СПОСОБ ДЛЯ ПОДКЛЮЧАЕМОГО В СЕТЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ГИБРИДНЫМ ПРИВОДОМ (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR HYBRID VEHICLE CONNECTED TO NETWORK (VERSIONS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Способ относится к системам и способам для подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным приводом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подключаемое в сеть транспортное средство с гибридным электрическим приводом (PHEV) обеспечивает возможность работы на значительных расстояниях исключительно в электрическом режиме, не запуская двигатель для подзарядки аккумуляторной батареи. Например, некоторые водители транспортных средств могут предпринимать исключительно короткие поездки и могут сообразно подключать в сеть транспортное средство между поездками, чтобы двигатель не часто запускался для зарядки.
Леон (публикация US2010/0300781) преодолевает эффекты ухудшения, возникающие от длительных периодов бездействия двигателя, в том числе, конденсацию воды, коррозию, несвежее топливо и утечки текучих сред за уплотнения или в топливную систему. Для преодоления этих проблем, Леон периодически запускает и эксплуатирует двигатель, например, для исчерпания хранимого топлива.
Автор в материалах настоящего описания выявил потенциальную проблему вышеприведенного подхода. А именно, несмотря на то, что запуск двигателя может преодолевать некоторые проблемы, такие как несвежее топливо, повышенное количество запусков, особенно холодных запусков, может вызывать еще и другие проблемы. Например, загрязнение масла может происходить, когда двигатель является бездействующим в течение длительных периодов времени, и может усугубляться увеличением количества холодных запусков двигателя. Более точно, когда двигатели повторно останавливаются и запускаются, особенно когда двигатель является непрогретым, бензиновые и водяные загрязнения могут накапливаться в масле, таким образом, ухудшая состояние масла и увеличивая трение и износ двигателя.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из подходов вышеупомянутые проблемы преодолеваются способом, включающим в себя этапы, на которых:
приводят в движение транспортное средство с помощью двигателя и электродвигателя;
запускают двигатель, если энергия, накопленная в устройстве накопления энергии, больше, чем верхний пороговый уровень, когда количество загрязнений в моторном масле больше, чем пороговое количество.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором устройство накопления энергии является аккумуляторной батареей, при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором запускают двигатель, если накопленная энергия меньше, чем нижнее пороговое значение, независимо от количества загрязнений.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором количество загрязнений основано на подсчитанном числе холодных запусков и остановов двигателя.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором работа двигателя вслед за запуском заканчивается на основании количества загрязнений, доставляемых из магистрали принудительной вентиляции картера (PCV) в двигатель.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором окончание основано на увеличении и уменьшении загрязнений, измеренных в магистрали PCV, после того, как двигатель достигает температуры прогрева после запуска.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором запуск двигателя выполняется в ответ на количество загрязнений, большее порогового значения, даже когда топливо в топливном баке транспортного средства выдержано меньше порогового значения.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором запуск двигателя выполняется в ответ на количество загрязнений большее порогового количества, даже когда топливо в топливном баке транспортного средства было добавлено при выключенном двигателе, и при этом условия выключения транспортного средства, непосредственно предшествующие последующей работе транспортного средства, включают в себя запуск двигателя.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, включающий в себя этапы, на которых:
прекращают работу двигателя в подключаемом в сеть транспортном средстве с гибридным приводом в ответ на уровень загрязнений в выпускной магистрали принудительной вентиляции картера (PCV), при этом двигатель запускается на основании уровня загрязнений в моторном масле.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором запуск двигателя на основании уровня загрязнений происходит, даже когда топливо в топливном баке транспортного средства было дозаправлено в пределах порогового времени от запуска двигателя.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором запуск двигателя дополнительно основан на состоянии заряда батареи в зависимости от уровня загрязнений.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором уровень загрязнений основан на подсчитанном числе холодных запусков и остановов двигателя, и дополнительно основан на длительности работы запущенного двигателя выше пороговой температуры хладагента, и дополнительно основан на длительности работы запущенного двигателя ниже пороговой температуры хладагента после запуска.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором уровень загрязнений в моторном масле уменьшается на величину, основанную на уровне загрязнений в выпускной магистрали принудительной вентиляции картера (PCV).
В одном из вариантов осуществления предложен способ, дополнительно включающий этап, на котором запускают двигатель, когда двигатель был выключен более, чем на пороговое значение времени отключения, даже когда количество загрязнений ниже порогового значения загрязнений, указывающего ухудшение состояния масла.
В одном из вариантов осуществления предложен способ для подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным приводом, содержащего двигатель, включающий в себя этапы, на которых:
при более высокой температуре двигателя запускают двигатель в ответ на количество загрязнений в моторном масле, при этом двигатель приводится в действие в течение меньшей длительности; и
при более низкой температуре двигателя запускают двигатель в ответ на количество загрязнений в моторном масле, при этом двигатель приводится в действие в течение большей длительности.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором при более высокой и более низкой температуре двигателя двигатель запускается с состоянием заряда батареи большим порогового значения заряда, при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором запускают двигатель, когда состояние заряда батареи ниже порогового значения заряда независимо от количества загрязнений.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
при более высоком состоянии заряда батареи, запускают двигатель в ответ на количество загрязнений в моторном масле, при этом двигатель приводят в действие с повышенной теплоотдачей по сравнению с запуском двигателя в ответ на количество загрязнений при более низком состоянии заряда батареи.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором приведение в действие двигателя с повышенной теплоотдачей включает в себя этап, на котором приводят в действие двигатель при более высокой скорости вращения двигателя.
В одном из вариантов осуществления предложен способ, в котором приведение в действие двигателя с повышенной теплоотдачей включает в себя этап, на котором приводят в действие двигатель с установкой момента зажигания, подвергнутого запаздыванию больше порогового значения от установки момента MBT (максимального крутящего момента).
Такая работа может происходить, даже когда топливо в топливном баке было дозаправлено недавно. Таким образом, можно согласовывать ухудшение состояния топлива вместе с ухудшением состояния масла по-прежнему при обеспечении эффективной работы транспортного средства и двигателя.
Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует примерную силовую установку транспортного средства.
Фиг. 2 иллюстрирует примерный двигатель внутреннего сгорания.
Фиг. 3-8 иллюстрируют примерные последовательности этапов осуществления способа.
Фиг. 9 иллюстрирует примерную временную диаграмму.
Фиг. 10 иллюстрирует примерную масляную систему.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последующее описание относится к системам и способам для подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным приводом, такого как показанное на фиг. 1, включающего в себя двигатель внутреннего сгорания, такой как показанный на фиг. 2.
Предложен способ для приведения в движение транспортного средства с помощью двигателя 110 и электродвигателя 120, запуская двигатель, когда энергия, накопленная в источнике энергии, подающем энергию на электродвигатель, больше, чем первый пороговый уровень (порогового состояния заряда), когда количество загрязнений в масле двигателя больше, чем первое пороговое количество, при этом двигатель может быть запущен, когда электродвигатель, в ином случае, приводил бы транспортное средство в движение, если бы не загрязнение в этом количестве в масле. Запуск двигателя выполняется в ответ на количество загрязнений, являющееся большим, чем пороговое значение, даже когда топливо в топливном баке транспортного средства выдержанно меньше, чем пороговая выдержка. Пороговая выдержка топлива может быть основана на времени пребывания топлива в топливном баке, после которого загрязнения топлива будут выше порогового уровня (порогового значения ухудшения состояния топлива), и запуск двигателя может быть вынужденным для того, чтобы израсходовать старое топливо.
engine
threshold
engine
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
Кроме того, уровни загрязнения масла могут оцениваться на основании содержимого счетчика ухудшения состояния масла, вычисляемого счетчиком ухудшения состояния масла, хранимым в памяти системы управления, чтобы отслеживать количество остановов двигателя и запусков двигателя, особенно когда двигатель является холодным (например, температура двигателя, T, ниже пороговой температуры T). Соответственно, содержимое счетчика ухудшения состояния масла регулируется с учетом T и разности температур между Tи T. Например, когда T очень холодна, или гораздо ниже T, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может приращиваться на большую величину, чем когда T всего лишь слегка ниже T. Подобным образом, если двигатель был работающим при температуре, при которой T ниже T в течение более длительного периода времени, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может приращиваться на большую величину, чем если двигатель был работающим при некоторой температуре, при которой T ниже T в течение меньшего периода времени. Содержимое счетчика ухудшения состояния масла также может регулироваться, чтобы отражать снижение уровней загрязнения масла, когда двигатель является работающим, и температура двигателя больше, чем пороговая температура, с учетом времени включенного двигателя, зарегистрированного таймером включенного двигателя. Например, когда T очень горяча, или гораздо выше T, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться на большую величину, чем когда T всего лишь слегка ниже T. Подобным образом, если двигатель был работающим при температуре, при которой T выше T в течение более длительного периода времени, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться на большую величину, чем если двигатель был работающим при некоторой температуре, при которой T выше T в течение меньшего периода времени. В некоторых вариантах осуществления, система управления транспортного средства может выбирать конкретную процедуру очистки из нескольких имеющихся в распоряжении процедур очистки, которые должны выполняться в ответ на различные факторы, в том числе, уровень ухудшения состояния масла, состояние заряда аккумуляторной батареи и другие условия эксплуатации транспортного средства; в качестве альтернативы или дополнительно, пользователь может запрашивать специфичный тип процедуры очистки, которая должна выполняться. В еще одном примерном варианте осуществления, способ измерения загрязнений, удаленных из моторного масла, например, посредством датчика влажности или углеводородов в выпускной магистрали принудительной вентиляции картера (PCV), может применяться для определения действенности очистки. Применение такого способа давало бы контроллеру транспортного средства возможность точно определять, когда загрязнения масла удалены, и процедура очистки может заканчиваться, чтобы избежать ненужного продления процедуры очистки и траты энергии впустую. В дополнительном варианте осуществления, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться или регулироваться на основании уровня загрязнений, выявленного в выпускной магистрали PCV. Например, если уровень загрязнений, выявленный в выпускной магистрали PCV, меньше, чем минимальная пороговая величина, то содержимое счетчика ухудшения состояния масла не регулируется, и очистка может не заканчиваться. С использованием способов, описанных в этих примерных вариантах осуществления, очистка моторного масла может выполняться, принимая во внимание работу транспортного средства, в том числе продление срока службы двигателя и сбережения энергии, посредством реагирования на различные факторы, такие как уровень ухудшения состояния масла, уровень заряда аккумуляторной батареи и другие условия эксплуатации транспортного средства или пожелания пользователя.
engine
threshold
В некоторых примерах, операция очистки моторного масла может регулироваться в зависимости от различных условий эксплуатации. Например, процедура очистки, выполняемая во время условий более высокого состояния заряда аккумуляторной батареи, может включать в себя работу двигателя, которая отлична от работы двигателя во время очистки при более низком состоянии заряда аккумуляторной батареи. Например, во время условий более высокого состояния заряда, двигатель может эксплуатироваться на более высоких температурах или с повышенным потерянным теплом (и, по выбору, более низким выходным крутящим моментом двигателя), чтобы быстрее очищать масло, по сравнению с условиями более низкого состояния заряда. Таким образом, поскольку выходная мощность двигателя может не быть способной запасаться, как можно меньше тратиться впустую по-прежнему при удалении загрязнений. Во время очистки, несмотря на то, что транспортное средство приводится в действие в режиме двигателя, и T больше, чем T, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться. Если содержимое счетчика ухудшения состояния масла снижается ниже минимального порогового значения ухудшения состояния масла, сигнализируя, что был достигнут очень низкий уровень загрязнения масла, очистка может заканчиваться. По существу, длительность очистки, при которой транспортному средству требуется работать в режиме двигателя при более высоких температурах, чтобы вычищать загрязнения масла, может взвешенно выясняться и не будет продолжаться ненужным образом.
Фиг. 1 иллюстрирует примерную силовую установку 100 транспортного средства. Силовая установка 100 транспортного средства включает в себя сжигающий топливо двигатель 110 и электродвигатель 120. В качестве неограничивающего примера, двигатель 110 содержит двигатель внутреннего сгорания, а электродвигатель 120 содержит электрический двигатель. Электродвигатель 120 может быть выполнен с возможностью использования или потребления иных источников энергии, чем двигатель 110. Например, двигатель 110 может потреблять жидкое топливо (например, бензин), чтобы вырабатывать выходную мощность двигателя, наряду с тем, что электродвигатель 120 может потреблять электрическую энергию, чтобы вырабатывать выходную мощность электродвигателя. По существу, транспортное средство с силовой установкой 100 может указываться ссылкой как транспортное средство с гибридным электрическим приводом (HEV).
Силовая установка 100 транспортного средства может использовать многообразие разных рабочих режимов в зависимости от условий эксплуатации, встречаемых силовой установкой транспортного средства. Некоторые из этих режимов могут давать двигателю 110 возможность поддерживаться в отключенном состоянии (например, устанавливаться в выведенное из работы состояние), при котором прекращается сгорание топлива в двигателе. Например, в выбранных условиях эксплуатации, электродвигатель 120 может приводить в движение транспортное средство посредством ведущего колеса 130, как указано стрелкой 122, в то время как двигатель 110 выведен из работы.
Во время других условий эксплуатации, двигатель 110 может устанавливаться в выведенное из работы состояние (как описано выше) наряду с тем, что электродвигатель 120 может приводиться в действие для зарядки устройства 150 накопления энергии, такого как аккумуляторная батарея. Например, электродвигатель 120 может принимать крутящий момент на колесе с ведущего колеса 130, как указано стрелкой 122, где электродвигатель может преобразовывать кинетическую энергию транспортного средства в электрическую энергию для накопления в устройстве 150 накопления энергии, как указано стрелкой 124. Эта операция может указываться ссылкой как рекуперативное торможение транспортного средства. Таким образом, электродвигатель 120 может обеспечивать функцию генератора в некоторых вариантах осуществления. Однако, в других вариантах осуществления, генератор 160, взамен, может принимать крутящий момент на колесе с ведущего колеса 130, при этом генератор может преобразовывать кинетическую энергию транспортного средства в электрическую энергию для накопления в устройстве 150 накопления энергии, как указано стрелкой 162.
При других условиях, двигатель 110 может приводиться в действие посредством сжигания топлива, принимаемого из топливной системы 140, как указано стрелкой 142. Например, двигатель 110 может приводиться в действие, чтобы приводить в движение транспортное средство посредством ведущего колеса 130, как указано стрелкой 112, в то время как электродвигатель 120 выведен из работы. При других условиях эксплуатации, как двигатель 110, так и электродвигатель 120, каждый может задействоваться для приведения в движение транспортного средства через ведущее колесо 130, как указано стрелками 112 и 122, соответственно. Конфигурация, в которой оба, двигатель и электродвигатель, могут избирательно приводить в движение транспортное средство, может указываться ссылкой как силовая установка транспортного средства параллельного типа. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления электродвигатель 120 может приводить в движение транспортное средство через первый набор ведущих колес, а двигатель 110 может приводить в движение транспортное средство через второй набор ведущих колес.
В других вариантах осуществления, силовая установка 100 транспортного средства может быть сконфигурирована в качестве силовой установки транспортного средства последовательного типа, в силу чего, двигатель не приводит в движение ведущие колеса непосредственно. Скорее, двигатель 110 может задействоваться для питания электродвигателя 120, который, в свою очередь, может приводить в движение транспортное средство через ведущее колесо 130, как указано стрелкой 122. Например, во время выбранных условий эксплуатации, двигатель 110 может приводить в действие генератор 160, который, в свою очередь, подает электрическую энергию на одно или более из электродвигателя 120, как указано стрелкой 114, или устройство 150 накопления энергии, как указано стрелкой 162. В качестве еще одного примера, двигатель 110 может задействоваться для привода электродвигателя 120, который, в свою очередь, обеспечивает функцию генератора, чтобы преобразовывать выходную мощность двигателя в электрическую энергию, при этом электрическая энергия может накапливаться в устройстве 150 накопления энергии для более позднего использования электродвигателем.
Как будет описано со ссылкой на последовательность операций по фиг. 3, силовая установка транспортного средства может быть выполнена с возможностью перехода между двумя или более рабочими режимами, описанными выше, в зависимости от условий эксплуатации.
Топливная система 140 может включать в себя один или более баков 144 хранения топлива для хранения топлива на борту транспортного средства. Например, топливный бак 144 может хранить одно или более жидких видов топлива, в том числе, но не в качестве ограничения: бензин, дизельное топливо и спиртовое топливо. В некоторых вариантах осуществления, топливо может храниться на борту транспортного средства в качестве смеси двух или более разных видов топлива. Например, топливный бак 144 может быть выполнен с возможностью хранить смесь бензина и этанола (например, E10, E85, и т.д.) или смесь бензина и метанола (например, M10, M85, и т.д.), в силу чего, эти виды топлива или топливные смеси могут доставляться в двигатель 110, как указано стрелкой 142. Кроме того, другие пригодные виды топлива и топливные смеси могут подаваться в двигатель 110, где они могут сжигаться в двигателе для выработки выходной мощности двигателя. Выходная мощность двигателя может использоваться для приведения в движение транспортного средства, как указано стрелкой 112, или для подзарядки устройства 150 накопления энергии через электродвигатель 120 или генератор 160.
В некоторых вариантах осуществления, устройство 150 накопления энергии может быть выполнено с возможностью накопления электрической энергии, которая может подаваться на другие электрические нагрузки, находящиеся на борту транспортного средства (иные, чем электродвигатель), в том числе, системы отопления и кондиционирования воздуха в кабине, запуска двигателя, фары, аудио и видеосистемы кабины, и т.д. В качестве неограничивающего примера, устройство 150 накопления энергии может включать в себя одну или более аккумуляторных батарей и/или конденсаторов.
Система 190 управления может соединяться с одним или более из двигателя 110, электродвигателя 120, топливной системы 140, устройства 150 накопления энергии и генератора 160. Как будет описано посредством последовательности процедур по фиг. 3, система 190 управления может принимать сенсорную информацию обратной связи с одного или более из двигателя 110, электродвигателя 120, топливной системы 140, устройства 150 накопления энергии и генератора 160. Кроме того, система 190 управления может отправлять сигналы управления в одно или более из двигателя 110, электродвигателя 120, топливной системы 140, устройства 150 накопления энергии и генератора 160 в ответ на эту сенсорную обратную связь. Система 190 управления может принимать индикацию, запрошенную водителем выходную мощность силовой установки транспортного средства, от водителя 102 транспортного средства. Например, система 190 управления может принимать сенсорную обратную связь с датчика 194 положения педали, который соединяется с педалью 192. Педаль 192 может схематично указывать ссылкой на тормозную педаль и/или педаль акселератора.
Устройство 150 накопления энергии может периодически принимать электрическую энергию из источника 180 электропитания, находящегося вне транспортного средства (например, не части транспортного средства), как указано стрелкой 184. В качестве неограничивающего примера, силовая установка 100 транспортного средства может быть сконфигурирована в качестве подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным приводом (HEV), в силу чего, электрическая энергия может подаваться в устройство 150 накопления энергии из источника 180 электропитания через электрический кабель 182 передачи энергии. Во время операции подзарядки устройства 150 накопления энергии из источника 180 электропитания, электрический кабель 182 передачи может электрически соединять устройство 150 накопления энергии и источник 180 электропитания. В то время как силовая установка транспортного средства приводится в действие, чтобы приводить в движение транспортное средство, электрический кабель 182 передачи может разъединяться между источником 180 электропитания и устройством 150 накопления энергии. Система 190 управления может идентифицировать и/или управлять количеством электрической энергии, накопленной в устройстве накопления энергии, которое может указываться ссылкой как состояние заряда.
В других вариантах осуществления, электрический кабель 182 передачи может быть опущен, при этом электрическая энергия может приниматься беспроводным образом в устройстве 150 накопления энергии из источника 180 электропитания. Например, устройство 150 накопления энергии может принимать электрическую энергию из источника 180 электропитания посредством одного или более из электромагнитной индукции, радиоволн и электромагнитного резонанса. По существу, следует принимать во внимание, что любой пригодный подход может использоваться для подзарядки устройства 150 накопления энергии от источника электропитания, который не составляет часть транспортного средства. Таким образом, электродвигатель 120 может приводить в движение транспортное средство посредством использования источника энергии, иного чем топливо, используемое двигателем 110.
Топливная система 140 может периодически принимать топливо из источника топлива, находящегося вне транспортного средства. В качестве неограничивающего примера, силовая установка 100 транспортного средства может дозаправляться посредством приема топлива через устройство 170 налива топлива, как указано стрелкой 172. В некоторых вариантах осуществления, топливный бак 144 может быть выполнен с возможностью хранения топлива, принятого из устройства 170 налива топлива, до тех пор, пока оно не подается в двигатель 110 для сгорания.
Это подключаемое в сеть транспортное средство с гибридным электрическим приводом, как описано со ссылкой на силовую установку 100 транспортного средства, может быть выполнено с возможностью использования вспомогательной формы энергии (например, электрической энергии), которая периодически принимается из источника энергии, который, в других отношениях, не является частью транспортного средства.
Силовая установка 100 транспортного средства также может включать в себя дисплей 196 сообщений на приборной панели, датчик 198 температуры/влажности окружающей среды и датчика контроля поперечной устойчивости, такого как датчик(и) 199 поперечной и/или продольной скорости, и/или скорости рыскания. Дисплей сообщений на приборной панели может включать в себя световой индикатор(ы) и/или текстовый дисплей, на котором сообщения отображаются для водителя, такие как сообщения, запрашивающие ввод оператора для запуска двигателя, как обсуждено ниже. Дисплей сообщений на приборной панели также может включать в себя различные участки ввода для приема водительского ввода, такие как кнопки, сенсорные экраны, устройство речевого ввода/распознавания речи, и т.д. В альтернативном варианте осуществления, дисплей сообщений на приборной панели может передавать звуковые сообщения водителю без отображения. Кроме того, датчик(и) 199 может включать в себя датчик вертикальных ускорений, чтобы указывать неровность дороги. Эти устройства могут быть присоединены к системе 190 управления. В одном из примеров, система управления может регулироваться выходную мощность двигателя и/или колесные тормоза, чтобы увеличивать устойчивость транспортного средства в ответ на показания датчика(ов) 199.
В некоторых вариантах осуществления, система 190 управления может принимать указание ухудшения состояния масла в % через содержимое счетчика ухудшения состояния масла, подсчитанный счетчиком ухудшения состояния масла. Ухудшение состояния масла в % (например, как идентифицировано счетом ухудшения состояния масла) может сообщаться водителю транспортного средства, например, посредством измерителя показателя загрязнения масла, указанного на дисплее 196 сообщений на приборной панели. Дисплей сообщений на приборной панели также может включать в себя подсказку ввода, например, нажимную кнопку или виртуальную нажимную кнопку на сенсорном экране, чтобы водитель транспортного средства запрашивал или подтверждал запуск очистки масла, или выбирал тип процедуры очистки, как описано в материалах настоящего описания.
Смазка двигателя 110 снижает износ компонентов двигателя и рассеяние тепла, происходящего от трения. Фиг. 10 - это упрощенная схема, показывающая поток масла в системе смазки транспортного средства. Масло, накачиваемое из поддона (1002) картера масляным насосом (1004), чтобы смазывать многие из движущихся частей двигательного узла (1006), такие как коленчатый вал 240 и его шатуны, и подшипники в шатунах и пальцы в поршнях 236. Масло также используется для смазки между кольцами поршня 236 двигателя и цилиндрами 200 двигателя, формируя скользящее уплотнение масляной пленки и предотвращая утечку топливно-воздушной смеси и выхлопных газов из камеры сгорания в поддон картера во время сжатия и сгорания. Толщина и эффективность этого уплотнения масляной пленки являются зависящими от температуры и свойств масла, таких как вязкость масла. После достижения движущихся частей двигателя масло оттекает обратно в поддон.
threshold
Как описано в материалах настоящего описания, двигатель 110 может периодически устанавливаться в выведенное из работы состояние, при котором работа двигателя прекращается, и транспортное средство приводится в движение электродвигателем 120. В тех случаях, когда двигатель 110 выводится из работы на длительные периоды времени, температуры двигателя и его компонентов, таких как цилиндры 200 двигателя, клапаны (252, 254) и поршни 236, моторного масла и сальников двигателя уменьшаются до холодного состояния, ниже пороговой температуры (T). В холодном состоянии, сальники двигателя затвердевают и теряют эластичность, и в большей степени предрасположены предоставлять текучим средам, таким как пары топлива и воды, протекать за них. Когда масло находится в холодном состоянии, вязкость масла и толщина скользящего уплотнения масляной пленки могут изменяться и давать в результате утечку топлива из камеры сгорания в масло. Запуск и останов двигателя в холодном состоянии, таким образом, является источником загрязнения топлива в масле, так как топливо, подаваемое в холодный двигатель, не вполне удерживается сальниками двигателя и масляными уплотнениями. Топливные загрязнения могут окислять масло и снижать число химической основы смазочного масла, вызывая преждевременную коррозию и износ деталей двигателя. Разбавление масла топливом также изменяет вязкость масла и разрушает уплотнительные масляные пленки, которые смазывают поршень, кольца и гильзы в зоне сгорания, вызывая преждевременный износ этих деталей. Дозаправка бензинового бака, когда двигатель выключен, не оказывает влияния на скорость ухудшения состояния масла, так как топливо загрязняет и ухудшает состояние масла независимо от выдержки топлива или уровня загрязнений топлива.
Конденсирование паров воды также загрязняет масло, когда падает температура двигателя, или когда горячие текучие среды втекают в холодный двигатель. Присутствие воды может ухудшать состояние масла, значительно повышая его коррозионную активность и, к тому же, увеличивая окисление масла, давая в результате преждевременную коррозию и износ деталей двигателя. Водяное загрязнение масла может усиливаться холодными запусками и остановами двигателя, так как топливо также загрязняется конденсированием паров воды и может увлекать за собой дополнительную воду, в то время как она подается в камеры сгорания двигателя.
Дополнительно, например, когда двигатель 110 является действующим и работающим для приведения в движение транспортного средства, уровни загрязнений моторного масла могут снижаться, так как тепло, вырабатываемое в двигателе, испаряет загрязнения из масла.
Вышеприведенные примеры являются всего лишь неограничивающими примерами того, каким образом уровни загрязнения масла могут изменяться, и каким образом загрязнение масла, сопровождающее повторные холодные остановы и запуски двигателя могут приводить к ухудшению состояния масла. Следует принимать во внимание, что загрязнение и ухудшение состояния масла может происходить посредством других процессов, подробно изложенных выше. Независимо от конкретного способа, которым происходит загрязнение и ухудшение состояния масла, последовательности операций по фиг. 3-8 по меньшей мере частично преодолевают проблему ухудшения состояния масла в контексте силовой установки транспортного средства, которая сконфигурирована в качестве подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным электрическим приводом.
Фиг. 2 иллюстрирует неограничивающий пример цилиндра 200 двигателя 110, включающего в себя компоненты систем впуска и выпуска, которые взаимодействуют с цилиндром. Отметим, что цилиндр 200 может соответствовать одному из множества цилиндров двигателя. Цилиндр 200 по меньшей мере частично определен стенками 232 камеры сгорания и поршнем 236. Поршень 236 может быть соединен с коленчатым валом 240 через шатун наряду с другими поршнями двигателя. Коленчатый вал 240 может быть функционально соединен с ведущим колесом 130, электродвигателем 120 или генератором 160 через трансмиссию.
Цилиндр 200 может принимать всасываемый воздух через впускной канал 242. Впускной канал 242 также может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 110. Впускной канал 242 может включать в себя дроссель 262, включающий в себя дроссельную заслонку 264, которая может регулироваться системой 190 управления, чтобы изменять поток всасываемого воздуха, который выдается в цилиндры двигателя. Цилиндр 200 может сообщаться с впускным каналом 242 через один или более впускных клапанов 252. Цилиндр 200 может выпускать продукты сгорания через выпускной канал 248. Цилиндр 200 может сообщаться с выпускным каналом 248 через один или более выпускных клапанов 254.
В некоторых вариантах осуществления, цилиндр 200 по выбору может включать в себя свечу 292 зажигания, которая может приводиться в действие системой 288 зажигания. Топливная форсунка 266 может быть предусмотрена в цилиндре для подачи топлива непосредственно в него. Однако, в других вариантах осуществления, топливная форсунка может быть скомпонована в пределах впускного канала 242 выше по потоку от впускного клапана 252. Топливная форсунка 266 может приводиться в действие формирователем 268.
Неограничивающий пример системы 190 управления схематично изображен на фиг. 2. Система 190 управления может включать в себя подсистему 202 обработки (ЦПУ, CPU), которая может включать в себя один или более процессоров. ЦПУ 202 может соединяться с памятью, в том числе, одним или более из постоянного запоминающего устройства 206 (ПЗУ, ROM), оперативного запоминающего устройства 208 (ОЗУ, RAM) и энергонезависимой памяти 210 (ЭНП, KAM). В качестве неограничивающего примера, эта память может хранить команды, которые являются исполняемыми подсистемой обработки. Последовательность операций, функциональные возможности и способы, описанные в материалах настоящего описания, могут быть представлены в качестве команд, хранимых в памяти системы управления, которые могут выполняться подсистемой обработки.
ЦПУ 202 может поддерживать связь с различными датчиками и исполнительными механизмами двигателя 110 через устройство 204 ввода/вывода. В качестве неограничивающего примера, эти датчики могут выдавать сенсорную обратную связь в форме информации об условиях эксплуатации в систему управления и могут заключать в себе: показание массового расхода воздуха (MAF) через впускной канал 242 посредством датчика 220, показание давления воздуха в коллекторе (MAP) посредством датчика 222, показание положения дросселя (TP) посредством дросселя 262, показание температуры хладагента двигателя (ECT) посредством датчика 212, который может соединяться с каналом 214 хладагента, показание скорости вращения двигателя (PIP) посредством датчика 218, показание содержания кислорода в выхлопных газах (EGO) посредством датчика 226 состава выхлопных газов, показание содержания влаги и углеводородов в выхлопных газах PCV посредством датчика 233 газа выпускной магистрали PCV, показание положения впускного клапана посредством датчика 255, и показание положения выпускного клапана посредством датчика 257, среди прочего. Например, датчик 233 может быть датчиком влажности, датчиком кислорода, датчиком углеводородов и/или их комбинацией.
Кроме того, система управления может управлять работой двигателя 110, включающего в себя цилиндр 200, посредством одного или более следующих исполнительных механизмов: формирователя 268 для изменения установки момента и количества впрыска топлива, системы 288 зажигания для изменения установки момента и энергии зажигания, исполнительного механизма 251 впускных клапанов для изменения установки фаз распределения впускных клапанов, исполнительного механизма 253 выпускных клапанов для изменения установки фаз распределения выпускных клапанов и дросселя 262 для изменения положения дроссельной заслонки 264, среди прочего. Отметим, что исполнительные механизмы 251 и 253 впускных и выпускных клапанов могут включать в себя электромагнитные исполнительные механизмы (EVA) и/или основанные на кулачковом следящем элементе исполнительные механизмы.
Фиг. 3 иллюстрирует примерный способ 300, который может использоваться для управления работой подключаемого в сеть транспортного средства с гибридным электрическим приводом (PHEV), в том числе, измерения уровня ухудшения состояния масла и избирательного выполнения процедуры очистки масла. Более точно, система 190 управления по фиг. 1 и 2 может выполнять процедуру, когда транспортное средство находится в действии, в том числе немедленно после события, при котором транспортное средство сначала делается запущенным при инициировании вращения двигателя из состояния покоя.
Со ссылкой на фиг. 3, на этапе 310, система управления оценивает условия эксплуатации силовой установки транспортного средства. Например, система 190 управления может принимать сенсорную обратную связь с одного или более датчиков, связанных с компонентами силовой установки транспортного средства, как описано выше. В качестве неограничивающего примера, эти условия эксплуатации могут включать в себя одно или более из следующего: показания запрошенной водителем транспортного средства выходной мощности из силовой установки транспортного средства, показания температуры двигателя, показание состояния заряда устройства 150 накопления энергии, условий окружающей среды, в том числе, влажности, температуры, и т.д.
На этапе 312 по способу извлекают содержимое счетчика ухудшения состояния масла из счетчика ухудшения состояния масла. Дополнительная детализация различных примеров того, каким образом содержимое счетчика ухудшения состояния масла отслеживается и рассчитывается, например, описана со ссылкой на фиг. 4. После извлечения содержимого счетчика ухудшения состояния масла, на этапе 314 по способу затем используют справочную таблицу, которая устанавливает соотношение ухудшения состояния масла в % с содержимым счетчика ухудшения состояния масла. Зависимость между ухудшением состояния масла в % и содержимым счетчика ухудшения состояния масла может быть основана на параметрах, таких как тип масла, температура масла, температура окружающей среды, влажность окружающей среды, и тому подобное.
На основании условий эксплуатации транспортного средства, оцененных на этапе 310, по способу 300 затем определяют, на этапе 316, режим работы транспортного средства, дополнительно оценивают, на этапе 318, должно ли транспортное средство эксплуатироваться в режиме двигателя. Если так, процедура продолжается до этапа 320, приводя в действие режим двигателя. На этапе 322, по способу определяют, должно ли очищаться масло, оценивая, удовлетворены ли условия очистки. Фиг. 5 дает дополнительную детализацию различных выбранных условий, которые могут быть идентифицированы. Если условия очистки удовлетворены, то по способу 300 переходят к выполнению процедуры очистки на этапе 324, на основании различных условий очистки, примеры которых показаны на фиг. 5. Различные примеры процедур очистки описаны на фиг. 8. Если условия очистки на этапе 322 не были удовлетворены, или после того, как процедура очистки завершена на этапе 324, по способу возвращаются на этап 310.
Если определено, на этапе 318, что транспортное средство не должно быть в режиме двигателя, то электрический режим включается на этапе 326. На этапе 328 по способу определяют, должно ли очищаться масло, оценивая, удовлетворены ли условия очистки. Фиг. 5 дает дополнительную детализацию различных выбранных условий, которые могут быть идентифицированы. Если условия очистки удовлетворены, то по способу 300 переходят к выполнению процедуры очистки на этапе 330, на основании различных условий очистки, примеры которых показаны на фиг. 5. Различные примеры процедур очистки описаны на фиг. 8. После завершения процедуры очистки, которая может переключать работу транспортного средства в режим двигателя, транспортное средство возвращается в электрический режим на этапе 332. Если условия очистки на этапе 328 не были удовлетворены, или после того, как работа транспортного средства была возобновлена в электрическом режиме на этапе 332, по способу возвращаются на этап 310.
Фиг. 3, таким образом, показывает возможный пример способа объединения измерения загрязнения масла и управления по процедурам для очистки загрязнений из масла, чтобы предотвращать ухудшение состояния, с другими рабочими функциями транспортного средства, в частности, когда транспортное средство работает в режиме двигателя или в электрическом режиме.
engine
threshold
threshold
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold
engine
threshold,
engine
threshold
Фиг. 4 иллюстрирует примерный способ 400 извлечения содержимого счетчика ухудшения состояния масла, который является указанием уровня загрязнения масла. По способу 400 определяют, обслуживается ли транспортное средство для замены масла (этап 402). Если так, содержимое счетчика ухудшения состояния масла регулируется посредством счетчика ухудшения состояния масла (этап 404) на предопределенное значение на или ниже минимального порогового значения ухудшения состояния масла, и по способу возвращаются на фиг. 3 на этап 312. Если масло не заменено, то способ продолжается до этапа 412, на котором определяют, запущен ли двигатель. Если так, то способ 400 продолжается на этапе 414, на котором содержимое счетчика ухудшения состояния масла регулируется посредством счетчика ухудшения состояния масла на основании времени включенного двигателя и температуры двигателя, T, и температуры двигателя относительно пороговой температуры T. Здесь, T может быть примером температуры, ниже которой текучие среды, такие как пары топлива и воды, могут протекать за уплотнения в двигателе и загрязнять масло. Выше T, двигатель может быть достаточно прогретым, чтобы уплотнения эффективно препятствовали достижению загрязнителями масла, и любые загрязнения масла могут испаряться и удаляться из масла. Если температура двигателя, T, меньшей, чем T, то содержимое счетчика ухудшения состояния масла может приращиваться. Температура двигателя, в дополнение к тому, насколько температура двигателя отличается от пороговой температуры, может оказывать влияние на то, насколько содержимое счетчика ухудшения состояния масла регулируется посредством счетчика ухудшения состояния масла. Например, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может приращиваться на большую величину для случая, когда двигатель запущен, при этом Tгораздо ниже T, по сравнению со случаем, когда двигатель запущен, и при этом T всего лишь слегка ниже T. Наоборот, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться на большую величину для случая, когда двигатель запущен, и при этом Tгораздо выше T, по сравнению со случаем, когда двигатель запущен, и при этом T всего лишь слегка выше T. Более того, если двигатель был включенным в течение большой длительности, и при этом T выше T, то содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться на большую величину, чем если бы двигатель был включенным в течение небольшой длительности, и при этом T выше T. Посредством учета температуры двигателя и разности между температурой двигателя и пороговой температурой, и времени включения двигателя, регулирование содержимого счетчика ухудшения состояния масла может более точно представлять уровень загрязнений в масле. По существу, избыточное или недостаточное предсказание уровня загрязнения масла может снижаться по сравнению с простым подсчетом количества холодных остановов и запусков двигателя.
Если двигатель не запущен на этапе 412, то по способу оценивают, остановлен ли двигатель, на этапе 416. Если так, то способ 400 продолжается на этапе 418, на котором содержимое счетчика ухудшения состояния масла регулируют посредством счетчика ухудшения состояния масла на основании времени включенного двигателя и температуры двигателя подобным образом, как описанный выше для запусков двигателя на этапе 414.
engine
engine
threshold
Со ссылкой на фиг. 4, в отсутствие запуска двигателя или останова двигателя, по способу на этапе 420, определяют, является ли транспортное средство работающим в режиме двигателя. Если нет, то таймер включения двигателя сбрасывают в ноль на этапе 422. Если двигатель включен на этапе 420, то по способу приращивают таймер включения двигателя на этапе 424, и счетчик ухудшения состояния масла регулирует содержимое счетчика ухудшения состояния масла на этапе 426 согласно времени включения двигателя и T подобным образом, как обсуждено выше для запусков двигателя на этапе 414. Например, если T ниже T, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может приращиваться, поскольку двигатель является холодным, принимая во внимание значение таймера включенного двигателя или длительности, в течение которой двигатель работал холодным.
engine
threshold
По существу, разные другие проблемы транспортного средства, проистекающие от длинных периодов функционирования двигателя, такие как загрязнение топлива, загрязнение масла, не являются явлением, которое монотонно или линейно увеличивается со временем. Взамен, уровни загрязнения масла могут зависеть от специфичных событий (запусков или остановов двигателя, когда тот не прогрет, T<T), и могут увеличиваться или уменьшаться в течение нормальной работы двигателя. Кроме того, содержимое счетчика ухудшения состояния масла не подвергается воздействию событиями дозаправки топлива, так как топливо загрязняет и ухудшает состояние масла независимо от выдержки или состояния топлива.
Со ссылкой на фиг. 4, после этапов 414, 416, 418, 422 и 426 по способу 400 можно возвращаться на этап 312 по фиг.3, откуда он брал начало.
engine
threshold
Таким образом, счетчик ухудшения состояния масла, вместе с таймером включения двигателя, может использоваться для отслеживания и оценки уровней загрязнения топлива во время работы двигателя, например, принимая во внимание события холодного запуска и останова двигателя, которые вносят вклад в уровни загрязнения масла, а также время включения двигателя (когда T>T), в течение которого уровни загрязнения масла могут снижаться.
threshold
Фиг. 5 иллюстрирует способ 500 определения, удовлетворены ли условия очистки масла. Способ начинают на этапе 510, на котором определяют, является ли ухудшение состояния масла в %, выведенное из содержимое счетчика ухудшения состояния масла с использованием справочной таблицы (фиг.3 на этапе 314), большим, чем первое пороговое значение, пороговое значение 1. Если так, то по способу переходят на этап 512, поскольку удовлетворены условия очистки. Первое пороговое значение ухудшения состояния масла в % может обозначать уровень, выше которого должна запускаться очистка. Если ухудшение состояния масла в % является меньшим, чем первое пороговое значение, то по способу определяют, на этапе 514, требуют ли условия эксплуатации транспортного средства приведения в движение транспортного средства в режиме двигателя, и является ли состояние заряда меньшим, чем SOC. Если так, то, на этапе 516, по способу оценивают, является ли ухудшение состояния масла в % большим, чем второе пороговое значение, пороговое значение 2, которое является меньшим, чем первое пороговое значение, пороговое значение 1. Если так, то по способу переходят на этап 518, так как удовлетворены условия очистки. Если так, то по способу переходят на этап 520, так как условия очистки не удовлетворены.
threshold
Таким образом, рассмотрение состояния заряда аккумуляторной батареи находится под влиянием уровня загрязнений. Цель наличия в распоряжении дополнительного порогового значения состоит в том, чтобы предусмотреть условие для выполнения очистки при работе в режиме двигателя, когда уровень ухудшения состояния масла является большим, чем второе пороговое значение, меньшее, чем первое пороговое значение, а состояние заряда является низким (меньшим, чем SOC). Так как транспортное средство должно эксплуатироваться в режиме двигателя, является эффективным очищать масло, когда ухудшение состояния масла находится выше второго порогового значения, поскольку двигатель уже является работающим. Если очистка масла не выполняется до тех пор, пока ухудшение состояния масла не достигает первого порогового значения, тогда, условия эксплуатации транспортного средства больше могут не требовать режима двигателя и, таким образом, двигатель будет эксплуатироваться только с целью очистки масла. В этом случае, работа двигателя может быть не только неэффективной с точки зрения потребления энергии при заданных условиях эксплуатации транспортного средства, но также может быть неудобной для пользователя. Очистки масла выполняются в ответ на количество загрязнений, большее чем пороговое значение, даже когда топливо в топливном баке транспортного средство выдержано меньше, чем пороговая выдержка. Пороговая выдержка топлива, в одном из примеров, может указывать ссылкой на время пребывания топлива в топливном баке, после которого загрязнения топлива могут быть выше порогового уровня (порогового значения ухудшения состояния топлива), и запуск двигателя может вынуждаться, для того чтобы израсходовать старое топливо.
Со ссылкой на фиг. 5, если режим двигателя не выбран согласно условиям эксплуатации транспортного средства на этапе 514, по способу переходят на этап 526, на котором определяют, потребовал ли пользователь выполнить очистку. Если да, то условия очистки удовлетворены на этапе 528, иначе, условия очистки не удовлетворены на этапе 530. Во время эксплуатации транспортного средства, уровень ухудшения состояния масла может сообщаться водителю транспортного средства посредством измерителя показателя загрязнения масла, указанного ссылкой 196 по фиг. 1. По существу, пользователь посредством способа 500 на этапе 526 способен запрашивать выполнение очистки масла, если он желает выполнить очистку на основании уровня ухудшения состояния, указанного на 196.
Со ссылкой на фиг. 5, после этапов 512, 518, 520, 524, 528 и 530, по способу 500 можно возвращаться на этап 322 или этап 328 по фиг. 3, откуда он брал начало.
Таким образом, фиг. 5 иллюстрирует возможный набор параметров, который принимается, когда удовлетворены условия для выполнения очистки масляной системы.
Фиг. 6 иллюстрирует способ 600 определения типа очистки масла, который должен выполняться. Тип очистки, который должен выполняться, определяют на основании различных рабочих параметров. Например, на этапе 610, если уровень ухудшения состояния масла в % является большим, чем третье пороговое значение, пороговое значение 3, которое является большим, чем первое пороговое значение, пороговое значение 1, или если пользователь запрашивает быструю очистку масла, то по способу запускают очистку уровня 3 масляной системы (этап 612). Фиг. 8 дает дополнительную примерную детализацию способа выполнения очистки уровня 3. Очистка уровня 3 является примером способа очистки, который выполняется быстро по сравнению с другими уровнями очистки. Быстрая очистка может выполняться в условиях, например, когда уровень ухудшения состояния масла в % очень высок (является большим, чем пороговое значение 3, которое больше, чем пороговое значение 1). В дополнение, пользователь может запускать быструю очистку, так как, несмотря на высокое ухудшение состояния масла в % (например, большее, чем пороговое значение 1, но меньшее, чем пороговое значение 3), вызывающее необходимость очистки, пользователь может пожелать приводить в действие транспортное средство в электрическом режиме, или, может быть, просто не желает ожидать более длительной очистки до возобновления нормальной работы транспортного средства.
threshold
threshold
threshold
threshold
Со ссылкой на фиг. 6, если ухудшение состояния масла в % меньше, чем пороговое значение 3, и пользователь не запросил быструю очистку, по способу 600 оценивают, является ли состояние заряда аккумуляторной батареи большим, чем пороговое состояние заряда, SOC(этап 614). Если так, по способу затем переходят на этап 616, на котором запускают очистку уровня 2. Со ссылкой на фиг. 6, на этапе 614, если состояние заряда аккумуляторной батареи меньше, чем SOC, то по способу 600 переходят непосредственно на этап 618, на котором запускают очистку уровня 1. Рассмотрение состояния заряда аккумуляторной батареи, таким образом, зависит от уровня загрязнения при определении, должна ли запускаться очистка. Если уровень загрязнений является достаточно высоким, соответствующим ухудшению состояния масла выше порогового значения 3, то быстрая очистка выполняется независимо от состояния заряда аккумуляторной батареи, чтобы снизить уровень загрязнений масла. Если ухудшение состояния масла в % находится ниже порогового значения 3 (нижнего уровня загрязнений), то безотлагательность очистки масла не является настолько незамедлительной, и очистка выполняется, принимая во внимание состояние заряда аккумуляторной батареи: где аккумуляторная батарея имеет состояние заряда, большее, чем пороговое значение (выше SOC), заряд аккумуляторной батареи сначала подвергается потреблению тока (например, посредством эксплуатации транспортного средства, которое работает в электрическом режиме) до того, как начата очистка, так что аккумуляторная батарея может заряжается во время очистки. В тех случаях, когда аккумуляторная батарея имеет состояние заряда, меньшее чем пороговое значение, ниже SOC), очистка быстро запускается без начального потребления тока от аккумуляторной батареи, но скорее параллельно заряжая аккумуляторную батарею. Фиг. 8 дает дополнительную примерную детализацию очисток уровня 2 и уровня 1, и каким образом они могут выполняться.
После выполнения любой одной из очисток масла уровня 1, 2 или 3 (этапы 612, 616, 618), по способу 600 возвращаются на этапы 324 и 330 по фиг. 3, откуда он брал начало.
Фиг. 7 иллюстрирует способ 700 оценивания различных условий окончания, которые могут использоваться для указания, когда могут заканчиваться процедуры очистки. Прежде всего, на этапе 706, по способу определяют, было ли содержимое счетчика ухудшения состояния масла уменьшено ниже минимального порогового значения ухудшения состояния масла. Если да, то загрязнения масла были удовлетворительно очищены, и по способу переходят на этап 718, на котором очистку масла заканчивают. Если содержимое счетчика ухудшения состояния масла не находится ниже минимального порогового значения ухудшения состояния масла, то по способу переходят на этап 710 и определяют, было ли достигнуто максимальное время для очистки. В качестве возможного примера, как только очистка выполнялась в течение длительного периода времени, вероятно, что масло было очищено от загрязнений до некоторой степени, так что продолжающаяся очистка имела бы ничтожное влияние на уровень загрязнения масла и была бы тратой энергии впустую. Более того, по мере того, как время очистки удлиняется, более вероятно, что процедура очистки будет мешать нормальной работе транспортного средства или будет неудобной для пользователя. Если максимальное время для очистки было достигнуто, то по способу 700 заканчивают очистку (этап 718). Если нет, по способу переходят на этап 712, на котором определяют, потребовал ли пользователь закончить очистку. Пользователь может пожелать закончить очистку преждевременно по разным причинам. Например, пользователь мог достигнуть своего пункта назначения, и транспортное средство выключается, пользователь может пожелать двигаться исключительно в электрическом режиме, или пользователь может посчитать, что масло было очищено к своему удовлетворению или до удовлетворительного уровня, как указывается измерителем показателя загрязнения масла (196). Если пользователь потребовал закончить очистку, то по способу 700 заканчивают очистку (этап 718). Если нет, по способу переходят на этап 714, где извлекают уровень загрязнений, измеренный на выпуске принудительной вентиляции картера (PCV). Возможный пример способа измерения загрязнений, таких как пары топлива или воды на выпуске PCV, включает в себя этап, на котором применяют датчик влажности и/или углеводородов в выпускной магистрали PCV, как описано в материалах настоящего описания. Например, после инициирования операции очистки (например, как только температура двигателя достигает порогового значения), датчик может указывать, когда количество влаги и/или количество углеводородов падает ниже минимального порогового количества, таким образом, указывая, что очистка может быть закончена. Таким образом, можно определять, когда загрязнения удалены из масла, и когда процедура очистки должна быть закончена, с тем чтобы избежать ненужного продления процедуры очистки и напрасной траты энергии. В еще одном примерном варианте осуществления, когда по способу 700 выявляют пик, указанный резким подъемом от низкого уровня (этап 715), сопровождаемый резким падением обратно до низкого уровня (этап 716), в измеренном уровне загрязнений, например, датчиком влажности и/или углеводородов на этапе 714, очистку заканчивают (этап 718). В дополнительном варианте осуществления, содержимое счетчика ухудшения состояния масла может уменьшаться или регулироваться на основании состояния выявленного пика в уровне загрязнений, в том числе, длительности или интеграла пика. Например, если интеграл пика в загрязнениях, выявленный в выпускной магистрали PCV, является меньшим, чем минимальная пороговая величина, то содержимое счетчика ухудшения состояния масла не регулируется согласно счетчику ухудшения состояния масла, и очистка может не заканчиваться. После окончания очистки, или если не удовлетворено ни одно из условий окончания, по способу 700 возвращаются на фиг. 8 на этапы 818, 826 или 832, откуда он брал начало.
Фиг. 8 иллюстрирует способ 800 выполнения разных типов очисток масла в зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, как определяется способом 600, фиг. 6. На этапе 810, по способу 800 определяют, должна ли быть выполнена очистка уровня 3. Очистка уровня 3 является примером способа очистки, который выполняется быстро по сравнению с другими уровнями очистки. Быстрая очистка может запускаться в условиях, например, где уровень ухудшения состояния масла в % очень высок (является большим, чем пороговое значение 3, которое больше, чем пороговое значение 1). В дополнение, пользователь может запускать быструю очистку, так как, несмотря на высокое ухудшение состояния масла в % (например, большее, чем пороговое значение 1), вызывающее необходимость очистки, пользователь может пожелать приводить в действие транспортное средство в электрическом режиме, или, может быть, просто не желает ожидать более длительной очистки до возобновления нормальной работы транспортного средства. Очистку уровня 3 начинают на этапе 812, на котором транспортное средство работает в режиме двигателя при высоком числе оборотов в минуту и заряжает аккумуляторную батарею. Когда аккумуляторная батарея полностью заряжена (этап 814), двигатель работает неэффективно (этап 816), чтобы потреблять избыточную мощность и продолжать выполнять очистку быстро по сравнению с другими уровнями очистки. Некоторые возможные примерные способы управления двигателем неэффективным образом включают в себя этапы, на которых осуществляют торможения сжатия, при котором установка фаз клапанного распределения регулируется, чтобы выпускать сжатый свежий воздух и/или сжатые выхлопные газы во впускной коллектор и/или выпускной коллектор, таким образом, растрачивая усилие сжатия с меньшей, чем полная, рекуперация во время такта расширения. Другие примеры включают в себя этапы, на которых: эксплуатируют двигатель при более высоком числе оборотов в минуту, чем во время других режимов работы двигателя для тех же самых условий эксплуатации (например, по сравнению с такими же температурой, состоянием заряда аккумуляторной батареи, нагрузкой двигателя или уровнем крутящего момента двигателя, во время других режимов работы, где работает двигатель); снижают рециркуляцию выхлопных газов (EGR) от уровня EGR при работе в других режимах двигателя для тех же самых условий эксплуатации транспортного средства, чтобы формировать пиковые температуры сгорания и, таким образом, более высокие потери тепловой энергии в двигателе; осуществляют запаздывание установки момента зажигания двигателя за пределами порогового значения от установки момента MBT (максимального крутящего момента) относительно установки момента зажигания, используемой при работе в других режимах двигателя в тех же самых условиях эксплуатации транспортного средства, так что расширение выхлопных газов происходит после окончания такта сжатия, тем самым, уменьшая передачу механической энергии на поршень; снижают дроссель двигателя от дросселя двигателя, используемого при работе в других режимах двигателя для тех же самых условий эксплуатации транспортного средства, с тем чтобы слегка обогащать топливовоздушное соотношение и увеличивать сгорание топлива для той же самой выходной мощности двигателя. Способ неэффективной эксплуатации двигателя не ограничен этими примерами и может включать в себя другие способы неэффективной эксплуатации двигателя. Выбор используемого способа может зависеть от условий эксплуатации транспортного средства. Например, если транспортное средство является движущимся под уклон, может применяться торможение сжатия; эксплуатация двигателя на высоком числе оборотов в минуту может применяться, если транспортное средство является движущимся на подъем или на неровной дороге с выбоинами. Таким образом, может достигаться эффективная работа двигателя.
Когда ухудшение состояния масла является серьезным, или должна быстро выполняться очистка, двигатель может эксплуатироваться неэффективно, чтобы быстро прогревать двигатель и испарять, и удалять загрязнения из масла. В противоположность, эффективность двигателя не является соображением для разрешения загрязнения топлива или «несвежего» топлива, проистекающего от бездействия двигателя. Скорее, транспортное средство просто переключается на режим двигателя для расходования несвежего топлива.
Дополнительно, в условиях, когда перед запуском очистки масла двигатель уже прогрет или находится при более высокой температуре выше порогового значения температуры прогрева (например, он недавно эксплуатировался для приведения в действие транспортного средства в течение длительного периода), очистка масла имеет меньшую длительность, тем самым, сберегая топливо, тогда как, если двигатель находится в холодном состоянии или при более низкой температуре перед запуском очистки масла, то очистка масла имеет большую длительность, поскольку двигатель сначала прогревается перед тем, как загрязнения удаляются из масла. Соответственно, очистки масла, начинающиеся с холодного запуска двигателя, могут потреблять большее количество топлива. Более того, холодный запуск двигателя, инициированный очисткой, дополнительно увеличивает уровень загрязнений масла.
threshold
Вновь со ссылкой на фиг. 8, если очистка уровня 3 не должна выполняться, по способу 800 определяют, должна ли выполняться очистка уровня 2. Очистка уровня 2 выполняется, когда состояние заряда аккумуляторной батареи является большим, чем SOC, и уровень ухудшения состояния масла является большим, чем пороговое значение 1, но меньшим, чем пороговое значение 3. В этих условиях, быстрая очистка не выполняется. Если должна выполняться очистка уровня 2, транспортное средство сначала приводят в действие некоторым образом, с тем чтобы сбросить уровень заряда (этап 822) аккумуляторной батареи до порогового уровня. Некоторые возможные примерные способы сбрасывания состояния заряда включают в себя этапы, на которых эксплуатируют транспортное средство в электрическом режиме с включением нагревателя PTC или другими способами, которые потребляют электрическую мощность переменного тока. Когда состояние заряда было сброшено в достаточной мере, по способу переходят на этап 824, на котором транспортное средство переключают в режим двигателя, чтобы очищать масло наряду с подзарядкой аккумуляторной батареи.
Если, на этапе 820, очистка уровня 2 не должна выполняться, то запускают очистку уровня 1 (этап 828). Транспортное средство переключают в режим двигателя (этап 830), и аккумуляторную батарею подзаряжают, в то время как двигатель приведен в действие для выполнения очистки.
Со ссылкой на фиг. 8, на этапах 818, 826 и 832, во время очистки масла уровня 1, 2 или 3, по процедуре 800 осуществляют повторную проверку, чтобы выяснить, было ли удовлетворено условие окончания очистки. Условия окончания очистки подробнее очерчены на фиг. 7. Если условие окончания очистки было удовлетворено, то по способу 800 возвращаются на фиг. 6 на этапы 612, 616 или 618, откуда он брал начало. Если условие окончания очистки не было удовлетворено, то очистку возобновляют.
engine
threshold
threshold
engine
threshold
engine
threshold
threshold
threshold
Фиг. 9 иллюстрирует возможную временную диаграмму работы транспортного средства, причем, временная последовательность приблизительно в масштабе, изображающую тенденции состояния заряда (902) аккумуляторной батареи, электрического двигателя (904) и состояния (906) двигателя, температуры (907) двигателя (T), содержимого (908) счетчика ухудшения состояния масла и времени (918) пребывания топлива. К тому же, на временной диаграмме также показаны SOC (903), T (916), первое пороговое значение (910) ухудшения состояния масла, второе пороговое значение (912) ухудшения состояния масла, третье пороговое значение (914) ухудшения состояния масла, и пороговая выдержка (920) топлива. До момента t1, транспортное средство является работающим в электрическом режиме (двигатель отключен), и состояние заряда аккумуляторной батареи является высоким. Момент t1 времени иллюстрирует случай, где работа двигателя запрашивается с перерывами, например, когда транспортное средство сталкивается с коротким крутым подъемом на дороге, и двигатель запускается или останавливается на минуту, чтобы приводить транспортное средство в движение в гору. Содержимое счетчика ухудшения состояния масла приращивается в t1, так как двигатель является холодным (T<T(916)), когда запускается и останавливается, будучи использованным на минуту. Между моментами t1 и t2 времени, временная диаграмма показывает увеличение Содержимого счетчика ухудшения состояния масла в ответ на дополнительные холодные запуски и остановы двигателя. В момент t2 времени, начинается длительность времени, d1, когда двигатель включен в течение длительного периода, электрический двигатель отключен, и заряжается аккумуляторная батарея. Поскольку двигатель эксплуатируется в течение длительного периода, температура двигателя прогревается (T>T), и содержимое счетчика ухудшения состояния масла уменьшается до завершения d1, когда двигатель отключается. В момент t3 времени, содержимое счетчика ухудшения состояния масла превышает первое пороговое значение, пороговое значение 1 (910), и запускается очистка уровня 1. Поскольку уровень заряда аккумуляторной батареи является меньшим, чем SOC (903) в t3, транспортное средство переключается в режим двигателя, и аккумуляторная батарея заряжается во время очистки. Как только содержимое счетчика ухудшения состояния масла уменьшено ниже минимального порогового значения (924) ухудшения состояния масла, очистка заканчивается. Момент t4 изображает еще один случай, когда удовлетворены условия очистки масла (фиг. 5, этап 514). В момент t4 времени, начинается очистка уровня 1, так как, хотя содержимое счетчика ухудшения состояния масла является меньшим, чем первое пороговое значение (910), он является большим, чем второе пороговое значение (912) и условия эксплуатации транспортного средства требуют переключения в режим двигателя, а уровень заряда аккумуляторной батареи является меньшим, чем SOC. Во время очистки, аккумуляторная батарея подзаряжается. Когда содержимое счетчика ухудшения состояния масла уменьшен ниже минимального порогового значения (924) ухудшения состояния масла, очистка заканчивается. В момент t3 времени, содержимое счетчика ухудшения состояния масла поднялось выше порогового значения 3 (914), сигнализируя, что запрошена быстрая очистка (очистка уровня 3). Несмотря на высокое состояние заряда аккумуляторной батареи, работа транспортного средства немедленно переключается в режим двигателя. Для того, чтобы выполнять очистку быстро, двигатель приводится в действие неэффективным образом посредством применения торможения сжатия, эксплуатации на высоком числе оборотов в минуту, настройки EGR, осуществления запаздывания установки момента зажигания, регулирования дросселя, регулирования установки фаз клапанного распределения, и тому подобного. Через короткое время, в t6, содержимое счетчика ухудшения состояния масла уменьшено ниже минимального порогового значения (924) ухудшения состояния масла, и очистка заканчивается. После t6, транспортное средство возобновляет работу в электрическом режиме.
Фиг. 9 также описывает дополнительный вариант осуществления способа управления подключаемым в сеть транспортным средством с гибридным приводом, имеющим двигатель, включающего в себя этапы, на которых: во время первого состояния движущегося транспортного средства с остановленным двигателем, запускают двигатель (например, в момент t2 времени), когда состояние заряда аккумуляторной батареи является меньшим, чем верхнее пороговое значение (903), даже когда время пребывания топлива является меньшим, чем пороговая выдержка (920, соответствующая уровню загрязнения топлива, являющемуся меньшим, чем пороговое значение подвергнутого ухудшению состояния топлива), и даже когда уровень загрязнения масла является меньшим, чем пороговое значение (910) подвергнутого ухудшению состояния масла; во время второго состояния движущегося транспортного средства с остановленным двигателем, запускают двигатель (например, в момент t5 времени), когда состояние заряда аккумуляторной батареи является большим, чем верхнее пороговое значение (903), и когда уровень загрязнения масла является большим, чем пороговое значение (910) подвергнутого ухудшению состояния масла, даже когда время пребывания топлива является меньшим, чем пороговая выдержка (920, соответствующая уровню загрязнения топлива, являющемуся меньшим, чем пороговое значение подвергнутого ухудшению состояния топлива); и во время третьего состояния движущегося транспортного средства с остановленным двигателем, запускают двигатель (например, в момент t7 времени), когда состояние заряда аккумуляторной батареи является большим, чем верхнее пороговое значение (903), и когда время пребывания топлива является большим, чем пороговая выдержка (920, соответствующая уровню загрязнения топлива, являющемуся большим, чем пороговое значение подвергнутого ухудшению состояния топлива), и даже когда уровень загрязнения масла является меньшим, чем пороговое значение (910) подвергнутого ухудшению состояния масла.
Следует отметить, что примерные последовательности операций способов, описанные в материалах настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Последовательности операций, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, последовательность операций не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведена для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-8, V-10, V-12, оппозитному 4-цилиндровому, и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет настоящего изобретения.