DE102019122657A1 - Aufwärmen von motoröl unter verwendung von induktivem erwärmen - Google Patents

Aufwärmen von motoröl unter verwendung von induktivem erwärmen Download PDF

Info

Publication number
DE102019122657A1
DE102019122657A1 DE102019122657.0A DE102019122657A DE102019122657A1 DE 102019122657 A1 DE102019122657 A1 DE 102019122657A1 DE 102019122657 A DE102019122657 A DE 102019122657A DE 102019122657 A1 DE102019122657 A1 DE 102019122657A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
vehicle
oil
engine oil
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019122657.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Aed Dudar
Kenneth J. Miller
Thomas G. Leone
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102019122657A1 publication Critical patent/DE102019122657A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
    • F01M5/021—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/001—Heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
    • F01M5/007—Thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
    • F01M5/025—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by prelubricating, e.g. using an accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/58—Departure time prediction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/112—Batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M2005/008—Lubrication means facilitating engine starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/023—Temperature of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2250/00—Measuring
    • F16N2250/08—Temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Offenbarung stellt ein Aufwärmen von Motoröl unter Verwendung von induktivem Erwärmen bereit. Es sind Verfahren und Systeme zum präventiven Erwärmen von Motoröl vor einem Motorstart unter Verwendung einer induktiven Heizmatte bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Koppeln eines Magnetfelds zwischen einer Primärspule, die in der induktiven Heizmatte untergebracht ist, und einer Eisenölwanne beinhalten, um in der Ölwanne enthaltenes Motoröl induktiv zu erwärmen. Während eine Motoröltemperatur über einer Schwellenwerttemperatur gehalten wird, kann erwärmtes Motoröl dann durch Motorkomponenten zirkuliert werden, um den Motor vor dem Motorstart aufzuwärmen.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Aufwärmen von Motoröl und Motor vor dem Fahrzeugbetrieb unter Verwendung induktiven Erwärmens.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Viskositäten von Motorölen (Motoröl und Getriebeöl) haben direkte Auswirkungen auf die Reibung von Motor und Getriebe, die sich wiederum auf die Leerlaufdrehzahl des Motors, die Motordrehmomentausgabe und auf Gangwechsel auswirken. Bei geringeren Temperaturen können sich die Viskositäten der Motoröle umgekehrt proportional (logarithmisch) zur Temperatur verhalten. Zum Beispiel können bei geringeren Temperaturen (höhere Viskosität) eine erhöhte Drosselöffnung (Motorluftstrom) und Kraftstoff benötigt werden, um eine bestimmte Motorleerlaufdrehzahl oder Motordrehmomentausgabe im Vergleich zum Laufen desselben Motors bei einer höheren Temperatur (geringere Viskosität) zu erreichen. Ferner können sich Motorstarts bei geringen Umgebungstemperaturen (Kaltstarts) negativ auf die Emissionsqualität auswirken.
  • Es werden unterschiedliche Ansätze für das beschleunigte Erwärmen von Motoröl und Motor während eines Motorstarts bereitgestellt. In einem beispielhaften Ansatz zeigt Puziss, wie in der U.S.-Patentschrift Nr. 4499365 gezeigt, eine tragbare Heizung zum Erwärmen eines Unterbodens eines Fahrzeugs während kalter Wetterlagen. Durch das Zuführen von Wärme zum Unterboden durch das Verwenden eines Strahlungsenergiegenerators, wie etwa einer Infrarotlampe oder einem elektrischen Widerstandselement, können die Motorölwanne und/oder das Kurbelgehäuse erwärmt werden.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Nachteile im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten Ansatz erkannt. Als ein Beispiel kann der Motor in einem Plug-in-Hybridfahrzeug für einen erheblichen Abschnitt eines Fahrzyklus nicht betrieben werden. Deshalb ist möglicherweise keine überschüssige Motorwärme verfügbar, um das Motoröl aufzuwärmen. Deshalb muss möglicherweise die tragbare Heizung über einen längeren Zeitraum verwendet werden, um das Motoröl zu erwärmen. Das Verwenden einer externen Heizung kann den Blindverlust von Batterieleistung erhöhen, wodurch die rein elektrische Reichweite des Fahrzeugs gesenkt und der Kraftstoffverbrauch erhöht werden.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder haben in dieser Schrift erkannt, dass die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Motorverfahren gelöst werden, das Folgendes umfasst: vor einem Motorstart, das induktive Erwärmen des Motoröls durch das Koppeln eines Magnetfelds zwischen einer Primärspule, die sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet, und einer Eisenölwanne oder einem Eisenelement, das an die Ölwanne gekoppelt ist, und das Zirkulieren erwärmten Motoröls von der Ölwanne durch einen oder mehrere Motorkomponenten während des Erwärmens. Auf diese Art können durch das induktive Erwärmen einer Motorölwanne unter Verwendung einer Ladematte Motoröle und der Motor präventiv vor dem Motorbetrieb aufgewärmt werden.
  • Als ein Beispiel kann eine induktive Ladematte zum drahtlosen Laden einer Batterie eines Plug-in-Hybridfahrzeugs verwendet werden. Wenn ein Fahrzeug auf der Ladematte geparkt wird, kann die fahrzeuginternen Batterie induktiv geladen werden, ohne das Fahrzeug physisch anstecken zu müssen. Während des Ladens der Batterie kann ein Magnetfeld zwischen einer Primärspule, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (auf der Ladematte), und einer Sekundärspule, die sich im Fahrzeug befindet, erzeugt werden. Das Magnetfeld von der Primärspule kann ferner an eine Eisenmotorölwanne oder ein Eisenelement gekoppelt sein, das an die Wanne gekoppelt ist. Das Magnetfeld kann veranlassen, dass Wirbelströme in der Eisenölwanne oder einem Eisenelement induziert werden, das an die Wanne gekoppelt ist, wodurch Wärme erzeugt wird. Autonome Fahrzeuge können in der Lage sein, die Fahrzeugkarosserie selbständig über der Ladematte zum Wiederaufladen der Batterie und/oder zum Aufwärmen von Motorölen vor einem geplanten Fahrzeugbetrieb auszurichten. Sobald sich die Temperatur des Motoröls über eine Schwellenwerttemperatur erhöht, kann das erwärmte Motoröl durch die Motorkomponenten zirkuliert werden, um den Motor vor einem tatsächlichen Motorstart präventiv zu erwärmen. Während der Zirkulation durch den Motor, kann die Ölzirkulation durch den Motor, wenn die Öltemperatur unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, abgeschaltet werden und das Öl kann weiter erwärmt werden, bis sich die Öltemperatur auf die Schwellenwerttemperatur erhöht.
  • Auf diese Art kann die Motorreibung durch das präventive Aufwärmen von Motoröl und Motor über induktives Erwärmen während des Motorstarts verringert werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Motors verbessert. Durch das Erwärmen des Motors vor einem Motorstart können die Kaltstartemissionen verringert werden. Die technische Auswirkung des Verwendens einer Ladematte zum induktiven Erwärmen der Motorölwanne ist, dass das Erwärmen des Motors und der Motorölwanne ohne zusätzliche Hardware erreicht werden kann. Deshalb muss die Batterieladung möglicherweise nicht zum Betreiben einer zusätzlichen Heizung eingesetzt werden. Durch das Verwenden von Selbstfahrfunktionen eines autonomen Fahrzeugs kann das Aufwärmen des Motoröls vor einem geplanten Fahrzeugstart ohne das Eingreifen eines Fahrzeugführers ausgeführt werden. Insgesamt können durch das effektive Aufwärmen des Motors und des Motoröls vor dem Motorbetrieb die Betriebsreichweite eines Plug-in-Hybridfahrzeugs, der Kraftstoffverbrauch und die Emissionsqualität verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die vorangehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
    • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugsystem mit einer Motorölwanne.
    • 3 zeigt schematisch ein induktives Ladesystem für ein Fahrzeug.
    • 4 veranschaulicht schematisch ein Blockschaubild eines beispielhaften Systems zum autonomen Fahren.
    • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Aufwärmen von Motoröl und Motor über induktives Erwärmen.
    • 6 zeigt eine Zeitachse eines beispielhaften induktiven Erwärmens einer Motorölwanne.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum präventiven Aufwärmen von Motoröl und Motor über induktives Erwärmen unter Verwendung einer externen Ladematte.
  • Die Systeme und Verfahren können auf ein Fahrzeugsystem angewendet werden, das zum induktiven Laden der Fahrzeugbatterie und zum induktiven Erwärmen der Motorölwanne in der Lage ist, wie etwa das in 1 dargestellte Hybridfahrzeugsystem. In einem Beispiel kann eine Primärspule, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, in unmittelbarer Nähe zur Motorölwanne positioniert sein, wobei die Motorölwanne an den Motor gekoppelt ist, wie in 2 dargestellt. Eine Wechselstrom-(alternating current - AC-)leistungsquelle kann der Primärspule Leistung zuführen, wodurch derartig ein Magnetfeld erzeugt wird, dass eine Wechselstrom in einer Sekundärspule induziert wird, der dann in Gleichstrom (direct current - DC) zum Laden einer Batterie umgewandelt werden kann, wie in 3 dargestellt. Ferner kann das von der Primärspule erzeugte Magnetfeld Wirbelströme an der Motorölwanne produzieren, wodurch die Motorölwanne erwärmt wird. Das Positionieren des Fahrzeugs auf einer Ladematte kann in einigen Beispielen von einem autonomen Fahrzeug ohne Insassen ausgeführt werden, wobei 4 ein beispielhaftes autonomes Fahrzeugsteuersystem darstellt. Eine Motorsteuerung kann dazu konfiguriert sein, ein Steuerprogramm durchzuführen, wie etwa das beispielhafte Programm aus 5, um Motoröl induktiv zu erwärmen und dann das erwärmte Motoröl durch den Motor zu zirkulieren, um den Motor vor einem Motorstart aufzuwärmen. In 6 ist ein beispielhaftes Erwärmen des Motoröls und des Motors gezeigt.
  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Verbrennungsmotor 110 eine Brennkraftmaschine und der Elektromotor 120 umfasst einen Elektromotor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle als der Motor 110 zu nutzen oder zu verbrauchen. Beispielsweise kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu produzieren, wohingegen der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu produzieren. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle - HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem unterliegt, eine Reihe verschiedener Betriebsmodi nutzen. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Motor 110 in einem ausgeschalteten Zustand (auf einen abgeschalteten Zustand eingestellt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff im Motor unterbrochen ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über das Antriebsrad 130 antreiben, während der Motor 110 abgeschaltet ist, wie durch den Pfeil 122 angezeigt.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen abgeschalteten Zustand eingestellt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, die Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment vom Antriebsrad 130 aufnehmen, wie durch den Pfeil 122 angezeigt, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 124 angezeigt. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen jedoch kann der Generator 160 stattdessen ein Raddrehmoment vom Antriebsrad 130 aufnehmen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 162 angezeigt.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus dem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 142 angezeigt. Zum Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angezeigt, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angezeigt. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als paralleles Fahrzeugantriebssystem bezeichnet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in einigen Ausführungsformen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz Antriebsräder antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz Antriebsräder antreiben kann.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugsystem 100 als in Reihe geschaltetes Fahrzeugantriebssystem konfiguriert sein, bei dem der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Stattdessen kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Strom zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angezeigt. Zum Beispiel kann der Motor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angezeigt, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angezeigt, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angezeigt, elektrische Energie zuführen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Motor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks zum Speichern von Kraftstoff im Fahrzeug beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, die unter anderem Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe beinhalten. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen im Fahrzeug gespeichert sein. Der Motor 110 kann eine Motorölwanne 144 beinhalten, die Motoröl enthält. Während des Motorbetriebs kann Motoröl von der Motorölwanne 144 durch die Motorkomponenten zirkuliert werden, um die Motorkomponenten zu schmieren und Reibung zu verringern. Durch das Verringern von Reibung zwischen Motorkomponenten, wie etwa zwischen den Zylinderwänden und dem Kolben kann der Energieverbrauch verringert und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Bei höheren Temperaturen kann das Motoröl eine geringere Viskosität aufweisen, was zu einer besseren Schmierfunktion führt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern zugeführt werden kann, die sich im Fahrzeug befinden (außer dem Elektromotor), welche die Fahrgastraumheizung und Klimatisierung, Motorstart, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme des Fahrgastraums etc. beinhalten. Als ein nichteinschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine(n) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
  • Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Das Steuersystem 190 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Anzeige einer durch einen Fahrzeugführer angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung vom Pedalstellungssensor 194 empfangen, der mit dem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Gaspedal beziehen.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann regelmäßig elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist). Als ein nichteinschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel für elektrische Energie (nicht gezeigt) zugeführt werden kann. Während das Fahrzeugantriebssystem zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird, kann das elektrische Übertragungskabel zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge elektrischer Energie, der als Ladezustand (State of Charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
  • In anderen Ausführungsformen kann die physische Verbindung zwischen der Leistungsquelle 180 und dem Fahrzeug über ein elektrisches Übertragungskabel weggelassen werden, wobei elektrische Energie drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. In einem Beispiel kann die Wechselstrom-(AC-)leistungsquelle 180 einer Ladematte 189 über ein elektrisches Übertragungskabel 182 Leistung zuführen. Wechselstromleistung, die der Ladematte 189 zugeführt wurde, kann ein Magnetfeld 188 erzeugen, das an das Fahrzeug übermittelt werden kann, angezeigt durch Pfeil 184, wobei der Wechselstrom über einen AC-DC-Gleichrichter 155 zur Speicherung in einer Energiespeichervorrichtung 150 in Gleichstrom umgewandelt werden kann. Somit kann elektrische Energie drahtlos von der Leistungsquelle 180 über elektromagnetische Induktion aufgenommen werden. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie von der Leistungsquelle 180 über einen beliebigen Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 von einer Leistungsquelle empfangen kann, die nicht Teil des Fahrzeugs darstellt. Auf diese Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
  • In einem Beispiel kann die Ladematte 189 in unmittelbarer Nähe zur Motorölwanne 144 positioniert sein. Wenn die Motorölwanne 144 aus einem eisenhaltigen Material besteht, wie die Ölwanne eines PHEV, kann das Magnetfeld 188, das durch die Ladematte 189 erzeugt wird, die Ölwanne 144 induktiv erwärmen, durch Pfeil 186 angezeigt. In anderen Beispielen, zum Beispiel bei einer Motorölwanne, die aus Aluminium oder Kunststoff besteht, kann das Magnetfeld 188, das während eines induktiven Ladevorgangs erzeugt wird, an ein Eisenelement (nicht gezeigt) gekoppelt sein, das wiederum derartig an die Motorölwanne gekoppelt ist, dass die Ölwanne wiederum erwärmt wird. Wie nachfolgend ausführlicher im Hinblick auf die in den 2-3 erörterten Systeme und das im Hinblick auf 5 beschriebene Verfahren beschrieben werden wird, kann das induktive Erwärmen der Motorölwanne 144 das präventive Erwärmen des Motoröls und des Motors vor einem anstehenden Motorbetrieb erleichtern. In einem Beispiel kann Getriebeöl ebenfalls durch das Magnetfeld 188, das durch die Ladematte 189 erzeugt wurde, induktiv erwärmt werden, wenn eine Ölwanne, die Getriebeöl enthält, so ausgestaltet ist, das sich nahe dem Fahrzeugboden befindet.
  • 2 ist eine schematische Darstellung 200, die einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Automobils beinhaltet sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 232 über eine Eingabevorrichtung 230 gesteuert werden. In diesem Beispiel gehören zur Eingabevorrichtung 230 ein Gaspedal und ein Pedalstellungssensor 234 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Eine Brennkammer (d. h. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 abführen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein entsprechendes Einlassventil 52 und Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile aufweisen.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 durch Nockenbetätigung über entsprechende Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und können eines oder mehrere der folgenden Systeme nutzen: System zum Umschalten des Nockenprofils (cam profile switching - CPS), zur veränderlichen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), zur veränderlichen Ventilansteuerung (variable valve timing - WT) und/oder zum veränderlichen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Zum Beispiel kann der Ventilbetrieb als Teil einer Minderung vor der Zündung oder von Motorklopfminderungsvorgängen variiert werden. Die Stellung des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch die Ventilstellungssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil beinhalten, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, die CPS- und/oder VCT-Systeme beinhaltet.
  • In einem Beispiel sind die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 veränderliche Nockenansteuerungssysteme, welche die Nockenversteller 286 und 287 beinhalten, die über Öl von einer Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom hydraulisch betätigt werden. Unter bestimmten Umständen kann eine Ausgabeströmungsrate von der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom verändert werden, um eine Reaktionszeit für die Nockenversteller 286 und 287 zu steuern, um eine Stellung der Nocken auf Grundlage von Betriebsbedingungen zu ändern. Zum Beispiel kann unter hohen Motorlasten die Ausgabeströmungsrate der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom erhöht werden, so dass die Nockenversteller 286 und 287 die Stellung schneller ändern und dementsprechend eine Stellung der Nocken schneller als unter geringen Motorlasten ändern.
  • Der Motor 10 kann ferner eine Verdichtungsvorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor beinhalten, der mindestens einen Verdichter 262 beinhaltet, der entlang des Ansaugkrümmers 44 angeordnet ist. Im Falle eines Turboladers kann der Verdichter 262 zumindest teilweise durch eine Turbine 264 (z. B. über eine Welle), die entlang eines Abgaskanals 48 angeordnet ist, angetrieben werden. Im Falle eines Kompressors kann der Verdichter 262 mindestens teilweise vom Motor und/oder einer elektrischen Maschine angetrieben werden und beinhaltet möglicherweise keine Turbine. Daher kann der Verdichtungsgrad, der einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Kompressor bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 variiert werden. Ein Ladeluftdrucksensor 223 kann dem Verdichter hinter dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, um der Steuerung 12 ein Ladedruck-(Boost-)signal bereitzustellen.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann zum Beispiel an der Seite der Brennkammer oder an der Oberseite der Brennkammer montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die im Ansaugkrümmer 44 in einer Anordnung angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal vor der Brennkammer 30 bereitstellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann gesteuert werden, um die Kraftstoffeinspritzung in verschiedene Zylinder gemäß den Betriebsbedingungen zu variieren. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 befehlen, dass die Kraftstoffeinspritzung in einem oder mehreren Zylindern als Teil von Minderungsvorgängen vor der Zündung angehalten wird, so dass der Brennkammer 30 ermöglicht wird abzukühlen. Ferner können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 in Verbindung mit dem Anhalten der Kraftstoffeinspritzung geöffnet werden, um Ansaugluft für zusätzliches Kühlen bereitzustellen.
  • Der Ansaugkanal 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 beinhalten. In diesem konkreten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, was eine Auslegung ist, die normalerweise als elektronische Drosselsteuerung (Electronic Throttle Control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Art kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Einlassluft zu variieren, die der Brennkammer 30 neben anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch das Drosselstellungssignal TP bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 42 kann einen Luftmassensensor 220 und einen Krümmerluftdrucksensor 222 zum Bereitstellen der entsprechenden Signale MAF und MAP für die Steuerung 12 beinhalten.
  • Unter ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 88 der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Frühzündsignal SA (Spark Advance) von der Steuerung 12 bereitstellen. Die Steuerung 12 kann das Signal SA auf Grundlage von Betriebsbedingungen variieren. Zum Beispiel kann die Steuerung das Signal SA verzögern, um den Zündfunken als Reaktion auf eine Anzeige von Motorklopfen als Teil von Motorklopfminderungsvorgängen zu verzögern. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, kann die Brennkammer 30 oder können eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einigen Ausführungsformen in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
  • Motoröl kann in einer Ölwanne (wie etwa ein Behälter 270) gelagert werden. Motoröl kann durch unterschiedliche Bereiche und/oder Komponenten des Motors 10 zirkuliert werden, um Kühlung und Schmierung bereitzustellen, wodurch Reibung zwischen Motorkomponenten verringert wird. Die Motorreibung beeinflusst wiederum die Motordrehmomentausgabe und die Motorleerlaufdrehzahl. Die Verringerung von Reibungsverlusten während des Motorbetriebs führt zu Energieerhaltung und verbessertem Kraftstoffverbrauch. Geringer Reibung verringert außerdem den Verschleiß von Motorkomponenten. Der Sensor 271 kann der Steuerung 12 eine Anzeige der Öltemperatur oder Ölviskosität bereitstellen. Ein oder mehrere dieser Sensoren können eine Anzeige einer Motoröltemperatur bereitstellen, die möglicherweise durch die 12 verwendet wird, um die Motorölmenge zu schätzen, die durch die Motorkomponenten zirkuliert werden sollen. Eine Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom kann Motoröl von der Ölwanne 270 zum Motorzylinder 30 über die Öleinspritzvorrichtung 274 zirkulieren.
  • Die Öleinspritzvorrichtung 274 kann hinter einen Ausgang der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom gekoppelt sein, um selektiv Öl von der Ölwanne 270 aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann die Öleinspritzvorrichtung 274 weggelassen werden oder sie kann in die Brennkammerwände 32 des Motorzylinders integriert sein und kann Öl von in den Wänden gebildeten Tunneln aufnehmen. Die Öleinspritzvorrichtung 274 kann dazu betrieben, um Öl von der Ölwanne 270 auf eine Unterseite des Kolbens 36 einzuspritzen. Das durch die Öleinspritzvorrichtung 274 eingespritzte Öl stellt dem Kolben 36 Kühlwirkung bereit. Außerdem wird durch das Hin- und Herbewegen des Kolbens 36 Öl in die Brennkammer 30 gezogen, um den Wänden der Brennkammer 30 Kühlwirkung bereitzustellen. Darüber hinaus stellt die Öleinspritzvorrichtung 274 Öl für die Schmierung einer Schnittstelle zwischen dem Kolben 36 und der Brennkammer 30 bereit.
  • Ein Ventil 272 kann zwischen dem Ausgang der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom und der Öleinspritzvorrichtung 274 positioniert sein, um den Strom von Öl zur Öleinspritzvorrichtung 274 zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann das Rückschlagventil in die Baugruppe der Öleinspritzvorrichtung 274 integriert sein. In einigen Ausführungsformen kann das Ventil 272 ein elektronisch betätigbares Ventil sein, dass durch die Steuerung 12 gesteuert wird. Das Ventil 272 kann betätigbar sein, um den Betrieb der Öleinspritzvorrichtung 274 einzuschalten/abzuschalten.
  • Die Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom kann an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um Drehkraft bereitzustellen, um die Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom zu betreiben. In einem Beispiel beinhaltet die Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom eine Vielzahl von internen Läufern (nicht gezeigt), die außermittig montiert sind. Mindestens einer der internen Läufer kann durch die Steuerung 12 gesteuert werden, um die Stellung dieses Läufers in Bezug auf einen oder mehrere andere Läufer zu ändern, um eine Ausgangsströmungsrate der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom anzupassen und somit den Öldruck anzupassen. Zum Beispiel kann der elektronisch gesteuerte Läufer mit einer Zahnstangenbaugruppe gekoppelt sein, die über die Steuerung 12 angepasst wird, um die Stellung des Läufers zu ändern. Die Ausgangsströmungsrate oder der Ausgangsöldruck der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom kann durch die Steuerung 12 angepasst werden, um sich verändernde Betriebszustände zu berücksichtigen, um sich verändernde Kühl- und/oder Schmierniveaus bereitzustellen. Ferner kann der Öldruckausgang von der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom angepasst werden, um den Ölverbrauch zu verringern und/oder um den Energieverbrauch durch die Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom zu verringern. Es versteht sich, dass eine beliebige geeignete Konfiguration der Ölpumpe mit veränderlichem Strom umgesetzt werden kann, um den Öldruck und/oder die Ölausgangsströmungsrate zu variieren.
  • Ferner kann die Steuerung 12 eine Anzeige des Öldrucks vom Drucksensor 278 empfangen, der hinter einer Ausgabe der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom positioniert ist. Die Öldruckanzeige kann durch die Steuerung 12 verwendet werden, um die Anpassung von Öldruck durch das Variieren einer Ausgangsströmungsrate der Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom zu steuern. Der Öldruck und die Ölströmungsraten, die durch die Ölpumpe 275 mit veränderlichem Strom ausgegeben werden, können von der Motorölviskosität abhängen. Wie vorher erörtert, können diese Faktoren die Motorreibung, wie etwa die Reibung zwischen dem Zylinder 30 und den Zylinderwänden 32, oder die Reibung zwischen der Kurbelwelle 40 und ihren Lagern beeinflussen.
  • Die Viskosität von Motoröl kann umgekehrt proportional zur Temperatur sein. Deshalb kann die Motorölviskosität während eines Motorkaltstarts hoch sein, was die Ölströmungsrate durch die Motorkomponenten veranlasst, sich im Vergleich zur Ölströmungsrate mit geringerer Motorölviskosität träge zu verhalten. Außerdem sind die Motorkomponenten während eines Kaltstarts kalt. Das Motoröl mit höherer Viskosität, das durch einen kalten Motor zirkuliert, kann Reibungsverluste im Motor erhöhen. Es ist deshalb gewünscht, die Motoröltemperatur und die Motortemperatur vor einem Motorstart präventiv zu erhöhen.
  • In einem Beispiel kann, wie vorstehend im Hinblick auf das in 1 dargestellte Fahrzeugsystem beschrieben, eine Leistungsquelle 280 an eine Ladematte 289 über ein elektrisches Übertragungskabel 282 gekoppelt sein. Die Leistung, die der Ladematte 289 zugeführt wird, kann ein Magnetfeld 288 erzeugen, das zum Fahrzeug übermittelt wird, um eine Fahrzeugbatterie drahtlos über einen induktiven Ladevorgang zu laden. Wenn das Fahrzeug über der Ladematte 289 positioniert ist, kann eine Eisenmotorölwanne 270 induktiv erwärmt werden, angezeigt durch den Pfeil 283, wobei Wärme, die in der Motorölwanne 270 erzeugt wird, wiederum möglicherweise das Motoröl erwärmt. Das induktive Erwärmen von Motoröl kann beinhalten, dass das Magnetfeld, das durch die Primärspule, die in der Ladematte 289 untergebracht ist, verursacht wird, Wirbelströme an einer Fläche der Ölwanne erzeugt und die Wirbelströme Wärmeenergie zum Erwärmen des Motoröls erzeugen in der Wanne erzeugen. In anderen Beispielen, bei denen der Kraftstofftank einen Aluminium- oder Kunststoffkraftstofftank umfasst, kann ein Eisenelement stattdessen induktiv geladen werden, um den Kraftstofftank zu erwärmen.
  • In einem Beispiel kann das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug sein und unmittelbar vor dem induktiven Erwärmen des Motoröls kann das autonome Fahrzeug ohne Eingreifen durch einen menschlichen Fahrer bewegt werden, um die Ölwanne direkt über der Primärspule der Ladematte 289 zu positionieren. Als Reaktion darauf, dass sich die Motoröltemperatur auf über der Schwellenwerttemperatur erhöht, kann eine Ölpumpe betrieben werden, um Motoröl von der Ölwanne durch den Motor zu zirkulieren, wobei der Ölpumpvorgang als Reaktion auf darauf angehalten werden kann, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, und dann kann der Ölpumpenvorgang fortgeführt werden, um Motoröl als Reaktion darauf, dass sich die Motoröltemperatur auf die Schwellenwerttemperatur erhöht, durch den Motor zu zirkulieren.
  • Das präventive Erwärmen des Motoröls, kann auch vor einem Motorölwechsel vorteilhaft sein. Wie vorher erörtert, ist die Viskosität von heißem Motoröl geringer als von kaltem Motoröl und es ist schwierig, kaltes Motoröl mit hoher Viskosität während der Wartung abzulassen. In einem Beispiel kann die Ölwanne, wenn ein Motorölwechsel ansteht und ein Fahrzyklus zu einer Werkstatt geplant wurde, induktiv vor dem Motorstart erwärmt werden. Durch das präventive Erwärmen des Motoröls, bevor das Fahrzeug die Werkstatt erreicht, kann während der Wartung des Motors das Ablassen von heißem Motoröl mit geringer Viskosität verbessert werden.
  • Der Abgassensor 226 ist als an den Abgaskanal 48 hinter eine Emissionssteuervorrichtung 70 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 226 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases sein, wie etwa eine lineare Lambda-Sonde oder UEGO (Universal- oder Weitbereich-Abgas-Sauerstoff), eine binäre Lambda-Sonde oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist entlang eines Abgaskanals 48 hinter dem Abgassensor 226 angeordnet gezeigt Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, unterschiedliche andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 durch Betreiben von mindestens einem Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Betriebs des Motors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 202, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 204, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 208, Keep-Alive-Speicher 210 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen unterschiedliche Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, die eine Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (Mass Air Flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 220; eines Profilzündungsaufnahmesignals (Profile Ignition Pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 218 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselstellung (Throttle Position - TP) von einem Drosselstellungssensor 291; einer Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 212; einer Motoröltemperatur vom Temperatursensor 271; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (Manifold Absolute Pressure - MAP) vom Sensor 222 beinhalten. Ein Motordrehzahlsignal, RPM (Revolutions Per Minute), kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Ein Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Anzeige von Vakuum oder Druck im Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor eine Anzeige des Motordrehmoments bereitstellen. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der erfassten Motordrehzahl eine Schätzung der Ladung (die Luft beinhaltet) bereitstellen, die in den Zylinder eingeleitet wurde. In einem Beispiel kann der Sensor 218, der auch als Motordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorgegebene Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle produzieren. Darüber hinaus können diese Sensoren verwendet werden, um eine Anzeige der Motorlast abzuleiten.
  • Die Steuerung 12 kann Eingangsdaten von den unterschiedlichen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und verschiedene Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes gemäß eines oder mehrerer Programme auslösen. Die Aktoren können die Strömungsölpumpe 275, das Einlassventil 52, das Auslassventil 54 und das Motorölströmungssteuerventil 272 beinhalten. In einem Beispiel kann die Steuerung 12 vor dem Motorstart und während des induktiven Aufwärmens des Motoröls die Motoröltemperatur über den Temperatursensor 271 überwachen und als Reaktion darauf, dass sich die Motoröltemperatur auf über eine Schwellenwerttemperatur erhöht, die Pumpe 275 betätigen und das Motorölströmungssteuerventil 272 öffnen, um warmes Motoröl durch den Motor zum Aufwärmen des Motors vor dem Motorstart zu zirkulieren.
  • 3 zeigt schematisch ein Induktionsladesystem für ein Fahrzeug. Wie in dieser Figur gezeigt, beinhaltet das drahtlose Ladesystem 305 ein Fahrzeug 380, wobei das Fahrzeug ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) umfasst. In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 380 ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ohne einen Verbrennungsmotor umfassen. Das Fahrzeug 380 kann ein autonomes Fahrzeug (autonomous vehicle -AV) mit Selbstfahrfunktion sein. Details eines autonomen Fahrsystems sind im Hinblick auf 4 erörtert. Eine Wechselstrom-(AC-)leistungsquelle 365 führt einer Ladematte 350 über ein elektrisches Übertragungskabel 360 Leistung zu. Wenn die AC-Leistung 365 der Ladematte 350 zugeführt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, wobei Leistung zu einer Abnehmermatte 355 übermittelt wird, die sich berührungslos am Fahrzeug 380 befindet. Konkret enthält die Ladematte 350 eine Primärspule 310 und die Abnehmermatte 355 enthält eine Sekundärspule 315. Wenn die Primärspule elektrisch geladen wird, wird derartig ein Magnetfeld 320 erzeugt, dass ein Strom in der Sekundärspule 315 induziert wird. In der Sekundärspule induzierter Strom kann zu einem AC-DC-Gleichrichter 340 übermittelt werden, angezeigt durch den Pfeil 370, wobei Wechselstrom zum Laden einer Batterie 345 in Gleichstrom umgewandelt werden kann, angezeigt durch den Pfeil 375.
  • Die Sekundärspule 315 in der Abnehmermatte 355 kann in unmittelbarer Nähe zu einer Motorölwanne (Lagerbehälter) 335 positioniert sein. Somit kann die Primärspule, während eines induktiven Ladevorgangs, bei dem die Primärspule 310 in der Ladematte 350 in unmittelbarer Nähe zur Sekundärspule 315 in der Abnehmermatte 355 positioniert ist, ferner in unmittelbarer Nähe zur Motorölwanne 335 positioniert sein. Wenn die Motorölwanne 335 aus eisenhaltigem Material besteht, zum Beispiel die Motorölwanne aus einem PHEV, kann das sich ergebende Magnetfeld 320 von der Primärspule 310 die Motorölwanne induktiv erwärmen. Wenn alternativ die Motorölwanne nicht aus eisenhaltigem Material besteht und stattdessen zum Beispiel aus Aluminium oder Kunststoff besteht, kann das von der Primärspule 310 erzeugte Magnetfeld 320 an ein Eisenelement (nicht gezeigt) gekoppelt sein, das wiederum derartig an die Motorölwanne 335 gekoppelt ist, dass im Eisenelement erzeugte Wärme die Motorölwanne 335 erwärmen kann. In einigen Beispielen kann das Eisenelement eine Metallplatte oder bestehendes eisenhaltiges Material am Fahrzeug umfassen, zum Beispiel den Fahrzeugrahmen, Auspuff- oder Motorölwannenhalterungen.
  • Das Positionieren der Sekundärspule 315 in unmittelbarer Nähe zur Motorölwanne 335 ist möglicherweise in bestimmten Fällen aufgrund von zum Beispiel Raumbeschränkungen im Fahrzeug nicht umsetzbar. In einem derartigen Beispiel kann das von der Primärspule 310 induzierte Magnetfeld 320 möglicherweise eine Eisenmotorölwanne 335 nicht ausreichend erwärmen, oder das Magnetfeld 320 von der Primärspule 310 kann mit anderen Worten von der Eisenmotorölwanne 335 entkoppelt sein. Wie vorstehend beschrieben, kann unter derartigen Umständen das Magnetfeld 320 von der Primärspule 310 über ein Eisenelement an die Eisenmotorölwanne (oder einen Aluminium- oder Kunststofftank) gekoppelt sein. Somit kann Wärme, selbst unter Umständen, bei denen der Fahrzeugraum beschränkt ist, effektiv während eines induktiven Ladens an die Motorölwanne übertragen werden.
  • In einem Beispiel kann das Erwärmen der Motorölwanne 335 gleichzeitig mit dem Laden der Batterie 345 ausgeführt werden. In einem weiteren Beispiel kann die Motorölwanne 335 durch das Positionieren des Fahrzeugs über der Ladematte 350 induktiv erwärmt werden, selbst wenn das Laden der Batterie nicht gewünscht ist. Vor einem geplanten Motorstart kann das AV sich (ohne einen Bediener) über die Ladematte 350 manövrieren, um das Motoröl präventiv in der Wanne vor dem Motorstart zu erwärmen. Auf diese Art können das Motoröl und im Gegenzug der Motor vor einem tatsächlichen Motorstart erwärmt werden.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems für autonomes Fahren 400, das in dem vorstehend bei 1 beschriebenen Fahrzeugsystem 100 betrieben werden kann. In dieser Schrift wird das Fahrzeugsystem 100 einfach als „Fahrzeug“ bezeichnet. Das autonome Fahrsystem 400 beinhaltet, wie gezeigt, eine Benutzerschnittstellenvorrichtung 410, ein Navigationssystem 415, mindestens einen Sensor für autonomes Fahren 420 und eine Steuerung des autonomen Modus 425.
  • Die Benutzerschnittstellenvorrichtung 410 kann dazu konfiguriert sein, Fahrzeuginsassen unter Bedingungen, bei denen möglicherweise ein Fahrzeuginsasse anwesend ist, Informationen darzustellen. Es versteht sich jedoch, dass das Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen in Abwesenheit von Fahrzeuginsassen autonom betrieben werden kann.
  • Die dargestellten Informationen können akustische Informationen oder optische Informationen beinhalten. Außerdem kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 410 dazu konfiguriert sein, Benutzereingaben zu empfangen. Somit kann sich die Benutzerschnittstellenvorrichtung 410 in der Fahrgastzelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs befinden. Bei einigen möglichen Ansätzen kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 410 einen berührungsempfindlichen Anzeigebildschirm beinhalten.
  • Das Navigationssystem 415 kann dazu konfiguriert sein, einen aktuellen Standort des Fahrzeugs zum Beispiel unter Verwendung eines Global-Positioning-System-(GPS-)Empfängers zu bestimmen, der zum Triangulieren des Standorts des Fahrzeugs im Verhältnis zu Satelliten oder terrestrischen Sendemasten konfiguriert ist. Das Navigationssystem 415 kann ferner dazu konfiguriert sein, Strecken vom aktuellen Standort zu einem ausgewählten Ziel zu entwickeln sowie eine Karte anzuzeigen und Fahranweisungen zu dem ausgewählten Ziel zum Beispiel über die Benutzerschnittstellenvorrichtung 410 darzustellen.
  • Die Sensoren für autonomes Fahren 420 können eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen beinhalten, die zum Erzeugen von Signalen konfiguriert sind, die beim Navigieren des Fahrzeugs unterstützen. Beispiele für Sensoren für autonomes Fahren 420 können einen Radarsensor, einen Lidarsensor, einen Sichtsensor (z. B. eine Kamera), Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Infrastrukturnetzwerke oder dergleichen beinhalten. Die Sensoren für autonomes Fahren 420 können es dem Fahrzeug ermöglichen, die Fahrbahn und die Umgebung des Fahrzeugs zu „sehen“ und/oder unterschiedliche Hindernisse zu überwinden, während das Fahrzeug 100 im autonomen Modus betrieben wird. Die Sensoren für autonomes Fahren 420 können dazu konfiguriert sein, Sensorsignale zum Beispiel an die Steuerung des autonomen Modus 425 auszugeben.
  • Die Steuerung des autonomen Modus 425 kann dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Teilsysteme 430 zu steuern, während das Fahrzeug im autonomen Modus betrieben wird. Beispiele für Teilsysteme 430, die durch die Steuerung des autonomen Modus 425 gesteuert werden können, können ein Bremsteilsystem, ein Aufhängungsteilsystem, ein Lenkteilsystem und ein Antriebsstrangteilsystem beinhalten. Die Steuerung des autonomen Modus 425 kann ein beliebiges oder mehrere dieser Teilsysteme 430 durch das Ausgeben von Signalen an Steuereinheiten steuern, die den Teilsystemen 430 zugeordnet sind. In einem Beispiel kann das Bremsteilsystem ein Antiblockierteilsystem umfassen, das dazu konfiguriert ist, eine Bremskraft auf eines oder mehrere der Räder anzuwenden. Wie hier erörtert, kann das Anwenden der Bremskraft auf eines oder mehrere der Fahrzeugräder als Aktivieren der Bremsen bezeichnet werden. Um das Fahrzeug autonom zu steuern, kann die Steuerung des autonomen Modus 425 angemessene Befehle an die Teilsysteme 430 ausgeben. Die Befehle können die Teilsysteme dazu veranlassen, gemäß den Fahreigenschaften betrieben zu werden, die dem ausgewählten Fahrmodus zugeordnet sind. Fahreigenschaften können zum Beispiel sein, wie aggressiv das Fahrzeug beschleunigt und abbremst, wie viel Platz das Fahrzeug hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug lässt, wie häufig das autonome Fahrzeug die Spur wechselt etc.
  • Auf diese Art aktivieren die Komponenten der 1-4 ein autonomes Fahrzeugsystem, das eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen umfasst, die in einem nichtflüchtigen Speicher zu Folgendem gespeichert sind: während eines ersten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Erwärmen von Motoröl über eine externe Ladematte, und das Zirkulieren von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten, und während eines zweiten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Laden einer fahrzeuginternen Batterie über die externe Ladematte. Der erste Fahrzeugzustand beinhaltet alles von einer kürzeren Schwellenwertdauer bis zu einem unmittelbar folgenden Motorstart, einen höheren als einen Schwellenwertladezustand (state of charge - SOC) der Batterie, welche das autonome Fahrzeug antreibt, und eine Motoröltemperatur unter einem Schwellenwert; und der zweite Fahrzeugzustand beinhaltet einen Schwellenwert-SOC der Batterie unter einem Schwellenwert.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 500, das umgesetzt werden kann, um das Motorstart induktiv zu erwärmen und dann das erwärmte Motoröl durch den Motor zu zirkulieren, um den Motor vor einem Motorstart aufzuwärmen. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 500 und der übrigen in dieser Schrift enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung auf der Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den weiter oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Betrieb des Motors gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 502 können die aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen bewertet werden. Betriebsbedingungen können geschätzt, gemessen und/oder abgeleitet werden und können eine oder mehrere Fahrzeugzustände, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugstandort etc., unterschiedliche Motorzustände, wie etwa Motorstatus, Motorlast, Motordrehzahl, Luft-Kraftstoff-Verhältnis, Motortemperatur, Motoröltemperatur etc. sowie unterschiedliche Umgebungsbedingungen, wie etwa Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck etc. beinhalten.
  • Bei 504 beinhaltet das Verfahren 500 das Bestimmen, ob eine Zustand eines ausgeschalteten Fahrzeugs erfasst wird. Ein Zustand eines ausgeschalteten Fahrzeugs kann durch ein Zündschlüsselausschaltereignis, bei dem ein Benutzer einen Fahrzeugalarm nach dem Verlassen eines geparkten Fahrzeugs einstellt, das Betätigen eines Knopfes durch einen Benutzer oder eine beliebige andere geeignete Anzeige angezeigt sein. Während eines Fahrzeugzündschlüsselausschaltzustands kann das Fahrzeug feststehend sein und wird möglicherweise nicht unter Verwendung von Motordrehmoment und/oder Maschinendrehmoment angetrieben.
  • Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht in einem Zündschlüsselausschaltzustand befindet, können bei 506 aktuelle Fahrzeugzustände aufrechterhalten werden. In einem Beispiel kann der Fahrzeugbetrieb das Betreiben einer Motorölpumpe zum Zirkulieren von Motoröl von einer Motorölwanne (wie etwa Motorölwanne 270 in 1) durch Motorkomponenten beinhalten. Durch das Zirkulieren von Motoröl durch die Motorkomponenten können die Motorkomponenten geschmiert werden, um Reibung zu verringern. Getriebesystemöl kann ebenfalls zur Schmierung durch das Getriebesystem zirkuliert werden.
  • Wenn bestimmt wurde, dass das Fahrzeug ausgeschaltet ist, beinhaltet das Programm bei 508 das Bestimmen, ob die Bedingungen zum Erwärmen von Motoröl erfüllt sind. Die Bedingungen zum Erwärmen von Motoröl können eine Dauer unter einem Schwellenwert bis zu einem unmittelbar nachfolgenden Motorstart beinhalten. In einem Beispiel kann die Schwellenwertdauer einen gewünschten Zeitraum beinhalten, um das Motoröl auf eine Schwellenwertöltemperatur induktiv zu erwärmen. Die Schwellenwertöltemperatur kann einer Temperatur entsprechen, bei der die Viskosität des Motoröls optimal zum Schmieren der Motorkomponenten ist (wenn es durch die Motorkomponenten zirkuliert wird). Die Schwellenwertöltemperatur kann in Abhängigkeit von den Motoröleigenschaften, wie etwa Viskosität, vorkalibriert werden. In einem weiteren Beispiel kann die Schwellenwertdauer einen gewünschten Zeitraum zum Erwärmen der Motorkomponenten auf eine Motorschwellenwerttemperatur beinhalten. Vor dem Motorstart kann das induktiv erwärmte Motoröl durch den Motor zirkuliert werden, um die Motortemperatur auf eine Schwellenwertmotortemperatur zu erhöhen. Die Schwellenwertmotortemperatur kann auf Grundlage der Katalysatorstarttemperatur vorkalibriert werden.
  • In einem Beispiel kann der unmittelbar nachfolgende Motorstart durch den Fahrzeugführer über eine Smartphoneanwendung oder einen Fernzugriffs-(außerhalb des Fahrzeugs)schalter, wie etwa einen Schalter auf einem Funkschlüssel, angezeigt werden. Auf Grundlage der Wetterlage kann der Bediener das Erwärmen/Kühlen der Fahrzeugkabine vor dem Fahrzeugbetrieb auslösen. In einem weiteren Beispiel kann der unmittelbar nachfolgende Motorstart auf Grundlage einem Fahrverlauf des Bedieners vorhergesagt werden. Die Vorhersage kann durchgeführt werden, während der aktuelle Fahrzeugstandort, häufig gefahrene Strecken zu der bestimmten Tageszeit und an dem bestimmten Wochentag berücksichtigt werden. Als ein Beispiel kann der Bediener das Fahrzeug zu einer bestimmten Tageszeit jeden Tag der Woche fahren.
  • Die Zustände des Motoröls können ebenfalls einen Ladezustand (SOC) der Fahrzeugbatterie über einem Schwellenwert beinhalten. Die Batterieleistung kann verwendet werden, um das Fahrzeug autonom über einer induktiven Ladematte zu positionieren. Außerdem kann die Batterieleistung verwendet werden, um die Pumpe des Motorölsystems zu betreiben, um erwärmtes Motoröl vor dem Motorstart durch die Motorkomponenten zu zirkulieren. In einem Beispiel kann der Schwellenwert-SOC der Elektromotorleistung entsprechen, die benötigt wird, um das Fahrzeug zu positionieren und um das erwärmte Motoröl zu zirkulieren.
  • Ferner können Bedingungen für das Erwärmen des Motoröls eine Motoröltemperatur unter dem Schwellenwert beinhalten. Die Motoröltemperatur kann über einen Motoröltemperatursensor (wie etwa den Temperatursensor 271 in 1) geschätzt werden. In einem Beispiel sinkt die Motoröltemperatur möglicherweise während hoher Umgebungswärmebedingungen nicht weit genug ab, um die Viskosität des Öls zu verringern. Bedingungen für das Erwärmen des Motoröls können auch eine Motortemperatur unter dem Schwellenwert beinhalten. Die Schwellenwertmotortemperatur kann in Abhängigkeit von einer Abgaskatalysatorstarttemperatur kalibriert werden. In einem Beispiel können der Motor und der Abgaskatalysator fortfahren, Wärme für einen Zeitraum nach dem Ausschalten des Motors speichern.
  • In nichtautonomen Fahrzeugen können Bedingungen für das Erwärmen von Motoröl beinhalten, dass das Fahrzeug derartig über der Ladematte positioniert ist, dass das Motoröl induktiv erwärmt werden kann. Wenn bei 510 bestimmt wird, dass die Bedingungen für das Erwärmen von Motoröl nicht erfüllt sind, kann der aktuelle Fahrzeugzustand (Fahrzeugzündschlüsselausschaltzustand) aufrechterhalten werden und das Erwärmen von Motoröl wird möglicherweise nicht ausgelöst.
  • Wenn bei 512 bestimmt wird, dass die Bedingungen für das Erwärmen von Motoröl erfüllt sind, kann das Fahrzeug über der Induktionsspulenladeeinrichtung (Matte) zum Erwärmen der Ölwanne positioniert werden. Um die Ölwanne zu erwärmen, kann das Fahrzeug auf eine Art positioniert werden, bei sich die Ölwanne direkt über der Induktionserwärmungseinrichtung auf der Matte befindet. Die Steuerung des autonomen Fahrzeugs kann die Position der Matte unter Verwendung von Navigationssensoren bestimmen, wie etwa Kameras, die an der Fahrzeugkarosserie angebracht sind. In einem Beispiel kann der Koppelortungsprozess verwendet werden, um das Fahrzeug derartig in Längs- und Querrichtung zu positionieren, dass die Ölwanne am Heizelement ausgerichtet ist. Das Fahrzeug kann zum Beispiel durch das nach vorn oder nach hinten Bewegen während des Drehens des Lenkrads manövrieren.
  • Wenn das Fahrzeug eine selbstausgleichende Aufhängung beinhaltet, kann die Aufhängung ebenfalls abgesenkt werden, um den Abstand zwischen der Ladematte und dem Fahrzeugboden zu senken. In einem Beispiel kann das Fahrzeug, wenn das Fahrzeug bereits über der Ladematte platziert ist (wie etwa während des Ladens), möglicherweise nicht bewegt werden und das Programm kann möglicherweise direkt zu Schritt 514 übergehen.
  • Bei 514 kann das Erwärmen des Motoröls ausgelöst werden. Die Steuerung kann ein Signal an die Ladematte senden, die mit einer AC-Leistungsquelle verbunden ist, um die Leistungszufuhr zur Ladematte auszulösen. Sobald der Matte Leistung zugeführt ist, kann ein Magnetfeld an der Primärspule erzeugt werden, die sich in der Matte befindet. Da die Motorölwanne aus eisenhaltigem Material besteht, kann das sich ergebende Magnetfeld von der Primärspule verursachen, dass Wirbelstrom durch die Fläche der Eisenölwanne oder ein Eisenelement strömt, das an die Wanne gekoppelt ist, wodurch Wärme an der Motorölwanne produziert wird. Die direkte Nähe der Ölwanne zur Ladematte kann die Amplitude der Wirbelströme erhöhen.
  • Bei 516 kann die Motoröltemperatur auf Grundlage von Messwerten vom Motoröltemperatursensor überwacht werden. Wenn die Motorölwanne erwärmt wird, erhöht sich möglicherweise die Temperatur des Motoröls. Außerdem kann die Motortemperatur auf Grundlage von Messwerten eines Motorkühlmitteltemperatursensors überwacht werden.
  • Bei 518 beinhaltet das Programm das Bestimmen, ob die Motoröltemperatur höher als eine Schwellenwerttemperatur ist (Schwellenwert_1). Schwellenwert_1 kann der Temperatur entsprechen, bei der die Viskosität des Motoröls optimal zum Schmieren der Motorkomponenten ist (wenn es durch die Motorkomponenten zirkuliert). Schwellenwert_1 kann in Abhängigkeit von einer oder mehreren von Motortemperatur, Motorwirkungsgradverbesserungsfaktor pro Grad Aufwärmen, Emissionsverbesserungsfaktor pro Grad Aufwärmen und Ölpumpenenergieverbrauchsfaktor pro Grad Aufwärmen vorkalibriert werden. In einem Beispiel kann der Motorwirkungsgradverbesserungsfaktor pro Grad Aufwärmen als die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs (aufgrund verringerter Reibung durch verbesserte Schmierung) pro Grad Erhöhung der Motoröltemperatur geschätzt werden. Der Emissionsverbesserungsfaktor pro Grad Aufwärmen kann auf Grundlage einer Änderung der Emissionsqualität pro Grad Erhöhung der Motoröltemperatur geschätzt werden. Die Zirkulation von erwärmtem Motoröl kann die Motortemperatur erhöhen, wodurch das Starten des Katalysators beschleunigt wird, was eine Verringerung von Kaltstartemissionen verursacht. Der Ölpumpenenergieverbrauchsfaktor pro Grad Aufwärmen kann auf Grundlage der Energiemenge geschätzt werden, die durch die Ölpumpe verbraucht wird (von der Fahrzeugbatterie), um Öl von der Ölwanne durch die Motorkomponenten zu zirkulieren, pro Grad Erhöhung der Motoröltemperatur. Wenn bei 520 bestimmt wird, dass die Motoröltemperatur unter Schwellenwert_1 liegt, kann damit fortgefahren werden, das Motoröl induktiv erwärmt wird.
  • Wenn bei 522 bestimmt wird, dass die Motoröltemperatur über die erste Schwellenwertöltemperatur erhöht wurde, kann Motoröl durch die Motorkomponenten zirkuliert werden. Die Steuerung kann ein Signal an die Ölpumpe mit veränderlichem Strom senden, um die Pumpe zum Zirkulieren von Motoröl durch den Motor einzuschalten. Außerdem kann die Steuerung ein Signal an das Ventil (wie etwa Ventil 272 in 1) senden, das zwischen dem Ausgang der Ölpumpe und einer Öleinspritzvorrichtung (wie etwa Öleinspritzvorrichtung 274 in 1) positioniert ist, um das Ventil zu öffnen. Sobald das Ventil geöffnet ist und die Pumpe arbeitet, kann erwärmtes Öl von der Ölpumpe auf die Motorkomponente, wie zum Beispiel die Unterseite des Kolbens, über die Öleinspritzvorrichtung gespritzt werden. Nach dem Strömen durch die Motorkomponenten kann das Motoröl zur Ölwanne zurückströmen. Während das Motoröl durch den Motor zirkuliert wird, kann Wärme vom Öl an die Motorkomponente übertragen werden und auch wenn das Öl weiter induktiv erwärmt wird, kann die Temperatur des Motoröls in der Ölwanne abnehmen.
  • Bei 524 beinhaltet das Programm das Bestimmen, ob die Motoröltemperatur (Temperatur des Öls in der Ölwanne) auf unter Schwellenwert_1 verringert wurde. Wenn die Temperatur des Motoröls auf unter Schwellenwert_1 verringert wird, kann eine Erhöhung der Motortemperatur nicht durch das Zirkulieren des kälteren Motoröls erreicht werden. Außerdem kann der Betrieb der Pumpe erhöhten Energieaufwand verursachen. Wenn die Motoröltemperatur geringer als Schwellenwert 1 ist, kann deshalb bei 526 die Zirkulation von Motoröl durch den Motor angehalten werden, während das induktive Erwärmen des Öls fortgesetzt wird. Die Steuerung kann ein Signal an die Ölpumpe senden, um den Betrieb der Pumpe anzuhalten. Bei fortgeführtem Erwärmen des Motoröls kann sich die Temperatur von Öl in der Wanne erhöhen und das Programm kann dann zu Schritt 518 übergehen, um zu bestimmen, ob die Öltemperatur auf über den Schwellenwert_1 erhöht wurde.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Motoröltemperatur größer als Schwellenwert 1 ist, kann das Erwärmen des Motors fortgeführt werden, bis das Fahrzeug gestartet wird oder bis sich die Motortemperatur auf über eine Schwellenwertmotortemperatur erhöht. Die Schwellenwertmotortemperatur kann in Abhängigkeit von einer Katalysatorstarttemperatur kalibriert werden.
  • Bei 528 beinhaltet das Programm das Bestimmen, ob der SOC der Fahrzeugbatterie über dem Schwellenwert-SOC liegt. In einem Beispiel kann der Schwellenwert-SOC der Motorleistung entsprechen, die benötigt wird, um das Fahrzeug zu positionieren und um das erwärmte Motoröl zu zirkulieren. Wenn bestimmt wird, dass der Batterie-SOC über dem Schwellenwert-SOC liegt, kann die Motorölzirkulation durch den Motor fortgeführt werden. Wenn jedoch bei 530 bestimmt wird, dass der Batterie-SOC geringer als der Schwellenwert-SOC für ein autonomes Fahrzeug ist, kann das Fahrzeug neu positioniert werden, um das Laden der Batterie zu erleichtern. Die Steuerung kann das Fahrzeug manövrieren, um das Fahrzeug auf eine Art auf der Matte zu positionieren, so dass das Laden der Batterie ausgelöst werden kann. In einem Beispiel kann für bestimmte Fahrzeuge (wie etwa nichtautonome Fahrzeuge) die optimale Position zum Laden der Batterie dieselbe wie zum Erwärmen der Ölwanne sein. Für derartige Fahrzeuge wird möglicherweise kein Neupositionieren zum Beginnen des Ladens der Batterie benötigt.
  • Auf diese Art kann, als Reaktion auf eine Anforderung zum Erwärmen eines Motors vor einem Motorstart, eine Motorölwanne direkt über einer Ladematte positioniert werden, die an eine Leistungszufuhr gekoppelt ist, in der Ölwanne enthaltenes Motoröl kann induktiv erwärmt werden und erwärmtes Motoröl kann durch den Motor zirkuliert werden, während eine Temperatur des Motoröls über einer Schwellenwerttemperatur aufrechterhalten wird.
  • 6 zeigt eine beispielhafte Zeitachse 600, die das Erwärmen des Motoröls und der Motorkomponenten vor einem Motorstart veranschaulicht. Die Waagerechte (X-Achse) bezeichnet die Zeit und die senkrechten Markierungen t1-t6 identifizieren wichtige Zeitpunkte im Programm zum Erwärmen von Motoröl und Motor.
  • Der erste Verlauf, Linie 602, zeigt eine Fahrzeugbetriebsbedingung, wie etwa ob das Fahrzeug eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wie vorher erörtert, kann ein Zustand eines ausgeschalteten Fahrzeugs durch ein Zündschlüsselausschaltereignis, bei dem ein Benutzer einen Fahrzeugalarm nach dem Verlassen eines geparkten Fahrzeugs einstellt, das Betätigen eines Knopfes durch einen Benutzer oder eine andere geeignete Anzeige angezeigt sein. Ein Zustand eines eingeschalteten Fahrzeugs kann dadurch angezeigt sein, dass das Fahrzeug über Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird oder die Zündung eingeschaltet wird. Der zweite Verlauf, Linie 604, zeigt, ob die Fahrzeugbatterie im Laufe der Zeit induktiv geladen wird. Der dritte Verlauf, Linie 606, zeigt einen Ladezustand (SOC) der Fahrzeugbatterie. Leistung von der Fahrzeugbatterie kann verwendet werden, um eine Ölpumpe (wie etwa die Pumpe 275 in 1) zu betreiben und/oder das Fahrzeug anzutreiben. Die gestrichelte Linie 605 zeigt einen Schwellenwertbatterie-SOC, über dem das induktive Erwärmen der Motorölwanne ausgelöst wird. Der Schwellenwert-SOC kann auf Grundlage der Leistungsmenge, die benötigt wird, um eine Motorölpumpe zu betreiben, um erwärmtes Motoröl durch die Motorkomponenten zu zirkulieren, vorkalibriert sein. Der vierte Verlauf, Linie 608, bezeichnet die Änderung der Motoröltemperatur im Laufe der Zeit, wie sie über einen Motoröltemperatursensor (wie etwa den Temperatursensor 271 in 1), der an eine Motorölwanne (wie etwa die Ölwanne 270 in 1) geschätzt wird. Die gestrichelte Linie 607 bezeichnet eine Schwellenwertmotoröltemperatur, unter der die Viskosität des Öls zu hoch ist, um durch die Motorkomponenten zu strömen und Schmierung bereitzustellen. Die Schwellenwertmotoröltemperatur kann auf Grundlage eines Motorölviskositätsindexes kalibriert sein. Der fünfte Verlauf, Linie 610, zeigt den Betrieb der Motorölpumpe. Der sechste Verlauf, Linie 612, zeigt die Abweichung der Motortemperatur im Laufe der Zeit, wie sie über einen Motorkühlmitteltemperatursensor geschätzt wird. Der siebente Verlauf, Linie 614, zeigt den Betrieb des Motors, wenn Motordrehmoment verwendet wird, um das Fahrzeug anzutreiben.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 wird das Fahrzeug unter Verwendung von Maschinendrehmoment (Motor nicht betriebsbereit) betrieben. Da der Motor nicht betrieben wird, ist die Motorölpumpe nicht eingeschaltet, um Motoröl von der Ölwanne durch die Motorkomponenten zu zirkulieren. Die Motoröltemperatur und die Motortemperatur ändern sich möglicherweise nicht während dieses Zeitraums. Da das Fahrzeug unter Verwendung von Leistung von einer fahrzeuginternen Batterie betrieben wird, nimmt der Batterie-SOC ab und die Batterie wird nicht induktiv geladen.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird der Zustand des ausgeschalteten Fahrzeugs angezeigt und das Fahrzeug wird nicht mehr unter Verwendung von Maschinendrehmoment und/oder Motordrehmoment angetrieben. Außerdem wird zum Zeitpunkt t1 das induktive Laden der Batterie durch das Positionieren des Fahrzeugs über einer Ladematte ausgelöst, die mit einer Leistungszufuhr verbunden ist. Ein Magnetfeld, das zwischen einer Primärspule, die in der Ladematte untergebracht ist, und einer Sekundärspule, die im Fahrzeug (am Fahrzeugboden) untergebracht ist, erzeugt wird, erzeugt Elektrizität zum induktiven Laden der Batterie. Zwischen Zeitpunkt t1 und t2 erhöht sich der Batterie-SOC aufgrund von induktivem Laden.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird eine Anforderung zum Erwärmen von Motoröl auf Grundlage eines geplanten Motorstarts (zum Zeitpunkt t5) empfangen. Das präventive Erwärmen des Motoröls erleichtert das Aufwärmen des Motors vor dem Motorstart. Da zum Zeitpunkt t2 der Batterie-SOC über dem Schwellenwert 605 liegt, wird das induktive Erwärmen der Ölwanne ausgelöst. Das Fahrzeug wird autonom (ohne menschlichen Fahrer) bewegt, um die Ladematte unmittelbar unter der Motorölwanne zu positionieren. Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 kann das Magnetfeld von der Primärspule in der Ladematte Wirbelströme auf der Fläche der Ölwanne erzeugen, die aus einem eisenhaltigen Material besteht. Die Wirbelströme erzeugen Wärme in der Ölwanne, die wiederum das in der Wanne enthaltene Öl erwärmt. Während diesem Zeitraum (zwischen Zeitpunkt t2 und t3) wird das induktive Laden der Batterie ebenfalls gleichzeitig ausgeführt.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird, als Reaktion auf das Erhöhen der Motoröltemperatur über die Schwellenwerttemperatur 607, die Ölpumpe eingeschaltet, um Motoröl durch die Motorkomponenten, wie etwa den Kolben, die Kurbelwelle und die Motorzylinder zu zirkulieren. Die Steuerung sendet ein Signal an einen Aktor der Pumpe, um den Pumpenbetrieb auszulösen. Außerdem sendet die Steuerung ein Signal an einen Aktor eines Ventils, das den Strom von Motoröl von der Ölwanne zum Motor steuert, um das Ventil vollständig zu öffnen. Zwischen Zeitpunkt t3 und t4, wenn das erwärmte Motoröl durch die Motorkomponenten zirkuliert wird, erhöht sich die Motortemperatur. Da jedoch Wärme vom Motoröl an die kälteren Motorkomponenten übertragen wird, verringert sich die Temperatur des Motoröls, das zur Ölwanne zurückkehrt. Deshalb, auch wenn die Ölwanne weiter induktiv erwärmt wird, senkt das kältere Motoröl, das zur Ölwanne zurückkehrt, die Gesamtmotoröltemperatur.
  • Zum Zeitpunkt t4 sendet die Steuerung, als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter eine Schwellenwerttemperatur 607 verringert ist, ein Signal an die Ölpumpe, den Betrieb derartig auszusetzen, dass die Zirkulation von Motoröl durch die Motorkomponenten ausgesetzt wird. Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 erhöht sich die Motoröltemperatur, wenn das Öl induktiv erwärmt und nicht durch die kälteren Motorkomponenten zirkuliert wird. Zum Zeitpunkt t5 erhöht sich die Motoröltemperatur noch einmal auf über der Schwellenwerttemperatur und die Zirkulation von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten wird durch das Wiedereinschalten der Ölpumpe wiederaufgenommen. Auf diese Art wird der Motor mit erwärmtem Motoröl unmittelbar vor einem Motorstart aufgewärmt und geschmiert.
  • Zum Zeitpunkt t6 wird der Fahrzeugbetrieb wiederaufgenommen und als Reaktion auf Bedienerdrehmomentbedarf wird der Motorbetrieb ausgelöst. Die Steuerung sendet ein Signal an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, um die Kraftstoffeinspritzung zu den Motorzylindern zu beginnen, während der Zündfunken ebenfalls ausgelöst wird. Wenn sich das Fahrzeug von der Ladematte wegbewegt, wird das induktive Laden der Batterie unterbrochen. Nach dem Zeitpunkt t6 wird das Fahrzeug weiterhin durch Motordrehmoment angetrieben. Da der Motor beim Motorstart vorgeschmiert und warm ist, wird Reibungsverlust der Leistung verringert und die Emissionsqualität verbessert.
  • Auf diese Art kann durch das opportunistische Erwärmen von Motoröl über Induktionserwärmen und dann Zirkulieren des erwärmten Motoröls durch den Motor, um die Motortemperatur zu erhöhen, der Kraftstoffverbrauch und die Emissionsqualität zum Motorstart verbessert werden. Die technische Wirkung des gleichzeitigen Ladens der Fahrzeugbatterie und des Erwärmens der Motorölwanne über eine induktive Ladematte ist, dass eine Vielzahl von Funktionen mit derselben Vorrichtung erreicht werden können, ohne dass irgendwelche zusätzliche Hardware benötigt wird. Durch das Manövrieren eines autonomen Fahrzeugs über eine Ladematte zum Erwärmen des Motoröls, ohne dass ein menschlicher Fahrer eingreift, können das Motoröl und auch der Motor vorgewärmt werden, ohne dass eine Anwesenheit eines Bedieners benötigt wird. Insgesamt können durch das effektive Erwärmen des Motors vor einem anstehenden Motorbetrieb der Betriebsbereich eines Plug-in-Hybridfahrzeugs und ein Motorwirkungsgrad verbessert werden.
  • Ein beispielhaftes Verfahren umfasst Folgendes: vor einem Motorstart, das induktive Erwärmen des Motoröls durch das Koppeln eines Magnetfelds zwischen einer Primärspule, die sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet, und einer Eisenölwanne oder einem Eisenelement, das an die Ölwanne gekoppelt ist, und das Zirkulieren erwärmten Motoröls von der Ölwanne durch einen oder mehrere Motorkomponenten während des Erwärmens. In einem vorhergehenden Beispiel ist die Primärspule, zusätzlich oder optional, in einer Ladematte untergebracht, die mit einer Leistungsquelle verbunden ist, wobei die Ladematte direkt unter dem Fahrzeug positioniert ist. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet das induktive Erwärmen von Motoröl, zusätzlich oder optional, dass das Magnetfeld Wirbelströme an einer Fläche der Ölwanne erzeugt und dass die Wirbelströme Wärmeenergie zum Erwärmen des in der Wanne enthaltenen Motoröls erzeugen. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet das Zirkulieren des erwärmten Motoröls, zusätzlich oder optional, als Reaktion darauf, dass eine Motoröltemperatur auf eine Schwellenwerttemperatur erhöht wird, das Betreiben einer Motorölpumpe, um Motoröl durch die eine oder die mehreren Motorkomponenten zu zirkulieren. In einem oder allen vorstehenden Beispielen umfasst das Verfahren, zusätzlich oder optional, während des Zirkulierens des erwärmten Motoröls, als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, das Unterbrechen der Zirkulation des erwärmten Motoröls, während das Motoröl weiter induktiv erwärmt wird. In einem oder allen vorstehenden Beispielen wird, zusätzlich oder optional, die Zirkulation des erwärmten Motoröls unterbrochen, bis die Motoröltemperatur auf über die Schwellenwerttemperatur erhöht ist. In einem oder allen vorstehenden Beispielen wird das induktive Erwärmen des Motoröls, zusätzlich oder optional, bei der Bestätigung ausgelöst, dass alle Zeiträume, die bis zum Motorstart verbleiben, kürzer als eine Schwellenwertdauer sind und dass ein Ladezustand (SOC) einer an das Fahrzeug gekoppelten Batterie größer als ein Schwellenwert-SOC ist. In einem oder allen vorstehenden Beispielen ist der Motorstart, zusätzlich oder optional, ein geplanter Motorstart, wie durch einen Bediener angezeigt, oder ein vorhergesagter Motorstart, wie auf Grundlage des Fahrverlaufs des Bedieners geschätzt. In einem oder allen vorstehenden Beispielen ist das Fahrzeug, zusätzlich oder optional, ein autonomes Fahrzeug, wobei das Verfahren ferner unmittelbar vor dem induktiven Erwärmen von Motoröl das Bewegen des autonomen Fahrzeugs ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrers umfasst, um die Ölwanne direkt über der Primärspule zu positionieren. In einem oder allen vorstehenden Beispielen ist das Fahrzeug, zusätzlich oder optional, ein Hybridelektrofahrzeug und das Verfahren umfasst ferner das drahtlose Laden der Batterie durch das Koppeln des Magnetfelds zwischen der Primärspule und einer Sekundärspule im Fahrzeug. In einem oder allen vorstehenden Beispielen werden, zusätzlich oder optional, das Laden der Batterie und das induktive Erwärmen des Motoröls gleichzeitig ausgeführt.
  • Ein weiteres beispielhaftes Verfahren umfasst Folgendes: als Reaktion auf eine Anforderung zum Erwärmen eines Motors vor einem Motorstart, das Positionieren einer Motorölwanne direkt über einer Ladematte, die an eine Leistungszufuhr gekoppelt ist, das induktive Erwärmen von in der Ölwanne enthaltenem Motoröl, und das Zirkulieren von erwärmtem Motoröl durch den Motor bei gleichzeitigem Aufrechterhalten einer Temperatur des Motoröls über einer Schwellenwerttemperatur. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel basiert die Anforderung zum Erwärmen des Motors, zusätzlich oder optional, auf allen von einem Zustand des ausgeschalteten Fahrzeugs, einer Dauer bis zu einem unmittelbar nachfolgenden Motorstart, die kürzer als ein Schwellenwert ist, einem Ladezustand (SOC) einer Batterie, der über einem Schwellenwert liegt, und einer Motortemperatur, die unter einem Schwellenwert liegt. In einem oder allen vorstehenden Beispielen ist das Fahrzeug, zusätzlich oder optional, ein autonomes Fahrzeug und das Positionieren der Motorölwanne beinhaltet das Manövrieren des autonomen Fahrzeugs ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrers, um die Motorölwanne direkt über einer Primärspule auszurichten, die in der Ladematte untergebracht ist. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet das induktive Erwärmen des Motoröls, zusätzlich oder optional, das Erzeugen von Wirbelströmen an der Fläche der Ölwanne von einem Magnetfeld an der Primärspule, wobei die Fläche ein eisenhaltiges Material beinhaltet. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet das Zirkulieren des erwärmten Motoröls, zusätzlich oder optional, das Betreiben einer Ölpumpe, um Motoröl von der Ölwanne durch den Motor als Reaktion darauf zu zirkulieren, dass die Motoröltemperatur auf über die Schwellenwerttemperatur erhöht wird, das Unterbrechen des Ölpumpenbetriebs als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, und dann das Wiederaufnehmen des Ölpumpenbetriebs, um Motoröl durch den Motor als Reaktion darauf zu zirkulieren, dass die Motoröltemperatur auf die Schwellenwerttemperatur erhöht wurde.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein autonomes Fahrzeugsystem eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die zu Folgendem in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind: während eines ersten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Erwärmen von Motoröl über eine externe Ladematte, und das Zirkulieren von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten, und während eines zweiten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Laden einer fahrzeuginternen Batterie über die externe Ladematte. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet der erste Fahrzeugzustand, zusätzlich oder optional, alles von einer kürzeren Schwellenwertdauer bis zu einem unmittelbar folgenden Motorstart, einen höheren als einen Schwellenwertladezustand (state of charge - SOC) der Batterie, welche das autonome Fahrzeug antreibt, und eine Motoröltemperatur unter einem Schwellenwert; und der zweite Fahrzeugzustand beinhaltet einen Schwellenwert-SOC der Batterie unter einem Schwellenwert. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet die externe Ladematte, zusätzlich oder optional, eine Primärspule, die ein Magnetfeld erzeugt, und während des ersten Zustands wird eine Aufhängung abgesenkt, um eine das Motoröl enthaltende Ölwanne direkt über der Ladematte zu positionieren, und während des zweiten Zustands wird die Batterie direkt über der Ladematte positioniert, ohne die Aufhängung abzusenken. In einem oder allen vorstehenden Beispielen beinhaltet die Zirkulation von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten, zusätzlich oder optional, als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur über einer Schwellenwerttemperatur liegt, das Betreiben einer Ölpumpe, die zwischen die Ölwanne und eine Motoröleinspritzvorrichtung gekoppelt ist, um Motoröl den Motorkomponenten zuzuführen, die Kolben, Kurbelwellen und Brennkammern beinhalten.
  • Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzprogramme mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -programme können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die in dieser Schrift beschriebenen konkreten Programme können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können unterschiedliche veranschaulichte Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder gleichzeitig durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Maßnahmen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die unterschiedlichen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Programme beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nichtnaheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Im in dieser Schrift verwendeten Sinn wird der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des Bereichs ausgelegt, sofern nicht anderweitig vorgegeben.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nichtnaheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren vor einem Motorstart das induktive Erwärmen von Motoröl durch das Koppeln eines Magnetfelds zwischen einer Primärspule, die sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet, und einer Eisenölwanne oder einem Eisenelement, die an die Ölwanne gekoppelt sind, und das Zirkulieren des erwärmten Motoröls von der Ölwanne durch einen oder mehrere Motorkomponenten während des Erwärmens.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Primärspule in einer Ladematte untergebracht, die mit einer Leistungsquelle verbunden ist, wobei die Ladematte direkt unter dem Fahrzeug positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das induktive Erwärmen von Motoröl, dass das Magnetfeld Wirbelströme an einer Fläche der Ölwanne erzeugt und dass die Wirbelströme Wärmeenergie zum Erwärmen des in der Wanne enthaltenen Motoröls erzeugen.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Zirkulieren des erwärmten Motoröls, als Reaktion darauf, dass eine Motoröltemperatur auf eine Schwellenwerttemperatur erhöht wird, das Betreiben einer Motorölpumpe, um Motoröl durch die eine oder die mehreren Motorkomponenten zu zirkulieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass während des Zirkulierens des erwärmten Motoröls, als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, das Unterbrechen der Zirkulation des erwärmten Motoröls, während das Motoröl weiter induktiv erwärmt wird, während das Fahrzeug weiterhin nicht in Betrieb ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Zirkulation des erwärmten Motoröls unterbrochen, bis die Motoröltemperatur auf über die Schwellenwerttemperatur erhöht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das induktive Erwärmen des Motoröls bei der Bestätigung ausgelöst, dass alle Zeiträume, die bis zum Motorstart verbleiben, kürzer als eine Schwellenwertdauer sind und dass ein Ladezustand (SOC) einer an das Fahrzeug gekoppelten Batterie größer als ein Schwellenwert-SOC ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Motorstart ein geplanter Motorstart, wie durch einen Bediener angezeigt, oder ein vorhergesagter Motorstart, wie auf Grundlage des Fahrverlaufs des Bedieners geschätzt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug, wobei das Verfahren ferner unmittelbar vor dem induktiven Erwärmen von Motoröl das Bewegen des autonomen Fahrzeugs ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrers umfasst, um die Ölwanne direkt über der Primärspule zu positionieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug und das Verfahren umfasst ferner das drahtlose Laden der Batterie durch das Koppeln des Magnetfelds zwischen der Primärspule und einer Sekundärspule im Fahrzeug.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden das Laden der Batterie und das induktive Erwärmen des Motoröls gleichzeitig ausgeführt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorverfahren, als Reaktion auf eine Anforderung zum Erwärmen eines Motors vor einem Motorstart, das Positionieren einer Motorölwanne direkt über einer Ladematte, die an eine Leistungszufuhr gekoppelt ist, das induktive Erwärmen von in der Ölwanne enthaltenes Motoröl und das Zirkulieren erwärmten Motoröls durch den Motor, während eine Temperatur des Motoröls über einer Schwellenwerttemperatur aufrechterhalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform basiert die Anforderung zum Erwärmen des Motors auf allen von einem Zustand des ausgeschalteten Fahrzeugs, einer Dauer bis zu einem unmittelbar nachfolgenden Motorstart, die kürzer als ein Schwellenwert ist, einem Ladezustand (SOC) einer Batterie, der über einem Schwellenwert liegt, und einer Motortemperatur, die unter einem Schwellenwert liegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug und das Positionieren der Motorölwanne beinhaltet das Manövrieren des autonomen Fahrzeugs ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrers, um die Motorölwanne direkt über einer Primärspule auszurichten, die in der Ladematte untergebracht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das induktive Erwärmen des Motoröls das Erzeugen von Wirbelströmen an der Fläche der Ölwanne von einem Magnetfeld an der Primärspule, wobei die Fläche ein eisenhaltiges Material beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Zirkulieren des erwärmten Motoröls das Betreiben einer Ölpumpe, um Motoröl von der Ölwanne durch den Motor als Reaktion darauf zu zirkulieren, dass die Motoröltemperatur auf über die Schwellenwerttemperatur erhöht wird, das Unterbrechen des Ölpumpenbetriebs als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, und dann das Wiederaufnehmen des Ölpumpenbetriebs, um Motoröl durch den Motor als Reaktion darauf zu zirkulieren, dass die Motoröltemperatur auf die Schwellenwerttemperatur erhöht wurde.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein autonomes Fahrzeugsystem bereitgestellt, das eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen aufweist, die zu Folgendem in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind: während eines ersten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Erwärmen von Motoröl über eine externe Ladematte, und das Zirkulieren von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten, und während eines zweiten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Laden einer fahrzeuginternen Batterie über die externe Ladematte.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste Fahrzeugzustand alles von einer kürzeren Schwellenwertdauer bis zu einem unmittelbar folgenden Motorstart, einen höheren als einen Schwellenwertladezustand (state of charge - SOC) der Batterie, welche das autonome Fahrzeug antreibt, und eine Motoröltemperatur unter einem Schwellenwert; und der zweite Fahrzeugzustand beinhaltet einen Schwellenwert-SOC der Batterie unter einem Schwellenwert.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die externe Ladematte eine Primärspule, die ein Magnetfeld erzeugt, und während des ersten Zustands wird eine Aufhängung abgesenkt, um eine das Motoröl enthaltende Ölwanne direkt über der Ladematte zu positionieren, und während des zweiten Zustands wird die Batterie direkt über der Ladematte positioniert, ohne die Aufhängung abzusenken.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Zirkulation von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur über einer Schwellenwerttemperatur liegt, das Betreiben einer Ölpumpe, die zwischen der Ölwanne und einer Motoröleinspritzvorrichtung gekoppelt ist, um Motoröl den Motorkomponenten zuzuführen, die Kolben, Kurbelwellen und Brennkammern beinhalten.
  • 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 4499365 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: vor einem Motorstart, das induktive Erwärmen des Motoröls durch das Koppeln eines Magnetfelds zwischen einer Primärspule, die sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet, und einer Eisenölwanne oder einem Eisenelement, das an die Ölwanne gekoppelt ist; und das Zirkulieren erwärmten Motoröls von der Ölwanne durch einen oder mehrere Motorkomponenten während des Erwärmens.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primärspule in einer Ladematte untergebracht ist, die mit einer Leistungsquelle verbunden ist, wobei die Ladematte direkt unter dem Fahrzeug positioniert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das induktive Erwärmen von Motoröl beinhaltet, dass das Magnetfeld Wirbelströme an einer Fläche der Ölwanne erzeugt und dass die Wirbelströme Wärmeenergie zum Erwärmen des in der Wanne enthaltenen Motoröls erzeugen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zirkulieren des erwärmten Motoröls, als Reaktion darauf, dass eine Motoröltemperatur auf eine Schwellenwerttemperatur erhöht wird, das Betreiben einer Motorölpumpe beinhaltet, um Motoröl durch die eine oder die mehreren Motorkomponenten zu zirkulieren.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend, dass während des Zirkulierens des erwärmten Motoröls, als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur auf unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, das Unterbrechen der Zirkulation des erwärmten Motoröls, während das Motoröl weiter induktiv erwärmt wird, während das Fahrzeug weiterhin nicht in Betrieb ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Zirkulation des erwärmten Motoröls unterbrochen wird, bis die Motoröltemperatur auf über die Schwellenwerttemperatur erhöht ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das induktive Erwärmen des Motoröls bei der Bestätigung ausgelöst wird, dass alle Zeiträume, die bis zum Motorstart verbleiben, kürzer als eine Schwellenwertdauer sind und dass ein Ladezustand (SOC) einer an das Fahrzeug gekoppelten Batterie größer als ein Schwellenwert-SOC ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motorstart ein geplanter Motorstart, wie durch einen Bediener angezeigt, oder ein vorhergesagter Motorstart ist, wie auf Grundlage des Fahrverlaufs des Bedieners geschätzt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist, wobei das Verfahren ferner unmittelbar vor dem induktiven Erwärmen von Motoröl das Bewegen des autonomen Fahrzeugs ohne Eingreifen eines menschlichen Fahrers umfasst, um die Ölwanne direkt über der Primärspule zu positionieren.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Fahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug ist und das Verfahren ferner das drahtlose Laden der Batterie durch das Koppeln des Magnetfelds zwischen der Primärspule und einer Sekundärspule im Fahrzeug umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Laden der Batterie und das induktive Erwärmen des Motoröls gleichzeitig ausgeführt werden.
  12. Autonomes Fahrzeugsystem, umfassend: eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: während eines ersten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Erwärmen von Motoröl über eine externe Ladematte, und das Zirkulieren von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten, und während eines zweiten Fahrzeugzustands, wenn das Fahrzeug ohne einen menschlichen Fahrer betrieben wird, und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment oder Elektromotordrehmoment angetrieben wird, das induktive Laden einer fahrzeuginternen Batterie über die externe Ladematte.
  13. System nach Anspruch 12, wobei der erste Fahrzeugzustand alles von einer kürzeren Schwellenwertdauer bis zu einem unmittelbar folgenden Motorstart, einen höheren als einen Schwellenwertladezustand (state of charge - SOC) der Batterie, welche das autonome Fahrzeug antreibt, und eine Motoröltemperatur unter einem Schwellenwert beinhaltet; und der zweite Fahrzeugzustand einen Schwellenwert-SOC der Batterie unter einem Schwellenwert beinhaltet.
  14. System nach Anspruch 12, wobei die externe Ladematte eine Primärspule beinhaltet, die ein Magnetfeld erzeugt, und während des ersten Zustands eine Aufhängung abgesenkt wird, um eine das Motoröl enthaltende Ölwanne direkt über der Ladematte zu positionieren, und während des zweiten Zustands die Batterie direkt über der Ladematte positioniert wird, ohne die Aufhängung abzusenken.
  15. System nach Anspruch 12, wobei die Zirkulation von erwärmtem Motoröl durch die Motorkomponenten als Reaktion darauf, dass die Motoröltemperatur über einer Schwellenwerttemperatur liegt, das Betreiben einer Ölpumpe beinhaltet, die zwischen die Ölwanne und eine Motoröleinspritzvorrichtung gekoppelt ist, um Motoröl den Motorkomponenten zuzuführen, die Kolben, Kurbelwellen und Brennkammern beinhalten.
DE102019122657.0A 2018-08-23 2019-08-22 Aufwärmen von motoröl unter verwendung von induktivem erwärmen Pending DE102019122657A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/111,100 US10704433B2 (en) 2018-08-23 2018-08-23 Engine oil warm up using inductive heating
US16/111,100 2018-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019122657A1 true DE102019122657A1 (de) 2020-02-27

Family

ID=69412270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019122657.0A Pending DE102019122657A1 (de) 2018-08-23 2019-08-22 Aufwärmen von motoröl unter verwendung von induktivem erwärmen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10704433B2 (de)
CN (1) CN110857634A (de)
DE (1) DE102019122657A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948070B2 (en) * 2018-11-13 2021-03-16 Deere & Company Electric machine lubrication system
JP7183888B2 (ja) * 2019-03-19 2022-12-06 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
US11203954B2 (en) * 2019-07-24 2021-12-21 Cummins Inc. Pre-lubrication and skip fire operations during engine cranking
CN211377655U (zh) * 2020-03-05 2020-08-28 昆山众赢昌盛贸易有限公司 一种无线充电座
CN112727562A (zh) * 2021-02-08 2021-04-30 陈海豹 一种发动机的预润滑装置
CN112983691B (zh) * 2021-03-31 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 一种加热发动机的呼吸器的设备和方法
CN115306572B (zh) * 2022-08-26 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种发动机启动方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3330935A (en) 1965-04-07 1967-07-11 Joe S Wells Electric oil pan heating device
US3394243A (en) 1966-02-04 1968-07-23 Alton O. Lee Magnetically supported electric crankcase heating device
SU823610A1 (ru) * 1979-07-06 1981-04-23 Центральный Ордена Трудового Красногознамени Научно-Исследовательскийавтомобильный И Автомоторный Институт Система предпускового подогрева дви-гАТЕл ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи
DE2940643A1 (de) * 1979-10-06 1981-04-16 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Einrichtung zum an- bzw. aufheizen von maschinen
DE3323091A1 (de) * 1983-06-27 1985-01-03 Central'nyj naučno-issledovatel'skij avtomobil'nyj i avtomotornyj institut (NAMI), Moskva Vorrichtung zum anwaermen einer brennkraftmaschine vor dem anlassen
US4499365A (en) 1984-01-27 1985-02-12 Abe Puziss Portable heater for radiantly heating the underbody of a motor vehicle
JPH02119606A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Aisin Seiki Co Ltd エンジン始動用補助装置
US6029621A (en) * 1998-05-28 2000-02-29 Lear Automotive Dearborn, Inc. Remotely controlled engine prelubrication system
US6510830B2 (en) * 2001-04-13 2003-01-28 David Rossiter Method and apparatus for a lubricant conditioning system
US6655342B1 (en) * 2001-04-18 2003-12-02 Antonius G. Wendels Pre-lubrication system
JP2004052672A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Toyota Motor Corp ハイブリッド車及びその制御方法
JP2007002767A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Borg Warner Morse Tec Japan Kk 電動オイルポンプの駆動制御方法および駆動制御装置
CN102255398B (zh) * 2005-07-12 2013-07-24 麻省理工学院 无线传递电磁能量的方法和设备
US20070131505A1 (en) 2005-07-16 2007-06-14 Kim Bryan H J Magnetic Induction Charging System for Vehicles
US7769505B2 (en) * 2007-05-03 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle
FR2922259A1 (fr) * 2007-10-10 2009-04-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne comportant un carter d'huile et procede de chauffage dudit carter
DE102007055494A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-28 Daimler Ag Verfahren zum Erwärmen eines Fluids in einem Kraftfahrzeug
JP4325728B1 (ja) * 2008-05-12 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の電力制御方法
JP5375325B2 (ja) * 2009-05-18 2013-12-25 トヨタ自動車株式会社 車両および非接触給電システム
JP5051257B2 (ja) 2010-03-16 2012-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両
US9145110B2 (en) 2011-10-27 2015-09-29 Ford Global Technologies, Llc Vehicle wireless charger safety system
DE102011088112A1 (de) * 2011-12-09 2013-06-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftwagen
GB201205447D0 (en) * 2012-03-28 2012-05-09 Jaguar Cars Vehicle with wirelessly, powered device
GB2500691B (en) * 2012-03-30 2016-06-15 Jaguar Land Rover Ltd Charging system for a vehicle
GB2510126B (en) * 2013-01-24 2016-01-06 Jaguar Land Rover Ltd Charging indicator
EP2949022B1 (de) * 2013-01-24 2020-01-15 Jaguar Land Rover Limited Ladeanzeige
CN103573329B (zh) 2013-11-19 2017-01-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种汽车磁性油底壳
US9822752B2 (en) * 2014-05-19 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Vehicle heating system and method
FR3031139B1 (fr) * 2014-12-29 2016-12-30 Soc De Motorisations Aeronautiques Procede de regulation de la temperature d'huile de lubrification d'un moteur
US10407869B2 (en) * 2015-05-26 2019-09-10 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine provided with preheating unit and preheating method of construction machine
US9805519B2 (en) * 2015-08-12 2017-10-31 Madhusoodhan Ramanujam Performing services on autonomous vehicles
US10041449B2 (en) 2015-09-25 2018-08-07 Ford Global Technologies, Llc Evaporative emissions testing using inductive heating
US9945752B2 (en) * 2015-12-14 2018-04-17 Ford Global Technologies, Llc Fuel tank pressure sensor rationality testing for plug-in hybrid electric vehicles
US10747234B1 (en) * 2016-01-22 2020-08-18 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Method and system for enhancing the functionality of a vehicle
US10011182B2 (en) * 2016-03-24 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc Inductive charger alignment systems for vehicles
US10399449B2 (en) * 2016-08-08 2019-09-03 Hyundai Motor Company Wireless charging control apparatus and method for optimal charging by adjusting the inclination of the electric vehicle being charged
US10493855B2 (en) * 2017-04-19 2019-12-03 Arnold Chase Intelligent autonomous vehicle charging system
JP6669131B2 (ja) * 2017-05-31 2020-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のオイル循環装置
JP6607232B2 (ja) * 2017-05-31 2019-11-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のオイル循環装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110857634A (zh) 2020-03-03
US20200063614A1 (en) 2020-02-27
US10704433B2 (en) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019122657A1 (de) Aufwärmen von motoröl unter verwendung von induktivem erwärmen
DE102012211597B4 (de) Fahrzeug mit auf elektrischem strom basierenden verbrennungsmotor-auto-stopp-blockieralgorithmus
DE102020100881A1 (de) Verfahren und systeme für das wärmemanagement in einem fahrzeug
DE102014220697B4 (de) Fahrzeug-autostopp-steuerung in der nähe eines rettungsfahrzeugs
DE112011105391B4 (de) Verfahren zum Steuern des Anfahrens eines Fahrzeugs
DE102019126537A1 (de) Verfahren und system zur steuerung der katalysatortemperatur
DE102019111653A1 (de) Verfahren und systeme eines hybridfahrzeugs
DE102018119073A1 (de) Systeme und verfahren zum steuern eines motorstarts in einem hybridfahrzeug
DE102018110536A1 (de) Systeme und verfahren zum kalibrieren von erfassungsvorrichtungen für fahrzeuge
DE102018205750A1 (de) Startsystem und -verfahren für ein arbeitsfahrzeug mit virtueller auswertung zum autorisieren eines fernstarts
DE102019103226A1 (de) System und Verfahren für einen Range-Extender-Motor eines Hybridelektrofahrzeugs
DE102018100282A1 (de) Verfahren und system zur drehmomentsteuerung bei hybridfahrzeugen
DE102014205076A1 (de) Verfahren und System für die Kraftmaschinensteuerung
DE102010034452A1 (de) Unterstützte Direktstart-Motorsteuerung für verbessertes Anfahrverhalten
DE102015112076A1 (de) Verfahren und systeme zum starten einer kraftmaschine eines hybridfahrzeugs
DE102017125026A1 (de) Systeme und verfahren zum steuern eines luftstroms durch ein servolenksystem
DE102019102937A1 (de) Verfahren und Systeme zum Aktivieren eines Motorstopps/-starts
DE102016113295A1 (de) Verfahren und System zur Leistungsverbesserung eines Hybridfahrzeugs
DE102018205743A1 (de) Startsystem und- Verfahren für Arbeitsfahrzeug mit optischer Überprüfung zur Autorisierung des Fernstarts
DE102012219487A1 (de) Verfahren und System zur Motorsteuerung
DE102018205740A1 (de) Startsystem und -Verfahren für Arbeitsfahrzeug mit Motorzyklus
DE102013200539A1 (de) Brennkraftmaschinensteuersystem
DE102014203135A1 (de) Stopp-Start-Steuerung zur Erhöhung der Batterieladung von Mikrohybridfahrzeugen
DE102019102516A1 (de) Systeme und Verfahren zur Katalysatorerwärmung
DE102019100025A1 (de) Systeme und verfahren zur verbrennungsmotorkühlung während s/s-ereignissen

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE