DE102017207480A1

DE102017207480A1 - Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017207480A1
Application number: DE102017207480.9A
Authority: DE
Inventors: Karl Movsisyan; Georg Movsisyan
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-05-04
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-11-08

Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Hybridantrieb mindestens einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor aufweist, insbesondere eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor. Zur Bereitstellung eines zuverlässigen Verfahrens werden die folgenden Schritte vorgeschlagen: Bestimmung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs, Bestimmung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs, datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs, und datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs.

Description

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Hybridantrieb mindestens einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor aufweist, insbesondere eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bekannten Hybridfahrzeugen wird ein einziger Kilometerzähler für das Kraftfahrzeug bzw. für den gesamten Antriebsstrang verwendet. Je nach Hybridantriebstyp und Fahrmodus bzw. Betriebspunkt sind der Verbrennungsmotor, die elektrische Maschine bzw. E-Maschine und das Getriebe bzw. gegebenenfalls die verschiedenen Getriebe aktiv, d.h. sie werden betrieben, oder in dem betreffenden Fahrmodus inaktiv, d.h. sie werden nicht betrieben.
In nachteiliger Weise wird die Laufleistung von E-Maschine und Verbrennungsmotor, insbesondere im Sinne der zurückgelegten Wegstrecke oder der Betriebsdauer, nicht separat betrachtet. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs hat keine Informationen über die aktuellen Laufleistungen von E-Maschine und Verbrennungsmotor, sondern erhält nur eine Information über die Gesamtlaufleistung für das Kraftfahrzeug bzw. für den kompletten Antriebsstrang.
Bei einem Verkauf des Kraftfahrzeugs bzw. von Einzelteilen des hybriden Antriebsstrangs können keine genauen Angaben über die exakte Laufleistung der einzelnen Komponenten Verbrennungsmaschine, E-Maschine und gegebenenfalls Getriebe etc. gemacht werden. Es ist schwierig Wartungsintervalle für die einzelnen Komponenten zu beachten, weil lediglich die Gesamtlaufleistung bekannt ist. Für konventionelle, nicht hybride Antriebsstränge ist diese Vorgehensweise ausreichend, weil alle Komponenten permanent betrieben werden, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Bei hybriden Antriebssträngen werden verschiedene Antriebskombinationen mit verschiedenen Betriebsstrategien verwendet, bei der die bekannte Vorgehensweise für konventionelle Antriebsstränge nicht genau genug bzw. unzulässig ist. Beispielsweise ist bei geringer Nutzung der E-Maschine bzw. des Akkumulators für den Antrieb des Kraftfahrzeugs der jeweilige Verschleiß dieser einzelnen Komponenten auf der Basis der Gesamtlaufleistung nicht ersichtlich. Die Nutzung der jeweiligen Komponenten des hybriden Antriebsstrangs ist insbesondere abhängig von der Zeitdauer der Benutzung der verschiedenen Antriebskombinationen bzw. Hybridkonzepte, der Zeitdauer der Benutzung der verschiedenen Betriebsstrategien, dem Typus des jeweiligen Fahrers, den jeweils zurückgelegten Streckenarten, wie Stadt, Landstraße, Autobahn, etc.
Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines zuverlässigen Verfahrens zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Hybridantrieb mindestens einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor aufweist, insbesondere eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor.
Erfindungsgemäß sind die folgenden Schritte vorgesehen:

- Bestimmung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs,
- Bestimmung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs,
- datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs, und
- datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Bereitstellung eines zuverlässigen Verfahrens zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs in vorteilhafter Weise ermöglicht.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente ganz oder teilweise durch die Zeitdauer bzw. Gesamtzeitdauer des Betriebs der betreffenden Komponente bestimmt ist.
Alternativ oder ergänzend ist bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente ganz oder teilweise durch die von dem Kraftfahrzeug unter Beteiligung der betreffenden Komponente zurückgelegte Wegstrecke bestimmt ist.
Alternativ oder ergänzend ist bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente durch die jeweils zurückgelegten unterschiedlichen Wegstrecken bzw. Streckenarten, wie innerorts, außerorts bzw. Autobahn, bestimmt ist.
Alternativ oder ergänzend ist bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente eine Laufleistung darstellt, in die die Zeitdauer bzw. Gesamtzeitdauer des Betriebs der betreffenden Komponente und die von dem Kraftfahrzeug unter Beteiligung der betreffenden Komponente zurückgelegte Wegstrecke gewichtet eingeht.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise die Berücksichtigung unterschiedlichster Arten von Laufleistungen und damit eine zuverlässige Prognose über den Wartungsbedarf der einzelnen Komponenten des hybriden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die datentechnisch bereitgestellten aktuellen Laufleistungen der ersten und/oder zweiten Komponente des Hybridantriebs zu visualisieren, insbesondere für den Fahrer und/oder im Zusammenhang mit der Durchführung einer Wartungsmaßnahme.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die datentechnische Übermittlung der datentechnisch bereitgestellten aktuellen Laufleistung der ersten und/oder zweiten Komponente des Hybridantriebs an ein programmierbares Steuergerät des Kraftfahrzeugs vorgesehen, das mit einem Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes der ersten und/oder zweiten Komponente datentechnisch versehen ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes des Verbrennungsmotors auf der in bekannter Weise berechneten Laufleistung bis zum voraussichtlich erforderlichen Motorölwechsel basiert.
Entsprechend einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes eines Getriebes auf der in bekannter Weise berechneten Laufleistung bis zum voraussichtlich erforderlichen Getriebeölwechsel basiert.
Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden Schritte vorgesehen:

- Vergleich der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs mit einer ersten Referenz-Laufleistung, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät,
- Vergleich der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs mit einer zweiten Referenz-Laufleistung, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät, und
- datentechnische Ausgabe eines in Bezug auf die betroffene erste und/oder zweite Komponente individualisierten Wartungshinweises, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät des Kraftfahrzeugs.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die erste Komponente des Hybridantriebs ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Wasserstoff-, Gas-, Diesel- oder Benzin-Motor und die zweite Komponente ein Elektromotor und/oder ein Getriebe zur Kopplung der Antriebsmotoren und/oder ein Speicher für elektrische Energie ist, wie insbesondere ein dem Antrieb des Kraftfahrzeugs dienender Akkumulator ist, vorzugsweise ein mittels Rekuperation ladbarer Akkumulator.
Die Erfindung schlägt zudem ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs vor, das an der Ausführung mindestens eines Schritts eines erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligt ist.
In dem erfindungsgemäßen Steuergerät kann ein Algorithmus implementiert werden, welcher die Laufleistung der E-Maschine, des Verbrennungsmotors und der Getriebe des hybriden Antriebsstrangs aufzeichnet und die Schädigung, den Verschleiß, den Nutzungsgrad etc. für die jeweiligen Komponenten des hybriden Antriebsstrangs berechnet. Zusätzlich zum Gesamtkilometerstand kann in vorteilhafter Weise im Anzeigebedienkonzept des betreffenden Kraftfahrzeugs der Kilometerstand, die Laufleistung, die Schädigung bzw. der Verschleiß oder der Nutzungsgrad etc. für die genannten Komponenten des hybriden Antriebsstrangs angezeigt werden.
Erfindungsgemäß kann unter der Laufleistung der jeweiligen Komponente des hybriden Antriebsstrangs insbesondere die Kilometerleistung bzw. die Zeitdauer von deren Betrieb verstanden werden.
Erfindungsgemäß kann unter dem Nutzungsgrad der jeweiligen Komponente des hybriden Antriebsstrangs insbesondere der Kilometerstand der Komponente des hybriden Antriebsstrangs oder der Gesamtkilometerstand mehrerer oder aller Komponenten des hybriden Antriebsstrangs verstanden werden.
Bei der Bestimmung des Verschleißes können erfindungsgemäß insbesondere komponententypische Parameter von dem im Steuergerät implementierten Algorithmus bzw. den im Steuergerät gegebenenfalls implementierten Algorithmen berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang kann es sinnvoll sein, die notwendigen Größen über die Laufzeit hinweg aufzuzeichnen. Denkbar ist auch, dass die aufgezeichneten Daten in einer Daten-Cloud hinterlegt werden bzw. dass auch die Berechnung nicht im Fahrzeug selbst, sondern in der Cloud erfolgt und lediglich die erforderlichen Informationen über Verschleiß, Nutzungsgrad etc. an das Kraftfahrzeug übertragen bzw. dem Fahrer zur Anzeige gebracht werden, zum Beispiel über ein in den Datentransfer eingebundenes Smartphone etc.
Weiter kann bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Anzahl der Ladungen des Akkumulators aufgezeichnet und dabei zwischen Rekuperation, Laden an der Ladestation@Home (230 Volt in Europa , 120 Volt in den USA etc.) und Laden an einer Schnellladestation unterschieden wird. Diese Informationen können in vorteilhafter Weise für die Schädigungsrechnung des Akkumulators herangezogen werden.
Für hybride Fahrzeuge bietet der erfindungsgemäße intelligente Kilometerzähler bzw. das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile hinsichtlich der genauen Erfassung der Laufleistung bzw. des Verschleißes der einzelnen Komponenten des hybriden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere des elektrischen oder mechanischen Antriebsstrangs, je nach Ausprägung im betreffenden Hybridfahrzeug.
Diese Informationen können insbesondere genutzt werden, um dem Kunden bzw. Fahrer des Hybridfahrzeugs Statusmeldungen über den Zustand bzw. die Laufleistung der einzelnen Komponenten im Anzeigebedienkonzept des betreffenden Kraftfahrzeugs anzuzeigen. Bei einer ungünstigen Nutzung können Warnhinweise ausgegeben werden, wie zum Beispiel bei zu häufiger Ladung des Akkumulators an einer Schnellladestation. Die Informationen können verwendet werden, um Wartungsintervalle in Abhängigkeit von dem Verschleiß zu ermitteln und den Kunden aufzufordern, eine Werkstatt aufzusuchen. Die Informationen können auch genutzt werden, um den Restwert der einzelnen Komponenten des hybriden Antriebsstrangs zu bestimmen. Ferner können anonymisierte Daten bezüglich der Belastung, der Verwendung bzw. des Verschleißes der Komponenten des hybriden Antriebsstrangs im Gesamtfahrzeug unter realen Betriebsbedingungen (Kundenverhalten) gesammelt werden, um die Komponenten für die nächste Fahrzeuggeneration in Anlehnung an realere Belastungszyklen etc. weiterzuentwickeln.
Weiter ermöglicht die Erfindung die Bereitstellung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Fahrzeug, mit einem Hybridantrieb, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Steuergerät.
Schließlich ermöglicht die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors, der den Ablauf mindestens eines Schritts eines erfindungsgemäßen Verfahrens bewirkt.

Claims

Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Hybridantrieb mindestens einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor aufweist, insbesondere eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Bestimmung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs, - Bestimmung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs, - datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs, und - datentechnische Bereitstellung der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente ganz oder teilweise durch die Zeitdauer bzw. Gesamtzeitdauer des Betriebs der betreffenden Komponente bestimmt ist.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente ganz oder teilweise durch die von dem Kraftfahrzeug unter Beteiligung der betreffenden Komponente zurückgelegte Wegstrecke bestimmt ist.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente durch die jeweils zurückgelegten unterschiedlichen Wegstrecken bzw. Streckenarten, wie innerorts, außerorts bzw. Autobahn, bestimmt ist.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufleistung der betreffenden Komponente eine Laufleistung darstellt, in die die Zeitdauer bzw. Gesamtzeitdauer des Betriebs der betreffenden Komponente und die von dem Kraftfahrzeug unter Beteiligung der betreffenden Komponente zurückgelegte Wegstrecke gewichtet eingeht.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Visualisierung der datentechnisch bereitgestellten aktuellen Laufleistung der ersten und/oder zweiten Komponente des Hybridantriebs.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die datentechnische Übermittlung der datentechnisch bereitgestellten aktuellen Laufleistung der ersten und/oder zweiten Komponente des Hybridantriebs an ein programmierbares Steuergerät des Kraftfahrzeugs, das mit einem Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes der ersten und/oder zweiten Komponente datentechnisch versehen ist.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes des Verbrennungsmotors auf der in bekannter Weise berechneten Laufleistung bis zum Motorölwechsel basiert.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus zur Berechnung des Verschleißes eines Getriebes auf der in bekannter Weise berechneten Laufleistung bis zum Getriebeölwechsel basiert.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Vergleich der aktuellen Laufleistung der ersten Komponente des Hybridantriebs mit einer ersten Referenz-Laufleistung, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät, - Vergleich der aktuellen Laufleistung der zweiten Komponente des Hybridantriebs mit einer zweiten Referenz-Laufleistung, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät, und - datentechnische Ausgabe eines in Bezug auf die betroffene erste und/oder zweite Komponente individualisierten Wartungshinweises, vorzugsweise durch das programmierbare Steuergerät des Kraftfahrzeugs.
Verfahren zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente des Hybridantriebs ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Wasserstoff-, Gas-, Diesel- oder Benzin-Motor und die zweite Komponente ein Elektromotor und/oder ein Getriebe zur Kopplung der Antriebsmotoren und/oder ein Speicher für elektrische Energie ist, wie insbesondere ein durch Rekuperation ladbarer Akkumulator.
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug zur Feststellung des individuellen Bedarfs einer Wartung von mindestens zwei Komponenten eines Hybridantriebs, dadurch gekennzeichnet, dass es an der Ausführung mindestens eines Schritts der vorstehenden Verfahren beteiligt ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere ein zwei- oder vierrädriges Fahrzeug, mit einem Hybridantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Computerprogrammprodukt zur Steuerung mindestens eines Prozessors, der den Ablauf mindestens eines Schritts eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche bewirkt, vorzugsweise zur Steuerung eines Steuergeräts nach einem der vorstehenden Ansprüche.