DE102016117125A1

DE102016117125A1 - Ölwartungsstrategie für elektrifizierte Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102016117125A1
Application number: DE102016117125.5A
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Okubo; Floyd Cadwell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2017-03-16
Also published as: CN106541939B; US20170074177A1; US11052743B2; CN106541939A

Abstract

Ein Verfahren gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet, unter anderem, das periodische Einstellen des Antriebsstrangbetriebs eines elektrifizierten Fahrzeugs, das mit einer internen Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, um die Ölqualität des Öls der internen Brennkraftmaschine progressiv zu beeinflussen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Ölwartungsstrategie für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Der Antriebsstrangbetrieb des elektrifizierten Fahrzeugs kann periodisch eingestellt werden, um die Ölqualität des Kraftmaschinenöls progressiv zu beeinflussen.
HINTERGRUND
Die Notwendigkeit zum Verringern von Kraftstoffverbrauch und Emissionen von Fahrzeugen ist gut bekannt. Daher werden Fahrzeuge entwickelt, bei denen die Abhängigkeit von Brennkraftmaschinen verringert oder vollständig eliminiert wird. Elektrifizierte Fahrzeuge sind ein Typ von Fahrzeug, die gegenwärtig zu diesem Zweck entwickelt werden. Im Allgemeinen unterscheiden sich elektrifizierte Fahrzeuge von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie gezielt durch eine oder mehrere batteriebetriebene elektrische Maschinen angetrieben werden. Herkömmliche Kraftfahrzeuge hingegen sind ausschließlich auf die Brennkraftmaschine angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben.
Verunreinigungen, wie z. B. Öl, Gas und Wasser, müssen periodisch aus dem Öl einer internen Brennkraftmaschine entfernt werden, um effizienten Betrieb zu erzielen und die Kraftmaschine zu schützen. Mit internen Brennkraftmaschinen ausgestattete elektrifizierte Fahrzeuge, wie z. B. Hybridfahrzeuge, beinhalten in der Regel eine passive Ölwächterfunktion, welche die interne Brennkraftmaschine zwangsweise in Hochleistungsbetrieb versetzt, um eine Verdampfung der Verunreinigungen zu fördern. Dies wird als zwangsweises Hochfahren der Kraftmaschine bezeichnet. Ein derartiger zwangsweiser Kraftmaschinenbetrieb, der nur auftritt, nachdem sich die Ölqualität unter einen Schwellenwert verschlechtert hat, kann für viele Bediener von elektrifizierten Fahrzeugen unerwünscht sein.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet, unter anderem, das periodische Einstellen des Antriebsstrangbetriebs eines elektrifizierten Fahrzeugs, das mit einer internen Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, um die Ölqualität des Öls der internen Brennkraftmaschine progressiv zu beeinflussen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorgenannten Verfahrens beinhaltet das Verfahren das Bestimmen einer gemessenen Ölqualitätsnummer des Öls.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform beider vorgenannten Verfahren beinhaltet das Bestimmen der gemessenen Ölqualitätsnummer das Abschätzen der gemessenen Ölqualitätsnummer basierend auf zumindest einem Betriebsparameter der internen Brennkraftmaschine.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren ist der zumindest eine Betriebsparameter eine Anzahl von Kaltstarts der internen Brennkraftmaschine.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Verfahren das Vergleichen der gemessenen Ölqualitätsnummer mit einem Ölqualitätssollwert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Verfahren das Fortsetzen der aktiven Überwachung der gemessenen Ölqualitätsnummer, falls die gemessene Ölqualitätsnummer den Ölqualitätssollwert überschreitet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Verfahren das Bestimmen einer normalisierten Ölqualitätsnummer, falls die gemessene Ölqualitätsnummer den Ölqualitätssollwert unterschreitet.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren ist die normalisierte Ölqualitätsnummer ein Skalenwert, der von der gemessenen Ölqualitätsnummer abgeleitet ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs durch einen kalibrierbaren Wert, der auf der normalisierten Ölqualitätsnummer basiert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das Modifizieren der Kraftmaschinendrehzahl.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das Anwenden eines Modifikators der Kraftmaschinenhochfahrschwelle.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das Anwenden eines Batterieladungsmodifikators.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren beinhaltet das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das allmähliche Erhöhen einer Temperatur des Öls im Laufe der Zeit, ohne dass ein zwangsweises Hochfahren der Kraftmaschine erforderlich ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren erfolgt das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs automatisch, ohne dass eine Eingabe von einem Bediener des elektrifizierten Fahrzeugs erforderlich ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorgenannten Verfahren erfolgt das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs, ohne dass irgendwelche zwangsweisen Hochfahrvorgänge der Kraftmaschine erforderlich sind.
Gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein elektrifiziertes Fahrzeug unter anderem einen Satz Antriebsräder, eine Batterie (engl. battery pack), die zum gezielten Antreiben der Antriebsräder ausgelegt ist, eine Kraftmaschine, die zum gezielten Antreiben der Antriebsräder ausgelegt ist, und ein Steuersystem, das zum Beeinflussen einer Ölqualitätsnummer des Kraftmaschinenöls ausgelegt ist, ohne dass ein zwangsweises Hochziehen der Kraftmaschine erforderlich ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorgenannten elektrifizierten Fahrzeugs ist das Steuersystem dazu ausgelegt, die Ölqualitätsnummer zu messen, die Ölqualitätsnummer zu normalisieren und den Antriebsstrangbetrieb des elektrifizierten Fahrzeugs auf Basis einer normalisierten Ölqualitätsnummer einzustellen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorgenannten elektrifizierten Fahrzeuge ist mindestens eine Verweistabelle in einer Speichervorrichtung des Steuersystems gespeichert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorgenannten elektrifizierten Fahrzeuge ist das Steuersystem dazu ausgelegt, einen kalibrierbaren Ausgleich auf einen Parameter der Kraftmaschine anzuwenden, um die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorgenannten elektrifizierten Fahrzeuge ist das Steuersystem dazu ausgelegt, einen kalibrierbaren Ausgleich auf einen Parameter der Batterie anzuwenden, um die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen aus den vorhergehenden Absätzen, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und nachstehenden Zeichnungen, einschließlich jedes der verschiedenen Aspekte oder der entsprechenden einzelnen Funktionsmerkmale, können unabhängig voneinander betrachtet oder beliebig miteinander kombiniert werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, gelten für alle Ausführungsformen, es sei denn, derartige Merkmale sind nicht kompatibel.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für Fachleute anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung eindeutig erkennbar sein. Die Zeichnungen, die der ausführlichen Beschreibung beigefügt sind, lassen sich in Kurzform wie folgt beschreiben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt schematisch einen Antriebsstrang eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
2 stellt schematisch eine Steuerstrategie zum aktiven Beeinflussen der Ölqualität des Öls dar, das von einer internen Brennkraftmaschine eines elektrifizierten Fahrzeugs verwendet wird.
3 ist eine grafische Darstellung zur Messung der Ölqualität einer Kraftmaschine.
4 ist eine grafische Darstellung zur Normalisierungsstrategie der Ölqualität einer Kraftmaschine.
Die 5A, 5B und 5C sind grafische Darstellungen von Modifikatoren des Antriebsstrangbetriebs zum Verbessern der Kraftmaschinenölqualität auf eine aktive, progressive Weise.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung erläutert eine Ölwartungsstrategie für elektrifizierte Fahrzeuge. Der Antriebsstrangbetrieb eines elektrifizierten Fahrzeugs, das mit einer internen Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, kann periodisch eingestellt werden, um die Ölqualität des Kraftmaschinenöls aktiv und progressiv zu beeinflussen. Die Ölwartungsstrategie kann Messen oder Ableiten einer Ölqualitätsnummer, Normalisieren der Ölqualitätsnummer und Einstellen des Antriebsstrangbetriebs auf Basis des normalisierten Werts beinhalten. Diese und andere Merkmale werden in den folgenden Absätzen dieser ausführlichen Beschreibung näher erläutert.
1 stellt schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifizierten Fahrzeugs 12 dar. Obwohl das Fahrzeug allgemein als Hybridelektrofahrzeug (HEV) dargestellt ist, versteht es sich, dass die in diesem Dokument beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und sich auch auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erstrecken könnten, einschließlich unter anderem Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs) oder beliebige andere elektrifizierte Fahrzeuge, die mit einer internen Brennkraftmaschine ausgerüstet sind.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Leistungsverzweigungsantriebsstrangsystem mit einem ersten Antriebssystem und einem zweiten Antriebssystem. Das erste Antriebssystem umfasst eine Kombination aus einer Kraftmaschine 14 und einem Generator 18 (d. h. eine erste elektrische Maschine). Das zweite Antriebssystem umfasst mindestens einen Motor 22 (d. h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 18 und eine Batterie 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als ein elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 betrachtet. Das erste und das zweite Antriebssystem generieren Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 anzutreiben. Bauweisen ohne Leistungsverzweigung können ebenfalls von den Lehren dieser Offenbarung profitieren.
Die Kraftmaschine 14, die in einer Ausführungsform eine interne Brennkraftmaschine ist, und der Generator 18 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, beispielsweise einen Planetenradsatz, miteinander verbunden sein. Selbstverständlich können zum Verbinden der Kraftmaschine 14 mit dem Generator 18 Kraftübertragungseinheiten anderer Typen verwendet werden, einschließlich andere Radsätze und Getriebe. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Kraftübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägeranordnung 36 umfasst.
Der Generator 18 kann von der Kraftmaschine 14 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ auch als ein Motor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln und dadurch ein Drehmoment an eine mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbundene Welle 38 abzugeben. Da der Generator 18 mit der Kraftmaschine 14 wirkverbunden ist, kann die Drehzahl der Kraftmaschine 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, die über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Radsatz mit mehreren Rädern 46 umfassen. Andere Kraftübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Räder 46 übertragen ein Drehmoment von der Kraftmaschine 14 an ein Differenzial 48, um letztlich Traktion für die Fahrzeugantriebsräder 28 bereitzustellen. Das Differenzial 48 kann mehrere Räder umfassen, die die Übertragung des Drehmoments an die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 mechanisch durch das Differenzial 48 mit einer Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
Der Motor 22 kann auch dazu eingesetzt werden, die Fahrzeugantriebsräder 28 durch Abgeben von Drehmoment an eine Welle 52, die ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist, anzutreiben. In einer Ausführungsform kooperieren der Motor 22 und der Generator 18 als Teil eines Rekuperationsbremssystems, in dem sowohl der Motor 22 als auch der Generator 18 als Motoren zum Abgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Beispielsweise können sowohl der Motor 22 als auch der Generator 18 elektrische Leistung an die Batterie 24 abgeben.
Die Batterie 24 ist eine beispielhafte Batterie eines elektrifizierten Fahrzeugs. Die Batterie 24 kann eine Hochspannungstraktionsbatterie sein, die mehrere Batterieanordnungen 25 (d. h. Batterie-Arrays oder Gruppierungen von Batteriezellen) umfasst, die elektrische Leistung abgeben können, um den Motor 22, den Generator 18 und/oder andere elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu betreiben. Andere Typen von Energiespeichervorrichtungen und/oder Abgabevorrichtungen können auch genutzt werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 elektrisch zu speisen.
In einer nicht einschränkenden PHEV-Ausführungsform des elektrifizierten Fahrzeugs 12 kann die Batterie 24 unter Verwendung eines Ladegerätemoduls 54, das an eine Ladestation oder eine Steckdose anschließbar ist, die durch eine externe Leistungsquelle, wie beispielsweise ein Stromnetz, ein Solarpanel oder dergleichen, mit Energie versorgt wird, wiederaufgeladen oder teilweise wiederaufgeladen werden.
Der Antriebsstrang 10 kann zusätzlich ein Steuersystem 56 beinhalten, um verschiedene Aspekte des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu überwachen und/oder zu steuern. Beispielsweise kann das Steuersystem 56 mit der Kraftmaschine 14, der Batterie 24, dem Motor 22 und anderen Fahrzeugkomponenten kommunizieren, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 zu überwachen, das elektrifizierte Fahrzeug 12 zu steuern, oder beides. In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform, wie unten näher besprochen, ist das Steuersystem 56 dazu ausgelegt, die Ölqualität des Öls in der Kraftmaschine 14 zu überwachen und einzustellen. Ein Controller Area Network (CAN) 58 gestattet es dem Steuersystem 56, mit den verschiedenen Komponenten des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu kommunizieren.
Das Steuersystem 56 kann Elektronik, Software oder beides beinhalten, um die notwendigen Steuerungsfunktionen zum Steuern des elektrifizierten Fahrzeugs 12 auszuführen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Steuersystem 56 eine Kombination aus Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) und Antriebsstrangsteuermodul. Obwohl als einzelnes Hardwaregerät dargestellt, kann das Steuersystem 56 mehrere Steuerungen in der Form von mehreren Hardwaregeräten oder mehrere Softwaresteuerungen innerhalb eines oder mehrerer Hardwaregeräte beinhalten. In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform können die Kraftmaschine 14 und die Batterie 24 jeweils individuelle Steuermodule beinhalten, und diese Steuermodule können miteinander und mit dem Steuersystem 56 über das CAN 58 kommunizieren, um die Ölqualität innerhalb der Kraftmaschine 14 zu beeinflussen.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform beinhaltet das elektrifizierte Fahrzeug 12 mindestens zwei grundlegende Betriebsmodi. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann in einem Elektrofahrzeugmodus (EV – Electric Vehicle) betrieben werden, in dem der Motor 22 als Fahrzeugantrieb genutzt wird (im Allgemeinen ohne Unterstützung von der Kraftmaschine 14) und dadurch den Ladezustand der Batterie 24 unter bestimmten Antriebsmustern/-zyklen bis zu seiner maximal zulässigen Entladung erschöpft. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungserschöpfungsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des EV-Modus kann der Ladezustand der Batterie 24 unter einigen Umständen zunehmen, beispielsweise aufgrund einer Periode von Rekuperationsbremsen. Die Kraftmaschine 14 ist in einem Standard-EV-Modus im Allgemeinen AUS, aber sie könnte bei Bedarf auf der Basis eines Fahrzeugsystemzustandes oder wie durch den Fahrer erlaubt betrieben werden.
Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann darüber hinaus in einem Hybridmodus (HEV-Modus) betrieben werden, in dem sowohl die Kraftmaschine 14 als auch der Motor 22 zum Fahrzeugantrieb genutzt werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel eines Ladungserhaltungsbetriebsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug 12. Während des HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 die Antriebsverwendung des Motors 22 verringern, um den Ladezustand der Batterie 24 durch Erhöhen des Antriebs der Kraftmaschine 14 auf einem konstanten oder annähernd konstanten Pegel zu halten. Zusätzlich zum EV- und HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 im Schutzbereich dieser Offenbarung auch in anderen Betriebsmodi betrieben werden.
Im Laufe der Zeit kann sich die Qualität des von der Kraftmaschine 14 verwendeten Öls aufgrund der Ansammlung von Verunreinigungen, wie z. B. Öl, Gas und/oder Wasser, verschlechtern. Diese Verunreinigungen müssen aus dem Öl entfernt werden, um die Leistung der Kraftmaschine 14 zu verbessern. Eine Ölwartungsstrategie, die auch als Ölwächterfunktion bezeichnet werden kann, ist nachstehend beschrieben, um die Ölqualität progressiv wiederherzustellen.
2, unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1, stellt schematisch eine Steuerstrategie 100 zum aktiven und progressiven Beeinflussen der Ölqualität des Öls dar, das von der Kraftmaschine 14 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 verwendet wird. Die Ölqualität wird „progressiv” insofern beeinflusst, als sie im Laufe der Zeit allmählich verbessert wird, im Gegensatz zum Warten, bis die Ölqualität unter einen Schwellenwert gefallen ist, so dass zwangsweise Hochfahrvorgänge der Kraftmaschine notwendig sind, um Ölverunreinigungen zu entfernen. Die beispielhafte Steuerstrategie 100 kann aktives Überwachen einer Ölqualitätsnummer und danach Einstellen von Antriebsstrangbetriebsparametern beinhalten, um zwangsweise Hochfahrvorgänge der Kraftmaschine auf Basis der überwachten Ölqualitätsnummer zu vermeiden. Selbstverständlich kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung andere Steuerstrategien umsetzen und ausführen.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Steuersystem 56 mit einem oder mehreren Algorithmen programmiert, die dazu ausgeführt sind, die Steuerstrategie 100 oder irgendeine andere Steuerstrategie auszuführen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann die Steuerstrategie 100 als ausführbare Anweisungen im nicht flüchtigen Speicher des Steuersystems 56 gespeichert werden.
Wie in 2 dargestellt, beginnt die Steuerstrategie 100 bei Block 102. Bei Block 104 kann die Steuerstrategie 100 einen Ölqualitätssollwert (Oil Quality Target Value) Q_target bestimmen. Der Ölqualitätssollwert Q_target repräsentiert den Schwellenwert, mit dem eine gemessene Ölqualitätsnummer (Measured Oil Quality Number) Q_meas verglichen wird, um zu bestimmen, ob die Ölqualität des Öls in der Kraftmaschine 14 sich so weit verschlechtert hat, dass eine Korrekturmaßnahme erforderlich ist. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Ölqualitätssollwert Q_target ein quantitativer Wert, der allgemein als eine ganze Zahl zwischen den Zahlen 1 und 10 ausgedrückt werden kann. Der Ölqualitätssollwert Q_target kann auf einen beliebigen Wert gesetzt werden und ist ein konstruktionsspezifischer Parameter der Steuerstrategie 100. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wird der Ölqualitätssollwert Q_target im Speicher des Steuersystems 56, beispielsweise innerhalb einer Verweistabelle, gespeichert. In einer weiteren Ausführungsform ist der Ölqualitätssollwert Q_target ein variabler Wert, der sich auf Basis der Umgebungstemperaturen, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw., ändern könnte.
Als Nächstes kann bei Block 106 die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas, die mit dem von der Kraftmaschine 14 verwendeten Öl verbunden ist, gemessen oder abgeleitet werden. Die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas kann allgemein als eine ganze Zahl zwischen 0 und 10 ausgedrückt werden und repräsentiert eine Schätzung des Betrags von Verunreinigungen im Kraftmaschinenöl, wobei „0” zum Beispiel eine relativ schlechte Ölqualität und „10” eine relativ gute Ölqualität repräsentiert. Die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas kann auf Basis eines oder mehrerer Betriebsparameter der Kraftmaschine 14 geschätzt werden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Betriebsparameter die Anzahl von Kaltstarts der Kraftmaschine 14 (d. h. die Häufigkeit, in der die Kraftmaschine 14 zwangsweise in Betrieb genommen wurde). Die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas könnte auf Basis eines einzelnen Kraftmaschinenparameters oder einer Kombination von Kraftmaschinenparametern innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung geschätzt werden.
Ein beispielhaftes Diagramm 60 der gemessenen Ölqualitätsnummer Q_meas ist in 3 gezeigt. Wie dargestellt, kann die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas (auf der X-Achse gezeigt) eine Funktion der Anzahl von Kraftmaschinenkaltstarts (auf der Y-Achse gezeigt) sein. Wie ebenfalls aus dem Diagramm 60 ersichtlich ist, nimmt die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas mit zunehmender Anzahl von Kaltstarts ab. Mit anderen Worten, die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas ist umgekehrt auf die Anzahl von Kraftmaschinenkaltstarts bezogen.
Erneut auf 2 Bezug nehmend, wird die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas als Nächstes mit dem Ölqualitätssollwert Q_target bei Block 108 verglichen. Falls die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas den Ölqualitätssollwert Q_target, überschreitet, kehrt die Steuerstrategie 100 zu Block 106 zurück und fährt aktiv fort, die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas zu überwachen. Sollte jedoch festgestellt werden, dass die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas geringer als der Ölqualitätssollwert Q_target ist, wodurch anzeigt wird, dass die Ölqualität unter einem gewünschten Schwellenwert der Qualität liegt, kann die Steuerstrategie 100 zu Block 110 weitergehen, indem die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas normalisiert wird. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann eine normalisierte Kraftmaschinenölqualitätsnummer (Normalized Engine Oil Quality Number) Q_norm von einer Logik abgeleitet werden, die in einer Verweistabelle im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert ist.
Ein beispielhaftes Diagramm 70 der normalisierten Ölqualitätsnummer Q_meas ist in 4 gezeigt. Die normalisierte Ölqualitätsnummer Q_norm (auf der Y-Achse gezeigt) wird als Funktion der gemessenen Ölqualitätsnummer Q_meas (auf der X-Achse gezeigt) berechnet und ist in ihrer einfachsten Form eine einfache Einstellung der gemessenen Ölqualitätsnummer Q_meas auf eine andere Skala. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann die normalisierte Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm als ein Wert zwischen 0 und 1 ausgedrückt werden. Die normalisierte Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm kann in der Nähe des Punkts des Diagramms 70, an dem die gemessene Ölqualitätsnummer Q_meas den Ölqualitätssollwert Q_target erreicht, abflachen.
Schließlich, wie in Block 112 von 2 gezeigt, kann auf Basis der normalisierten Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm eine Korrekturmaßnahme ergriffen werden, um die Ölqualitätsnummer des Kraftmaschinenöls zu beeinflussen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform wird der Antriebsstrangbetrieb des elektrifizierten Fahrzeugs 12 eingestellt, um die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen. Die Einstellung des Antriebsstrangbetriebs kann eine Funktion der normalisierten Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm sein. Das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs kann unter anderem Modifizieren der Kraftmaschinendrehzahl, Modifizieren des Kraftmaschinendrehmoments, Modifizieren der Spätzündung, Modifizieren der Häufigkeit des Kraftmaschinenbetriebs usw. beinhalten, um die Öl-/Kühlmitteltemperaturen zu erhöhen und dadurch die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.
Die 5A, 5B und 5C stellen grafische Darstellungen von mehreren beispielhaften Einstellungen des Antriebsstrangbetriebs zum Beeinflussen der Ölqualitätsnummer von Kraftmaschinenöl bereit. Zunächst auf 5A Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Diagramm 80A zum Einstellen des Antriebsstrangbetriebs unter Verwendung eines Modifikators für die Kraftmaschinenhochfahrschwelle gezeigt. Das Diagramm 80A zeigt eine grafische Darstellung der vom Fahrer angeforderten Leistungsschwelle für Kraftmaschinenstart (auf der Y-Achse gezeigt) im Vergleich zu einem Fahrzeugparameter (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Pedalstellung usw., auf der X-Achse gezeigt) auf Basis der normalisierten Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm. Wie durch das Diagramm 80A gezeigt, nimmt der Betrag der angeforderten Leistung, die zum Starten der Kraftmaschine 14 notwendig ist, ab, wenn die normalisierte Ölqualitätsnummer Q_norm in Richtung 0 abnimmt.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann der Wert des Modifikators für die Kraftmaschinenhochfahrschwelle von einer Logik abgeleitet werden, die in einer Verweistabelle im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert ist. Das Diagramm 80A ist eine einfache grafische Darstellung der Art der Informationen, die in der Verweistabelle gespeichert sein können. Der Modifikator für die Kraftmaschinenhochfahrschwelle repräsentiert einen kalibrierbaren Wert, durch den die Kraftmaschine 14 gezwungen werden kann, öfter zu laufen, um höhere Öl-/Kühlmitteltemperaturen zu erhalten und dadurch die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.
Das Diagramm 80B von 5B stellt einen Kraftmaschinendrehzahlmodifikator dar, um den Antriebsstrangbetrieb zum Beeinflussen der Ölqualität einzustellen. Das Diagramm 80B zeigt eine grafische Darstellung eines Kraftmaschinendrehzahlplans (auf der Y-Achse gezeigt) im Vergleich zu einem Fahrzeugparameter (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Pedalstellung usw., auf der X-Achse gezeigt) auf Basis der normalisierten Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm. Wie durch das Diagramm 80B gezeigt, nimmt der Kraftmaschinendrehzahlmodifikator zu, während die normalisierte Ölqualitätsnummer Q_norm abnimmt. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann der Wert des Kraftmaschinendrehzahlmodifikators von einer Logik abgeleitet werden, die in einer Verweistabelle im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert ist.
Das Diagramm 80B ist eine einfache grafische Darstellung der Art der Informationen, die in der Verweistabelle gespeichert sein können. Der Kraftmaschinendrehzahlmodifikator kann ein kalibrierbarer Wert sein, durch den die Kraftmaschinendrehzahl erhöht werden kann, um höhere Öl-/Kühlmitteltemperaturen zu erhalten und dadurch die Ölqualitätsnummer aktiv zu beeinflussen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Kraftmaschinendrehzahlmodifikator ein kalibrierbarer Ausgleich, der auf Kraftmaschinendrehzahltabellen angewendet wird, die im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert sind.
Schließlich stellt das Diagramm 80C von 5C einen Batterieladungsmodifikator dar, um den Antriebsstrangbetrieb zum aktiven Beeinflussen der Ölqualität einzustellen. Das Diagramm 80C zeigt eine grafische Darstellung der Batterieladungsrate (auf der Y-Achse gezeigt) im Vergleich zu einem Fahrzeugparameter (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Pedalstellung, vom Fahrer angeforderte Leistung usw., auf der X-Achse gezeigt) auf Basis der normalisierten Kraftmaschinenölqualitätsnummer Q_norm. Wie durch das Diagramm 80C gezeigt, nimmt der Batterieladungsmodifikator zu, während die normalisierte Ölqualitätsnummer Q_norm abnimmt, wodurch angezeigt wird, dass höhere Kraftmaschinenleistungen erzielt werden können, indem die Kraftmaschine 14 bei schlechter Ölqualität zum Laden der Batterie 24 (zusätzlich zur Bereitstellung von Antrieb) verwendet wird. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann der Wert des Batterieladungsmodifikators von einer Logik abgeleitet werden, die in einer Verweistabelle im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert ist. Das Diagramm 80C ist eine einfache grafische Darstellung der Art der Informationen, die in der Verweistabelle gespeichert sein können. Der Batterieladungsmodifikator kann ein kalibrierbarer Wert sein, mit dem das Laden der Batterie 24 so geplant werden kann, dass der Kraftmaschinengebrauch erhöht und der Batteriegebrauch reduziert wird, um dadurch die Ölqualitätsnummer aktiv zu beeinflussen. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Batterieladungsmodifikator ein kalibrierbarer Ausgleich, der auf Batterieladetabellen angewendet wird, die im Speicher des Steuersystems 56 gespeichert sind. Die in einer derartigen Situation von der Kraftmaschine 14 erzeugte überschüssige Energie kann für spätere Nutzung in der Batterie 24 gespeichert werden.
Obwohl die unterschiedlichen nicht einschränkenden Ausführungsformen mit spezifischen Komponenten oder Schritten dargestellt werden, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese bestimmten Kombinationen beschränkt. Einige Komponenten oder Merkmale aus den beliebigen nicht einschränkenden Ausführungsformen können in Verbindung mit Merkmalen oder Komponenten aus beliebigen anderen nicht einschränkenden Ausführungsformen verwendet werden.
Es versteht sich, dass gleiche Referenznummern zum Bezeichnen entsprechender oder ähnlicher Elemente in verschiedenen Zeichnungen dienen. Auch sei darauf verwiesen, dass, obgleich in diesen beispielhaften Ausführungsformen eine bestimmte Komponentenanordnung offenbart und dargestellt wird, auch andere Anordnungen von den Lehren dieser Offenbarung profitieren können.
Die vorstehende Beschreibung soll als veranschaulichend und nicht als in irgendeiner Weise einschränkend aufgefasst werden. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass bestimmte Modifikationen in den Schutzbereich dieser Offenbarung fallen könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Ansprüche eingehend betrachtet werden, um den wahren Schutzumfang und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: periodisches Einstellen des Antriebsstrangbetriebs eines elektrifizierten Fahrzeugs, das mit einer internen Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, um die Ölqualität des Öls der internen Brennkraftmaschine progressiv zu beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 1, das Bestimmen einer gemessenen Ölqualitätsnummer des Öls umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen der gemessenen Ölqualitätsnummer Abschätzen der gemessenen Ölqualitätsnummer basierend auf zumindest einem Betriebsparameter der internen Brennkraftmaschine beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der zumindest eine Betriebsparameter eine Anzahl von Kaltstarts der internen Brennkraftmaschine ist.
Verfahren nach Anspruch 2, das Vergleichen der gemessenen Ölqualitätsnummer mit einem Ölqualitätssollwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das Fortsetzen der aktiven Überwachung der gemessenen Ölqualitätsnummer umfasst, falls die gemessene Ölqualitätsnummer den Ölqualitätssollwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 5, das Bestimmen einer normalisierten Ölqualitätsnummer umfasst, falls die gemessene Ölqualitätsnummer den Ölqualitätssollwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die normalisierte Ölqualitätsnummer ein Skalenwert ist, der von der gemessenen Ölqualitätsnummer abgeleitet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Einstellen des Antriebsstrangbetriebs das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs durch einen kalibrierbaren Wert, der auf der normalisierten Ölqualitätsnummer basiert, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs Modifizieren der Kraftmaschinendrehzahl beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs Anwenden eines Modifikators der Kraftmaschinenhochfahrschwelle beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs Anwenden eines Batterieladungsmodifikators beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs allmähliches Erhöhen einer Temperatur des Öls im Laufe der Zeit beinhaltet, ohne dass ein zwangsweises Hochfahren der Kraftmaschine erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs automatisch erfolgt, ohne dass eine Eingabe von einem Bediener des elektrifizierten Fahrzeugs erforderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Antriebsstrangbetriebs erfolgt, ohne dass zwangsweise Hochfahrvorgänge der Kraftmaschine erforderlich sind.
Elektrifiziertes Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Satz Antriebsräder; eine Batterie, die für gezieltes Antreiben der Antriebsräder ausgelegt ist; eine Kraftmaschine, die für gezieltes Antreiben der Antriebsräder ausgelegt ist; und ein Steuersystem, das dazu ausgelegt ist, eine Ölqualitätsnummer des Öls der Kraftmaschine zu beeinflussen, ohne dass ein zwangsweises Hochziehen der Kraftmaschine erforderlich ist.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei das Steuersystem dazu ausgelegt ist, die Ölqualitätsnummer zu messen, die Ölqualitätsnummer zu normalisieren und den Antriebsstrangbetrieb des elektrifizierten Fahrzeugs auf Basis einer normalisierten Ölqualitätsnummer einzustellen.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 16, das mindestens eine Verweistabelle umfasst, die in einer Speichervorrichtung des Steuersystems gespeichert ist.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei das Steuersystem dazu ausgelegt ist, einen kalibrierbaren Ausgleich auf einen Parameter der Kraftmaschine anzuwenden, um die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 16, wobei das Steuersystem dazu ausgelegt ist, einen kalibrierbaren Ausgleich auf einen Parameter der Batterie anzuwenden, um die Ölqualitätsnummer zu beeinflussen.