DE102017125026A1

DE102017125026A1 - Systeme und verfahren zum steuern eines luftstroms durch ein servolenksystem

Info

Publication number: DE102017125026A1
Application number: DE102017125026.3A
Authority: DE
Inventors: Roberto Villegas Muriel; Timothy Gerard Offerle; Dale Killins; Darin Charles Petrini
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2018-05-03
Also published as: US10907529B2; RU2017133972A3; US10267210B2; RU2719055C2; US20180119595A1; RU2017133972A; CN108019269A; US20190203632A1; CN108019269B

Abstract

Es werden Verfahren und System zum Verhindern eines Überhitzens eines Servolenksystems bereitgestellt. In einem Verfahren beinhaltet ein Verfahren Betreiben eines Motorkühllüfters auf Grundlage eines Lenkradwinkels und einer Motordrehzahl. Der Kühllüfter kann für eine Dauer auf Grundlage des Lenkradwinkels und der Motordrehzahl betrieben werden, wodurch der Bedarf an einem dedizierten Servolenkungskühlmitteltemperatursensor beseitigt wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen ein hydraulisches Servolenksystem für ein Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
Die meisten modernen Automobile sind mit einem hydraulischen Servolenksystem ausgestattet. Ein hydraulisches Servolenksystem umfasst üblicherweise einen hydraulischen Kreislauf, der ein unter Druck stehendes Fluid (z. B. Öl) über eine Pumpe, die an einem Motornebenantrieb angebracht ist, von einem Tank zu einem Lenkaktor leitet. Wenn ein Lenkrad eines Fahrzeugs bewegt wird, verwendet das Lenkgetriebe hydraulischen Druck von der Pumpe, um ein Drehen der Fahrzeugräder zu unterstützen. Das hydraulische Servolenksystem erzeugt während dieses Vorgangs Wärme. Wenn das Servolenksystem überhitzt, kann dies zu einer Beschädigung der Servolenkpumpe führen.
Andere Versuche, Überhitzungsprobleme des hydraulischen Servolenksystems zu lösen, beinhalten üblicherweise Hinzufügen eines Servolenkfluidkühlers zu dem System. Der Kühler wirkt, indem er Wärme von dem Fluid in die Luft abgibt, und somit stellen Szenarien, in denen ein Luftstrom durch den Motor begrenzt ist, unter Umständen keine ausreichende Kühlung bereit, um die Beschädigung der Pumpe zu begrenzen. Der Luftstrom ist zum Beispiel in Szenarien begrenzt, in denen Fahrzeuggeschwindigkeiten niedrig sind. Ferner wird der Motorkühllüfter bei kaltem Wetter unter Umständen nicht aktiviert, wodurch der Luftstrom durch den Kühler begrenzt ist.
Andere Versuche, die Überhitzung der hydraulischen Servolenkung anzugehen, beinhalten Positionieren eines Temperatursensors in dem Hydraulikfluidkreis. Ein beispielhafter Ansatz ist durch Desjardins et al. in der US-Patentschrift 7.155.907 gezeigt. Darin ist ein wärmereaktives Steuerventil an dem Einlass des Hydrauliktluidtanks platziert. Das Steuerventil ist ferner an einen Kühllüfter gekoppelt, sodass das Steuerventil einen Betrieb des Kühllüfters auf Grundlage der Temperatur des Hydraulikfluids steuert und begrenzt.
Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung mögliche Probleme im Zusammenhang mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel erhöht das Hinzufügen eines dedizierten Steuerventils oder Temperatursensors zu dem Servolenksystem die Herstellungskosten des Fahrzeugs. Ferner kann die Ausgabe eines solchen Ventils oder Sensors gegenüber der Echtzeittemperatur des Hydraulikfluids verzögert sein. Dies kann zu einer verzögerten Reaktion der Kühllüfter führen, die eine Beschädigung durch ein überhitztes Servolenksystem unter Umständen nicht abschwächen können.
In einem Beispiel können die vorangehend beschriebenen Herausforderungen durch ein Verfahren überwunden werden, das Einstellen eines Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels und Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer beinhaltet. Auf diese Weise wird der Luftstrom durch den Lenkkühler als Reaktion auf eine Wärmeerzeugung in dem Lenksystem erhöht, wodurch die Pumpüberhitzungsprobleme verringert werden.
Als ein Beispiel kann der Kühllüfter für eine Dauer auf Grundlage der Motordrehzahl und des Lenkradwinkels aktiviert werden. Die Dauer kann somit proportional zu einer abgeleiteten Servolenkfluidtemperatur sein, wodurch der Bedarf an einem dedizierten Servolenkungsfluidtemperatursensor beseitigt wird. Auf diese Weise können die Betriebselemente, die den größten Einfluss auf die Servolenküberhitzung haben, verwendet werden, um eine Systemüberhitzung aktiv zu verhindern.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Veranschaulichung eines beispielhaften Motor- und Servolenklayouts in einem Fahrzeugsystem.
2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem, das ein Motorkühlsystem beinhaltet.
3 zeigt einen Graphen, der eine verzögerte Servolenksystemüberhitzung als Reaktion auf eine Motorkühllüfteraktivierung darstellt.
4 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm, das ein Verfahren auf hoher Ebene zum Einstellen eines Motorkühllüfterbetriebs auf Grundlage eines Lenkradwinkels und einer Motordrehzahl veranschaulicht.
5 zeigt einen Graphen, der eine Strategie zum Verringern einer Servolenksystemtemperatur durch Begrenzen der Motordrehzahl veranschaulicht.
6 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein Verfahren auf hoher Ebene zum Einstellen der Motordrehzahl, um die Servolenktemperatur zu beeinflussen.
7 ist eine Zeitachse zum Motorbetrieb gemäß den in 4 und 6 gezeigten Verfahren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für ein Fahrzeugservolenksystem. Insbesondere betrifft die Beschreibung ein proaktives Abschwächen der Überhitzung eines Servolenkfluids durch die Aktivierung von Motorkühllüftern auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels. Wie in 1 gezeigt, kann ein Fahrzeugservolenksystem einen Hydrauliklenkfluidkreis beinhalten, der eine Hochdruckpumpe beinhaltet. Die Hochdruckpumpe kann riemengetrieben und als Teil einer Hilsantriebskonsole an den Fahrzeugmotor gekoppelt sein. Somit kann sich die Pumpe mit einer zu dem Drehmoment des Motors proportionalen Geschwindigkeit drehen, wobei Hitze erzeugt wird. Ferner kann mit steigendem Lenkradwinkel der Druck in dem Servolenksystem ebenfalls steigen, wodurch die Temperatur des Lenkfluids weiter erhöht wird. Der Hydraulikservolenkfluidkreis kann einen Kühler umfassen, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Lenkfluids zu verringern. Die Pumpe kann jedoch als Reaktion auf einen Druckanstieg ein Ventil aktivieren und einen Teil des Fluids rückführen. Der rückgeführte Teil erreicht den Kühler unter Umständen nicht und begrenzt somit eine Gesamtverringerung der Fluidtemperatur. Ein Motorkühllüfter, wie etwa der als Teil des Motorkühlsystems in 2 gezeigte Kühllüfter, kann einen Luftstrom über den Lenkfluidkühler erhöhen. Wie in 3 gezeigt, kann dies die Rate verringern, mit der die Fluidtemperatur steigt. Der Kühllüfter ist jedoch unter Umständen während Szenarien, wie etwa bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit oder niedrigen Umgebungstemperatur, nicht aktiv. 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren, durch das Motorkühllüfter auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels aktiviert werden. Ferner kann in einigen Szenarien eine zusätzliche Servolenktemperatursteuerung durch Begrenzen der Motordrehzahl durchgeführt werden, wie in 5 gezeigt. Eine solche Strategie kann zusätzlich zu Motorkühllüftervorgängen angewendet werden, um eine Servolenkfluidtemperatur zu begrenzen. 6 veranschaulicht ein solches Verfahren. Eine beispielhafte Zeitachse für einen Motorbetrieb unter Verwendung der beschriebenen Motorsteuerstrategien ist in 7 gezeigt.
1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeug 10 zeigt. Das Fahrzeug 10 beinhaltet einen Mehrzylindermotor 12, von dem ein Zylinder gezeigt ist. Der Motor 12 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 14, das eine Motorsteuerung 16 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 18 über verschiedene Eingabevorrichtungen gesteuert werden. In einem Beispiel beinhaltet eine Eingabevorrichtung ein Gaspedal 20 und einen Pedalpositionssensor 22 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals, das von der Motorsteuerung 16 verwendet wird, um eine Motorlast zu bestimmen und eine Motorausgabe einzustellen. Eine Brennkammer (d.h. ein Zylinder) 24 des Motors 12 kann Brennkammerwände 25 mit einem darin positionierten Kolben 26 beinhalten. Der Kolben 26 kann an eine Kurbelwelle 28 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 28 kann über ein Getriebesystem an zumindest ein Antriebsrad des Fahrzeugs 10 gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser (nicht gezeigt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 12 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 24 kann Ansaugluft über eine Reihe von Ansaugkanälen 32 und 36 erhalten. Der Ansaugluftkanal 36 kann zusätzlich zu dem Zylinder 24 mit anderen Zylindern des Motors 12 kommunizieren. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Verstärkungsvorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Die Brennkammer 24 kann Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 38 abführen. Der Ansaugluftkanal 36 und der Abgaskanal 38 können über ein entsprechendes Einlassstellerventil 40 und Auslassstellerventil 42, die sich an einem oberen Bereich der Brennkammer 24 befinden, selektiv mit der Brennkammer 24 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 12, einschließlich des Zylinders 24, zwei oder mehr Einlasstellerventile und/oder zwei oder mehr Auslasstellerventile beinhalten, die sich an einem oberen Bereich des Zylinders befinden. Eine Drossel 44, die eine Drosselklappe 46 beinhaltet, kann entlang eines Ansaugkanals des Motors bereitgestellt sein, um die Durchflussgeschwindigkeit und/oder den Druck der Ansaugluft, die den Motorzylindern bereitgestellt wird, zu variieren.
Das Einlassventil 40 kann durch das Steuersystem 14 über eine elektrische Ventilbetätigung (Electric Valve Actuation - EVA) gesteuert werden, die durch einen Aktor 48 vermittelt wird. Gleichermaßen kann das Auslassventil 42 durch das Steuersystem 104 über EVA gesteuert werden, die durch einen Aktor 50 vermittelt wird. Bei einigen Bedingungen kann die Motorsteuerung 16 die den Steuerungen des Einlassventils 40 und/oder Auslassventils 42 bereitgestellten Signale variieren, um ein Öffnen und Schließen der entsprechenden Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Position des Einlassventils 40 und Auslassventils 42 kann durch entsprechende Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktoren können vom Typ mit elektrischer Ventilbetätigung oder vom Typ mit Nockenbetätigung oder eine Kombination davon sein. Die Einlass- und Auslassventilansteuerung können gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung oder zur festgelegten Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann eine oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere aus Systemen für Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variable Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variable Ventilansteuerung (Variabel Valve Timing - VVT) und/oder variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL) nutzen, die durch die Steuerung 16 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Beispielsweise kann der Zylinder 24 alternativ ein über elektronische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung, einschließlich CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil beinhalten. In weiteren Beispielen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 24 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Verhältnis des Volumens, wenn sich der Kolben 26 am unteren Totpunkt befindet, zum Volumen am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es beispielsweise kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann bei der Verwendung einer Direkteinspritzung aufgrund ihrer Wirkung auf das Motorklopfen ebenfalls erhöht sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 12 eine Zündkerze 52 beinhalten, um eine Verbrennung auszulösen. Ein Zündsystem 54 kann der Brennkammer 24 über eine Zündkerze 52 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 16 bei ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 52 jedoch weggelassen werden, wie beispielsweise, wenn der Motor 12 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch das Einspritzen von Kraftstoff initiieren kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 12 mit einem oder mehreren Einspritzvorrichtungen zum Bereitstellen von Kraftstoff an diesen konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 24 so dargestellt, dass er zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 54 und 56 beinhaltet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 54 und 56 können konfiguriert sein, um Kraftstoff, der von einem Kraftstoffsystem 58 erhalten wird, bereitzustellen. Das Kraftstoffsystem 58 kann einen/eine oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 ist in der Darstellung direkt an den Zylinder 24 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsdauer eines Signals FPW-1, das von der Steuerung 16 über einen elektronischen Treiber 60 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 bereit, was als Direkteinspritzung (im Folgenden als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 24 bekannt ist. Während in 1 dargestellt ist, dass die Einspritzvorrichtung 54 an einer Seite des Zylinders 24 positioniert ist, kann sie sich alternativ dazu über dem Kolben befinden, wie z. B. in der Nähe der Position der Zündkerze 52. Eine solche Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Motor mit einem alkoholhaltigen Kraftstoff betrieben wird, da einige alkoholhaltige Kraftstoffe eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ dazu kann sich die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils befinden, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 von einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 58 über eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 16 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 56 ist in der Darstellung in dem Ansaugkanal 36 statt in dem Zylinder 24 in einer Konfiguration angeordnet, welche die sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff (im Folgenden als „PFT“ bezeichnet) in das Saugrohr bereitstellt, die dem Zylinder 24 vorgelagert ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 56 kann Kraftstoff, der von dem Kraftstoffsystem 58 erhalten wird, proportional zur Impulsdauer eines Signals FPW-2, das von der Steuerung 16 über den elektronischen Treiber 62 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der Darstellung ein einziger Treiber 60 oder 62 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder mehrere Treiber, z. B. der Treiber 60 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 54 und der Treiber 62 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 56, verwendet werden können, wie dargestellt.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 54 und 56 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 24 konfiguriert sein. In noch einem weiteren Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 54 und 56 als Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vor dem Einlassventil 40 konfiguriert sein. In noch weiteren Beispielen kann der Zylinder 24 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, um verschiedene Kraftstoffe von den Kraftstoffsystemen in variierenden relativen Mengen als ein Kraftstoffgemisch zu erhalten, und die ferner dazu konfiguriert ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder direkt in den Zylinder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung oder vor den Einlassventilen als Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung einzuspritzen. Somit versteht es sich, dass die hier beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht durch die hier beispielhaft beschriebenen konkreten Kraftstoffeinspritzvorrichtungsauslegungen beschränkt sein sollen.
Kraftstoff kann während eines einzigen Takts des Zylinders durch beide Einspritzvorrichtungen dem Zylinder zugeführt werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzvorrichtung gemäß einem kalibrierten Teilungsverhältnis einen Teil der gesamten Kraftstoffeinspritzung bereitstellen, die in dem Zylinder 24 verbrannt wird. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Kraftstoffmenge, die von jeder Einspritzvorrichtung zugeführt wird (das heißt das Teilungsverhältnis) je nach den Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Motorlast, Motortemperatur, Klopfen und Abgastemperatur sowie der Verbrennungsereignisanzahl, gezählt ab einem ersten Verbrennungsereignis ab dem Anlassen des Motors, variieren. Der mittels Saugrohr eingespritzte Kraftstoff kann während eines Ereignisses mit geöffnetem Einlassventil, eines Ereignisses mit geschlossenem Einlassventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaughub) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil zugeführt werden. Somit wird durch Zuführen von Kraftstoff mittels Saugrohr während eines Ereignisses mit geschlossenem Einlassventil die Luft-Kraftstoff-Gemischbildung verbessert (im Vergleich zu während des Betriebs bei offenem Einlassventil). Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff beispielsweise während eines Ansaughubs sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßhubs und teilweise während des Verdichtungshubs zugeführt werden. Somit kann selbst bei einem einzigen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Saugrohr- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Darüber hinaus können bei einem einzigen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungshubs, Ansaughubs oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Somit kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 12 jede geeignete Anzahl an Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 24 beschrieben und abgebildet sind.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 54 und 56 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dies schließt Unterschiede in Bezug auf die Größe ein; zum Beispiel kann eine Einspritzvorrichtung eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Zu anderen Unterschieden gehören u. a. unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielsetzungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen usw. Darüber hinaus können je nach dem Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzvorrichtungen 54 und 56 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 58 können Kraftstoffe unterschiedlichen Typs enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffeigenschaften und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Die Unterschiede können Unterschiede in Bezug auf den Alkoholgehalt, den Wassergehalt, die Oktanzahl, Verdampfungswärme, Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. einschließen. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlicher Verdampfungswärme könnte Benzin als erste Kraftstoffart mit niedrigerer Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme beinhalten. In einem weiteren Beispiel kann der Motor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu weiteren möglichen Stoffen gehören Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw.
In noch einem weiteren Beispiel kann es sich ferner bei beiden Kraftstoffen um Alkoholgemische mit unterschiedlicher Alkoholzusammensetzung handeln, wobei die erste Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E10 (das ungefähr zu 10 % aus Ethanol besteht), während die zweite Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer höheren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol besteht). Darüber hinaus können sich der erste und der zweite Kraftstoff auch in Bezug auf weitere Kraftstoffeigenschaften unterscheiden, wie etwa einen Unterschied hinsichtlich der Temperatur, Viskosität, Oktanzahl usw. Außerdem können sich die Kraftstoffeigenschaften eines oder beider Kraftstofftanks häufig ändern, zum Beispiel aufgrund täglicher Schwankungen beim Auffüllen des Tanks.
Der Abgaskanal 38 kann Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 24 von anderen Zylindern des Motors 12 erhalten. Der Darstellung nach ist der Abgassensor 64 vor der Emissionssteuervorrichtung 66 an den Abgaskanal 38 gekoppelt. Der Sensor 64 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses ausgewählt sein, wie z. B. einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor; Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), einer Zweizustands-Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), oder einem NOx; HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (Three Way Catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
Die Steuerung 16 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 12 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich einer Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (Mass Air Flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 68, eines Absolutkrümmerdrucksignals (Absolute Manifold Pressure-MAP) von dem Sensor 70, einer Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 72, der an eine Kühlhülse 74 gekoppelt ist, und eines Profilzündungsaufnahmesignals (Profile Ignition Pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 76 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 28 gekoppelt ist. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem Sensor 70 kann verwendet werden, um eine Angabe von Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor auf ein Motordrehmoment hinweisen. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der erfassten Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeleitet wird, bereitstellen. Die Steuerung 16 wird in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, welcher eine Mikroprozessoreinheit 80, Eingabe-/Ausgabeports 82, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem konkreten Beispiel als nichtflüchtiger Festwertspeicherchip 84 zum Speichern ausführbarer Anweisungen, Direktzugriffsspeicher 86, Keep-Alive-Speicher 88 gezeigt wird, und einen Datenbus beinhaltet.
Fortführend mit 1 kann die Kurbelwelle 28 über ein Zwischengetriebesystem an zumindest ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann eine Drehung der Kurbelwelle 28 auf eine Ausgangswelle 114 angewendet werden, um eine Hydraulikpumpe 116 zu betätigen, um Druck in einem Servolenksystem 118 zu erzeugen.
Das Fahrzeug 10 kann durch verschiedene Fahrzeugführereingabevorrichtungen gesteuert werden, einschließlich eines Lenkrads 142. Das Lenkrad 142 und eine angebrachte Lenkwelle 146, die sich in der Lenksäule befindet, übertragen eine Bewegung des Lenkrads durch den Fahrzeugführer an ein Lenkgetriebe 148. Das Lenkgetriebe 148 ändert die Drehbewegung des Lenkrads 142 in eine lineare Bewegung, die angewendet wird, um Räder 150, einschließlich Reifen 152, zu drehen. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Lenkgetriebe eine Zahnstangenkonfiguration, die ein rohrförmiges Gehäuse 154 beinhaltet, das eine Zahnstange 156 und ein Ritzel 158 enthält. Das rohrförmige Gehäuse 154 ist starr an der Fahrzeugkarosserie oder dem Fahrzeugrahmen angebracht, um die Reaktion auf die Lenkbemühung aufzunehmen. Das Ritzel 158 ist an dem unteren Ende der Lenkwelle 146 befestigt, welche die Bewegung des Lenkrads 142 übersetzt, und steht mit der Zahnstange 156 in Eingriff. Spurstangen 160 verbinden die Enden der Stange 156 mit Achsschenkelarmen 162 über Kugelgelenke 164, die Buchsen 166 beinhalten. Ferner sind die Achsschenkelarme 162 an die Räder 150 gekoppelt. Entsprechend bewegt das Ritzen 158 die Stange 156 nach rechts oder links, wenn sich das Lenkrad 142 dreht, was dazu führt, dass die Spurstangen 160 und die Achsschenkelarme 162 die Räder 150 und Reifen 152 zum Lenken nach innen oder außen drehen. Alternativ kann in einigen Ausführungsformen eine Umlaufkugellenkkonfiguration verwendet werden.
Das Servolenksystem 118 wird bereitgestellt, um das Drehen der Räder 150 und Reifen 152 auf Grundlage der Drehung des Lenkrads 142 durch den Fahrzeugführer zu unterstützen. Das Servolenksystem 118 beinhaltet die Hydraulikpumpe 116, die über einen Riemen 168 an der Ausgangswelle 114 des Motors 12 angebracht ist. Die Ausgangswelle 114 kann ein Hilfsantrieb des Motors 12 sein.
Ein Betrieb der Hydraulikpumpe 116 führt dazu, dass Servolenkfluid über einen Druckschlauch 132 mit hohem Druck in das rohrförmige Gehäuse 154 strömt. Die Drehung des Lenkrads 142 führt dazu, dass unter Druck stehendes Fluid in die oder andere Richtung geleitet wird, um die Bewegung der Stange 156 zu unterstützen. Das Hydraulikfluid strömt aus dem rohrförmigen Gehäuse 154 über einen Rücklaufschlauch 134 in einen Tank 170. Ferner ist der Tank 170 über einen Saugschlauch 136 an die Hydraulikpumpe 116 gekoppelt, um ein geschlossenes System zu bilden. Ein Kühler 138 kann an den Rücklaufschlauch 134 gekoppelt sein, um ein Kühlen des Servolenkfluids zu ermöglichen, bevor das Fluid in den Tank 170 zurückgeleitet wird. Der Kühler 138 kann zum Beispiel ein Kühler der Art „Rohr“ oder kann ein Kühler der Art „Tank“ sein, ähnlich einem Autokühler. Wie hierin in Bezug auf 2 weiter erklärt, kann ein Kühlluftstrom, der durch einen Motorkühllüfter erzeugt wird, durch den Kühler 138 dazu verwendet werden, Wärme von dem Servolenkfluid darin auszutauschen. In einigen Ausführungsformen kann die Hydraulikpumpe durch einen Elektromotor anstelle der Motorausgangswelle betrieben werden. In einigen Ausführungsformen kann ein elektrisches Servolenksystem ohne ein hydraulisches System verwendet werden. Insbesondere können Sensoren die Bewegung und das Drehmoment der Lenksäule erfassen und kann ein Computermodul über einen Elektromotor, der direkt entweder an das Lenkgetriebe oder die Lenksäule gekoppelt ist, eine unterstützende Kraft aufbringen.
Ein Lenkradwinkelsensor (Steering Wheel Angle Sensor - SWA-Sensor) 172 kann an das Lenkrad 142 gekoppelt sein, um ein Signal für den relativen SWA bereitzustellen, um das System 14 zu steuern. Das bedeutet, das Signal für den relativen SWA stellt eine Angabe eines Winkels des Lenkrads 142 bezogen auf das Zentrum oder bezogen auf einen Winkel des Lenkrads, der beim Fahrzeugstart erfasst wurde, bereit. In einigen Beispielen kann ein absoluter SWA durch den SWA-Sensor 172 ausgegeben werden oder kann ein absoluter SWA auf Grundlage des Signals für den relativen SWA bestimmt werden.
Der Raddrehzahlsensor 174 kann sich in einer geeigneten Position befinden, um die Drehzahl oder Drehposition der Räder 150 zu erfassen und kann ein Raddrehzahlsignal (Wheel Speed Signal - WS-Signal) an das Steuersystem 14 senden. Ein Radpositionssensor 176 kann sich in einer geeigneten Position befinden, um die Gierposition oder Drehung der Räder 150 zu erfassen und kann ein Gierpositionssignal (Yaw Position Signal - YAW-Signal) an das Steuersystem 14 senden. In einem Beispiel befindet sich der Radpositionssensor 176 nahe den Kugelgelenken 164, um eine Drehung der Achsschenkelarme 162 zu erfassen. In einigen Ausführungsformen können der Raddrehzahlsensor und der Radpositionssensor in ein Bremssteuermodul (nicht gezeigt) integriert sein. Die Signale des relativen Lenkradwinkels, der relativen Raddrehzahl und/oder der YAW können von dem Steuersystem 14 zur elektronischen Stabilitätskontrolle (Electronic Stability Control - ESC), Bremssteuerung oder dergleichen verwendet werden. Des Weiteren können die Signale von dem Steuersystem 14 verwendet werden, um Motorvorgänge einzustellen, um Schwankungen der Servolenkpumptemperatur auszugleichen, wie nachfolgend in Bezug auf 4-6 genauer erörtert wird.
Nun wird in Bezug auf 2 eine beispielhafte Ausführungsform eines Kühlsystems 200 in einem Kraftfahrzeug 202 schematisch veranschaulicht. Das Kraftfahrzeug 202 kann ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 10 sein. Das Kühlsystem 200 lässt Kühlmittel durch einen Verbrennungsmotor 205 und durch einen Abgasrückführungskühler (AGR-Kühler) 208 zirkulieren, um Abwärme aufzunehmen, und verteilt das erwärmte Kühlmittel jeweils über Kühlmittelleitungen 212 und 214 an einen Autokühler 210 und/oder Heizungswärmetauscher 211.
Insbesondere ist das Kühlsystem 200 laut 2 an den Motor 205 gekoppelt und lässt das Motorkühlmittel von dem Motor 205 durch den AGR-Kühler 208 und über eine durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 zu dem Autokühler 210 und über die Kühlmittelleitung 212 zurück zu dem Motor 205 zirkulieren. Die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 kann über einen Frontend-Nebenaggregatantrieb (Front End Accessory Drive - FEAD) 218 an den Motor gekoppelt sein und proportional zu der Motordrehzahl über einen Riemen, eine Kette usw. gedreht werden. Insbesondere lässt die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 Kühlmittel durch Kanäle in dem Motorblock, -kopf usw. zirkulieren, um Motorwärme aufzunehmen, die dann über den Autokühler 210 an die Umgebungsluft übertragen wird. In einem Beispiel, in dem die Pumpe 216 eine Kreiselpumpe ist, kann der erzeugte Druck (und resultierende Durchfluss) proportional zu der Kurbelwellendrehzahl sein, die im Beispiel aus 1 direkt proportional zu der Motordrehzahl ist. Die Temperatur des Kühlmittels kann durch ein Thermostatventil 220 reguliert werden, das sich in der Kühlleitung 212 befindet und das geschlossen gehalten werden kann, bis das Kühlmittel eine Schwellentemperatur erreicht hat.
Ferner kann ein Kühllüfter 222 an den Autokühler 210 gekoppelt sein, um einen Luftstrom durch den Autokühler 210 aufrechtzuerhalten, wenn sich das Fahrzeug 202 langsam bewegt oder angehalten wird während der Motor läuft. In einigen Beispielen kann der Lüfteraktivierungszustand und/oder die Lüfterdrehzahl durch die Steuerung 225 auf Grundlage einer Motorkühlmitteltemperatur, Motorlast, Motoröltemperatur, Zylinderkopftemperatur, Getriebetemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungstemperatur usw. gesteuert werden. Zum Beispiel kann ein Motorkühlmitteltemperatursensor der Steuerung eine Motorkühlmitteltemperatur anzeigen. Wenn die Motorkühlmitteltemperatur über einen Schwellenwert ansteigt, kann die Steuerung dem Motorkühlmittellüfter den Befehl geben, sich mit einer vorbestimmten Drehzahl und/oder einer Drehzahl einzuschalten, die auf einer oder mehreren Motorbetriebsbedingungen basiert. Ein derartiger Kühlluftstrom kann dann von dem Autokühler 210 und anderen Motorraumkomponenten (z. B. Kraftstoffsystemkomponenten, dem Servolenksystem usw.) verwendet werden, um den Motor und/oder das Getriebe kühl zu halten.
Der Kühllüfter 222 kann an einen batteriebetriebenen Motor 223 gekoppelt sein. Während des Motorbetriebs kann das durch den Motor erzeugte Drehmoment entlang einer Antriebswelle (nicht gezeigt) an einen Wechselstromgenerator (nicht gezeigt) übertragen und dann von dem Wechselstromgenerator verwendet werden, um elektrische Leistung zu erzeugen. Die elektrische Leistung kann in einer Speichervorrichtung für elektrische Energie, wie etwa einer Systembatterie 245, gespeichert werden. Die Batterie kann dann verwendet werden, um einen Kühllüfter-Elektromotor 223 über Relais (nicht gezeigt) zu aktivieren. Demnach kann Betreiben des Kühllüftersystems elektrisches Antreiben der Drehung des Kühllüfters auf Grundlage einer Motordreheingabe durch den Wechselstromgenerator und die Systembatterie 245 beinhalten. In weiteren Ausführungsformen kann der Kühllüfter durch Aktivieren eines an den Kühllüfter gekoppelten Elektromotors mit variablem Drehmoment betrieben werden. In noch weiteren Ausführungsformen kann der Kühllüfter 222 über eine Kupplung (nicht gezeigt) mechanisch an den Motor 205 gekoppelt sein und Betreiben des Kühllüfters kann mechanisches Antreiben von dessen Drehung auf Grundlage einer Motordrehmomentausgabe über die Kupplung beinhalten. Während diese Ausführungsform einen Kühllüfter darstellt, können weitere Beispiele zwei oder mehr Kühllüfter verwenden. Alternativ kann der Lüfter 222 an die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 gekoppelt sein.
Wie in 2 gezeigt, kann der Motor 205 ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 230 beinhalten. Das AGR-System 230 kann einen gewünschten Teil des Abgases von einem Abgaskrümmer 232 durch einen AGR-Kanal 236 zu einem Ansaugkrümmer 234 leiten, wo das geleitete Abgas mit einer Ansaugluft 237 kombiniert werden kann. Die an dem Ansaugkrümmer 234 bereitgestellte Menge der AGR kann durch die Steuerung 225 über ein AGR-Ventil 238 variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor (nicht gezeigt) im Inneren des AGR-Kanals 236 angeordnet sein und eine Angabe von einem oder mehreren von Druck, Temperatur und Konzentration des Abgases bereitstellen. Alternativ kann die AGR auf der Grundlage eines Abgas-Sauerstoffsensors und/oder eines Ansaug-Sauerstoffsensors gesteuert werden. Bei einigen Bedingungen kann das AGR-System 230 verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Brennraum zu regulieren. Das AGR-System 230 kann ferner einen AGR-Kühler 208 zum Kühlen des Abgases 239 beinhalten, das zu dem Motor 205 rückgeführt wird. In einer derartigen Ausführungsform kann das Kühlmittel, das aus dem Motor 205 austritt, durch den AGR-Kühler 208 zirkuliert werden, bevor es durch die Kühlleitung 212 zu dem Autokühler 210 strömt.
Nachdem es durch den AGR-Kühler 208 geströmt ist, kann das Kühlmittel wie vorangehend beschrieben durch die Kühlleitung 212 strömen und/oder durch die Kühlleitung 214 zu dem Heizungswärmetauscher 211 strömen, wo die Wärme an die Fahrgastzelle 240 und zurück zu dem Motor 205 übertragen werden kann. In einigen Beispielen kann die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 betrieben werden, um das Kühlmittel durch beide Kühlleitungen 212 und 214 zirkulieren zu lassen. In weiteren Beispielen, wie etwa dem Beispiel aus 2, in denen das Fahrzeug 202 ein Hybrid-Elektro-Antriebssystem aufweist, kann zusätzlich zu der durch den Motor angetriebenen Kühlmittelpumpe eine elektrische Hilfspumpe 242 in das Kühlsystem eingeschlossen sein. Somit kann die Hilfspumpe 242 verwendet werden, um Kühlmittel während Situationen durch den Heizungswärmetauscher 211 zirkulieren zu lassen, in denen der Motor 205 aus ist (z. B. nur elektrischer Betrieb), und/oder um die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 bei laufendem Motor zu unterstützen, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Wie die durch den Motor angetriebene Kühlmittelpumpe 216 kann die Hilfspumpe 242 eine Kreiselpumpe sein; der durch die Hilfspumpe 242 erzeugte Druck (und resultierende Durchfluss) kann jedoch proportional zu einer Leistungsmenge sein, die der Pumpe durch eine Energiespeichervorrichtung 245 (nicht gezeigt) zugeführt wird.
Das Kraftfahrzeug 202 kann ferner ein Gitter 250 beinhalten, das eine Öffnung (z. B. eine Gitteröffnung, eine Stoßstangenöffnung usw.) zum Aufnehmen eines Luftstroms durch das vordere Ende des Fahrzeugzeugs oder nahe davon und in den Motorraum bereitstellt. Ein solcher Luftstrom kann dann durch den Autokühler 210 und weitere Komponenten verwendet werden, um den Motor und/oder das Getriebe kühl zu halten. Ferner kann der Luftstrom Wärme von der Klimaanlage des Fahrzeugs ableiten und kann die Leistung von per Turbolader oder Kompressor geladenen Motoren verbessern, die mit Zwischenkühlern ausgestattet sind, welche die Temperatur der Luft reduzieren, die in den Ansaugkrümmer/Motor einströmt. Andere Motorraumkomponenten (Kraftstoffsystem, Batterien, Kraftstoffdampfkanister usw.) können ebenfalls von dem Kühlluftstrom profitieren. Demnach kann ein Grillklappensystem 252 das Kühlsystem 200 beim Kühlen des Verbrennungsmotors 205 unterstützen. Das Grillklappensystem 252 umfasst eine oder mehrere Grillklappen 254, die konfiguriert sind, um die Menge an Luftströmung einzustellen, die durch ein Gitter 250 erhalten wird.
Die Grillklappen 254 können zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position betätigt werden und können in jeder der Positionen oder einer Vielzahl von Zwischenpositionen davon gehalten werden. Anders ausgedrückt kann ein Öffnen der Grillklappen 254 derart eingestellt werden, dass die Grillklappen 254 teilweise geöffnet, teilweise geschlossen oder zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position getaktet sind, um einen Luftstrom zum Kühlen von Motorraumkomponenten mit dem geringsten Verlust an Kraftstoffeffizienz bereitzustellen. Dies liegt darin begründet, dass ein Schließen und/oder partielles Schließen der Grillklappen 254 eine Menge an Luftströmung verringert, die durch das Gitter 250 erhalten wird, wodurch der Luftwiderstand auf das Fahrzeug verringert wird.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 260 konfiguriert sein, um das Öffnen der Grillklappen 254 einzustellen. Das Einstellen des Öffnens der Grillklappen 254 kann Öffnen von einer oder mehrerer der Grillklappen, Schließen von einer oder mehrerer der Grillklappen, teilweise Öffnen von einer oder mehrerer der Grillklappen, teilweise Schließen von einer oder mehrerer der Grillklappen, Einstellen der Öffnungs- und Schließzeit usw. beinhalten. Als ein Beispiel kann die Steuerung 225 kommunikativ mit dem Grillklappensystem 252 verbunden sein und kann Anweisungen darauf gespeichert haben, um das Öffnen der Grillklappen 254 einzustellen.
Ferner kann das Grillklappensystem 252 während eines Nichtfahrzustands des Fahrzeugs eingestellt werden. Demnach kann das Einstellen des Öffnens von einer oder mehrerer der Grillklappen 254 als Reaktion auf einen Nichtfahrzustand des Fahrzeugs erfolgen. Bei dem Nichtfahrzustand des Fahrzeugs kann es sich um einen Verlangsamungszustand, einen Bremszustand, einen Freigabezustand, eine Kombination davon oder eine weitere Art von Zustand handeln, die signalisiert, dass ein Nichtfahrzustand des Fahrzeugs eingetreten ist oder bald eintreten wird. Zum Beispiel kann ein Bremssignal einer automatischen Geschwindigkeitssteuerung ebenfalls verwendet werden. Noch ferner kann ein globales Positionssignal verwendet werden, das einen langsameren Bereich vor dem Fahrzeug, ein sich näherndes Gefälle usw. anzeigt.
In dieser beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das Hybridantriebssystem eine Energieumwandlungsvorrichtung 265, die unter anderem einen Elektromotor, einen Generator und Kombinationen davon beinhalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung 265 ist ferner an eine Energiespeichervorrichtung 245 gekoppelt gezeigt, die eine Batterie, einen Kondensator, ein Schwungrad, ein Druckgefäß usw. beinhalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung kann betrieben werden, um Energie aus einer Fahrzeugbewegung und/oder von dem Motor aufzunehmen und die aufgenommene Energie in eine zum Speichern durch die Energiespeichervorrichtung geeignete Energieform umzuwandeln (z. B. einen Generatorbetrieb bereitzustellen). Die Energieumwandlungsvorrichtung kann auch betrieben werden, um den Antriebsrädern 268, dem Motor 205, der Hilfspumpe 242 usw. eine Ausgabe (Leistung, Arbeit, Drehmoment, Drehzahl usw.) bereitzustellen (z. B. um einen Motorbetrieb bereitzustellen). Es versteht sich, dass die Energieumwandlungsvorrichtung in einigen Ausführungsformen nur einen Motor, nur einen Generator oder sowohl einen Motor als auch einen Generator beinhalten kann, unter vielen anderen Komponenten, die zum Bereitstellen der entsprechenden Umwandlung von Energie zwischen der Energiespeichervorrichtung und den Fahrzeugantriebsrädern und/oder dem Motor verwendet werden.
Hybrid-Elektro-Antriebsausführungsformen können Vollhybridsysteme beinhalten, in denen das Fahrzeug nur mit dem Motor, nur mit der Energieumwandlungsvorrichtung (z. B. einem Elektromotor) oder einer Kombination aus den beiden betrieben werden kann. Hilfs- oder Mildhybridkonfigurationen, in denen der Motor die primäre Drehmomentquelle ist, können ebenfalls verwendet werden, wobei das Hybridantriebssystem fungiert, um selektiv ein zusätzliches Drehmoment zu liefern, zum Beispiel bei der Freigabe oder anderen Bedingungen. Noch ferner können außerdem Anlasser-Generator- und/oder Smart-Wechselstromgenerator-Systeme verwendet werden. Des Weiteren können die verschiedenen vorangehend beschriebenen Komponenten durch eine Fahrzeugsteuerung 225 (nachfolgend beschrieben) gesteuert werden.
Aus dem Vorangehenden sollte hervorgehend, dass das beispielhafte Hybrid-Elektro-Antriebssystem zu verschiedenen Betriebsmodi in der Lage ist. In einer Vollhybridumsetzung kann das Antriebssystem zum Beispiel unter Verwendung einer Energieumwandlungsvorrichtung 265 (z. B. einem Elektromotor) als die einzige Drehmomentquelle, die das Fahrzeug antreibt, betrieben werden. Dieser „nur elektrische“ Betriebsmodus kann während des Bremsens, bei niedrigen Geschwindigkeiten, während des Wartens an Ampeln usw. verwendet werden. In einem weiteren Modus ist der Motor 205 eingeschaltet und fungiert als die einzige Drehmomentquelle, die das Antriebsrad 268 mit Leistung versorgt. In noch einem weiteren Modus, der als ein „Hilfsmodus“ bezeichnet werden kann, kann das Hybridantriebssystem das durch den Motor 205 bereitgestellte Drehmoment ergänzen und in Verbindung mit diesem wirken. Wie vorangehend angegeben, kann die Energieumwandlungsvorrichtung 265 auch in einem Generatormodus betrieben werden, in dem das Drehmoment von dem Motor 205 und/oder dem Fahrzeuggetriebe aufgenommen wird. Ferner kann die Energieumwandlungsvorrichtung 265 wirken, um das Drehmoment während eines Umschaltens des Motors 205 zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi (z. B. während Umschaltungen zwischen einem Funkzündungs- und einem Kompressionszündungsmodus) zu erweitern oder aufzunehmen.
Die Energiespeichervorrichtung 245 kann periodisch elektrische Energie von einer Stromquelle 270 empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch einen Pfeil 272 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugsystem 202 als ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (Plug-In Hybrid Electric Vehicle - PHEV) konfiguriert sein, wodurch elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 245 über ein Übertragungskabel 274 für elektrische Energie von der Stromquelle 270 zugeführt werden kann. Bei einem Wiederaufladebetrieb der Energiespeichervorrichtung 245 von der Stromquelle 270 kann das Übertragungskabel 274 für elektrische Energie die Energiespeichervorrichtung 245 und die Stromquelle 270 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das Übertragungskabel 274 für elektrische Energie zwischen der Stromquelle 270 und der Energiespeichervorrichtung 245 getrennt sein. Das Steuersystem 260 kann die Menge an elektrischer Energie, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist und die als der Ladezustand (State of Charge - SOC) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern. Die Stromquelle 270 kann einen Teil eines Stromnetzes umfassen.
In weiteren Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 274 weggelassen werden, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 245 drahtlos von der Stromquelle 270 empfangen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 245 elektrische Energie von der Stromquelle 270 über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz empfangen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 245 von einer Stromquelle verwendet werden kann, die nicht Teil des Fahrzeugs ist. Auf diese Weise kann ein Elektromotor das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der von dem Motor 205 verwendet wird.
Das Steuersystem 260 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren 280 aus 2 und/oder den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren 281 aus 2 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Zum Beispiel kann der Betrieb des Motorkühllüfters als Reaktion auf den Lenkradwinkel und die Motordrehzahl eingestellt werden, wie in Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Ferner kann die Motordrehzahl auf Grundlage einer abgeleiteten Servolenkfluidtemperatur eingestellt werden, wie in Bezug auf 4-6 beschrieben.
Wie vorangehend beschrieben, erzeugen hydraulische Servolenksysteme während des Betriebs Wärme. Die Motordrehzahl (d. h. U/min des Motors) und der Lenkradwinkel treten maßgeblich zu der Überhitzung der Servolenkung bei. Während ein Kühler zu dem Servolenkfluidkreis hinzugefügt werden kann (z. B. Kühler 138), ist ein Luftstrom über den Kühler erforderlich, um einen Wärmeaustausch für das Servolenkfluid zu betreiben. In Szenarien, in denen die Motordrehzahl hoch, die Fahrzeuggeschwindigkeit jedoch niedrig ist, kann der Luftstrom in dem Motorraum begrenzt sein. Wenn das Lenkrad außerdem entscheidend gedreht wird (z. B. während einer Aufwärtsfahrt in einem niedrigen Gang auf einer kurvigen Bergstraße) kann das Servolenksystem überhitzen. Durch Aktivieren von Motorkühllüftern als Reaktion auf Zustände, die wahrscheinlich Wärme in dem Servolenksystem erzeugen, kann eine solche Überhitzung verzögert und/oder abgeschwächt werden.
3 zeigt einen Graphen 300, der eine Servolenkfluidtemperatur im Zeitverlauf für Motorsysteme veranschaulicht, die mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Lenkradwinkel betrieben werden. In diesem Beispiel wurden Motoren bei 3.500 U/min und einem Lenkradwinkel von 85 % des maximalen Lenkradwinkels betrieben. Der Graph 300 beinhaltet eine Kurve 302, welche die Temperatur des Servolenkfluids ohne aktivierten Motorkühllüfter angibt, und eine Kurve 304, welche die Temperatur des Servolenkfluids angibt, wobei der Motorkühllüfter bei 304 aktiviert ist. Ferner stellt eine gestrichelte Linie 306 einen ersten Temperaturschwellenwert (200 °F) für die Überhitzung des Servolenksystems dar, während eine gestrichelte Linie 308 einen zweiten Temperaturschwellenwert (250 °F) für die Überhitzung des Servolenksystems darstellt.
In beiden Motorsystemen wird Wärme in dem Servolenksystem erzeugt, wodurch die Temperatur des Lenkfluids im Zeitverlauf ab Zeitpunkt t₀ steigt, wie in den Kurven 302 und 304 gezeigt. Ohne Eingreifen des Kühllüfters übersteigt die Temperatur des Servolenkfluids bei t₁ (Kurve 302) den Temperaturschwellenwert für die Überhitzung des Servolenksystems (durch die gestrichelte Linie 306 dargestellt). Mit Eingreifen des Kühllüfters übersteigt die Temperatur des Servolenkfluids (Kurve 304) den Temperaturschwellenwert 306 bis t₂ nicht, wodurch die Überhitzung des hydraulischen Servolenksystems verzögert wird. Ferner weist das Servolenkfluid bei Eingreifen des Kühllüfters eine verringerte Maximaltemperatur auf. Während das Servolenksystem für kurze Zeitabschnitte bei Temperaturen über 200 °F betrieben werden kann, ohne dass ein entscheidender Schaden entsteht, kann ein Betrieb bei oder über 250 °F für einen beliebigen Zeitraum zu Abnutzung des Servolenksystems führen. Es kann somit ein gezielter Kühllüfterbetrieb verwendet werden, um einen Servolenkbetrieb bei hoher Temperatur zu verhindern und um die Betriebsdauer des Servolenksystems zu verlängern.
Wie vorangehend beschrieben, können Motorkühllüfter unter Umständen nicht zu jedem Zeitpunkt aktiviert sein, zu dem die Bedingungen für eine Überhitzung des Servolenkfluids erfüllt sind. Kühllüfter können durch eine Erhöhung der Motorkühlmittel- und/oder Motoröltemperatur aktiviert werden; diese Temperaturprofile entsprechen jedoch nicht notwendigerweise der Temperatur des Lenkfluids. Während einige Servolenksysteme einen Lenkfluidtemperatursensor beinhalten, erhöht das Hinzufügen eines dedizierten Temperatursensors zu dem Servolenksystem die Herstellungskosten des Fahrzeugs. Ferner kann die Ausgabe eines solchen Ventils oder Sensors gegenüber der Echtzeittemperatur des Hydraulikfluids verzögert sein.
4 stellt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 400 auf hohem Niveau zum Steuern eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels dar, um ein Überhitzen eines Fahrzeugservolenksystems zu verhindern. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 400 und von weiteren hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem nichtflüchtigen Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen Sensoren, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Motorkühlsystems verwenden, um den Motorkühlsystembetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen. Während das Verfahren 400 unter Bezugnahme auf die in 1 und 2 dargestellten Systeme beschrieben wird, versteht es sich, dass das Verfahren oder ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Das Verfahren 400 beginnt bei 405 und beinhaltet Bewerten von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen, eine oder mehrere Motorbedingungen, eine oder mehrere Lenksystembedingungen und/oder weitere Bedingungen umfassen. Zum Beispiel können die Betriebsbedingungen unter anderem eine Motordrehzahl, eine Motorlast, einen Krafstofffüll stand, eine Umgebungstemperatur, einen Motorbetriebszustand, einen Fahrzeugort (zum Beispiel wie durch bordeigenes GPS bestimmt) usw. beinhalten. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die an eine Steuerung gekoppelt sind, oder können auf Grundlage verfügbarer Daten geschätzt oder abgeleitet werden.
Fortsetzend mit 410 beinhaltet das Verfahren 400 Überwachen eines Winkels eines Lenkrads im Zeitverlauf, während sich das Fahrzeug im Betrieb befindet. Zum Beispiel kann eine Fahrzeugsteuerung Proben aus einer Ausgabe eines Lenkradwinkelsensors nehmen, wie etwa dem Lenkradsensor 172, wie in Bezug auf 1 beschrieben. Die Probenahmerate des Sensors kann vorbestimmt sein oder kann auf den Betriebsbedingungen basieren. Zum Beispiel kann die Probenahmerate auf Grundlage der Dauer des Fahrzeugbetriebs und/oder anderer Indikatoren erhöht werden, deren Temperatur das Servolenksystem über einen Basiswert oder einen Temperaturschwellenwert erhöht hat. In einigen Beispielen kann der Lenkradwinkel auf Grundlage von weiteren Informationen abgeleitet werden, wie etwa einer Radposition, Bewegungsbahn des Fahrzeugs usw. Der Lenkradwinkel kann an der Fahrzeugsteuerung aufgezeichnet werden. In einigen Beispielen kann eine vorbestimmte Anzahl an Proben in einem First-In-First-Out-Puffer gespeichert werden. In einigen Beispielen kann der Lenkradwinkel als ein Durchschnitt und/oder gewichteter Durchschnitt im Zeitverlauf gespeichert werden. In einigen Beispielen kann der Lenkradwinkel im Zeitverlauf an der Steuerung integriert werden.
Fortsetzend mit 415 beinhaltet das Verfahren 400 Überwachen einer Motordrehzahl im Zeitverlauf, während sich das Fahrzeug im Betrieb befindet. Zum Beispiel kann eine Fahrzeugsteuerung Proben der Ausgabe eines Kurbelwellendrehzahlsensors, Motordrehzahlsensors oder eines weiteren bordeigenen Sensors (von weiteren bordeigenen Sensoren) nehmen. Die Probenahmerate des Sensors kann vorbestimmt sein oder kann auf den Betriebsbedingungen basieren. In einigen Beispielen kann die Motordrehzahl auf Grundlage weiterer verfügbarer Informationen abgeleitet werden. Für Hybridfahrzeuge und andere Fahrzeuge, die konfiguriert sind, um in einem ausgeschalteten Motormodus betrieben zu werden, wird die Motordrehzahl unter Umständen nicht während Zeitabschnitten aufgezeichnet, in denen der Motor keinen Kraftstoff verbrennt. Die Motordrehzahl kann an der Fahrzeugsteuerung aufgezeichnet werden. In einigen Beispielen kann eine vorbestimmte Anzahl an Proben in einem First-In-First-Out-Puffer gespeichert werden. In einigen Beispielen kann die Motordrehzahl als ein Durchschnitt und/oder gewichteter Durchschnitt im Zeitverlauf gespeichert werden. In einigen Beispielen kann die Motordrehzahl im Zeitverlauf an der Steuerung integriert werden.
Fortsetzend mit 420 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob der Lenkradwinkel größer ist als ein erster Schwellenwert, ob die Motordrehzahl größer ist als ein zweiter Schwellenwert, und, ob der erste und zweite Schwellenwert für eine Dauer überschritten wurden. Anders ausgedrückt kann die Steuerung bestimmen, ob sowohl der Lenkradwinkel als auch die Motordrehzahl für einen Zeitraum größer als der entsprechende Schwellenwert waren. Sowohl die Schwellenwerte als auch die Dauer können vorbestimmt sein oder können auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren. In einigen Beispielen können die Motordrehzahl und der Lenkradwinkel zu einem einzigen Index zusammengefasst werden (z. B. durch Multiplizieren der beiden Werte) und kann der Index mit einem Schwellenwert verglichen werden. Als ein Beispiel kann der Motordrehzahlschwellenwert auf 3.000 U/min gesetzt werden, jedoch in anderen Beispielen höher oder niedriger sein, und kann in einigen Ausführungsformen auf Grundlage einer Betriebsbedingung eingestellt werden. Als ein Beispiel kann der Lenkradwinkelschwellenwert auf 80 % eines maximalen Winkels eingestellt werden. Je nach dem Motordrehzahlschwellenwert kann der Lenkradwinkelschwellenwert in anderen Beispielen höher oder niedriger sein und kann in einigen Ausführungsformen auf Grundlage von Betriebsbedingungen angepasst werden. Die Dauer kann in einigen Beispielen auf 5 Sekunden gesetzt werden, kann jedoch in einigen Beispielen höher oder niedriger sein.
Wenn der Lenkradwinkel und/oder die Motordrehzahl für die Dauer nicht über dem entsprechenden Schwellenwert liegen/liegt, wird das Verfahren 400 mit 425 fortgesetzt. Bei 425 beinhaltet das Verfahren 400 Beibehalten der aktuellen Motorkühllüfterlogik. Zum Beispiel können eine Aktivierung des Motorkühllüfters und die resultierende Lüfterdrehzahl auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur bestimmt werden. Wenn die Kühlmitteltemperatur zum Beispiel einen ersten, niedrigeren Schwellenwert übersteigt, kann die Motorkühllüfterdrehzahl erhöht werden, um eine Kühlung einzuleiten. Ein Übersteigen eines zweiten, höheren Temperaturschwellenwerts kann die Lüfterdrehzahl weiter erhöhen. Die Lüfterdrehzahl kann auch von anderen Faktoren abhängen, wie einer Motoröltemperatur, Zylinderkopftemperatur, Motorlast usw. In einem weiteren Beispiel kann der Lüfter aktiviert werden, wenn die Temperatur des Getriebes einen Temperaturschwellenwert erreicht. Das Öffnen und Schließen von Grillklappen kann ebenfalls durch eine aktuelle Logik reguliert werden. Zum Beispiel können die Grillklappen in Erwartung einer Kühllüfteraktivierung geöffnet werden. In einigen Beispielen können die Grillklappen geöffnet werden, während die Kühllüfter aus bleiben, wie etwa, wenn Motordrehzahlen und/oder Fahrzeuggeschwindigkeiten einen Schwellenwert übersteigen. Das Verfahren 400 kann dann beendet werden.
Wenn der Lenkradwinkel und die Motordrehzahl für die Dauer nicht über dem entsprechenden Schwellenwert liegen, wird das Verfahren 400 mit 430 fortgesetzt. Bei 430 beinhaltet das Verfahren 400 Überschreiben der aktuellen Motorkühllüfterlogik und Einstellen des Lüfterbetriebs. Zum Beispiel kann der Motorkühllüfter (z. B. der Kühllüfter 222 aus 2) aktiviert und unabhängig von der Motorkühlmitteltemperatur auf eine gewünschte Betriebsdrehzahl (z. B. 80 % der Maximaldrehzahl) eingestellt werden. Wenn der Motorlüfter durch einen batteriebetriebenen Motor (wie etwa den Kühllüftermotor 223 aus 2) betrieben wird, kann das Aktivieren des Motorlüfters eine Energieversorgung des Elektromotors mit einer Spannung beinhalten, die erforderlich ist, um die gewünschte Betriebsdrehzahl zu erreichen. Wenn der Motorlüfter über eine Kupplung mechanisch an den Motor gekoppelt ist, kann das Aktivieren des Kühllüfters mechanisches Antreiben von dessen Drehung auf Grundlage einer Motordrehmomentausgabe über die Kupplung beinhalten. In einigen Beispielen kann der Kühllüfter bereits aktiviert (also eingeschaltet) sein, jedoch mit einer niedrigeren Drehzahl als durch die hierin beschriebene Kalibrierung angegeben. Wenn der Kühllüfter eingeschaltet ist, jedoch mit einer niedrigeren Drehzahl, wird die Drehzahl auf eine gewünschte Betriebsdrehzahl erhöht.
Fortsetzend mit 435 beinhaltet das Verfahren 400 Beibehalten des Motorkühllüfterbetriebs für eine Dauer. Zum Beispiel kann ein Kühlertimer gestartet werden und die Dauer des Lüfters auf „an“ auf Grundlage der abgeleiteten Temperatur des Servolenkfluids berechnet werden, die als eine Funktion der Motordrehzahl und des Lenkradwinkels berechnet wird. Als ein weiteres Beispiel kann, während die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel (z. B. die in Schritt 420 beschriebenen Schwellenwerte) erreicht werden, plus für eine zusätzliche Dauer, die eine feste Dauer sein oder auf Grundlage des Zeitraums berechnet werden kann, für den die Schwellenwerte überschritten wurden, der Lüfter an bleiben. Die Dauer der Kühllüfteraktivierung kann ferner auf anderen Betriebsbedingungen basieren. Zum Beispiel kann die Dauer, für die der Kühllüfter aktiv ist, verringert werden und/oder kann die Kühllüfterdrehzahl für den Rest der Dauer verringert werden, wenn die Motorkühlmitteltemperatur unter einen Schwellenwert fällt. Wenn die Motordrehzahl und/oder der Lenkradwinkel unter die bei 420 beschriebenen Schwellenwerte fallen/fällt, kann die Dauer verringert werden. Die Grillklappen können für die Dauer in einem Öffnungswinkel geöffnet (oder offen gehalten werden), der vorbestimmt ist oder auf einer aktuellen Betriebsbedingung basiert, dann, nach der Dauer, geschlossen oder in eine vorherige Anordnung zurückversetzt werden.
Fortsetzend mit 440 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen nach der Dauer des Kühllüfterbetriebs, ob der Lenkradwinkel größer ist als ein Schwellenwert und ob die Motordrehzahl größer ist als ein Schwellenwert. Die Schwellenwerte können dieselben sein wie die bei 420 beschriebenen Schwellenwerte oder es kann sich bei einem oder mehreren der Schwellenwerte um andere Werte handeln. Wenn der Lenkradwinkel und die Motordrehzahl nicht über dem entsprechenden Schwellenwert liegen, wird das Verfahren 400 mit 445 fortgesetzt. Bei 445 beinhaltet das Verfahren 400 Zurückkehren zu der vorhergehenden Motorkühllüfterlogik (z. B. wie bei 425 beschrieben). Anders ausgedrückt wird das Überschreiben der Motorkühllüfterlogik beendet. Der Kühllüfter kann ausgeschaltet werden, auch wenn der Kühllüfter in manchen Szenarien an bleiben kann, wenn die vorherrschende Kühllüfterlogik dies vorsieht. Nach 445 wird das Verfahren 400 beendet.
Wenn der Lenkradwinkel und die Motordrehzahl über dem entsprechenden Schwellenwert liegen, wird das Verfahren 400 mit 450 fortgesetzt. Bei 450 beinhaltet das Verfahren 400 gegebenenfalls Regulieren der Motordrehzahl, um die Servolenkfluidtemperatur zu verringern, wie in Bezug auf 6 genauer beschrieben. Das bedeutet, die Aktivierung des Motorkühllüfters, um die Servolenkfluidtemperatur zu verringern, kann einzeln oder in Kombination mit einem Verfahren zum Regulieren der Motordrehzahl zum Verringern der Servolenkfluidtemperatur verwendet werden. Nach 450 wird das Verfahren 400 beendet.
Wie in Bezug auf 4 beschrieben, können bestimmte Betriebsbedingungen die Verringerung der Motordrehzahl als eine Alternative zum Betrieb der Motorkühllüfter oder zusätzlich dazu vorsehen. Mit Betrieb der Kühllüfter kann die Temperatur des Servolenkfluids langsamer steigen, wie in 3 gezeigt. Wenn die Motordrehzahl jedoch verringert wird, kann die Servolenkfluidtemperatur ebenfalls abnehmen, wodurch verhindert wird, dass kritische Temperaturschwellenwerte erreicht werden.
Unter Bezugnahme auf 5 wird nun eine graphische Darstellung einer zusätzlichen Kühlstrategie für Servolenkfluid gezeigt, die Verringern der Motordrehzahl beinhaltet. Insbesondere zeigt der Graph 500, wie die Motordrehzahl auf Grundlage eines Servolenkfluidtemperaturindexes verringert werden kann. Schwellenwerte (n_limit) für die Motordrehzahl sowie maximale (n_redline) und minimale (n_minimum) Motordrehzahlen werden durch horizontale gestrichelte Linien angegeben. Die Indexschwellenwerte für die Servolenkfluidtemperatur (T₁-T₅) werden durch vertikale gestrichelte Linien angegeben. In diesem Beispiel kann der Servolenkfluidtemperaturindex als ein einziger Wert angesehen werden, der sowohl die Motordrehzahl als auch den Lenkradwinkel (d. h. eine abgeleitete Servolenkfluidtemperatur) beinhaltet, und ferner Zeit beinhalten kann, die an dem Schwellenwert für die Motordrehzahl und/oder den Lenkradwinkel oder darüber verbracht wurde.
Ein Abschnitt 502 veranschaulicht, wie die Motordrehzahl schrittweise verringert werden kann, um die Servolenkfluidtemperatur für einen Motor zu verringern, bei welcher der Lenkradwinkel und die Motordrehzahl für eine Dauer auf oder über Schwellenwerten gelegen sind, wie in Bezug auf 4 beschrieben. Zum Beispiel kann die Motordrehzahl (z. B. auf n_limit2) verringert werden, wenn der Motor mit einer hohen Drehzahl (n_redline) betrieben wird und der Servolenkfluidtemperaturindex einen Schwellenwert T₂ erreicht. Wenn dies zu dem Servolenkfluidtemperaturindex (z. B. zu T₁) führt, kann die Motordrehzahlbegrenzung aufgehoben werden. Wenn das Verringern der Motordrehzahl nicht verhindert, dass der Servolenkfluidtemperaturindex steigt (z. B. auf T₃), kann die Motordrehzahl erneut verringert werden (z. B. auf n_limit3). Dieses Verfahren kann wiederholt werden, bis der Servolenkfluidtemperaturindex einen oberen Schwellenwert (z. B. Ts) erreicht hat.
Ein Abschnitt 504 veranschaulicht, wie die Motordrehzahl aktiv herunterreguliert werden kann. Eine Linie 506 zeigt einen Motorzustand an, in dem die Motordrehzahl verringert wurde, bis eine Motordrehzahlmindestgrenze erreicht wurde (z. B. n_minimum). In diesem Beispiel nimmt der Servolenkfluidtemperaturindex nicht als Reaktion auf das aktive Herunterregulieren ab und wird die Motordrehzahl auf der Mindestdrehzahl gehalten. Eine Linie 508 zeigt jedoch einen Motorzustand an, in dem die Verringerung der Motordrehzahl zu einem Gleichbleiben des Servolenkfluidtemperaturindexes führt. Die Motordrehzahl kann dann erhöht werden, vorausgesetzt, es wird kein zusätzliches Ansteigen des Servolenkfluidtemperaturindexes erkannt.
6 stellt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 600 auf hohem Niveau zum Begrenzen einer Motordrehzahl auf Grundlage eines Lenkradwinkels und/oder eines Servolenkfluidtemperaturindexes dar, um ein Überhitzen eines Fahrzeugservolenksystems zu verhindern. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 600 und von weiteren hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem nichtflüchtigen Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen Sensoren, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Motorsystems verwenden, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Während das Verfahren 600 unter Bezugnahme auf die in 1 und 2 dargestellten Systeme beschrieben wird, versteht es sich, dass das Verfahren oder ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Das Verfahren 600 beginnt bei 605 und beinhaltet Bewerten von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen, eine oder mehrere Motorbedingungen, eine oder mehrere Lenksystembedingungen und/oder weitere Bedingungen umfassen. Zum Beispiel können die Betriebsbedingungen unter anderem eine Motordrehzahl, eine Motorlast, einen Krafstofffüllstand, eine Umgebungstemperatur, einen Motorbetriebszustand, einen Lenkradwinkel, einen Fahrzeugort (zum Beispiel wie durch bordeigenes GPS bestimmt) usw. beinhalten. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die an eine Steuerung gekoppelt sind, oder können auf Grundlage verfügbarer Daten geschätzt oder abgeleitet werden.
Fortsetzend mit 610 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob ein Servolenkkühlablauf ausgelöst wurde. Zum Beispiel kann eine Fahrzeugsteuerung bestimmen, ob ein Servolenkkühlablauf, wie etwa der in Bezug auf 4 beschriebene Ablauf, eingeleitet wurde. In einigen Beispielen kann das Bestimmen, ob ein Servolenkkühlablauf ausgelöst wurde, Bestimmen, ob Ausgangsbedingungen für einen solchen Ablauf erfüllt wurden, beinhalten. Als ein Beispiel kann dies Bestimmen, ob eine Motordrehzahl und ein Lenkradwinkel über entsprechende Schwellenwerte gestiegen sind, beinhalten. Das Bestimmen, ob ein Servolenkkühlablauf ausgelöst wurde, kann Bestimmen, ob Motorkühllüfter aktiviert wurden, auf Grundlage von Motordrehzahl- und Lenkradwinkelzuständen und/oder, ob eine Motorkühllüfterlogik überschrieben wurde, auf Grundlage der Motordrehzahl- und Lenkradwinkelzustände beinhalten.
Wenn ein Servolenkkühlablauf nicht ausgelöst wurde, wird das Verfahren 600 mit 615 fortgesetzt. Bei 615 beinhaltet das Verfahren 600 Aufrechterhalten von aktuellen Motorvorgängen. Zum Beispiel kann die Motordrehzahl auf Grundlage einer aktuellen Motorsteuerlogik beibehalten werden. Andere Motorbetriebsparameter, wie etwa ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, eine Zündfolge, ein Verdichterverhältnis usw., können ebenfalls auf Grundlage der aktuellen Motorsteuerlogik beibehalten werden. Ferner können die Motorkühlsystemvorgänge auf Grundlage der aktuellen Steuerlogik des Motorkühlsystems aufrechterhalten werden. Das Verfahren 600 endet dann.
Wenn ein Servolenkkühlablauf ausgelöst wurde, wird das Verfahren 600 mit 620 fortgesetzt. Bei 620 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für eine erste Dauer überschritten wurden. Die erste Dauer kann vorbestimmt sein oder auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren. Als ein Beispiel kann die erste Dauer auf 15 Sekunden gesetzt werden, auch wenn in einigen Beispielen eine höhere oder niedrigere Dauer verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen können andere Anzeiger einer Servolenkfluidtemperatur, wie etwa ein Servolenkfluidtemperaturindex, wie in Bezug auf 5 beschrieben, zusätzlich zu dem Lenkradwinkel und der Motordrehzahl oder als eine Alternative hierfür im Vergleich zu einem Schwellenwert bewertet werden. Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die erste Dauer nicht überschritten wurden, wird das Verfahren 600 mit 625 fortgesetzt und beinhaltet Beibehalten der aktuellen Motordrehzahl. Das Verfahren 600 endet dann.
Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die erste Dauer überschritten wurden, wird das Verfahren 600 dann mit 630 fortgesetzt. Bei 630 beinhaltet das Verfahren 600 Verringern der Motordrehzahl auf eine erste vorbestimmte Motordrehzahl. 5 zeigt zum Beispiel ein Verringern der Motordrehzahl von n_redline auf n_limit2, wenn der Servolenkfluidtemperaturindex über den Schwellenwert T₂ ansteigt. In Beispielen, in denen der Servolenkkühlablauf dadurch ausgelöst wird, dass sich die Motordrehzahl für eine Dauer über einem Schwellenwert befindet, kann die Motordrehzahl auf eine erste vorbestimmte Motordrehzahl verringert werden, die niedriger ist als der Motordrehzahlschwellenwert. Die erste vorbestimmte Motordrehzahl kann vorbestimmt sein oder kann auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren, wie etwa der Motorlast, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. Zum Beispiel kann die erste vorbestimmte Motordrehzahl niedriger sein als 3.000 U/min, zum Beispiel 2.500 U/min, wenn der Servolenkkühlablauf dadurch ausgelöst wird, dass die Motordrehzahl für eine Dauer über 3.000 U/min ist.
Bei Verringerung der Motordrehzahl auf die erste vorbestimmte Motordrehzahl wird das Verfahren 600 mit 635 fortgesetzt. Bei 635 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für eine Zwischendauer überschritten wurden, wobei die Zwischendauer länger ist als die bei 620 beschriebene erste Dauer. Die Zwischendauer kann vorbestimmt sein oder auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren. Als ein Beispiel kann die erste Dauer auf 15 s gesetzt werden und kann die Zwischendauer auf 20 s gesetzt werden. Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die Zwischendauer nicht überschritten wurden, wird das Verfahren 600 mit 625 fortgesetzt und beinhaltet Beibehalten der aktuellen Motordrehzahl. Das Verfahren 600 endet dann.
Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die Zwischendauer überschritten wurden, wird das Verfahren 600 dann mit 640 fortgesetzt. Bei 640 beinhaltet das Verfahren 600 Verringern der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl. 5 zeigt zum Beispiel ein Verringern der Motordrehzahl von n_limit2 auf n_limit3, wenn der Servolenkfluidtemperaturindex über den Schwellenwert T₃ ansteigt. Somit kann die Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischendrehzahl verringert werden, die niedriger ist als eine erste vorbestimmte Drehzahl und niedriger als der Motordrehzahlschwellenwert. Die vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl kann vorbestimmt sein oder kann auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren, wie etwa der Motorlast, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. Als ein Beispiel kann die vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl in Beispielen, in denen die erste vorbestimmte Motordrehzahl 2.500 U/min ist, gleich 2.100 U/min gesetzt werden.
Bei Verringerung der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl wird das Verfahren 600 mit 645 fortgesetzt. Bei 645 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für eine Maximaldauer überschritten wurden, wobei die Maximaldauer länger ist als die bei 635 beschriebene Zwischendauer. Die maximale Motordauer kann vorbestimmt sein oder auf aktuellen Betriebsbedingungen basieren. Als ein Beispiel kann die erste Dauer auf 15 s gesetzt werden und kann die Maximaldauer auf 30 s gesetzt werden.
Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die Maximaldauer nicht überschritten wurden, wird das Verfahren 600 dann mit 635 fortgesetzt. Bei 635 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für eine Zwischendauer überschritten wurden. In einigen Beispielen können mehrere Zwischendauern zwischen der ersten Dauer und der Maximaldauer platziert werden. Zum Beispiel können die Zwischendauern auf 20 s, 24 s und 28 s gesetzt werden. Wie in 5 gezeigt, kann der Servolenkfluidtemperaturindex über einen Schwellenwert T₄ steigen (einen Zwischenschwellenwert), bevor er einen Schwellenwert T₅ (Maximalschwellenwert) erreicht. Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für eine Zwischendauer überschritten wurden, kann die Motordrehzahl iterativ auf eine vorbestimmte Motordrehzahl verringert werden, die der jeweiligen Dauer entspricht. Wenn der Lenkradwinkel und/oder der Servolenkfluidtemperaturindex verringert werden/wird oder nicht über dem Schwellenwert gehalten werden/wird, wird das Verfahren 600 mit 625 fortgesetzt und beinhaltet Beibehalten der Motordrehzahl. Das Verfahren 600 endet dann.
Wenn die Schwellenwerte für die Motordrehzahl und den Lenkradwinkel für die Maximaldauer überschritten wurden, wird das Verfahren 600 dann mit 650 fortgesetzt. Bei 650 beinhaltet das Verfahren 600 aktives Herunterregulieren der Motordrehzahl, bis entweder der Lenkradwinkel und/oder der Servolenkfluidtemperaturindex nicht mehr steigen/steigt und/oder die Motordrehzahl auf einen Mindestdrehzahlschwellenwert abnimmt. Zum Beispiel kann die Motordrehzahl wie in 5 gezeigt allmählich von n_limit4 auf n_minimum verringert werden. Wenn der Servolenkfluidtemperaturindex nicht mehr steigt oder abnimmt, kann die Motordrehzahl auf der Drehzahl gehalten werden, auf welcher die Indexveränderung stattfindet. Andernfalls kann die Motordrehzahl auf einem Mindestschwellenwert (n_minimum) gehalten werden. Auf diese Weise kann der Einfluss der Motordrehzahl auf die Servolenksystemtemperatur in den Motorbetriebsparametern verringert werden. Das Verfahren 600 kann dann beendet werden.
7 stellt eine beispielhafte Zeitachse 700 zum Betreiben eines Fahrzeugmotors und eines Motorkühlsystems gemäß den hierin in Bezug auf die 4 und 6 beschriebenen Verfahren dar. Die Zeitachse 700 beinhaltet eine Kurve 710, welche eine Motordrehzahl (in U/min) im Zeitablauf angibt. Eine Linie 711 stellt einen Motordrehzahlschwellenwert zum Einleiten eines Servolenksystemkühlablaufs dar. Eine Linie 713 stellt eine erste vorbestimmte Motordrehzahl dar. Eine Linie 715 stellt eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl dar. Eine Linie 717 stellt eine zweite vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl dar. Eine Linie 719 stellt einen Mindestmotordrehzahlschwellenwert dar. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner eine Kurve 720, die einen Lenkradwinkel im Zeitverlauf angibt. Die Zeitachse 700 beinhaltet ferner eine Kurve 730, die einen Motorkühllüfterzustand im Zeitverlauf angibt, und eine Kurve 740, die eine Dauer im Zeitverlauf angibt, für die der Lenkradwinkel (SWA) über einem Schwellenwert liegt. Eine Linie 741 stellt eine erste Dauer dar. Eine Linie 743 stellt eine erste Zwischendauer dar. Eine Linie 745 stellt eine zweite Zwischendauer dar. Eine Linie 747 stellt eine Maximaldauer dar.
Zu einem Zeitpunkt t₀ liegt die Motordrehzahl, wie durch die Kurve 710 angegeben, unter dem Schwellenwert zum Einleiten eines Servolenksystemkühlablaufs, der durch die Linie 711 dargestellt ist, und liegt der Lenkradwinkel, der durch die Kurve 720 angegeben ist, unter dem Schwellenwert zum Einleiten eines Servolenksystemkühlablaufs, der durch die Linie 725 dargestellt ist. Somit ist der Motorkühllüfter, wie durch die Kurve 730 angegeben, ausgeschaltet. Zu einem Zeitpunkt t₁ steigt die Motordrehzahl über den durch die Linie 711 dargestellten Schwellenwert. Der Lenkradwinkel liegt jedoch unter dem durch die Linie 725 dargestellten Schwellenwert, und daher bleiben die Motorkühllüfter ausgeschaltet. Zu einem Zeitpunkt t₂ steigt der Lenkradwinkel über den durch die Linie 725 dargestellten Schwellenwert; die Kühllüfter bleiben jedoch bis zu einem Zeitpunkt t₃ ausgeschaltet, wenn sich sowohl die Motordrehzahl als auch der Lenkradwinkel für eine Dauer über dem entsprechenden Schwellenwert befunden haben. Die Kühllüfter sind von dem Zeitpunkt t₃ bis zu einem Zeitpunkt t₄ aktiviert und werden dann ausgeschaltet. Die Kühllüfter werden zu einem Zeitpunkt t₅ erneut aktiviert; zu diesem Zeitpunkt haben sich die Motordrehzahl und der Lenkradwinkel für eine Dauer erneut über dem entsprechenden Schwellenwert befunden.
Zu einem Zeitpunkt t₆ hat sich der Lenkradwinkel für die erste Dauer, die durch die Linie 741 dargestellt wird, über seinem Schwellenwert befunden. Somit wird die Motordrehzahl bis zu einem Zeitpunkt t₇verringert, zu dem die Motordrehzahl die erste vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl erreicht hat, die durch die Linie 715 angegeben wird. Die Kühllüfter bleiben aktiviert, obwohl sich die Motordrehzahl unter dem durch die Linie 711 dargestellten Schwellenwert befindet. Zu einem Zeitpunkt t₈ hat sich der Lenkradwinkel für die erste Zwischendauer, die durch die Linie 743 dargestellt wird, über seinem Schwellenwert befunden. Somit wird die Motordrehzahl bis zu einem Zeitpunkt t₉verringert, zu dem die Motordrehzahl die erste vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl erreicht hat, die durch die Linie 715 angegeben wird. Zu einem Zeitpunkt t₁₀ hat sich der Lenkradwinkel für die zweite Zwischendauer, die durch die Linie 745 dargestellt wird, über seinem Schwellenwert befunden. Somit wird die Motordrehzahl bis zu einem Zeitpunkt t₁₁ verringert, zu dem die Motordrehzahl die zweite vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl erreicht hat, die durch die Linie 717 angegeben wird. Zu einem Zeitpunkt t₁₂ hat sich der Lenkradwinkel für die Maximaldauer, die durch die Linie 747 dargestellt wird, über seinem Schwellenwert befunden. Somit wird die Motordrehzahl bis zu einem Zeitpunkt t₁₃aktiv herunterreguliert, zu dem die Motordrehzahl die Mindestmotordrehzahl erreicht hat, die durch die Linie 719 angegeben wird.
Die hier und unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen Systeme zusammen mit den hier und unter Bezugnahme auf 4 und 6 beschriebenen Verfahren können ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel wird ein Verfahren dargestellt, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels; und Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer. Der technische Effekt des Umsetzens dieses Verfahrens besteht in einer Verringerung einer Servolenkungsüberhitzung, ohne auf einen Servolenkfluidtemperatursensor angewiesen zu sein. In einem solchen Beispiel kann das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl zusätzlich oder alternativ Einstellen des Betriebs des Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl, die für eine erste vorbestimmte Dauer über einem Motordrehzahlschwellenwert liegt, umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage eines Lenkradwinkels zusätzlich oder alternativ Einstellen des Betriebs des Motorkühllüfters auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für die erste vorbestimmte Dauer über einem Lenkradwinkelschwellenwert liegt, umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Verringern einer Motordrehzahl auf Grundlage einer Motordrehzahl, die für eine zweite vorbestimmte Dauer, die länger ist als die erste vorbestimmte Dauer, über dem Motordrehzahlschwellenwert liegt, und ferner auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für die zweite vorbestimmte Dauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert, umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verringern einer Motordrehzahl zusätzlich oder alternativ Verringern einer Motordrehzahl auf eine erste vorbestimmte Motordrehzahl umfassen, die niedriger ist als der Motordrehzahlschwellenwert. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die erste vorbestimmte Drehzahl Verringern der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl umfassen, die niedriger ist als die erste vorbestimmte Motordrehzahl, auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Zwischendauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl aktives Herunterregulieren der Motordrehzahl auf Grundlage des Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Maximaldauer größer als der Lenkradwinkelschwellenwert ist, umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Beenden des aktiven Herunterregulierens der Motordrehzahl als Reaktion auf ein Erreichen einer Mindestmotordrehzahl umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Beenden des aktiven Herunterregulierens der Motordrehzahl als Reaktion auf ein Gleichbleiben oder Abnehmens des Lenkradwinkels umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters zusätzlich oder alternativ nicht auf einer Temperatur eines Servolenkfluids basieren. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer zusätzlich oder alternativ Betreiben des Motorkühllüfters mit einer vorbestimmten Drehzahl für eine Dauer auf Grundlage des Lenkradwinkels und der Motordrehzahl umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer zusätzlich oder alternativ Überschreiben einer aktuellen Motorkühllüfterbetriebslogik für die Dauer umfassen. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Zurückkehren zu einer Steuerung des Motorkühllüfters zu einer vorhergehenden Motorkühllüfterbetriebslogik nach der Dauer umfassen.
In einem weiteren Beispiel wird ein System für einen Motor vorgestellt, das Folgendes umfasst: ein Motorkühlsystem, das zumindest einen Motorkühllüfter beinhaltet; ein Lenkrad, das an ein hydraulisches Servolenksystem gekoppelt ist, das einen Servolenkfluidkühler beinhaltet; eine Steuerung, die konfiguriert ist, um Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Empfangen einer Angabe einer Motordrehzahl; Empfangen einer Angabe eines Lenkradwinkels; Überschreiben einer aktuellen Motorkühllüfterlogik als Reaktion auf einen Zustand, in dem die Motordrehzahl für länger als eine erste Dauer größer ist als ein Motordrehzahlschwellenwert und in dem der Lenkradwinkel für länger als die erste Dauer größer ist als ein Lenkradwinkelschwellenwert; und Einstellen eines Betriebs des Motorkühllüfters für eine zweite Dauer auf Grundlage der Motordrehzahl und des Lenkradwinkels. Der technische Effekt des Umsetzens dieses Systems besteht in einer Erhöhung des Luftstroms über den Servolenkfluidkühler während Bedingungen, die das Servolenksystem wahrscheinlich belasten. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Servolenkpumpe verhindert werden, ohne dass zusätzliche Hardware zu dem Servolenksystem hinzugefügt wird, wie etwa ein größerer Kühler oder ein Temperatursensor. In einem solchen beispielhaften System kann die Steuerung zusätzlich oder alternativ ferner konfiguriert sein, um Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Zurückkehren zu einer vorhergehenden Motorkühllüfterlogik nach der zweiten Dauer. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Systeme kann die Steuerung zusätzlich oder alternativ ferner konfiguriert sein, um Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Beibehalten einer aktuellen Motorkühllüfterlogik als Reaktion auf eine Motordrehzahl, die niedriger ist als der Motordrehzahlschwellenwert, oder einen Lenkradwinkel, der niedriger ist als der Lenkradwinkelschwellenwert.
In noch einem weiteren Beispiel wird ein Verfahren für einen Motor vorgestellt, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl, die größer ist als ein Motordrehzahlschwellenwert, und einem Lenkradwinkel, der größer ist als ein Lenkradwinkel; und Verringern der Motordrehzahl auf eine erste vorbestimmte Motordrehzahl auf Grundlage einer Angabe, dass der Lenkradwinkel für eine vorbestimmte Dauer während des eingestellten Betriebs des Motorkühllüfters größer als der Lenkradwinkelschwellenwert ist. Der technische Effekt des Umsetzens eines solchen Verfahrens besteht in einer aktiven Abmilderung der Servolenkpumpenabnutzung bei einer Verringerung der Motordrehzahl bei Bedingungen, die sich wahrscheinlich auf die Pumpenwiderstandsfähigkeit auswirken. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Pumpe bei einigen Umständen verhindert werden. In einem solchen Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Folgendes umfassen: nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die erste vorbestimmte Drehzahl Verringern der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl, die niedriger ist als die erste vorbestimmte Motordrehzahl, auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Zwischendauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Folgendes umfassen: nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl aktives Herunterregulieren der Motordrehzahl auf Grundlage des Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Maximaldauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert. In einem beliebigen der vorhergehenden beispielhaften Verfahren kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ Folgendes umfassen: Beenden des aktiven Herunterregulierens der Motordrehzahl als Reaktion auf ein Erreichen einer Mindestmotordrehzahl.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzabläufe mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -abläufe können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Abläufe können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Abläufe beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen und zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7155907 [0004]

Claims

Verfahren, umfassend: Einstellen eines Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl und eines Lenkradwinkels; und Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl Einstellen eines Betriebs des Motorkühllüfters auf Grundlage einer Motordrehzahl, die für eine erste vorbestimmte Dauer über einem Motordrehzahlschwellenwert liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters auf Grundlage eines Lenkradwinkels Einstellen eines Betriebs des Motorkühllüfters auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für die erste vorbestimmte Dauer über einem Lenkradwinkelschwellenwert liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Verringern einer Motordrehzahl auf Grundlage einer Motordrehzahl, die für eine zweite vorbestimmte Dauer, die länger ist als die erste vorbestimmte Dauer, über dem Motordrehzahlschwellenwert liegt, und ferner auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für die zweite vorbestimmte Dauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verringern einer Motordrehzahl Verringern einer Motordrehzahl auf eine erste vorbestimmte Motordrehzahl umfasst, die niedriger ist als der Motordrehzahlschwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die erste vorbestimmte Drehzahl, Verringern der Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Zwischenmotordrehzahl, die niedriger ist als die erste vorbestimmte Motordrehzahl, auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Zwischendauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: Nach dem Verringern der Motordrehzahl auf die vorbestimmte Zwischendrehzahl, aktives Herunterregulieren der Motordrehzahl auf Grundlage eines Lenkradwinkels, der für eine vorbestimmte Maximaldauer größer ist als der Lenkradwinkelschwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Beenden des aktiven Herunterregulierens der Motordrehzahl als Reaktion auf ein Erreichen einer Mindestmotordrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Beenden des aktiven Herunterregulierens der Motordrehzahl als Reaktion auf ein Gleichbleiben oder Abnehmens des Lenkradwinkels.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Betriebs eines Motorkühllüfters nicht auf einer Temperatur eines Servolenkfluids basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer Betreiben des Motorkühllüfters mit einer vorbestimmten Drehzahl für eine Dauer auf Grundlage des Lenkradwinkels und der Motordrehzahl umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben des Motorkühllüfters für eine Dauer Überschreiben einer aktuellen Motorkühllüfterbetriebslogik für die Dauer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Zurückkehren zu einer Steuerung des Motorkühllüfters mit einer vorhergehenden Motorkühllüfterbetriebslogik nach der Dauer.
System für einen Motor, umfassend: ein Motorkühlsystem, das zumindest einen Motorkühllüfter beinhaltet; ein Lenkrad, das an ein hydraulisches Servolenksystem gekoppelt ist, das einen Servolenkfluidkühler beinhaltet; eine Steuerung, die konfiguriert ist, um Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Empfangen einer Angabe einer Motordrehzahl; Empfangen einer Angabe eines Lenkradwinkels; Überschreiben einer aktuellen Motorkühllüfterlogik als Reaktion auf einen Zustand, in dem die Motordrehzahl für länger als eine erste Dauer größer ist als ein Motordrehzahlschwellenwert und in dem der Lenkradwinkel für länger als die erste Dauer größer ist als ein Lenkradwinkelschwellenwert; und Einstellen eines Betriebs des Motorkühllüfters für eine zweite Dauer auf Grundlage der Motordrehzahl und des Lenkradwinkels.
System nach Anspruch 14, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Zurückkehren zu einer vorhergehenden Motorkühllüfterlogik nach der zweiten Dauer; und Beibehalten einer aktuellen Motorkühllüfterlogik als Reaktion auf eine Motordrehzahl, die niedriger ist als der Motordrehzahlschwellenwert, oder einen Lenkradwinkel, der niedriger ist als der Lenkradwinkelschwellenwert.