzen. Der Generator 18 kann alternativ als Motor funktionieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzusetzen, wodurch ein Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, die mit der Leistungsübertragungseinheit 30 verbunden ist. Da der Generator 18 mit der Kraftmaschine 14 wirksam verbunden ist, kann die Drehzahl der Kraftmaschine 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
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Das Hohlrad 32 der Leistungsübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, die mit Fahrzeugantriebsrädern 28 durch eine zweite Leistungsübertragungseinheit 44 verbunden ist. Die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz mit mehreren Zahnrädern 46 umfassen. Andere Leistungsübertragungseinheiten können auch geeignet sein. Die Zahnräder 46 übertragen ein Drehmoment von der Kraftmaschine 14 zu einem Differential 48, um schließlich Traktion zu den Fahrzeugantriebsrädern 28 zu liefern. Das Differential 48 kann mehrere Zahnräder umfassen, die die Übertragung des Drehmoments zu den Fahrzeugantriebsrädern 28 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 mit einer Achse 50 durch das Differential 48 mechanisch gekoppelt, um das Drehmoment zu den Fahrzeugantriebsrädern 28 zu verteilen.
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Der Motor 22 kann auch verwendet werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 durch Ausgeben eines Drehmoments an eine Welle 52 anzutreiben, die auch mit der zweiten Leistungsübertragungseinheit 44 verbunden ist. In einer Ausführungsform wirkt der Motor 22 als Teil eines regenerativen Bremssystems zusammen, in dem er verwendet werden kann, um ein Drehmoment auszugeben. Der Motor 22 kann beispielsweise elektrische Leistung an die Batterieanordnung 24 ausgeben.
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Die Batterieanordnung 24 ist ein Beispieltyp einer Hochspannungs-Batterieanordnung eines elektrifizierten Fahrzeugs. Die Batterieanordnung 24 kann einen Hochspannungs-Batteriesatz umfassen, der zum Ausgeben von elektrischer Leistung in der Lage ist, um den Motor 22 und den Generator 18 zu betreiben. Andere Typen von Energiespeichervorrichtungen und/oder Energieausgabevorrichtungen können auch verwendet werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 elektrisch zu betreiben.
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In einer nicht beschränkenden PHEV-Ausführungsform des elektrifizierten Fahrzeugs 12 kann die Batterieanordnung 24 unter Verwendung eines Auflademoduls 60 wiederaufgeladen oder teilweise wiederaufgeladen werden, das mit einer Aufladestation verbunden wird, die durch eine externe Leistungsquelle gespeist wird, wie z. B. ein Stromnetz, ein Solarpanel oder dergleichen.
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In einer nicht beschränkenden Ausführungsform weist das elektrifizierte Fahrzeug 12 mindestens zwei Basisbetriebsmodi auf. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann in einem Elektrofahrzeug-Modus (EV-Modus) arbeiten, in dem der Motor 22 (im Allgemeinen ohne Unterstützung von der Kraftmaschine 14) für den Fahrzeugantrieb verwendet wird, wodurch der Ladungszustand der Batterieanordnung 24 bis zu ihrer maximalen zulässigen Entladungsrate unter bestimmten Fahrmustern/Fahrzyklen aufgebraucht wird. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungsverbrauchsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des EV-Modus kann der Ladungszustand der Batterieanordnung 24 unter einigen Umständen zunehmen, beispielsweise aufgrund einer Phase regenerativen Bremsens. Der Kraftmaschine 14 wird im Allgemeinen nicht gestattet, unter einem Vorgabe-EV-Modus zu arbeiten, könnte jedoch nach Bedarf auf der Basis eines Fahrzeugsystemzustandes, oder wie vom Fahrer zugelassen, betrieben werden.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann außerdem in einem Hybrid-Modus (HEV-Modus) betrieben werden, in dem die Kraftmaschine 14 und der Motor 22 beide für den Fahrzeugantrieb verwendet werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungsaufrechterhaltungsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 die Antriebsnutzung des Motors 22 verringern, um den Ladungszustand der Batterieanordnung 24 auf einem konstanten oder ungefähr konstanten Pegel zu halten, durch Erhöhen der Antriebsnutzung der Kraftmaschine 14. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann in anderen Betriebsmodi zusätzlich zum EV- und HEV-Modus betrieben werden.
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2 ist eine sehr schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 56, das in ein Fahrzeug wie z. B. das elektrifizierte Fahrzeug 12 von 1 eingebaut sein kann. Das Fahrzeugsystem 56 ist dazu ausgelegt, einen oder mehrere Reifen 58 eines elektrifizierten Fahrzeugs vorzukonditionieren, um den Reifen vor dem Beginn eines bevorstehenden Fahrzyklus zu erwärmen. Das Vorkonditionieren der Reifen 58 kann die Kraftstoffsparsamkeit und die elektrische Reichweite des elektrifizierten Fahrzeugs verbessern.
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In einer nicht beschränkenden Ausführungsform umfasst das beispielhafte Fahrzeugsystem 56 eine Hochspannungs-Batterieanordnung 24, einen oder mehrere Reifen 58, ein Auflademodul 60, eine oder mehrere Heizvorrichtungen 62 und ein Steuermodul 64. Die Hochspannungs-Batterieanordnung 24 kann mehrere Batteriezellen oder andere Energiespeichervorrichtungen umfassen. Die Batteriezellen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 speichern elektrische Energie, die über einen Hochspannungsbus 65 zugeführt werden kann, um verschiedene Lasten zu betreiben, die sich an Bord eines elektrifizierten Fahrzeugs befinden. Diese Lasten können verschiedene Hochspannungslasten (z. B. elektrische Maschinen usw.) und/oder verschiedene elektrische Niederspannungslasten (z. B. Beleuchtungssysteme, Niederspannungsbatterien, eine Logikschaltungsanordnung usw.) umfassen.
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Das Auflademodul 60 wird zwischen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 und einer externen Leistungsquelle 66 wirksam verbunden. Das Auflademodul 60 ist dazu ausgelegt, selektiv die Energie zuzuführen, die erforderlich ist, um die Batteriezellen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 aufzuladen. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform wird das Auflademodul 60 in die externe Leistungsquelle 66 und in einen Anschluss, der sich am elektrifizierten Fahrzeug befindet, eingesteckt, um elektrische Leistung zu empfangen und diese Leistung zur Hochspannungs-Batterieanordnung 24 und/oder direkt zum Hochspannungsbus 65 zuzuführen. Die externe Leistungsquelle 66 kann bordexterne Leistung umfassen, wie z. B. Versorger-/Netzstrom.
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In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform ist das Auflademodul 60 dazu konfiguriert, die Hochspannungs-Batterieanordnung 24 aufzuladen. Falls erforderlich, kann das Auflademodul 60 Wechselstrom (AC), der von der externen Leistungsquelle 66 empfangen wird, in Gleichstrom (DC) zum Aufladen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 umsetzen. In einer alternativen Ausführungsform ist eine vom Fahrzeugsystem 56 separate Vorrichtung dazu konfiguriert, irgendwelche erforderlichen Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzungen durchzuführen. Das Auflademodul 60 ist auch dazu konfiguriert, maximale verfügbare Aufladeströme zum Aufladen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 unter anderen Betriebsparametern festzulegen.
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Der Reifen 58 kann zur Drehung innerhalb eines Radkastens 68 eines elektrifizierten Fahrzeugs montiert sein. Obwohl ein einzelner Reifen 58 in 2 gezeigt ist, könnte das elektrifizierte Fahrzeug, das dem Fahrzeugsystem 56 zugeordnet ist, natürlich mehrere Reifen umfassen (siehe z. B. 3). In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist der Reifen 58 ein Reifen mit geringem Rollwiderstand.
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Eine oder mehrere Heizvorrichtungen 62 können relativ zum Reifen 58 angeordnet sein. Die Heizvorrichtung 62 ist dazu konfiguriert, den Reifen 58 vorzukonditionieren, wie z. B. durch Erwärmen desselben. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Heizvorrichtung 62 eine Lüftungsöffnung, die dazu konfiguriert ist, Wärme H wie z. B. Warmluft von einer Fahrgastzelle des elektrifizierten Fahrzeugs auf den Reifen 58 zu lenken. Ein Gebläse 90 kann wahlweise benachbart zur Heizvorrichtung 62 angeordnet sein, um die Warmluft auf den Reifen 58 zu blasen. In einer anderen Ausführungsform ist die Heizvorrichtung 62 eine Infrarotheizvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, Wärme H zum Erwärmen des Reifens 58 zu erzeugen. In noch einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Heizvorrichtung 62 eine Widerstandsheizvorrichtung wie z. B. ein Luft-PTC-Heizer oder eine andere Widerstandsheizvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, Wärme H zum Erwärmen des Reifens 58 zu erzeugen. Andere Heizvorrichtungen werden auch innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung in Betracht gezogen.
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In einer nicht beschränkenden Ausführungsform wird die Heizvorrichtung 62 durch Netzstrom betrieben, wenn das Fahrzeug "eingesteckt" ist (d. h. in die externe Leistungsquelle 66 eingesteckt). In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Heizvorrichtung 62 wahlweise durch die Hochspannungs-Batterieanordnung 24 betrieben werden, wenn das Fahrzeug "ausgesteckt" ist (d. h. aus der externen Leistungsquelle 66 ausgesteckt). Die elektrische Leistung zum Betreiben der Heizvorrichtung 62 kann über den Hochspannungsbus 65 entweder direkt vom Auflademodul 60 oder von der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 übertragen werden.
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Mit Bezug auf 3 kann ein elektrifiziertes Fahrzeug 12 mit mehreren Reifen 58 ausgestattet sein. Eine Heizvorrichtung 62 kann nahe einem oder mehreren der Reifen 58 zum selektiven Vorkonditionieren der Reifen 58 angeordnet sein. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform wird jeder Reifen 58 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 durch mindestens eine Heizvorrichtung 62 erwärmt. Andere Konfigurationen werden jedoch auch in Betracht gezogen, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Erwärmen nur der Hinterreifen 58 des elektrifizierten Fahrzeugs 12, Erwärmen nur der Vorderreifen 58 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 usw.
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Die Heizvorrichtungen 62 könnten auch dieselben oder verschiedene Typen von Heizvorrichtungen sein. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann ein Abschnitt der Reifen 58 durch eine Infrarotheizvorrichtung erwärmt werden, während ein anderer Abschnitt der Reifen 58 durch eine Widerstandsheizvorrichtung erwärmt werden kann. Verschiedene andere Heizvorrichtungskombinationen werden auch innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung in Betracht gezogen.
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Die Heizvorrichtung 62 kann an verschiedenen Stellen relativ zum Reifen 58 montiert sein. Die Heizvorrichtung 62 könnte beispielsweise innerhalb des Radkastens 68 montiert sein (siehe 2 und 4A). In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Heizvorrichtung 62 innerhalb eines Fahrgestells 78 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 montiert (siehe 4B). In noch einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Heizvorrichtung 62 in den Reifen 58 eingebettet (siehe 4C). Die Heizvorrichtung 62 könnte beispielsweise in den Gummiabschnitt 80 des Reifens 58, in einen Nabenabschnitt 82 des Reifens 58 oder beide eingebettet sein.
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Mit erneutem Bezug auf 2 kann das Steuermodul 64 ein Teil einer gesamten Fahrzeugsteuereinheit wie z. B. eines Fahrzeugsystem-Controllers (VSC) sein oder könnte alternativ eine eigenständige Steuereinheit sein, die vom VSC separat ist. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform umfasst das Steuermodul 64 ausführbare Befehle zum Koppeln mit und Befehlen des Betriebs der verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 56, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf die Hochspannungs-Batterieanordnung 24, das Auflademodul 60 und die Heizvorrichtung 62. Das Steuermodul 64 kann mehrere Eingänge und Ausgänge zum Koppeln mit den verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 56 umfassen. Das Steuermodul 64 kann zusätzlich eine Verarbeitungseinheit 74 und einen nichtflüchtigen Speicher 76 zum Ausführen der verschiedenen Steuerstrategien und Modi des Fahrzeugsystems 56 umfassen.
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In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist das Steuermodul 64 dazu konfiguriert, die Heizvorrichtung 62 zu betätigen, um den Reifen 58 zu heizen. Das Steuermodul 64 kann die Heizvorrichtung 62 betätigen, wenn das elektrifizierte Fahrzeug eingesteckt ist und ein bevorstehender Fahrzyklus erwartet wird. In einer anderen Ausführungsform ist das Steuermodul 64 dazu konfiguriert zu bestimmen, wann das Aufladen der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 gestartet und gestoppt werden soll, und welche Aufladerate verwendet werden sollte. In noch einer anderen Ausführungsform ist das Steuermodul 64 dazu konfiguriert zu bestimmen, wann die Vorkonditionierung des Reifens 58 unter Verwendung der Heizvorrichtung 62 gestartet und gestoppt werden soll. Diese sind nur nicht beschränkende Beispiele der vielen Funktionen des Steuermoduls 64 des Fahrzeugsystems 56.
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5 mit fortgesetztem Bezug auf 1 bis 4C stellt schematisch eine Steuerstrategie 100 zum Steuern des Fahrzeugsystems 56 dar. Die Steuerstrategie 100 kann beispielsweise durchgeführt werden, um die Reifen 58 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 während Fahrzeugeinsteckbedingungen vorzukonditionieren. Das Steuermodul 64 kann mit einem oder mehreren Algorithmen programmiert sein, die dazu ausgelegt sind, die Steuerstrategie 100 oder irgendeine andere Steuerstrategie auszuführen. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Steuerstrategie 100 als ausführbare Befehle im nichtflüchtigen Speicher 76 des Steuermoduls 64 gespeichert.
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Wie in 5 gezeigt, beginnt die Steuerstrategie 100 im Block 102. Im Block 104 überprüft die Steuerstrategie 100, ob das elektrifizierte Fahrzeug 12 eingesteckt ist oder nicht. Eine Einsteckbedingung des elektrifizierten Fahrzeugs 12 existiert, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 12 ausgeschaltet ist und das Auflademodul 60 in sowohl das elektrifizierte Fahrzeug 12 als auch die externe Leistungsquelle 66 eingesteckt ist. Wenn das elektrifizierte Fahrzeug 12 eingesteckt ist, kann die Steuerstrategie 100 zum Block 106 weitergehen.
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Im Block 106 bestimmt die Steuerstrategie 100 als nächstes, ob ein bevorstehender Fahrzyklus innerhalb einer vordefinierten Schwellenmenge an Zeit erwartet wird. Mit anderen Worten, die Reifenvorkonditionierung findet nur statt, wenn erwartet wird, dass der Eigentümerfahrer des elektrifizierten Fahrzeugs 12 bald das Fahrzeug vom Auflademodul 60 entfernt und einen Fahrzyklus beginnt (d. h. ein Schlüsseleinschaltereignis wahrscheinlich stattfindet). Die Startzeit der Reifenkonditionierung kann eine Funktion von mehreren Faktoren sein. In einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Startzeit der Reifenvorkonditionierung zumindest teilweise auf einer Kundeneingabe basieren. In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Startzeit der Reifenvorkonditionierung auf der Startzeit einer geplanten Fahrgastzellenvorkonditionierung basieren. In noch einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Startzeit der Reifenvorkonditionierung auf einem festgestellten Muster von Fahrzyklen basieren, das dem elektrifizierten Fahrzeug 12 zugeordnet ist.
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Eine Logik zum Ableiten der Reifenvorkonditionierungs-Startzeiten kann in das Steuermodul 64 programmiert sein, wie z. B. in einer oder mehreren Nachschlagetabellen. Als nicht beschränkendes Beispiel kann eine erste Startzeit verwendet werden, um die Vorkonditionierung des Reifens 58 zu beginnen, wenn der bevorstehende Fahrzyklus in 15 Minuten oder weniger erwartet wird, wohingegen eine zweite, spätere Startzeit verwendet werden kann, wenn der bevorstehende Fahrzyklus in mehr als 15 Minuten erwartet wird. Dies ist nur als ein nicht beschränkendes Beispiel bestimmt und die vordefinierte Schwellenmenge an Zeit kann auf irgendeine Menge an Zeit gesetzt werden.
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Wenn im Block 106 festgestellt wird, dass ein bevorstehender Fahrzyklus innerhalb der vordefinierten Schwellenmenge an Zeit erwartet wird, kann die Steuerstrategie 100 durch Betätigen der Heizvorrichtung 62 zum Block 108 weitergehen, um entweder Wärme zu erzeugen oder Wärme in Richtung des Reifens 58 zu lenken. Die Heizvorrichtung 62 kann unter Verwendung von elektrischem Netzstrom, der über den Hochspannungsbus 65 übertragen wird, betrieben werden. In einer nicht beschränkenden Vorrichtung umfasst die Heizvorrichtung 62 eine Lüftungsöffnung, die durch Öffnen der Lüftungsöffnung betätigt wird, um Wärme H auf den Reifen 58 zu lenken. Die Wärme H kann die Luft erwärmen, die einer vorkonditionierten Fahrgastzelle des elektrifizierten Fahrzeugs 12 entzogen wird. Der Netzstrom wird verwendet, um die Fahrgastzelle vorzukonditionieren. In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform umfasst die Heizvorrichtung 62 eine elektrisch betriebene Heizvorrichtung, die betätigt wird, um Wärme H zu erzeugen, die verwendet werden kann, um den Reifen 58 zu erwärmen.
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Sobald die Heizvorrichtung 62 im Block 108 betätigt wurde, beginnt die Vorkonditionierung des Reifens 58 im Block 110. Die Vorkonditionierung oder Erwärmung des Reifens 58 in dieser Weise verbessert die Kraftstoffsparsamkeit durch höhere Reifentemperaturen, höhere Reifendrücke und wärmere Reifenmaterialien (z. B. viskoelastische Eigenschaften). Die verbesserte EV-Reichweite kann auch erreicht werden, da weniger HV-Leistung erforderlich ist, um das elektrifizierte Fahrzeug beim Schlüsseleinschaltereignis zu bewegen.
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Der Reifen 58 kann vorkonditioniert werden, bis das elektrifizierte Fahrzeug 12 abgesteckt wird, an welchem Punkt die Steuerstrategie 100 im Block 112 endet. Falls erwünscht, kann die Heizvorrichtung 62 auch während eines Fahrzyklus betätigt werden, um den Reifen 58 zu heizen, wie z. B. unter Verwendung von Leistung von der Hochspannungs-Batterieanordnung 24 oder durch Entlüften von Warmluft aus der Fahrgastzelle.
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Obwohl die verschiedenen nicht beschränkenden Ausführungsformen als mit speziellen Komponenten oder Schritten dargestellt sind, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese speziellen Kombinationen begrenzt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale von irgendeiner der nicht beschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten von irgendeiner der anderen nicht beschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
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Selbstverständlich identifizieren gleiche Bezugszeichen entsprechende oder ähnliche Elemente in den ganzen verschiedenen Zeichnungen. Obwohl eine spezielle Komponentenanordnung in diesen beispielhaften Ausführungsformen offenbart und dargestellt ist, könnten selbstverständlich andere Anordnungen auch von den Lehren dieser Offenbarung profitieren.
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Die vorangehende Beschreibung soll als erläuternd und nicht in irgendeiner beschränkenden Hinsicht interpretiert werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde verstehen, dass bestimmte Modifikationen in den Schutzbereich dieser Offenbarung fallen könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Ansprüche untersucht werden, um den echten Schutzbereich und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.
