DE102020107679A1

DE102020107679A1 - Fluidsystem für ein fahrzeug und diagnoseverfahren für das system

Info

Publication number: DE102020107679A1
Application number: DE102020107679.7A
Authority: DE
Inventors: Justin Carmen Campanaro; Nathaniel Patrick O´Brien; Jonathan Andrew Butcher; Brian Szwejkowski; Carol Louise Okubo
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US11164401B2; US20200302709A1; CN111731317A

Abstract

Die Offenbarung stellt ein Fluidsystem für ein Fahrzeug und ein Diagnoseverfahren für das System bereit. Ein Fahrzeugsystem beinhaltet eine Fahrzeugkomponente mit einem Komponententemperatursensor und einen Fluidkreislauf, der mit der Komponente und mit einem Fluidtemperatursensor in Fluidkommunikation steht. Eine Steuerung steht in Kommunikation mit dem Komponentensensor und dem Fluidsensor. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponentensensor und dem Fluidsensor über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Flag oder einen Diagnosecode auszugeben, das/der einen Fluidpegel in dem Fluidkreislauf angibt. Ein Fahrzeugdiagnoseverfahren und ein Fahrzeug sind ebenfalls bereitgestellt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Verschiedene Ausführungsformen betreffen ein Fahrzeugfluidsystem und ein Diagnoseverfahren für das Fahrzeugfluidsystem.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Während ein Fahrzeug in Betrieb ist, wird Fluid in einem Fluidsystem zirkuliert, um eine Fahrzeugkomponente zu schmieren und/oder zu kühlen. Das Fluidsystem weist herkömmlicherweise einen Fluidpegelsensor auf, um den Pegel des Fluids in dem System zu bestimmen und eine Warnung für einen Fahrzeugführer bereitzustellen, wenn der Fluidpegel niedrig ist.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine bereitgestellt, die in einem Gehäuse positioniert ist, das eine Ölwanne aufweist. Ein Komponententemperatursensor ist mit der elektrischen Maschine verbunden, um eine Temperatur der elektrischen Maschine zu messen. Ein Fluidsystem steht in Fluidkommunikation mit dem Gehäuse und enthält ein Schmiermittel. Das Fluidsystem empfängt Fluid aus der Ölwanne und führt der elektrischen Maschine Fluid zu. Das Fluidsystem weist einen Fluidtemperatursensor auf, um eine Temperatur des Schmiermittels zu messen. Eine Steuerung steht mit dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor in Kommunikation. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, einen Diagnosecode auszugeben, der angibt, dass das Schmiermittel in dem Fluidsystem unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Fahrzeugsystem mit einer Fahrzeugkomponente mit einem Komponententemperatursensor bereitgestellt. Ein Fluidkreislauf steht in Fluidkommunikation mit der Komponente und weist einen Fluidtemperatursensor auf. Eine Steuerung steht in Kommunikation mit dem Komponentensensor und dem Fluidsensor. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponentensensor und dem Fluidsensor über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Flag auszugeben, das einen Fluidpegel in dem Fluidkreislauf angibt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeugfluidsystem bereitgestellt. Ein Signal, das eine Fahrzeugkomponententemperatur angibt, wird empfangen. Ein Signal, das eine Fluidsystemtemperatur angibt, wird von einem Fluidsystem empfangen, das in Fluidkommunikation mit einer Fahrzeugkomponente steht. Ein Diagnosecode wird ausgegeben, wobei der Diagnosecode als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Fahrzeugkomponententemperatur und der Fluidsystemtemperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, einen Fluidpegel angibt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform, das in der Lage ist, verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umzusetzen;
2 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsystems und Fluidsystems gemäß einer Ausführungsform zur Verwendung mit dem Fahrzeug aus 1;
3 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsystems und einer Fahrzeugkomponente gemäß einer Ausführungsform zur Verwendung mit dem Fahrzeug aus 1 und dem Fahrzeugsystem aus 2;
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Diagnoseverfahrens gemäß einer Ausführungsform; und
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Teilverfahrens zur Verwendung mit dem Diagnoseverfahren aus 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin nach Bedarf bereitgestellt; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein exemplarisch sind und in verschiedenen und alternativen Formen ausgebildet sein können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können stark vergrößert oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann auf dem Gebiet die verschiedenen Verwendungen der vorliegenden Erfindung zu lehren.
1 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 50 gemäß einer Ausführungsform, das in der Lage ist, verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung umzusetzen. Das veranschaulichte Fahrzeug 50 ist als Hybridfahrzeug gezeigt und es handelt sich hierbei um ein Parallel-Hybridelektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug mit Leistungsverzweigung. In weiteren Beispielen können verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit anderen Fahrzeugsystemarchitekturen umgesetzt sein, einschließlich eines Serienhybrid-Elektrofahrzeugs, eines batterieelektrischen Fahrzeugs, eines Start-Stopp-Fahrzeugs, eines Mikrohybridfahrzeugs, eines herkömmlichen Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit Fremd- oder Selbstzündung oder dergleichen. Das Fahrzeug kann als Plugin-Elektrofahrzeug bereitgestellt sein, sodass die Traktionsbatterie unter Verwendung von Leistung aus einer externen Leistungsquelle, z. B. dem Stromnetz, über einen Ladestecker wie gezeigt geladen werden oder alternativ ohne einen Ladestecker bereitgestellt sein kann.
Ein Beispiel für ein PHEV 50 mit Leistungsverzweigung das in der Lage ist, die vorliegende Offenbarung umzusetzen, ist in 1 gezeigt. 1 veranschaulicht die Antriebsstrangkonfiguration und das Steuersystem des Hybrid-Elektrofahrzeugs 50 mit Leistungsverzweigung. In dieser Antriebsstrangkonfiguration sind zwei Leistungsquellen 52, 54 vorhanden, die mit der Antriebswelle verbunden sind. Bei der ersten Leistungsquelle 52 handelt es sich um eine Kombination aus Verbrennungsmotor- und Generatorteilsystemen, die einen Planetenradsatz verwenden, um sich miteinander zu verbinden. Bei der zweiten Leistungsquelle 54 handelt es sich um ein elektrisches Antriebssystem Elektromotor-, Generator- und Batterieteilsysteme). Bei dem Batterieteilsystem handelt es sich um ein Energiespeichersystem für den Generator und den Elektromotor, das eine Traktionsbatterie beinhaltet.
Während des Betriebs des Fahrzeugs 50 unter Verwendung der zweiten Leistungsquelle 54 bezieht der Elektromotor 60 Leistung aus der Batterie 66 und stellt unabhängig von dem Verbrennungsmotor 56 einen Antrieb für Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen an dem Fahrzeug 50 bereit. Ein Wechselrichter 65 kann zwischen der Batterie 66 und der elektrischen Maschine 60 und dem Generator 58 positioniert sein. Der Wechselrichter 65 kann außerdem einen variablen Spannungswandler beinhalten. Dieser Betriebsmodus wird als „elektrischer Antrieb“ bezeichnet. Des Weiteren kann der Generator 58 Leistung aus der Batterie 66 beziehen und gegen eine Einwegkupplungskopplung an der Motorausgangswelle anfahren, um das Fahrzeug voranzutreiben. Der Generator 58 kann das Fahrzeug bei Bedarf alleine vorantreiben. Die zwei Leistungsquellen 52, 54 sind integriert und gesteuert, um den Benutzerbedarf zu decken, ohne die Systemgrenzen (wie etwa Batteriegrenzen) zu überschreiten, während die Effizienz und Leistung des gesamten Antriebsstrangsystems optimiert werden.
Wie in 2 gezeigt, ist eine hierarchische Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 68 vorhanden, welche das Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung steuert. Bei normalen Antriebsstrangbedingungen (keine Teilsystem-/Komponentenfehler) interpretiert die VSC 68 den Benutzerbedarf (z. B. PRND- und Beschleunigungs- oder Abbremsbedarf) und bestimmt dann den Raddrehmomentbedarf auf Grundlage des Benutzerbedarfs und der Leistungsstranggrenzen). Des Weiteren bestimmt die VSC 68, wann und wie viel Drehmoment jede Leistungsquelle bereitstellen muss, um dem Benutzerdrehmomentbedarf zu decken und den Betriebspunkt (Drehmoment und Geschwindigkeit) des Verbrennungsmotors zu erzielen.
Die VSC 68, die eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU) beinhaltet, ist mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human-machine interface - HMI) 70 oder einer Benutzerschnittstelle verbunden oder in diese integriert. Die Benutzerschnittstelle 70 kann einen Benutzereingang und eine Anzeige beinhalten. Bei dem Benutzereingang kann es sich um einen Touchscreen und/oder eine Reihe von taktilen Tasten handeln. Bei der Anzeige kann es sich um einen Bildschirm und/oder Monitore zum Anzeigen von Informationen für den Benutzer handeln. Die Benutzerschnittstelle kann Warnleuchten beinhalten, wie etwa eine Fluidpegelleuchte, die dem Benutzer oder Bediener eine Angabe bereitstellt, dass ein Fluidpegel in dem System unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegen kann, z. B. einem „niedrigen“ Fluidpegel. Die VSC kann einen Diagnosecode oder ein Flag einstellen, der/das einen Fluidpegel in dem System angibt, der unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt, z. B. einem „niedrigen“ Fluidpegel. Als Reaktion auf den eingestellten Diagnosecode oder das eingestellte Flag kann die VSC eine Angabeleuchte auf der Benutzeroberfläche aktivieren und/oder den Diagnosecode oder das Flag an einer Benutzerschnittstelle bereitstellen, wie etwa einem mehrpoligen Diagnosestecker oder drahtlosen Diagnosestecker zum Zugriff durch einen Wartungstechniker. Ferner kann die VSC 68 als Reaktion auf den eingestellten Diagnosecode das Fahrzeug dazu veranlassen, in einen begrenzten Betriebsmodus überzugehen, wie etwa in einen Wartungsmodus.
Das Steuersystem für das Fahrzeug 50 kann eine beliebige Anzahl an Steuerungen beinhalten und in eine einzige Steuerung integriert sein oder verschiedene Module aufweisen. Einige oder alle der Steuerungen können über ein Controller Area Network (CAN) oder ein anderes System verbunden sein. Es ist bekannt, dass in dieser Schrift offenbarte Steuerungen, Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen eine beliebige Anzahl an Folgenden beinhalten können: Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, Speichervorrichtungen (z. B. FLASH, Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), Festwertspeicher (read only memory - ROM), elektrisch programmierbarem Festwertspeicher (electrically programmable read only memory - EPROM), elektrisch löschbarem programmierbarem Festwertspeicher (electrically erasable programmable read only memory - EEPROM) oder andere geeignete Varianten davon) und Software, die miteinander zusammenwirken, um den/die hierin offenbarten Vorgang/Vorgänge durchzuführen. Des Weiteren können eine beliebige oder mehrere der hierin offenbarten elektrischen Vorrichtungen konfiguriert sein, um ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nicht transitorischen computerlesbaren Medium umgesetzt ist, das programmiert ist, um eine beliebige Anzahl der hierin offenbarten Funktionen durchzuführen.
Die Batterie 66 kann unter Verwendung eines Ladeadapters 67, der mit einer Ladestation verbunden ist, die von einer externen Leistungsquelle, wie etwa dem Stromnetz, einem Solarpanel und dergleichen, mit Leistung versorgt wird, aufgeladen oder teilweise aufgeladen werden. In einer Ausführungsform enthält der Ladeadapter 67 einen Wechselrichter und/oder einen Transformator an Bord des Fahrzeugs.
Die VSC 68 kann Signale oder Eingaben von verschiedenen Quellen empfangen, um das Fahrzeug zu steuern. Diese Eingaben schließen Eingaben von verschiedenen Sensoren an dem Fahrzeug und seinen Komponenten ein, einschließlich solcher, die einem Fahrzeugzustand zugeordnet sind, wie etwa einem Batteriezustand, einem Kraftstoffpegel, einer Verbrennungsmotortemperatur, einer Schmiermitteltemperatur, eine Kühlmitteltemperatur, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer APPS-Sensorposition, die ein angefordertes Trinkgeld angibt, einem Komponentendrehmoment von einem Drehmomentsensor eines Verbrennungsmotors oder einer elektrischen Maschine, einer Komponentendrehzahl von einem Drehzahlsensor eines Verbrennungsmotors oder einer elektrischen Maschine und dergleichen. Routen- und Karteninformationen können von einem Navigationssystem, das in die Benutzerschnittstelle 70 integriert sein kann, ebenfalls an der VSC 68 bereitgestellt werden.
Die VSC 68 kann außerdem mit einem Fluidsystem 74 für das Fahrzeug und/oder eine oder mehrere seiner Komponenten in Kommunikation stehen. In einem Beispiel ist das Fluidsystem 74 oder der Fluidkreislauf als Kühlmittelkreislauf bereitgestellt, der ein Kühlmittelfluid zur Verwendung beim Steuern einer Temperatur von einer oder mehreren der Fahrzeugkomponenten enthält, wie etwa des Verbrennungsmotors, der Batterie oder der elektrischen Maschinen. In einem weiteren Beispiel ist das Fluidsystem 74 oder der Fluidkreislauf als Schmiermittelkreislauf bereitgestellt, der ein Schmiermittelfluid zur Verwendung beim Schmieren von sich bewegenden Teilen von einer oder mehreren der Fahrzeugkomponenten enthält, wie etwa des Verbrennungsmotors, des Getriebes oder der elektrischen Maschinen. Ein Schmierkreislauf kann zusätzlich eine Kühlungs- oder Temperatursteuerung der Komponenten bereitstellen. Das Fluidsystem 74 enthält einen oder mehrere Sensoren, um Eingaben in die VSC 68 bereitzustellen, wie etwa einen Fluidtemperatursensor, einen Pumpendrehzahlsensor und dergleichen; und die VSC 68 kann den Betrieb des Fluidsystems steuern.
2 veranschaulicht ein Fahrzeugsystem 100, das eine Komponente und ein zugeordnetes Fluidsystem gemäß einer Ausführungsform aufweist und konfiguriert ist, um verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung umzusetzen. In einem Beispiel kann es sich bei der Komponente um die elektrische Maschine 58 handeln und kann es sich bei dem Fluidsystem um das Fluidsystem 74 aus 1 handeln. In weiteren Beispielen kann es sich bei der Komponente um die elektrische Maschine 60, ein Zahnradelement in dem Getriebe oder dem Planetenradsatz, einen Verbrennungsmotor, eine Batterie oder dergleichen handeln. Bezugszahlen für Elemente, die zu den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen identisch oder diesen ähnlich sind, erhalten der Einfachheit halber dieselbe Bezugszahl.
Gemäß dem gezeigten Beispiel weist das Fahrzeugsystem 100 eine Fahrzeugkomponente 102 auf, wie etwa eine elektrische Maschine oder einen Generator 58. Das Fahrzeugsystem kann zusätzlich Komponenten wie etwa einen Planetenradsatz 62 und eine weitere elektrische Maschine 60 beinhalten. Die Fahrzeugkomponente 102 ist in einem Gehäuse 104 enthalten. Das Gehäuse kann eine feuchte Umgebung bereitstellen, die zumindest einen Teil der Komponente 102 umgibt, oder alternativ kann die Komponente 102 interne Fluidkanäle in Kommunikation mit dem Fluidsystem 74 definieren.
Das Fluidsystem 74 kann als Fluidkreislauf bereitgestellt sein. Das Fluidsystem 74 bezieht Fluid aus einem Reservoir oder einer Ölwanne 106. Das Reservoir oder die Ölwanne 106 kann durch das Gehäuse 104 definiert sein und definiert einen Fluidauslass 108. Fluid kann durch ein Filterelemen 110 und dann durch eine Pumpe 112 strömen. Die Pumpe kann mechanisch angetrieben und/oder elektrisch angetrieben sein. Die Pumpe 112 setzt das Fluid unter Druck und führt dieses einem Fluideinlass 114 für das Gehäuse 104 zu. Das Gehäuse 104 kann verschiedene Fluidkanäle und -öffnungen enthalten, um unter Druck stehendes Fluid, wie etwa ein Schmiermittel, verschiedenen rotierenden Komponenten in dem Gehäuse 104 zuzuführen. Das Fluid in dem Gehäuse 104 läuft dann zurück zu der Ölwanne 106 ab.
Wie in 2 gezeigt, weist das Fahrzeugsystem 100 keinen Fluidpegelsensor auf und stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Bestimmen, wann der Fluidpegel niedrig oder kleiner als ein vorbestimmter Fluidpegel ist, bereit. In weiteren Beispielen kann das Fahrzeugsystem mit einem Fluidpegelsensor bereitgestellt sein, z. B. an der Ölwanne, und stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Bestimmen, wann der Fluidpegel niedrig oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, bereit, um zu bestätigen, dass der Fluidpegelsensor angemessen funktioniert, oder in dem Fall, dass der Fluidpegelsensor nicht mehr funktioniert.
Die Steuerung 68 ist konfiguriert, um verschiedene Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung für das Fahrzeugsystem umzusetzen. Die Steuerung 68 steht in Kommunikation mit einem Fluidtemperatursensor 120, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Fluids zu messen und ein Signal an der Steuerung 68 bereitzustellen. Der Fluidtemperatursensor 120 kann in der Ölwanne 106 positioniert sein. In weiteren Beispielen kann der Fluidtemperatursensor an einer anderen Stelle in dem Fluidsystem 74 bereitgestellt sein.
Die Steuerung 68 steht außerdem mit einem Temperatursensor 122 für Fahrzeugkomponenten in Kommunikation. Der Temperatursensor 122 für Fahrzeugkomponenten ist konfiguriert, um die Temperatur der Fahrzeugkomponente zu messen und ein Signal an der Steuerung 68 bereitzustellen. Der Komponententemperatursensor 122 ist mit der Fahrzeugkomponente 102 verbunden. In dem gezeigten Beispiel ist der Komponententemperatursensor 122 mit dem Stator der elektrischen Maschine 58 verbunden und kann als Lagertemperatursensor oder Thermistor oder als Spulentemperatur bereitgestellt sein.
Die Steuerung 68 empfängt außerdem Signale von Sensoren, die einen Fahrzeugzustand angeben. In einem Beispiel und wie gezeigt empfängt die Steuerung 68 ein Signal von einem Sensor 124, der einem Zustand der Fahrzeugkomponente zugeordnet ist. Der Sensor 124 kann ein Signal, das ein Drehmoment der elektrischen Maschine 58 angibt, an der Steuerung 68 bereitstellen. Der Sensor kann alternativ ein Signal bereitstellen, das eine Drehzahl der elektrischen Maschine 58 angibt.
Für andere Fahrzeugkomponenten, wie etwa diejenigen in einem batterieelektrischen Fahrzeug, kann die Steuerung 68 ein Signal empfangen, das eine Spulentemperatur der elektrischen Maschine angibt. Die Steuerung 68 kann unter Verwendung eines Signals von einem anderen Sensor 126 an dem Fahrzeug oder Fahrzeugsystem zusätzlich oder alternativ ein Signal empfangen, das einen anderen Fahrzeugzustand angibt, wie etwa eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Fluidmassenstrom, eine Wärmeübertragungsrate, eine APPS-Position, einen Drehmomentbefehl oder eine Drehmomentanforderung an den Fahrzeugantriebsstrang oder an eine Komponente und dergleichen.
Die Steuerung 68 setzt ein Verfahren um, wie das nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Verfahren 150, um eine Diagnose für ein Fahrzeugsystem mit einer Fahrzeugkomponente bereitzustellen, die von einem flüssigen Fluid in einem Fluidsystem thermisch kontrolliert wird. Wenn sich die Komponente während des Fahrzeugbetriebs erwärmt, wird das Fluid zirkuliert, um Wärme abzuleiten und/oder die Komponente zu schmieren. Wenn kein physischer Fluidpegelsensor in dem System vorhanden ist oder nicht verfügbar ist, um den Kühlmittelpegel zu messen, verwendet die Steuerung in verschiedenen Beispielen das Verfahren 150, um einen Fluidverlust oder einen niedrigen Fluidpegel durch Analysieren der Temperatur- und Erwärmungseigenschaften der Komponente im Vergleich zu dem Fluid zu erfassen.
Rotierende Maschinen, die Leistung erzeugen oder übertragen, wie etwa ein Getriebe oder eine elektrische Maschine, generieren Wärme und machen unter Umständen eine Kühlung und Schmierung während des Betriebs erforderlich. Zum Beispiel und unter Bezugnahme auf 1-2 wird Schmiermittel, wie etwa ein Getriebefluid, dem Gehäuse 104 zugeführt und tropft und spritzt auf die elektrische Maschine 58. Wenn die Steuerung bestimmt, dass ein Fluidpegel niedrig ist oder unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt, kann die Steuerung einen Diagnosecode oder ein Flag einstellen, um den Fahrer zu warnen, dass unter Umständen ein Wartungsereignis erforderlich ist. In weiteren Ausführungsformen und wie durch die Offenbarung in Erwägung gezogen, kann das Verfahren 150 wie nachfolgend beschrieben unter Verwendung eines Kühl- oder Schmierfluids und einer Komponente auf ein anderes Fahrzeug oder Fahrzeugsystem angewendet werden und eine Diagnose für einen niedrigen Fluidpegel bereitstellen.
3 veranschaulicht eine schematische Teilansicht eines Gehäuses 104 ähnlich dem vorangehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen. In 3 strömt das Fluid durch eine Öffnung 130 in dem Gehäuse und wird zu der elektrischen Maschine 58 geleitet. Bei dem Fluid kann es sich um ein Schmiermittel handeln und dieses tropft auf, spritzt auf und umgibt die Basis des Generators 58. Die Basis des Generators kann benachbart zu der Ölwanne 106 positioniert sein und hierbei kann es sich um eine Komponente in dem Gehäuse handeln, die der Ölwanne am nächsten liegt. In weiteren Beispielen ist zumindest ein Abschnitt der Fahrzeugkomponente mit dem Fluid in der Ölwanne 106 in Berührung oder mit diesem getränkt. Das Fluid kann ungleichmäßig um die elektrische Maschine 58 herum verteilt sein, und in dem gezeigten Beispiel strömt das von der Öffnung gesprühte Schmiermittel in Richtung der linken Seite des Generators 58; die rechte Seite empfängt jedoch ebenfalls Fluid. Der Schmiermittelstrom um die elektrische Maschine 58 herum ist im Allgemeinen in 3 unter Verwendung von Pfeilen gezeigt. Der Generator 58 kann zusätzlich Schmiermittel werfen, wenn er sich dreht. Die Menge an Schmiermittel, die der Generator 58 wirft, hängt mit der Drehzahl des Generators 58 zusammen. Die Drehzahl des Generators 58 kann daher das Abfließen des Fluids in die Ölwanne verzögern und den Fluidpegel in der Ölwanne variieren.
4 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 150 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 150 kann durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 68 aus 1-2, umgesetzt werden. In weiteren Beispielen können verschiedene Schritte weggelassen, hinzugefügt, in eine andere Reihenfolge gebracht oder nacheinander oder gleichzeitig ausgeführt werden. Wenngleich das Verfahren 150 in Bezug auf die Verwendung mit einem Fahrzeugsystem wie in 2 gezeigt beschrieben ist, kann das Verfahren gleichermaßen zur Verwendung mit einem Fahrzeugsystem, das eine andere Fahrzeugkomponente und ein anderes Fluidsystem aufweist als vorangehend beschrieben und in einem Fahrzeug mit einer anderen Architektur als vorangehend in Bezug auf 1 beschrieben angewendet werden.
Im Allgemeinen setzt die Steuerung 68 das Verfahren 150 um und gibt als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Flag oder einen Diagnosecode aus, das/der angibt, dass das Schmiermittel in dem Fluidsystem unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt.
Bei Schritt 152 bestimmt die Steuerung 68, ob das Fahrzeug in Betrieb ist und ob das Fluidsystem in Betrieb ist. Der Fahrzeugbetrieb kann durch einen „Schlüssel-Ein“-Zustand des Fahrzeugs angegeben werden. Der Fluidsystembetrieb kann durch ein Drehen der Pumpe angegeben werden.
Bei Schritt 154 bestimmt die Steuerung zumindest einen Fahrzeugzustand. Bei dem Fahrzeugzustand kann es sich um einen Zustand der Komponente und/oder einen Zustand des Fahrzeugs handeln. Gemäß einem Beispiel ist der Fahrzeugzustand zumindest einer von einem Drehmomentwert und einem Geschwindigkeitswert für das Fahrzeug. In dem vorliegenden Beispiel empfängt die Steuerung ein Signal, welches das Drehmoment der elektrischen Maschine angibt, von einem Drehmomentsensor, welcher der elektrischen Maschine zugeordnet ist, und empfängt diese außerdem ein Signal, das eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor. In weiteren Beispielen kann der Fahrzeugzustand Folgendem zugeordnet sein: einer Spulentemperatur der elektrischen Maschine, einer Drehzahl der elektrischen Maschine, einem Stromfluss durch eine Komponente, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Fluidmassenstrom, einer Wärmeübertragungsrate, einer APPS-Position, einem Drehmomentbefehl oder einer Drehmomentanforderung an den Fahrzeugantriebsstrang oder eine Komponente und dergleichen. Der Fahrzeugzustand kann eine Angabe oder Darstellung des Fahrzeugfahrzyklus oder der Fahrzeugfahrbedingung bereitstellen, in dem/der das Fahrzeug aktuell betrieben wird.
In verschiedenen Beispielen kann die Steuerung den Fahrzeugzustand unter Verwendung eines gleitenden Durchschnitts von Daten aus zumindest einem dem Fahrzeugzustand zugeordneten Signal berechnen. Durch den gleitenden Durchschnitt kann das Rauschen in dem Signal verringert werden. Der gleitende Durchschnitt kann für das Fahrzeug kalibrierbar sein und kann zwischen einem Zehn-Sekunden-Durchschnitt und einem Fünf-Minuten-Durchschnitt ausgewählt werden. In einigen Beispielen kann ein Dreißig-Sekunden-Durchschnitt oder ein Ein-Minuten-Durchschnitt ausgewählt werden. Die gleitende Durchschnittszeit für die Fahrzeugzustände kann zueinander gleich oder voneinander verschieden sein. Die Steuerung kann einen ersten Wert als gleitenden Durchschnitt des Drehmoments der elektrischen Maschine berechnen und einen zweiten Wert als gleitenden Durchschnitt der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen.
In dem vorliegenden Beispiel wird das Drehmoment der elektrischen Maschine 58 als Fahrzeugzustand verwendet, da es sich mit einem elektrischen Strom der elektrischen Maschine die Waage hält, der in direktem Zusammenhang mit dem Erwärmungsbetrag in der elektrischen Maschine steht. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird als der andere Fahrzeugzustand verwendet, da sie Fahrbedingungen für das Fahrzeug oder einen Fahrzyklus darstellt, wie etwa Stadtfahrten mit niedriger Geschwindigkeit oder Autobahnfahrten mit hoher Geschwindigkeit. Der Fahrzyklus stellt eine Angabe des für den Fahrzeugantrieb erforderlichen Betrags an Fahrzeugdrehmoment bereit und bezieht sich daher auch auf den Betrag des elektrischen Stroms für die elektrische Maschine. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch mit dem Verspritzen und Vermischen von Fluid in der Ölwanne und dem Gehäuse sowie mit dem Luftstrom und der Kühlung durch Ansaugen von Frischluft korrelieren.
Bei Schritt 156 empfängt die Steuerung ein Signal, das eine Fahrzeugkomponententemperatur angibt, von einem Komponententemperatursensor, der einer Fahrzeugkomponente zugeordnet ist.
Bei Schritt 158 empfängt die Steuerung ein Signal, das eine Fluidsystemtemperatur angibt, von einem Fluidtemperatursensor in einem Fluidsystem, das in Fluidkommunikation mit einer Fahrzeugkomponente steht.
Für jeden der Schritte 156 und 158 kann die Steuerung die Temperatursignale filtern, um das Rauschen zu verringern.
Bei Schritt 160 berechnet die Steuerung eine Temperaturdifferenz zwischen der für die Fahrzeugkomponente erfassten Temperatur und der für das Fluid erfassten Temperatur. Wenn ein Fahrzeug in Betrieb ist und nach einem Aufwärmzeitraum ist die Komponententemperatur üblicherweise höher als die Fluidtemperatur. In einem Beispiel wird die Temperaturdifferenz als die Komponententemperatur abzüglich der Fluidtemperatur berechnet.
Bei Schritt 162 verwendet die Steuerung einen Fahrzeugzustand, um einen vorbestimmten Schwellenwert (C) aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen. Der vorbestimmte Schwellenwert kann je nach den verschiedenen Fahrzeugzuständen variieren und die Steuerung kann eine Nachschlagetabelle referenzieren, um den dem vorliegenden Fahrzeugzustand zugeordneten Schwellenwert zur Verwendung bei dem Verfahren 150 zu bestimmen. Der vorbestimmte Schwellenwert stellt eine erwartete Temperaturdifferenz zwischen der Komponente und dem Fluid bei einem normalen oder akzeptablen Fluidpegel in dem Fluidsystem dar, z. B. bei einem Fluidpegel über dem vorbestimmten Fluidpegel.
Der vorbestimmte Schwellenwert kann von einem Fahrzeugfahrzyklus oder mehreren Fahrzeugfahrzyklen oder den Fahrzeugfahrbedingungen abhängig sein. Der vorbestimmte Schwellenwert kann von dem Fahrzeugzustand abhängig sein oder kann von mehr als einem Fahrzeugzustand abhängig sein. Wenn sich der Fahrzeugzustand ändert/die Fahrzeugzustände ändern, ändert sich auch der vorbestimmte Schwellenwert, der aus dem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten ausgewählt wird. Ein Fahrzeugfahrzyklus kann Fahrzyklen einschließen, die Folgendem zugeordnet sind: Stadtfahrten, Autobahnfahrten, kaltem Wetter, warmem Wetter, großer Höhe, hoher Steigung, Bergfahrten, Hügelfahrten, Fahren nach Kälteeinwirkung und dergleichen. In einem Beispiel umfasst der Satz von Fahrzyklen alle Temperatur- und Straßenbedingungen, denen ein Serienfahrzeug in der realen Welt ausgesetzt sein kann, und hängt daher mit den Fahrbedingungen des Fahrzeugs zusammen.
In einem Beispiel und wie nachfolgenden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, kann der vorbestimmte Schwellenwert unter Verwendung von Daten bestimmt werden, die von Flottenfahrzeugen gesammelt wurden, die in den verschiedenen Fahrzyklen und bei den verschiedenen Fahrbedingungen fahren, um statistisch entscheidende Proben für die Korrelation zwischen dem Fahrzyklus oder der Fahrzeugfahrbedingung und der erwarteten Temperaturdifferenz bereitzustellen.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann die Steuerung den ersten Wert, der ein Drehmoment der elektrischen Maschine angibt, und den zweiten Wert, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, in eine Nachschlagetabelle eingeben, die den Satz von vorbestimmten Schwellenwerten enthält, um den vorbestimmten Schwellenwert aus dem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen.
Bei Schritt 164 vergleicht die Steuerung die Temperaturdifferenz mit dem vorbestimmten Schwellenwert (C).
Wenn die Temperaturdifferenz kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, geht die Steuerung zu Schritt 152 über.
Wenn die Temperaturdifferenz größer dem vorbestimmten Schwellenwert ist, geht die Steuerung zu Schritt 166 über und stellt ein Flag oder einen Diagnosecode ein. Das Flag oder der Diagnosecode gibt an, dass der Fluidpegel in dem Fluidkreislauf kleiner als ein vorbestimmter Fluidpegel ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt daher ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug bereit, das einen Kühlmittelverlust in einem Fluidsystem mit Wärmeübertragung zwischen dem Fluid und einer Fahrzeugkomponente oder die Tatsache, dass der Fluidpegel unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt, erfasst. Das Verfahren verwendet Temperaturdaten und andere gemessene Fahrzeugdaten, um einen niedrigen Fluidpegel oder den Fluidverlust zu erfassen. Beispielsweise sind eine Fahrzeugkomponente und das Fluid jeweils mit eigenen Temperatursensoren ausgestattet. Zwischen der Komponente und dem Fluid besteht eine Temperaturbeziehung, unabhängig davon, ob der Hauptzweck des Fluids darin besteht, die Komponente zu schmieren oder zu kühlen. Das Verfahren kann auf Grundlage von Temperaturdifferenzen und -änderungen zwischen der Komponente und dem Fluid eine Verringerung des Fluidvolumens in dem System oder einen niedrigen Fluidpegel bestimmen. Das Verfahren kann bestimmen, ob die Temperaturdifferenz von einer normalen oder erwarteten Temperaturdifferenz in diesem Fahrzeugbetriebszustand abweicht, und ein Ereignis mit Abweichung als Ereignis mit möglichem Fluidverlust oder mit niedrigem Fluid kennzeichnen.
Wenn sich die Komponente zum Beispiel normalerweise durch starke Beanspruchung oder Belastung, wie etwa eine schnelle Fahrzeugbeschleunigung oder Fahren mit hoher Geschwindigkeit, erwärmt, kann ein Anstieg der Temperaturdifferenz zwischen der Komponente und dem Fluid innerhalb eines erwarteten oder normalen Verhaltens liegen. Wenn sich die Komponente bei diesen Bedingungen jedoch übermäßig erwärmt oder sich bei normalen Betriebsbedingungen ungewöhnlich erwärmt, kann ein Anstieg der Temperaturdifferenz zwischen der Komponente und dem Fluid auf einen möglichen Fluidverlust in dem System oder einen niedrigen Fluidpegel hinweisen.
Durch Verwendung gleitender Durchschnitte eines Fahrzeugzustands, wie etwa eines Drehmoments einer elektrischen Maschine und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, um eine Normalverteilung an Temperaturdifferenzen zwischen der elektrischen Maschine und dem Fluid zu prognostizieren, kann das Verfahren Abweichungen und eine unerwartete Generatorerwärmung erfassen, um niedrige Fluidpegel anzugeben. Das Verfahren kann einen Code oder ein Flag bereitstellen, um den Fahrer vor einem möglichen Zustand mit niedrigem Fluidpegel zu warnen und die Notwendigkeit eines Wartungsereignisses anzugeben.
5 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren 200 zum Bestimmen eines Temperaturschwellenwerts zur Verwendung mit dem Verfahren aus 4 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 200 kann durch eine Steuerung umgesetzt werden, wie etwa die Steuerung 68 aus 1-2, oder kann an der Steuerung 68 bereitgestellt und zum Beispiel auf einem Speicher an Bord des Fahrzeugs gespeichert werden. In weiteren Beispielen können verschiedene Schritte weggelassen, hinzugefügt, in eine andere Reihenfolge gebracht oder nacheinander oder gleichzeitig ausgeführt werden. Wenngleich das Verfahren 200 in Bezug auf ein Fahrzeugsystem wie in 2 gezeigt und das Verfahren 150 beschrieben ist, kann das Verfahren 200 gleichermaßen zur Verwendung mit einem Fahrzeugsystem, das eine andere Fahrzeugkomponente und ein anderes Fluidsystem aufweist als vorangehend beschrieben und in einem Fahrzeug mit einer anderen Architektur als vorangehend in Bezug auf 1 beschrieben angewendet werden.
Bei Schritt 162 aus 4 oben referenziert das Verfahren 150 eine oder mehrere Nachschlagetabellen, um den geeigneten vorbestimmten Schwellenwert aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten zu bestimmen. Die Nachschlagetabelle wird wie in 5 unter Bezugnahme auf das Verfahren 200 beschrieben erstellt, indem eine erwartete Temperaturdifferenz zwischen der Komponente und dem Fluid für die verschiedenen Fahrbedingungen, Fahrzyklen und Fahrzeugzustände erlernt wird. In einem Beispiel wird eine einzelne Nachschlagetabelle erstellt und referenziert. In einem weiteren Beispiel werden zwei Nachschlagetabellen erstellt und referenziert.
Bei Schritt 202 werden Datendateien in eine Datenbank eingegeben. Die Datendateien sind repräsentativ für realistisches Fahren von Fahrzeugen mit der gleichen Architektur. Die Datendateien können aus Fahrzeugtests, einer Flottenfahrzeugnutzung und dergleichen gesammelt werden und können für Tausende von Stunden Fahrzeugbetrieb über den Bereich von Fahrzeugfahrzyklen repräsentativ sein. Die Daten decken eine Reihe von Fahrbedingungen ab, die für ein Fahrzeug erwartet werden, von heißen Fahrten in Arizona über kalte Fahrten in Kanada bis hin zu Bergfahrten in Colorado, verschiedenen Gelände-, Autobahn- und Stadtfahrten und dergleichen. Alternativ kann das Verfahren 200 eine bestehende Datenbank referenzieren, zum Beispiel eine, die von einem Fahrzeugkalibrierungsingenieur verwendet wird.
Bei Schritt 204 werden die Datendateien gescannt und spezifizierte Fahrzeugzustände, die Komponententemperatur und die Fluidtemperatur in Abhängigkeit von der Zeit aus jedem Zyklus extrahiert. Beispielsweise können zu jedem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit, ein Drehmoment, eine Komponententemperatur und eine Fluidtemperatur extrahiert werden. In einem Beispiel wird ein Paar von Fahrzeugzuständen extrahiert. In einem weiteren Beispiel werden mehr als zwei Fahrzeugzustände extrahiert und können später bei dem Verfahren 200 untersucht werden, um zu bestimmen, welche Fahrzeugzustände für die Verwendung in der endgültigen Nachschlagetabelle statistisch am entscheidensden sind. In dem vorliegenden Beispiel und unter Bezugnahme auf 1-4 handelt es sich bei dem Drehmoment der elektrischen Maschine 58 und der Fahrzeuggeschwindigkeit um die Fahrzeugzustände, die aus den Datendateien extrahiert werden.
Bei Schritt 206 werden gleitende Durchschnitte für jeden der extrahierten Fahrzeugzustände berechnet. Der gleitende Durchschnitt kann für das Fahrzeug kalibrierbar sein und kann aus einem Zehn-Sekunden-Durchschnitt bis zu einem Fünf-Minuten-Durchschnitt ausgewählt werden. In einigen Beispielen kann ein Dreißig-Sekunden-Durchschnitt oder ein Ein-Minuten-Durchschnitt ausgewählt werden. Die gleitende Durchschnittszeit für die Fahrzeugzustände kann zueinander gleich oder voneinander verschieden sein. Die gleitenden Durchschnitte werden verwendet, um ein Fahrzeugzustandspaar zu erzeugen, zum Beispiel als gleitender Durchschnitt des Drehmoments der elektrischen Maschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Jeder Fahrzeugfahrzyklus stellt daher eine Anzahl an Fahrzeugzustandspaaren bereit, wobei jedem Fahrzeugzustandspaar eine andere Zeit während des Fahrzeugfahrzyklus zugeordnet ist und dieses zugeordnete Komponenten- und Fluidtemperaturen aufweist.
Bei Schritt 208 werden Bins für die Fahrzeugzustandspaare aus den Datendateidaten definiert und erstellt. Jeder Bin ist einem eindeutigen Paar von Fahrzeugzuständen oder einer eindeutigen Kombination aus Drehmoment der elektrischen Maschine und Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet. Diese Bins bilden den Rahmen für die Nachschlagetabelle oder Karte.
Bei Schritt 210 wird die Temperaturdifferenz zwischen der Komponententemperatur und der Fluidtemperatur für jedes Fahrzeugzustandspaar bestimmt und die zugeordnete Zeit berechnet. Vor dem Bestimmen der Temperaturdifferenz kann jede von den Komponenten- und Fluidtemperaturen unter Verwendung eines Tiefpassfilters gefiltert werden. Die Temperaturdifferenz für jedes Fahrzeugzustandspaar wird dann in den dem Fahrzeugzustandspaar zugeordneten Bin eingegeben. Da dieselbe eindeutige Kombination aus Fahrzeugzuständen in der Datenbank der Fahrdateien häufig vorkommt, enthält jeder Bin mehrere Temperaturdifferenzen zu unterschiedlichen Zeiten und Fahrzyklen.
Bei Schritt 212 wird der Satz von Temperaturdifferenzen in jedem Bin statistisch analysiert. In einem Beispiel werden die mittlere oder durchschnittliche absolute Abweichung und die Standardabweichung der Temperaturdifferenzen in jedem Bin berechnet.
Bei Schritt 214 wird/werden die Nachschlagetabelle/n erstellt.
In einem Beispiel verwendet die Nachschlagetabelle ein Fahrzeugzustandspaar als Eingabe, um einen zugeordneten vorbestimmten Schwellenwert zu referenzieren. Die mittlere Abweichung und Standardabweichung für jedes Geschwindigkeit-Drehmoment-Paar und jeden Bin werden verwendet, um einen vorbestimmten Schwellenwert zu bestimmen, der für eine annehmbare oder „normale“ Temperaturdifferenz für diese Fahrbedingung und zur Verwendung in der Nachschlagetabelle repräsentativ ist. In einem Beispiel wird der vorbestimmte Schwellenwert als eine Standardabweichung über dem Mittelwert der Temperaturdifferenzen in dem Bin eingestellt. In einem Beispiel wird der vorbestimmte Schwellenwert als eine mittlere Abweichung über dem mittleren Wert der Temperaturdifferenzen in dem Bin eingestellt. In weiteren Beispielen kann mehr als eine Abweichung verwendet werden, um den vorbestimmten Schwellenwert zu bestimmen. In anderen Beispielen kann der vorbestimmte Schwellenwert auf Grundlage einer anderen statistischen Analyse eingestellt werden. Die Nachschlagetabelle enthält daher einen Satz von vorbestimmten Schwellenwerten, die von dem Fahrzeugzustandspaar abhängig sind, das für einen Fahrzeugfahrzyklus repräsentativ ist.
In einem weiteren Beispiel wird ein Paar von Nachschlagetabellen erstellt. Eine Nachschlagetabelle enthält einen ersten Wert aus der statistischen Analyse, wie etwa die mittlere Temperaturdifferenz in jedem Bin und für jedes Fahrzeugzustandspaar. Eine weitere Nachschlagetabelle enthält einen zweiten Wert aus der statistischen Analyse, wie etwa eine Standardabweichung der Temperaturdifferenz in jedem Bin und für jedes Fahrzeugzustandspaar. Durch die Verwendung von zwei oder mehr Nachschlagetabellen wird bei Schritt 162 oben zusätzliche Flexibilität bereitgestellt, um Komponenten zu kalibrieren, die mehr oder weniger empfindlich als andere sind, und die Steuerung verwendet dieses Paar von Nachschlagetabellen, um eine dritte Nachschlagetabelle unter Verwendung der Informationen aus dem Paar von Nachschlagetabellen zu erstellen und zu modifizieren, während das Fahrzeug in Betrieb ist, wobei die dritte Nachschlagetabelle einen Satz von vorbestimmten Schwellenwerten in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandspaaren enthält.
In weiteren Beispielen können Schritt 204-214 kann von einem anderen Algorithmus des maschinellen Lernens durchgeführt werden, um eine Nachschlagetabelle oder dergleichen bereitzustellen. Beispielsweise kann ein Algorithmus des maschinellen Lernens, wie etwa eine Support Vector Machine, ein neuronales Netzwerk oder eine andere Technik zum maschinellen Lernen und Klassifizieren verwendet werden, um die Nachschlagetabelle und Schwellenwerte aus den Fahrzeugzuständen und -temperaturen zu bestimmen.
Das Verfahren 200 kann daher unter Verwendung von Temperaturdifferenzdaten eine Nachschlagetabelle zusammenstellen, die aus vorangehenden Fahrzeugfahrzyklen zusammengestellt wurden und von dem Fahrzeugzustand abhängig sind. Jeder vorbestimmte Schwellenwert kann unter Verwendung der Temperaturdifferenzdaten aus dem zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus oder Fahrzeugzustandspaar und zumindest einer von einer durchschnittlichen Abweichung und Standardabweichung für Temperaturdifferenzdaten für den zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus eingestellt werden.
Das Verfahren 200 wird verwendet, um die Standardtemperaturdifferenzen oder Temperaturdifferenzen mit einem annehmbaren Fluidpegel über einem vorbestimmten Schwellenpegel zwischen der Komponente und dem Fluid bei einer Vielzahl von Verwendungsfällen zu erlernen, indem Datensätze von Fahrinformationen aus einer Flotte von Fahrzeugen über eine Steuerung analysiert werden. In diesem Fall schließen Eingaben in den Erfassungsalgorithmus unter anderem gefilterte Komponenten- und Fluidtemperaturen sowie gleitende Durchschnitte von Fahrzeugzuständen ein, wie etwa eines Drehmoments und einer Geschwindigkeit. Andere Eingabevariablen oder Eingaben, die für den Fahrzeugzustand von Interesse sind, schließen eine Maschinendrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Kühlmittelmassenstrom oder Wärmeübertragungsraten ein.
Verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung weisen zugeordnete, nicht einschränkende Vorteile auf. Beispielsweise verhindert das Verfahren wie hierin beschrieben eine Überhitzung des Lagers oder anderer Fahrzeugkomponenten aufgrund eines unzureichenden Kühl- oder Schmiermittels in dem System. Das Verfahren stellt einen Warn- oder Diagnosecode bezüglich eines Fluidpegels in dem System ohne Verwendung eines Fluidpegelsensors bereit. Der von der Steuerung eingestellte Alarm- oder Diagnosecode kann ferner die Steuerung dazu veranlassen, zusätzliche Betriebsbeschränkungen für das Fahrzeug und die Komponenten bereitzustellen, um zu verhindern, dass die Temperatur der Komponente weiter ansteigt. Ferner stellt das durch die vorliegende Offenbarung beschriebene Verfahren eine Angabe eines Fluidpegels ohne Fehler bereit, die durch Schwappen auf einer unebenen Bodenfläche verursacht werden, wenn ein herkömmlicher Fluidpegelsensor verwendet wird, wie etwa ein Schwimmersensor.
Während vorangehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Begriffe eher beschreibender als einschränkender Natur und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine elektrische Maschine, die in einem Gehäuse positioniert ist, das eine Ölwanne aufweist; einen Komponententemperatursensor, der mit der elektrischen Maschine verbunden ist, um eine Temperatur der elektrischen Maschine zu messen; ein Fluidsystem in Fluidkommunikation mit dem Gehäuse und das ein Schmiermittel enthält, wobei das Fluidsystem Fluid aus der Ölwanne empfängt und der elektrischen Maschine Fluid zuführt, wobei das Fluidsystem einen Fluidtemperatursensor aufweist, um eine Temperatur des Schmiermittels zu messen; und eine Steuerung in Kommunikation mit dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, einen Diagnosecode auszugeben, der angibt, dass das Schmiermittel in dem Fluidsystem unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um den vorbestimmten Schwellenwert aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von Fahrzeugfahrbedingungen abhängig.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: einen Drehmomentsensor, welcher der elektrischen Maschine zugeordnet ist; und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; wobei die Steuerung in Kommunikation mit dem Drehmomentsensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor steht und konfiguriert ist, um einen ersten Wert, der ein Drehmoment der elektrischen Maschine angibt, und einen zweiten Wert einzugeben, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, um den vorbestimmten Schwellenwert aus dem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um den ersten Wert als einen gleitenden Durchschnitt des Drehmoments der elektrischen Maschine zu berechnen und den zweiten Wert als einen gleitenden Durchschnitt der Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um den ersten Wert und den zweiten Wert in zumindest eine Nachschlagetabelle einzugeben, die den Satz von vorbestimmten Schwellenwerten enthält.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Fluidtemperatursensor in der Ölwanne des Gehäuses positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Getriebezahnradsatz gekennzeichnet, wobei der Getriebezahnradsatz in dem Gehäuse positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Fluidsystem keinen Fluidpegelsensor auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Fahrzeugkomponente mit einem Komponententemperatursensor, einen Fluidkreislauf, der mit der Komponente und einem Fluidtemperatursensor in Fluidkommunikation steht; und eine Steuerung, die mit dem Komponentensensor und dem Fluidsensor in Kommunikation steht und konfiguriert ist, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponentensensor und dem Fluidsensor über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, ein Flag auszugeben, das einen Fluidpegel in dem Fluidkreislauf angibt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um den vorbestimmten Schwellenwert aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von Fahrzeugfahrbedingungen abhängig ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um zumindest ein Signal zu empfangen, das einen Fahrzeugzustand angibt, um die Fahrzeugfahrbedingung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform enthält der Fluidkreislauf eines von einem Kühlmittel und einem Schmiermittel; wobei der Fluidkreislauf keinen Fluidpegelsensor aufweist; und wobei das Flag angibt, dass der Fluidpegel in dem Fluidkreislauf unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt.
Gemäß einer Ausführungsform enthält die Fahrzeugkomponente ein erstes Element, das sich bezogen auf ein zweites Element dreht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeugfluidsystem Folgendes: Empfangen eines Signals, das eine Fahrzeugkomponententemperatur angibt; Empfangen eines Signals, das eine Fluidsystemtemperatur angibt, von einem Fluidsystem, das in Fluidkommunikation mit einer Fahrzeugkomponente steht; und Ausgeben eines Diagnosecodes, der einen Fluidpegel angibt, als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Fahrzeugkomponententemperatur und der Fluidsystemtemperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Auswählen des vorbestimmten Schwellenwertes aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten gekennzeichnet, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von einem Fahrzeugfahrzyklus abhängig ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Empfangen von zumindest einem Signal, das einen Fahrzeugzustand angibt; und Auswählen des vorbestimmten Schwellenwertes aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von dem Fahrzeugzustand abhängig ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Fahrzeugzustand zumindest einer von einem Drehmomentwert und einem Geschwindigkeitswert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Berechnen des Fahrzeugzustands unter Verwendung eines gleitenden Durchschnitts von Daten aus dem zumindest einen Signal gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Eingeben des Fahrzeugzustands in eine Nachschlagetabelle, um den vorbestimmten Schwellenwert auszuwählen, wobei die Nachschlagetabelle unter Verwendung von Temperaturdifferenzdaten zusammengestellt wurde, die aus vorangehenden Fahrzeugfahrzyklen zusammengestellt wurden und von dem Fahrzeugzustand abhängig sind, wobei jeder vorbestimmte Schwellenwert unter Verwendung der Temperaturdifferenzdaten aus dem zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus und zumindest einem von einer durchschnittlichen Abweichung und einer Standardabweichung für Temperaturdifferenzdaten für den zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus eingestellt wird.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine elektrische Maschine, die in einem Gehäuse positioniert ist, das eine Ölwanne aufweist; einen Komponententemperatursensor, der mit der elektrischen Maschine verbunden ist, um eine Temperatur der elektrischen Maschine zu messen; ein Fluidsystem in Fluidkommunikation mit dem Gehäuse und das ein Schmiermittel enthält, wobei das Fluidsystem Fluid aus der Ölwanne empfängt und Fluid an die elektrische Maschine abgibt, wobei das Fluidsystem einen Fluidtemperatursensor aufweist, um eine Temperatur des Schmiermittels zu messen; und eine Steuerung in Kommunikation mit dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen dem Komponententemperatursensor und dem Fluidtemperatursensor größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, einen Diagnosecode auszugeben, der angibt, dass das Schmiermittel in dem Fluidsystem unter einem vorbestimmten Fluidpegel liegt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den vorbestimmten Schwellenwert aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von Fahrzeugfahrbedingungen abhängig ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, ferner umfassend Folgendes: einen Drehmomentsensor, welcher der elektrischen Maschine zugeordnet ist; und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; wobei die Steuerung in Kommunikation mit dem Drehmomentsensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor steht und konfiguriert ist, um einen ersten Wert, der ein Drehmoment der elektrischen Maschine angibt, und einen zweiten Wert einzugeben, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, um den vorbestimmten Schwellenwert aus dem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten auszuwählen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den ersten Wert als einen gleitenden Durchschnitt des Drehmoments der elektrischen Maschine zu berechnen und den zweiten Wert als einen gleitenden Durchschnitt der Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den ersten Wert und den zweiten Wert in zumindest eine Nachschlagetabelle einzugeben, die den Satz von vorbestimmten Schwellenwerten enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Fluidtemperatursensor in der Ölwanne des Gehäuses positioniert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Getriebezahnradsatz, wobei der Getriebezahnradsatz in dem Gehäuse positioniert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fluidsystem keinen Fluidpegelsensor aufweist.
Diagnoseverfahren für ein Fahrzeugfluidsystem, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Signals, das eine Fahrzeugkomponententemperatur angibt; Empfangen eines Signals, das eine Fluidsystemtemperatur angibt, von einem Fluidsystem, das in Fluidkommunikation mit einer Fahrzeugkomponente steht; und Ausgeben eines Diagnosecodes, der einen Fluidpegel angibt, als Reaktion darauf, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Fahrzeugkomponententemperatur und der Fluidsystemtemperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Auswählen des vorbestimmten Schwellenwertes aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von einem Fahrzeugfahrzyklus abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Empfangen von zumindest einem Signal, das einen Fahrzeugzustand angibt; und Auswählen des vorbestimmten Schwellenwertes aus einem Satz von vorbestimmten Schwellenwerten, wobei der Satz von vorbestimmten Schwellenwerten von dem Fahrzeugzustand abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Fahrzeugzustand zumindest eines von einem Drehmomentwert und einem Geschwindigkeitswert ist.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Berechnen des Fahrzeugzustands unter Verwendung eines gleitenden Durchschnitts von Daten aus dem zumindest einen Signal.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend Eingeben des Fahrzeugzustands in eine Nachschlagetabelle, um den vorbestimmten Schwellenwert auszuwählen, wobei die Nachschlagetabelle unter Verwendung von Temperaturdifferenzdaten zusammengestellt wurde, die aus vorangehenden Fahrzeugfahrzyklen zusammengestellt wurden und von dem Fahrzeugzustand abhängig sind, wobei jeder vorbestimmte Schwellenwert unter Verwendung der Temperaturdifferenzdaten aus dem zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus und zumindest einem von einer durchschnittlichen Abweichung und einer Standardabweichung für Temperaturdifferenzdaten für den zugeordneten Fahrzeugfahrzyklus eingestellt wird.