Title:
VERFAHREN UND BAUGRUPPE ZUM ERHITZEN EINES MOTORFLUIDS
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein beispielhaftes Fluiderhitzungsverfahren beinhaltet unter anderem das Betreiben eines Fahrzeugmotors, um ein Motorfluid während eines Fahrzyklus zu erhitzen, wenn sich das Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet, und das Erhitzen des Fluids vor dem Fahrzyklus, wenn sich das Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet und das Fahrzeug elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist. Eine beispielhafte Fluiderhitzungsbaugruppe beinhaltet unter anderem einen Motor eines elektrifizierten Fahrzeugs und einen Fluiderhitzer, der eingeschaltet ist, um ein Fluid des Motors als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs in einem Fluidwartungsmodus zu erhitzen, wenn er elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist.




Inventors:
Amin, Md Shahnoor, Mich. (Rochester, US)
Hancasky, Robert David, Mich. (Royal Oak, US)
Dondzila, Erik, Mich. (Canton, US)
Haladyna, Ted, Mich. (Northville, US)
Application Number:
DE102017116817A
Publication Date:
02/01/2018
Filing Date:
07/25/2017
Assignee:
Ford Global Technologies, LLC (Mich., Dearborn, US)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Neidl-Stippler, Cornelia, Dipl.-Chem.Dr.phil.nat., 81679, München, DE
Claims:
1. Fluiderhitzungsverfahren, umfassend:
Betreiben eines Fahrzeugmotors, um ein Motorfluid während eines Fahrzyklus zu erhitzen, wenn sich das Fahrzeug in einem Fluidwartungsmodus befindet; und
Erhitzen des Fluids vor dem Fahrzyklus, wenn sich das Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet und das Fahrzeug elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Erhitzen unter Verwendung der Netzstromquelle.

3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Aufladen einer Antriebsbatterie des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug mit der Netzstromquelle verbunden ist, und gegebenenfalls umfassend das Aufladen während des Erhitzens.

4. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Erhitzen, wenn der Motor nicht in Betrieb ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Betreiben während des Fahrzyklus, wenn das Fahrzeug elektrisch von der Netzstromquelle entkoppelt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Erhitzen des Fluids an einem Ort außerhalb des Motors.

7. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Eintreten in den Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Fahrzeugs ohne laufenden Motor, und wobei gegebenenfalls der Fluidwartungsmodus ein Ölwartungsmodus ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Betreiben des Motors im Fluidwartungsmodus, um Verunreinigungen im Fluid zu verbrennen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Austreten aus dem Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Motors bei einer Schwellentemperatur für eine Schwellenzeit.

10. Fluiderhitzungsbaugruppe, umfassend:
einen Motor eines elektrifizierten Fahrzeugs; und
einen Fluiderhitzer, der eingeschaltet ist, um ein Fluid des Motors als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs in einem Fluidwartungsmodus zu erhitzen, wenn er elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist.

11. Fluiderhitzungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Fluiderhitzer ausgelegt ist, das Fluid an einer Position außerhalb des Motors zu erhitzen, und wobei gegebenenfalls der Fluiderhitzer als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs in einem Fluidnichtwartungsmodus ausgeschaltet ist, wenn er elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist.

12. Fluiderhitzungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Fluiderhitzer durch die Netzstromquelle gespeist wird, wenn er eingeschaltet ist.

13. Fluiderhitzungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei das Fluid ein Öl ist und der Fluiderhitzer innerhalb einer Ölwanne angeordnet ist, und wobei gegebenenfalls der Fluiderhitzer ein elektrischer Widerstandserhitzer ist.

14. Fluiderhitzungsbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Motor ausgelegt ist, während eines Fahrzyklus als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs im Fluidwartungsmodus betrieben zu werden.

15. Fluiderhitzungsbaugruppe nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug ausgelegt ist, in den Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Fahrzeugs ohne laufenden Motor einzutreten.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen Erhitzen eines Motorfluids. Insbesondere betrifft die Offenbarung das Vorheizen des Motorfluids, wenn sich ein Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet.

HINTERGRUND

Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von konventionellen Kraftfahrzeugen, weil elektrifizierte Fahrzeuge unter Verwendung von Drehmoment angetrieben werden können, das durch eine oder mehrere elektrische Maschinen erzeugt wird, die durch eine Antriebsbatterie gespeist werden. In einigen elektrifizierten Fahrzeugen stellt selektiv ein interner Verbrennungsmotor Drehmoment bereit anstatt eines oder zusätzlich zu einem Antriebsmoment, das durch die elektrischen Maschinen bereitgestellt wird. Zu den elektrifizierten Fahrzeugen gehören z. B. Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge (FCVs) und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs).

Einige elektrifizierte Fahrzeuge, die einen internen Verbrennungsmotor beinhalten, können selektiv in einem Fluidwartungsmodus betrieben werden. Im Fluidwartungsmodus wird der interne Verbrennungsmotor zum Betrieb gezwungen, bis ein Motorfluid eine Schwellentemperatur erreicht. Der Fluidwartungsmodus kann den internen Verbrennungsmotor zum Betrieb zwingen, selbst wenn kein Antriebsdrehmoment vom internen Verbrennungsmotor benötigt wird.

Das Anheben einer Temperatur des Motorfluids, um eine Schwellentemperatur zu erreichen oder zu übertreffen, kann eine Verschlechterung des Motorfluids mildern. Ohne den Fluidwartungsmodus könnte sich die Verschlechterung des Motorfluids beschleunigen. Das Fahrzeug tritt aus dem Fluidwartungsmodus aus, nachdem die Schwellentemperatur für eine bestimmte Zeit erreicht oder überschritten wurde.

Elektrifizierte Fahrzeuge, die regelmäßig den internen Verbrennungsmotor nutzen, um Antriebsdrehmoment bereitzustellen, können den Fluidwartungsmodus seltener betreiben, als elektrifizierte Fahrzeuge, die weniger regelmäßig den internen Verbrennungsmotor zum Bereitstellen von Antriebsdrehmoment verwenden, wie zum Beispiel elektrifizierte Fahrzeuge, die für das Fahren bei niedriger Geschwindigkeit oder für verhältnismäßig kurze Arbeitswege verwendet werden. Es ist ersichtlich, dass die Zeit, die notwendig ist, um die Schwellentemperatur zu erreichen, abhängig von der Ausgangstemperatur des Motorfluids, des Motors, oder beiden, variieren kann. Das heißt, eine Zeit, die sich ein elektrifiziertes Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet, steht im Zusammenhang mit einer Ausgangstemperatur des Motorfluids.

KURZDARSTELLUNG

Ein Fluiderhitzungsverfahren nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem das Betreiben eines Fahrzeugmotors, um ein Motorfluid während eines Fahrzyklus zu erhitzen, wenn sich das Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet, und Erhitzen des Fluids vor dem Fahrzyklus, wenn sich das Fahrzeug im Fluidwartungsmodus befindet und das Fahrzeug elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens beinhaltet Erhitzen unter Verwendung der Netzstromquelle.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Aufladen einer Antriebsbatterie des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug mit der Netzstromquelle verbunden ist.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet Aufladen während des Erhitzens.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet Erhitzen, wenn der Motor nicht betrieben wird.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Betreiben während des Fahrzyklus, wenn das Fahrzeug elektrisch von der Netzstromquelle entkoppelt ist.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Erhitzen des Fluids an einem Ort außerhalb des Motors.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Eintreten in einen Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Fahrzeugs ohne laufenden Motor.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren ist der Fluidwartungsmodus ein Ölwartungsmodus.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Betreiben des Motors im Fluidwartungsmodus, um Verunreinigungen innerhalb des Fluids zu verbrennen.

Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform von jedem der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Austreten aus dem Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Motors bei einer Schwellentemperatur für eine Schwellenzeit.

Eine Fluiderhitzungsbaugruppe von einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem einen Motor eines elektrifizierten Fahrzeugs und einen Fluiderhitzer, der eingeschaltet ist, um ein Fluid des Motors als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs in einem Fluidwartungsmodus zu erhitzen, wenn er elektrisch an eine Stromnetzquelle gekoppelt ist.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppe ist der Fluiderhitzer ausgelegt, das Fluid an einem Ort außerhalb des Motors zu erhitzen.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppen ist der Fluiderhitzer als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs in einem Fluidnichtwartungsmodus ausgeschaltet, wenn er elektrisch an eine Stromnetzquelle gekoppelt ist.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppen wird der Fluiderhitzer durch die Netzstromquelle gespeist, wenn er eingeschaltet ist.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppen ist das Fluid ein Öl und der Fluiderhitzer ist innerhalb einer Ölwanne angeordnet.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppen ist der Motor ausgelegt, während eines Fahrzyklus als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs im Fluidwartungsmodus betrieben zu werden.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Baugruppen ist das Fahrzeug ausgelegt, in den Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Fahrzeugs ohne laufenden Motor einzutreten.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Baugruppen ist das Fahrzeug ausgelegt, aus dem Fluidwartungsmodus als Reaktion auf das Betreiben des Motors bei einer Schwellentemperatur für eine Schwellenzeit auszutreten.

In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform von jeder der vorstehenden Fluiderhitzungsbaugruppen ist der Fluiderhitzer ein elektrischer Widerstandserhitzer.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele gehen für den Fachmann aus der detaillierten Beschreibung hervor. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Figuren können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht eine stark schematische Ansicht eines beispielhaften Antriebsstranges eines elektrifizierten Fahrzeugs.

2 veranschaulicht ein beispielhaftes elektrifiziertes Fahrzeug das den Antriebsstrang von 1 aufweist und elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist, die eine Antriebsbatterie des Antriebsstranges lädt.

3 veranschaulicht eine schematische Ansicht von ausgewählten Abschnitten des elektrifizierten Fahrzeugs von 2 während eines Fahrzyklus, wenn ein interner Verbrennungsmotor des elektrifizierten Fahrzeugs betrieben wird.

4 veranschaulicht eine schematische Ansicht von ausgewählten Abschnitten des elektrifizierten Fahrzeugs von 2 während eines Fahrzyklus, wenn der interne Verbrennungsmotor des elektrifizierten Fahrzeugs nicht betrieben wird.

5 veranschaulicht Schritte in einem Beispielverfahren des Auswählens eines Fluidwartungsmodus oder eines Fluidnichtwartungsmodus für das elektrifizierte Fahrzeug von 2.

6 veranschaulicht eine schematische Ansicht von ausgewählten Abschnitten des elektrifizierten Fahrzeugs von 2, wenn sich das elektrifizierte Fahrzeug in einem Fluidnichtwartungsmodus befindet und elektrisch an die Netzstromquelle gekoppelt ist.

7 veranschaulicht eine schematische Ansicht von ausgewählten Abschnitten des elektrifizierten Fahrzeugs von 2, wenn sich das elektrifizierte Fahrzeug in einem Fluidwartungsmodus befindet und elektrisch an die Netzstromquelle gekoppelt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Vorheizen von Motorfluid eines elektrifizierten Fahrzeugs, wenn das elektrifizierte Fahrzeug elektrisch an eine Netzstromquelle gekoppelt ist und sich in einem Fluidwartungsmodus befindet. Vorheizen des Motorfluids kann eine Zeit verringern, die das elektrifizierte Fahrzeug im Fluidwartungsmodus während eines Fahrzyklus verbringt. Das Vorheizen des Motorfluids kann unter Verwendung von Energie aus der Netzstromquelle gespeist sein.

Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein Antriebsstrang 10 eines Plug-in-Hybridfahrzeugs (PHEV) eine Antriebsbatterie 14, die Batteriezellen 18 aufweist. Der Antriebsstrang 10 beinhaltet ferner einen internen Verbrennungsmotor 20, einen Elektromotor 22 und einen Generator 24. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Arten von elektrischen Maschinen. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 können getrennt sein oder die Form eines kombinierten Motor-Generators aufweisen.

In dieser Ausführungsform ist der Antrieb 10 ein Antrieb mit Leistungsverzweigung, der ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen ein Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 anzutreiben. Das erste Antriebssystem schließt eine Kombination aus dem Verbrennungsmotor 20 und dem Generator 24 ein. Das zweite Antriebssystem schließt mindestens den Elektromotor 22, den Generator 24 und die Antriebsbatterie 14 ein. Der Elektromotor 22 und der Generator 24 sind Teile eines elektrischen Antriebssystems des Antriebs 10.

Der Verbrennungsmotor 20 und der Generator 24 können durch eine Kraftübertragungseinheit 30, wie etwa ein Planetengetriebe, miteinander verbunden sein. Natürlich können andere Arten von Kraftübertragungseinheiten, einschließend andere Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 20 mit dem Generator 24 zu verbinden. Bei einer nicht einschränkenden Ausführungsform handelt es sich bei der Kraftübertragungseinheit 30 um ein Planetengetriebe, zu welchem eine Baugruppe aus einem Hohlrad 32, einem Sonnenrad 34 und einem Steg 36 gehört.

Der Generator 24 kann vom Verbrennungsmotor 20 durch die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 24 kann alternativ als ein Elektromotor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln, wodurch ein Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, welche mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbunden ist.

Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 ist mit einer Welle 40 verbunden, welche über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 mit Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Zur zweiten Kraftübertragungseinheit 44 kann ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Zahnrädern 46 gehören. Andere Kraftübertragungseinheiten könnten in anderen Beispielen verwendet werden.

Die Zahnräder 46 übertragen das Drehmoment vom Verbrennungsmotor 20 auf ein Differential 48, um die Fahrzeugantriebsräder 28 letztlich mit Traktion zu versorgen. Das Differential 48 kann eine Mehrzahl von Zahnrädern enthalten, welche die Übertragung von Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In diesem Beispiel ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 durch das Differential 48 mechanisch an eine Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment an die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.

Der Elektromotor 22 kann selektiv eingesetzt werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 durch das Ausgeben eines Drehmoments an eine Welle 54 anzutreiben, welche ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 24 als Teil eines regenerativen Bremssystems zusammen, bei welchem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 24 als Elektromotoren zum Ausgeben von Drehmoment verwendet werden können. Zum Beispiel können der Elektromotor 22 und der Generator 24 jeweils elektrische Energie ausgeben, um Zellen der Antriebsbatterie 14 wiederaufzuladen.

Unter Bezugnahme auf 2 und fortgesetztem Bezug auf 1 integriert ein beispielhaftes elektrifiziertes Fahrzeug 60 den Antriebsstrang 10 von 1. Das beispielhafte elektrifizierte Fahrzeug 60 ist ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV). In 2 ist das elektrifizierte Fahrzeug 60 in einer Ladeposition gezeigt, wobei das elektrifizierte Fahrzeug 60 elektrisch an eine Ladestation 64 gekoppelt ist.

Die Ladestation 64 beinhaltet eine halteseilartige Ladebaugruppe 68 und eine Netzstromquelle 72. Wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 elektrisch an die Netzstromquelle 72 gekoppelt ist, kann sich Energie von der Netzstromquelle 72 zum elektrifizierten Fahrzeug 60 durch die Ladebaugruppe 68 bewegen. Die Energie kann unter anderem verwendet werden, um die Batteriezellen 18 innerhalb der Antriebsbatterie 14 des Antriebsstrangs wiederaufzuladen.

Nun unter Bezugnahme auf die 3 und 4 sowie in fortgesetztem Bezug auf 1 und 2, beinhaltet das elektrifizierte Fahrzeug 60 den Motor 20, die Antriebsbatterie 14, eine Steuerung 76 und einen elektrischen Schalter 80. Das elektrifizierte Fahrzeug 60 beinhaltet ferner einen Motorfluidbehälter 84, einen Erhitzer 88 und eine Motorfluidpumpe 92. In diesem Beispiel ist das Motorfluid 96 ein Öl und der Motorfluidbehälter 84 ist eine Ölwanne.

In den 3 und 4, wird das elektrifizierte Fahrzeug 60 gezeigt, wie es während eines Fahrzyklus betrieben wird, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 von der Netzstromquelle 72 elektrisch entkoppelt ist. Der Fahrzyklus kann beginnen, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 eingeschaltet wird. Der Fahrzyklus kann enden, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 ausgeschaltet wird.

In 3 wir der Motor 20 betrieben, weil der Motor 20 benötigt wird, um das elektrifizierte Fahrzeug 60 anzutreiben, indem die Antriebsräder mit Drehmoment versorgt werden. Der Motor 20 könnte stattdessen betrieben werden, weil das elektrifizierte Fahrzeug 60 sich in einem Fluidwartungsmodus befindet, wobei das Betreiben des Motors 20 notwendig ist, um das Motorfluid 96 zu erhitzen. Der Motor 20 könnte außerdem betrieben werden, um den Generator 24 (1) anzutreiben, um die Antriebsbatterie 14 zu laden.

Wenn der Motor 20 in Betrieb ist, befiehlt die Steuerung 76 der Pumpe 92, das Motorfluid 96 zwischen dem Motor 20 und dem Motorfluidbehälter 84 durch eine Vielzahl von Leitungen 98 zu zirkulieren. In einigen Beispielen wird die Pumpe 92 nicht verwendet und der Motor 20 treibt die Zirkulation des Motorfluids 96 an. Der Motor 20 beinhaltet etwas Motorfluid 96 und Leitungen 98, die sich zwischen dem Motorfluidbehälter 84 und dem Motor 20 erstrecken.

Wärmeenergieniveaus im Motor 20 und im Motorfluid 96 nehmen aufgrund des Betriebs des Motors 20 zu. Wenn die Wärmeenergieniveaus über einer Schwellentemperatur für eine Schwellenzeit bleiben, z. B. 20 Minuten, werden Verunreinigungen im Motorfluid 96 verbrannt und eine Qualität des Motorfluids 96 ist sichergestellt. In einem Beispiel ist die Schwellentemperatur eine Motortemperatur von 100° Celsius (212° Fahrenheit). In einem anderen Beispiel ist die Schwellentemperatur eine Temperatur von 79° Celsius (175° Fahrenheit) für das Motorfluid.

In 4 betreibt die Antriebsbatterie 14 den Elektromotor 22, um Antriebsdrehmoment bereitzustellen und der Motor 20 ist nicht in Betrieb. Wenn der Motor 20 nicht in Betrieb ist, zirkuliert das Motorfluid 96 nicht zwischen dem Motor 20 und dem Motorfluidbehälter 84 durch die Leitungen 98. Ferner nehmen die Wärmeenergieniveaus im Motor 20 und im Motorfluid 96 nicht zu, da der Motor 20 nicht in Betrieb ist. Im Laufe der Zeit können sich Verunreinigungen im Motorfluid 96 ansammeln, wenn die Wärmeenergieniveaus im Motorfluid 96 sich nicht erhöhen.

Die Steuerung 76 veranlasst das elektrifizierte Fahrzeug dazu, in einem Fluidwartungsmodus oder in einem Fluidnichtwartungsmodus betrieben zu werden. Wenn es sich im Fluidwartungsmodus befindet, wird der Motor 20 betrieben, um das Motorfluid 96 aufzuheizen. Die Steuerung 76 ist mit mindestens der Antriebsbatterie 14, dem Motor 20, dem elektrischen Schalter 80 und der Pumpe 92 wirkverbunden.

Die Steuerung 76 kann einen Prozessor und einen Speicherabschnitt beinhalten. Der Prozessor der Steuerung 76 ist ausgelegt, ein Programm auszuführen, das im Speicherabschnitt als Softwarecode gespeichert ist. Das im Speicherabschnitt gespeicherte Programm kann ein oder mehrere zusätzliche oder getrennte Programme beinhalten, von denen jedes eine geordnete Liste von ausführbaren Anweisungen zum Umsetzen von logischen Funktionen beinhaltet, die zum Beispiel dem Bestimmen, ob ein elektrifiziertes Fahrzeug 60 im Fluidwartungsmodus oder im Fluidnichtwartungsmodus betrieben werden sollte, zugeordnet sind.

In einer nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst der Prozessor der Steuerung 76 einen Hauptprozessor in Verbindung mit einem Speicherabschnitt, der unterschiedliche Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Speichervorrichtungen zum Ausführen von beispielhaften Vorheizverfahren von dieser Offenbarung beinhalten kann.

Die Steuerung 76 kann Teil einer Motorsteuereinheit (ECU) sein oder sie kann ein getrenntes Steuersystem sein, das mit der ECU kommuniziert. Das Steuerung 76 kann eines oder mehrere getrennte Steuermodule umfassen, die mit ausführbaren Anweisungen zum Verbinden mit und Befehlen von Operationen unterschiedlicher Komponenten des elektrifizierten Fahrzeugs 60 ausgestattet sind.

Nun unter Bezugnahme auf 4 und mit fortgesetztem Bezug auf 2 und 3 verwendet die Steuerung 76 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform ein Verfahren 100, um zu bewerten, ob das elektrifizierte Fahrzeug 60 in den Fluidwartungsmodus eintreten oder aus diesem austreten sollte.

Das Verfahren 100 beginnt bei einem Anfangsschritt 110. Als nächstes bestimmt das Verfahren 100 bei einem Schritt 120, ob der Motor 20 gestartet wurde oder nicht. Der Motor 20 kann zum Beispiel starten, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 einen Fahrzyklus beginnt. Wenn der Motor 20 bei Schritt 120 noch nicht gestartet hat, kehrt das Verfahren 100 zu Anfangsschritt 110 zurück. Wenn der Motor 20 bei Schritt 120 gestartet wurde, fährt das Verfahren mit einem Schritt 130 fort, der berechnet, ob der Motor 20 betrieben wurde, um eine Temperatur des Motorfluids 96 zu erhöhen, so dass sie für einen Schwellenzeitraum eine Schwellentemperatur hat oder über dieser liegt.

In einem speziellen Beispiel ist die Schwellentemperatur 79° Celsius (175° Fahrenheit) und die Schwellenzeit ist 20 Minuten. Das Halten des Motorfluids 96 auf oder über der Schwellentemperatur für die Schwellenzeit stellt im Wesentlichen sicher, dass unter anderem Verunreinigungen innerhalb des Motorfluids 96 verbrannt wurden. Wenn der Motor 20 bei Schritt 130 veranlasst hat, dass das Motorfluid 96 die Schwellentemperatur für einen Schwellenzeitraum erreicht oder überschreitet, kehrt das Verfahren 100 zum Anfangsschritt 110 zurück. Wenn das Motorfluid 96 bei Schritt 130 den Schwellenwert für die Schwellenzeit nicht erreicht oder überschritten hat, fährt das Verfahren 100 mit einem Schritt 140 fort, der einen Motorkaltstartzählerstand um eins erhöht. In einigen Beispielen erhöht der Schritt 130 stattdessen oder zusätzlich einen Zähler als Reaktion auf eine verlängerte Zeitspanne, in welcher der Motor 20 nicht verwendet wurde.

Das Verfahren 100 fährt nach Schritt 140 mit einem Schritt 150 fort, der bestimmt, ob ein Kaltstartzählerstand unter einem Schwellenstartzählerstand liegt. Ein Beispiel des Schwellenstartzählerstandes könnte zum Beispiel fünfundzwanzig Kaltstarts sein. Die Steuerung 76 könnte einen internen Zählabschnitt beinhalten, der den Schwellenstartzählerstand nachverfolgt.

Der Schritt 150 könnte zusätzlich eine Temperatur des Motorfluids 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84 erfassen und zu Anfangsschritt 110 zurückkehren, wenn die Temperatur des Motorfluids 96 schon die Schwellentemperatur erreicht oder überschritten hat.

Wenn der Motor 20 seltener als der Schwellenstartzählerstand kaltgestartet wurde, fährt das Verfahren 100 mit einem Schritt 160 fort, der das elektrifizierte Fahrzeug 60 in den Fluidnichtwartungsmodus versetzt (oder ihn beibehält). Wenn jedoch die Anzahl der Kaltstarts bei Schritt 150 fünfundzwanzig oder mehr beträgt und die Temperatur des Motorfluids 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84 unter einer Schwellentemperatur liegt, fährt das Verfahren 100 nach Schritt 150 mit Schritt 170 fort, der veranlasst, dass das elektrifizierte Fahrzeug 60 in den Fluidwartungsmodus übergeht.

Nach Schritt 170 fährt das Verfahren mit einem Schritt 180 fort. Bei dem Schritt 180 berechnet das Verfahren 100, ob der Motor 20 lange genug betrieben wurde, damit eine Temperatur des Motorfluids 96 eine Fluidwartungsschwellentemperatur für die Schwellenzeit erreicht oder überschritten hat. Der Fluidwartungsmodus wird bei Schritt 180 gehalten, bis zur Berechnung, dass das Motorfluid 96 die Fluidwartungsschwellentemperatur für die Schwellenzeit erreicht oder überschritten hat. Wenn Berechnungen oder tatsächliche Messungen offenbaren, dass das Fluid 96 die Fluidwartungstemperatur für die Schwellenzeit nicht überschreitet, verbleibt das Verfahren 100 im Fluidwartungsmodus. Wenn Berechnungen oder tatsächliche Messungen offenbaren, dass das Fluid 96 die Fluidwartungstemperatur für die Schwellenzeit überschreitet, fährt das Verfahren 100 mit Schritt 190 fort, welcher den Kaltstartzählerstand innerhalb des Zählers auf Null zurücksetzt, und kehrt dann zu Anfangsschritt 110 zurück.

Wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 das Verfahren 100 integriert, würde das elektrifizierte Fahrzeug 60 vom Betrieb im Fluidnichtwartungsmodus zum Betrieb in einem Fluidwartungsmodus übergehen, wenn der Motor 20 fünfundzwanzig Mal gestartet wurde, ohne dass der Motor 20 veranlasst hat, dass das Motorfluid 96 die Schwellentemperatur für den Schwellenzeitraum erreicht oder übertroffen hat. Der Fluidwartungsmodus wird dann umgesetzt, um eine Verschlechterung des Motorfluids 96 zu milder.

In diesem Beispiel tritt das elektrifizierte Fahrzeug 60 beim Abschluss des Fahrzyklus nicht aus dem Fluidwartungsmodus oder dem Fluidnichtwartungsmodus aus. Somit kann sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 beim Abschluss des Fahrzyklus im Fluidwartungsmodus oder im Fluidnichtwartungsmodus befinden.

Nun unter Bezugnahme auf 6 mit Bezug auf die 1 und 2 ist die Steuerung 76 ausgelegt, den elektrischen Schalter 80 als Reaktion auf das Befinden des elektrifizierten Fahrzeugs 60 im Fluidwartungsmodus oder im Fluidnichtwartungsmodus zu steuern, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 elektrisch an die Netzstromquelle 72 gekoppelt ist. Ein Fahrzyklus für das elektrifizierte Fahrzeug 60 ist beendet, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 elektrisch an die Netzstromquelle 72 gekoppelt ist.

Als Reaktion auf einen Befehl von der Steuerung 76 kann der elektrische Schalter 80 Energie von der Netzstromquelle 72 zur Antriebsbatterie 14, zum Erhitzer 88 oder sowohl zur Antriebsbatterie 14 als auch zum Erhitzer 88 leiten. Unterschiedliche Schalterarten können als der elektrische Schalter 80 verwendet werden. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der elektrische Schalter 80 ein MOSFET oder ein Relais. Andere Schalterarten können in anderen Beispielen verwendet werden.

In diesem Beispiel ist der Erhitzer 88 innerhalb des Motorfluids 96 im Motorfluidbehälter 84 angeordnet. In einem anderen Beispiel grenzt der Erhitzer 88 direkt an den Motorfluidbehälter 84 an. Der Erhitzer 88 kann unter Energiezufuhr das Motorfluid 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84 erhitzen. Der Erhitzer 88 kann in einer nicht einschränkenden Ausführungsform die Temperatur des Motorfluids 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84 auf 49° Celsius (120° Fahrenheit) anheben. Der Erhitzer 88 kann zum Beispiel ein widerstandsbasierter Erhitzer sein. In diesem Beispiel ist der Erhitzer 88 innerhalb des Motorfluids 96 im Motorfluidbehälter 84 angeordnet. Der Erhitzer 88 ist somit außerhalb des Motors 20.

In dem Beispiel von 6 befindet sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 im Fluidnichtwartungsmodus und ist elektrisch an die Stromnetzquelle 72 gekoppelt. Da sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 im Fluidnichtwartungsmodus befindet, wird kein Erhitzen des Motorfluids 96 mit dem Erhitzer 88 benötigt, und die Steuerung 76 befiehlt dem elektrischen Schalter 80, Energie von der Netzstromquelle 72 an die Antriebsbatterie 14 zu übermitteln.

In 7 befindet sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 im Fluidwartungsmodus und ist elektrisch an die Stromnetzquelle 72 gekoppelt. Da sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 im Fluidwartungsmodus befindet, übermittelt die Steuerung 76 mindestens ein wenig Energie von der Stromnetzquelle 72 an den Erhitzer 88, um das Motorfluid 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84 zu erhitzen.

Die Stromversorgung des Erhitzers 88 erhitzt das Motorfluid 96 innerhalb des Motorfluidbehälters 84. Das Erhitzen des Motorfluids 96 wird als Vorheizen des Motorfluids 96 angesehen, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 lädt. Das Vorheizen erhöht die Wärmeenergieniveaus des Motorfluids 96. Dementsprechend muss der Motor 20 während des nächsten Fahrzyklus nicht so lange betrieben werden, um das Motorfluid 96 auf Schwellentemperatur zu bringen, was bedeutet, dass das elektrifizierte Fahrzeug 60 weniger Zeit während eines Fahrzyklus im Fluidwartungsmodus verbringt. Ein Fahrer des elektrifizierten Fahrzeugs 60 erlebt somit eine Verringerung der Betriebsdauer für den Motor 20, was wünschenswert sein kann. In einigen Beispielen ist die Betriebsdauer für den Motor 20 während des Fluidwartungsmodus um ungefähr ein Drittel durch Vorheizen verringert.

Merkmale der offenbarten Beispiele beinhalten das Vorheizen eines Motorfluids unter Verwendung von Energie aus einer Netzstromquelle. Das Vorheizen erhöht eine Temperatur des Motorfluids. Somit kann die Zeit, die zum Betreiben des Motors benötigt wird, wenn sich ein elektrifiziertes Fahrzeug in einem Fluidwartungsmodus befindet, wobei der Motorbetrieb zum Erhitzen des Fluids benötigt wird, um das Motorfluid auf eine Schwellentemperatur zu bringen, verringert werden. Dementsprechend kann der Fluidwartungsmodus schneller verlassen werden, wenn das Motorfluid vorgeheizt wird im Gegensatz zu wenn das Motorfluid nicht vorgeheizt wird.

Der Fluidwartungsmodus ermöglicht das Sicherstellen, dass Schadstoffe aus dem Motorfluid abgegeben werden. Ferner kann das Erhöhen einer Temperatur des Motorfluids die Viskosität senken, und wenn das Motorfluid durch einen Motor zirkuliert, Verschleiß verringern.

Die vorstehende Beschreibung ist eher beispielhafter als einschränkender Natur. Für den Fachmann können Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele ersichtlich sein, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach kann der Schutzumfang dieser Offenbarung lediglich durch die Analyse der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.