DE102013111441A1

DE102013111441A1 - Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung für ein Plug-in-Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102013111441A1
Application number: DE102013111441.5A
Authority: DE
Inventors: Robert David Hancasky; Sangeetha Sangameswaran; William David Treharne
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN103770773B; US20140114511A1; CN103770773A; US9623858B2

Abstract

Ein Fahrzeug hat einen Motor, einen Kraftstofftank und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist, um die Kraftstoffverschlechterung zu begrenzen. Ein Antriebsstrangsystem hat eine Traktionsbatterie, einen Motor, einen Kraftstofftank und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Motor, als Reaktion darauf, dass die Qualität des Kraftstoffs im Tank unterhalb einer Schwelle liegt, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs verbraucht worden ist, um dadurch die Kraftstoffverschlechterung zu begrenzen. Bei einem Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs wird, als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode, während eines oder mehrerer Fahrzeugantriebszyklen ein Motor selektiv betrieben, so dass der Ladezustand einer Traktionsbatterie generell aufrechterhalten wird, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank verbraucht wurde, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung für ein Plug-in-Hybridfahrzeug und ein Verfahren zur Verwendung der Überwachungseinrichtung.
HINTERGRUND
Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) hat mehr als eine Leistungsquelle. Ein Elektromotor kann dafür ausgelegt sein, das Fahrzeug anzutreiben, und verwendet eine Batterie als eine Energiequelle. Die Batterie kann unter Verwendung einer externen Leistungsquelle in der Art einer Ladestation wiederaufgeladen werden. Ein Motor kann auch dafür ausgelegt sein, das Fahrzeug anzutreiben und Kraftstoff als eine Energiequelle zu verwenden.
Das PHEV kann über lange Zeitperioden nur unter Verwendung von Batterieleistung arbeiten, beispielsweise wenn das PHEV für kürzere Pendelstrecken, Fahrten und dergleichen verwendet wird. Die Batterie wird zwischen diesen Fahrten unter Verwendung einer Ladestation wiederaufgeladen und erreicht keinen Ladezustand, in dem Motorleistung erforderlich ist, um das Fahrzeug anzutreiben. Kraftstoff im Kraftstofftank kann sich während dieser Zeitperioden, in denen das Fahrzeug in erster Linie unter Verwendung von Batterieleistung arbeitet, verschlechtern oder verderben. In manchen Fällen kann dies zu einer Kraftstoffverschlechterung in der Art von Säurebildung im Kraftstoff, einer Wachserzeugung mit einer Olefinbildung und dergleichen führen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform hat ein Fahrzeug einen Motor, einen Kraftstofftank, der dafür ausgelegt ist, dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt, den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen, ansprechend auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat ein Antriebsstrangsystem für ein Fahrzeug eine Traktionsbatterie, einen Motor, einen Kraftstofftank, der dafür ausgelegt ist, dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt, den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen, ansprechend darauf, dass die Qualität des Kraftstoffs im Tank unter einer Schwellenqualität liegt, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
Gemäß nach einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs vorgesehen. Als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode wird ein Motor während eines oder mehrerer Fahrzeugantriebszyklen selektiv betrieben, so dass der Ladezustand einer Traktionsbatterie generell aufrechterhalten wird, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank verbraucht worden ist, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
Dabei stellen verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung zugeordnete nicht einschränkende Vorteile bereit. Beispielsweise verwendet das PHEV Kraftstoff rechtzeitig, bevor sich der Kraftstoff durch Alterung verschlechtern kann. Eine Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung veranlasst den Motor, zu arbeiten, um Kraftstoff zu verwenden, wenn er andernfalls nicht arbeiten kann. Es wird festgelegt, dass ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs nach Ablauf einer spezifizierten Zeitperiode oder wenn ein Qualitätswert für den Kraftstoff unter einem Schwellenwert liegt, zu verwenden ist. Die spezifizierte Zeitperiode oder die spezifizierte Qualität kann beispielsweise durch ein Wiederauftankereignis modifiziert werden. Der Benutzer wird informiert, die Benutzererwartungen für den Fahrzeugbetrieb aufrechtzuerhalten. Das Fahrzeug kann in einem von mehreren Modi betrieben werden, wenn die Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung ausgelöst wird. Beispielsweise kann das Fahrzeug in einem ladungserhaltenden Modus oder einem HEV-Modus arbeiten, welcher den Betrieb des Motors und/oder des Elektromotors vorsieht und gegenüber einem Nur-Motor-Betrieb des Fahrzeugs eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit bereitstellt. Das Fahrzeug kann auch in einem modifizierten Hybridmodus betrieben werden, wobei Lademerkmale der Traktionsbatterie deaktiviert sind, wodurch eine erhöhte Verwendung des Motors und ein erhöhter Kraftstoffverbrauch hervorgerufen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Diagramm, das zwei Betriebsmodi für ein Plug-in-Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform zeigt,
2 ist eine Schemazeichnung eines Hybridfahrzeugs, das in der Lage ist, verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu implementieren,
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick einer Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform zeigt,
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt,
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Implementation der Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung zeigt,
6 ist ein Flussdiagramm, das alternative Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtungs-Hinweiszeichen zur Verwendung mit der Überwachungseinrichtung aus 4 zeigt, und
die 7a, 7b und 7c sind Graphiken, die Fahrzeugbetriebsmodi mit der Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung unter verschiedenen Eingangsbedingungen zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie gefordert, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dargelegt. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiel dienen und in verschiedenen alternativen Formen verwirklicht werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten spezieller Komponenten darzustellen. Daher sind spezifische hier offenbarte strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um es Fachleuten zu lehren, den beanspruchten Erfindungsgegenstand auf verschiedene Arten anzuwenden, zu interpretieren.
Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV) verwenden ein Batteriepaket höherer Kapazität als ein Standard-Hybridelektrofahrzeug (HEV). PHEV haben die Fähigkeit, die Batterie an einer elektrischen Standardsteckdose oder einer Ladestation wiederaufzuladen, die mit dem äußeren Stromnetz verbunden ist, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Die PHEV-Struktur wird in den Figuren und zum Beschreiben der verschiedenen nachstehenden Ausführungsformen verwendet, es ist jedoch vorgesehen, dass die verschiedenen Ausführungsformen mit Fahrzeugen verwendet werden können, die andere Fahrzeugarchitekturen haben, die auf dem Fachgebiet bekannt sind. Der Motor kann ein kompressions- oder funkengezündeter Innenverbrennungsmotor oder ein Außenverbrennungsmotor sein, und es ist die Verwendung verschiedener Kraftstoffe vorgesehen. Bei einem Beispiel kann das Fahrzeug an ein äußeres Stromnetz angeschlossen werden, wie bei einem Plug-in-Elektrohybridfahrzeug (PHEV).
Abgesehen von der Benzinkraftstoffenergie hat ein PHEV auch eine zusätzliche Energiequelle in der Batterie gespeicherter elektrischer Energie, wobei es sich um die elektrische Energie vom Stromnetz handeln kann, die während des Ladens in die Batterie des Fahrzeugs aufgenommen wurde. Die Leistungsverwaltung des PHEV ordnet den Antriebsleistungsbedarf des Fahrzeugs einer oder beiden der Energiequellen zu, um eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erreichen und die anderen vergleichbaren HEV/PHEV-Steuerziele zu erreichen. Wenngleich herkömmliche HEV betrieben werden können, um den Batterieladezustand (SOC) um einen konstanten Pegel zu halten, kann es wünschenswert sein, dass PHEV vor dem nächsten Ladeereignis (wenn das Fahrzeug ”angeschlossen” bzw. engl „plugged in” wird) möglichst viel vorgespeicherte batterieelektrische Energie (Energie aus dem Stromnetz) verwenden. Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erhöhen, kann die verhältnismäßig kostengünstige aus dem Stromnetz zugeführte elektrische Energie bevorzugt verwendet werden, um so viel Benzinkraftstoff wie möglich zu sparen.
Im Allgemeinen hat ein PHEV zwei Grundbetriebsmodi, wie in 1 ersichtlich ist. In einem Ladungserschöpfungsmodus (engl. charge depleting modus, CD-Modus) 20 wird die batterieelektrische Energie 21 in erster Linie verwendet, um das Fahrzeug anzutreiben. Der Kraftstoff unterstützt die Fahrzeugantriebsleistungsversorgung nur unter bestimmten Antriebsbedingungen oder bei sehr hohen Antriebsleistungsanforderungen während des grundlegenden Ladungserschöpfungsmodus. Eine Charakteristik im CD-Modus 20 besteht darin, dass der Elektromotor mehr Energie von der Batterie 21 verbraucht als regeneriert werden kann. In einem ladungserhaltenen Modus (engl. charge sustaining modus CS-Modus) 22 (oder HEV-Modus) verringert das Fahrzeug die Antriebsverwendung des Elektromotors, um den Batterieladezustand (engl. State of Charge, SOC) 21 durch Erhöhen der Motorantriebsverwendung bei einem konstanten oder in etwa konstanten Pegel halten zu können.
Das PHEV kann in einem Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) arbeiten, in dem der Elektromotor so viel wie möglich (mit oder ohne Hilfe vom Benzinmotor, abhängig von der PHEV-Strategie) für den Fahrzeugantrieb verwendet wird, wobei die Batterie bis zu ihrer maximal zulässigen Entladungsrate unter bestimmten Antriebsmustern/-zyklen erschöpft wird. Der EV-Modus ist ein Beispiel eines CD-Betriebsmodus für ein PHEV. Während eines EV-Modus kann die Batterieladung zunehmen, beispielsweise infolge eines regenerativen Bremsens. Der Motor darf im Allgemeinen nicht unter einem Standard-EV-Modus arbeiten, sondern er muss möglicherweise auf der Grundlage eines Fahrzeugsystemzustands oder wie vom Bediener zugelassen durch eine Überschreibungs- oder Hybridbetriebsauswahl betrieben werden. Gemäß anderen Ausführungsformen kann das PHEV in einem erzwungenen EV-Modus betrieben werden, in dem der Motor nicht unter normalen Fahrzeugbedingungen arbeiten darf.
Für den in 1 dargestellten Fahrzeugbetrieb schaltet das Fahrzeug, sobald der Batterie-SOC 21 auf einen vordefinierten Ladungsaufrechterhaltungspegel 28 abgenommen hat, in den CS-Modus 22, in dem der Batterie-SOC 21 in der Nähe des ladungserhaltenen SOC-Pegels gehalten wird und das Fahrzeug in erster Linie durch den Motor (Kraftstoffenergie) angetrieben wird. Das Fahrzeug kann auch in einer beliebigen Reihenfolge mit den CD- und CS-Modi betrieben werden oder mit den während eines Schlüsselzyklus mehrmals auftretenden CD- und CS-Modi betrieben werden. Außerdem kann der CD-Modus verschiedene Batterieentladungsraten oder -steigungen aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug bei einem Batterie-SOC entweder auf der Grundlage einer Benutzerauswahl, einer Fahrzeugverwaltung oder dergleichen oberhalb des Niveaus 28 im CS-Modus betrieben werden und dann in einem CD-Modus betrieben werden, um zusätzliche Batterieleistung zu verwenden.
Um die PHEV-Betriebsflexibilität zu erhöhen, kann der Benutzer die Fähigkeit haben, einen bevorzugten PHEV-Betriebsmodus aktiv zwischen einem elektrischen Betrieb und einem Hybridbetrieb (EV/HEV) auszuwählen. Dies ermöglicht es einem Benutzer, die Fahrzeugemissionen, Geräusche und dergleichen entlang der Fahrt zu steuern und die vom Fahrzeug verwendete Leistungsquelle, d. h. Benzin oder Elektrizität, zu steuern. Beispielsweise kann der Benutzer damit beginnen, im Anfangsabschnitt der Fahrt einen HEV-Antriebsmodus 28 zu fordern (wobei die Batterieladung bei einer hohen SOC-Aus-Ladung gehalten wird). Dies spart die batterieelektrische Energie 21, so dass der Benutzer später an einem anderen Ort, wo ein EV-Betrieb des Fahrzeugs erwünscht ist, zu einem EV-Antriebsmodus 24 schalten kann.
Wenn der Benutzer einen bevorzugten PHEV-Betriebsmodus unter Verwendung einer Schnittstelle im Fahrzeug in der Art von EV/HEV-Tasten wählt, können die Benutzereingaben die normale Fahrzeugenergieverwaltungsstrategie unterbrechen. Der Benutzer/die Benutzerin hat die Freiheit, die Energieverwendung für sein/ihr Fahrzeug aktiv zu verwalten. Je mehr ein Benutzer das Fahrzeug verwendet, desto besser kann er die Fahrzeugenergieverwendungseigenschaft verstehen, was zu Vertrautheit und einer besseren Optimierung führt, die der Benutzer mit dem Batterieenergieverwendungswerkzeug ausüben kann. Das manuelle Energieplanungsmerkmal ermöglicht es dem Benutzer nicht nur, einfach den EV/HEV-Antriebsmodus auszuwählen, sondern es ermöglicht es dem Benutzer auch, die Verwendung der elektrischen Batterieenergie und die Kraftstoffverwendung für die Fahrt aktiv zu planen.
Das Fahrzeug kann auch einen modifizierten HEV-Betriebsmodus haben, wobei einige Lademerkmale für die Traktionsbatterie deaktiviert sind. Diese Merkmale können das regenerative Bremsen zum Laden der Batterie, das Laden der Batterie unter Verwendung von Motorleistung und andere Wege zum Bereitstellen von Leistung zum Laden der Batterie, während das Fahrzeug arbeitet, einschließen. In diesem Modus kann der Elektromotor als ein Motor zum Bereitstellen zusätzlicher Leistung, um Fahrzeuganforderungen und -bedürfnisse zu erfüllen, arbeiten. Die Batterie wird im Allgemeinen erschöpft, so dass ihr Gesamt-SOC abnimmt. Im modifizierten HEV-Modus arbeitet der Motor häufiger als in einem regulären HEV-Modus, was zu einem höheren Prozentsatz der Motoreinschaltzeit als beim HEV-Modus führt. Im modifizierten HEV-Modus kann Kraftstoff aggressiver verwendet werden oder mit einer schnelleren Rate verwendet werden als wenn das Fahrzeug in einem ladungserhaltenen Modus (HEV-Modus) arbeitet.
Ein Beispiel eines Leistungsaufteilungs-PHEV, das in der Lage ist, die vorliegende Offenbarung zu implementieren, ist in 2 dargestellt. 2 zeigt die Antriebsstrangkonfiguration und das Steuersystem eines Leistungsaufteilungs-Hybridelektrofahrzeugs 50, das ein paralleles Hybridelektrofahrzeug ist. Bei dieser Antriebsstrangkonfiguration gibt es zwei Leistungsquellen 52, 54, die mit der Antriebswelle verbunden sind. Die erste Leistungsquelle 52 ist eine Kombination von Motor- und Generatoruntersystemen, wobei ein Planetengetriebesatz zur Verbindung miteinander verwendet wird. Die zweite Leistungsquelle 54 ist ein elektrisches Antriebssystem (Elektromotor-, Generator- und Batterieuntersysteme). Das Batterieuntersystem ist ein Energiespeichersystem für den Generator und den Motor und weist eine Traktionsbatterie auf.
Während des Betriebs des Fahrzeugs unter Verwendung der zweiten Leistungsquelle 54 entnimmt der Elektromotor 60 Leistung aus der Batterie 66 und stellt unabhängig vom Motor 56 dem Fahrzeug 50 einen Antrieb für Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen bereit. Dieser Betriebsmodus wird als ”elektrischer Antrieb” bezeichnet. Zusätzlich kann der Generator 58 Leistung aus der Batterie 66 entnehmen und gegen eine Einwegkupplung treiben, welche die Motorabtriebswelle einkoppelt, um das Fahrzeug vorwärts zu treiben. Der Generator 58 kann das Fahrzeug alleine vorwärts treiben, wenn dies erforderlich ist.
Der Betrieb dieses Leistungsaufteilungs-Antriebsstrangsystems integriert anders als herkömmliche Antriebsstrangsysteme die beiden Leistungsquellen 52, 54, so dass sie nahtlos zusammenarbeiten, um die Benutzeranforderung zu erfüllen, ohne die Systemgrenzen (wie Batteriegrenzen) zu überschreiten, während die Gesamteffizienz und die Leistungsfähigkeit des Antriebsstrangsystems optimiert werden. Es ist eine Koordinationssteuerung zwischen den beiden Leistungsquellen erforderlich.
Wie in 2 dargestellt ist, gibt es eine hierarchische Fahrzeugsystemsteuereinrichtung (VSC) 68, welche die Koordinationssteuerung in diesem Leistungsaufteilungs-Antriebsstrangsystem ausführt. Unter normalen Antriebsstrangbedingungen (keine Untersysteme/Komponenten fehlerhaft) interpretiert die VSC 68 die Benutzeranforderungen (beispielsweise PRND und Beschleunigungs- oder Verzögerungsbedarf) und bestimmt dann den Fahrzeugdrehmomentbefehl auf der Grundlage der Benutzeranforderung und der Antriebsstranggrenzen. Zusätzlich bestimmt die VSC 68, wann und wie viel Drehmoment jede Leistungsquelle bereitstellen muss, um die Benutzerdrehmomentanforderung zu erfüllen und den Arbeitspunkt (Drehmoment und Geschwindigkeit) des Motors zu erreichen.
Die VSC 68 (die eine elektronische Steuereinheit (ECU) aufweist) ist mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 70 oder einer Benutzerschnittstelle verbunden oder integriert. Die Benutzerschnittstelle 70 kann einen Touchscreen und/oder eine Reihe taktiler Tasten zusammen mit einem Bildschirm und/oder Messanzeigen zum Darstellen von Informationen für den Benutzer aufweisen.
Das Steuersystem für das Fahrzeug 50 kann eine beliebige Anzahl von Steuereinrichtungen aufweisen und in eine einzige Steuereinrichtung integriert sein oder verschiedene Module aufweisen. Einige oder alle der Steuereinrichtungen können durch ein Steuereinrichtungsbereichsnetz (Controller area network, CAN) oder ein anderes System verbunden sein.
Dem Motor 56 wird Benzin oder ein anderer Kraftstoff zugeführt, der in einem Kraftstofftank 74 enthalten ist, welcher in Fluidkommunikation mit den Kraftstoffeinspritzern oder einem anderen Kraftstoffzufuhrsystem für den Motor 56 steht. Der Kraftstofftank 74 kann durch einen Benutzer wiederaufgetankt werden. Der Kraftstofftank kann mit einem Kraftstoffsensor 76 versehen sein, der dafür ausgelegt ist, den Kraftstoffpegel, den Kraftstofffluss zum Motor, ein Wiederauftankereignis oder andere auf dem Fachgebiet bekannte Kraftstoffparameter zu messen. Der Kraftstoffsensor 76 kommuniziert mit der VSC 68, um ihr die kraftstoffbezogenen Daten oder Messungen an den VSC 68 bereitzustellen.
Die Batterie 66 kann unter Verwendung eines Ladeadapters 67, der in Verbindung mit einer Ladestation steht, die durch eine äußere Leistungsquelle in der Art des Stromnetzes, eines Solarmoduls und dergleichen mit Energie versorgt wird, wiederaufgeladen oder teilweise wiederaufgeladen werden. Gemäß einer Ausführungsform enthält der Ladeadapter 67 einen Inverter und/oder einen Transformator an Bord des Fahrzeugs.
Die VSC 68 kann Signale oder Eingaben von verschiedenen Quellen empfangen, um das Fahrzeug zu steuern. Diese Eingaben umfassen einen vom Benutzer ausgewählten Fahrzeugmodus und einen Fahrzeugzustand in der Art des Batteriezustands, des Kraftstoffpegels, der Motortemperatur, der Öltemperatur, des Reifendrucks und dergleichen. Weg- und Karteninformationen können der VSC 68 auch von einem Navigationssystem bereitgestellt werden, das in die Benutzerschnittstelle 70 aufgenommen sein kann.
Eine EV-Taste 72 oder eine andere Benutzereingabe ermöglicht eine Benutzerauswahl des PHEV-Betriebs unter Verwendung elektrischer Energie von der Batterie in einem EV-Modus, was zu einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus führt. Im vom Benutzer ausgewählten EV-Modus arbeitet das PHEV im Ladungserschöpfungsmodus (CD-Modus), und der Motor 56 kann deaktiviert sein. Der Motor kann durch die VSC bis über vorgegebene Fahrzeugleistungs- oder -geschwindigkeitsschwellen hochgezogen werden. Die EV-Taste 72 kann in die VSC 68 und die Mensch-Maschine-Schnittstelle 70 aufgenommen sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, manuell einen EV- oder HEV-Betriebsmodus für das Fahrzeug auszuwählen. Die Taste 72 ermöglicht es dem Benutzer, den Fahrzeugbetriebsmodus aus dem EV-, HEV- und dem automatischen Modus (VSC 68 gewählt) für einen Ladezyklus oder einen Schlüsselzyklus vorzugeben.
3 zeigt einen Überblick über die Systemarchitektur und Eingaben für einen Kraftstoffwartungsalgorithmus zum Erhalten der Frische des Kraftstoffs und zum Verhindern oder Verringern einer Kraftstoffverschlechterung. Das ECM 68 empfängt verschiedene Eingangssignale von Sensoren an Bord des Fahrzeugs. Beispielsweise kann das ECM 68 Informationen in Bezug auf die Kraftstoffflussrate 80, den Kraftstoffpegel 82 im Kraftstofftank und ein Wiederauftankereignis 84 vom Sensormodul 76 empfangen. Diese Eingaben werden mit einem Kraftstoffwartungsalgorithmus 86 im ECM 68 verwendet. Auf der Grundlage der Informationen von den Sensoren zusätzlich zu einem Zeitgeber oder anderen Fahrzeugzustandseingaben bestimmt der Algorithmus 86, ob ein Fahrzeugwartungsmodus-Hinweiszeichen zu setzen ist, und nimmt bei 88 eine Kraftstoffwartungsmodusanforderung vor. Die Anforderung 88 wird der VSC 68 mitgeteilt, welche den Fahrzeugbetrieb auf der Grundlage des Empfangs des Hinweiszeichens oder der Anforderung 88 steuert. Die VSC 68 steuert die verschiedenen Antriebsstrangkomponenten, um die Anforderung 88 zu erfüllen. Die VSC 68 ist auch dafür ausgelegt, die Anforderung der HMI 70 mitzuteilen, beispielsweise um dem Benutzer zu zeigen, dass in einen Kraftstoffwartungsmodus eingetreten worden ist.
Eine Ausführungsform eines Kraftstoffwartungsalgorithmus 86 ist in 4 dargestellt. Der Algorithmus 86 verwendet verschiedene Kraftstoffpegel und Zeitperioden als Schwellenwerte. Beispiele von Zeitperioden und Kraftstoffpegeln oder -mengen sind nachstehend angegeben und als nicht einschränkend vorgesehen. Der Kraftstoffwartungsalgorithmus 86 beginnt bei 90. Der Algorithmus 86 bezieht sich dann bei 92 auf eine aktuelle Zeit und einen Kraftstoffzeitgeber. Die aktuelle Zeit ist die Echtzeit für das Fahrzeug, d. h. die mittlere Greenwich-Zeit oder eine andere zeitzonenbasierte Zeit. Der Kraftstoffzeitgeber ist ein Zähler, der bei einem Nullzeitwert beginnt und um die verstrichene Echtzeit, d. h. die aktuelle Zeit minus der vorhergehenden Zeit, zu der der Kraftstoffzeitgeber inkrementiert wurde, inkrementiert wird. Der Kraftstoffzeitgeber wird mit der von der aktuellen Zeit erhaltenen verstrichenen Zeit bei 94 inkrementiert.
Der Algorithmus 86 prüft die aktuelle Zeit und den Kraftstoffzeitgeber bei 96 und addiert die verstrichene Zeit bei 98. Der Algorithmus 86 bezieht sich dann bei 100 auf einen Kraftstoffzähler für den aktuellen Kraftstoffwartungszyklus. Es existiert im Algorithmus 86 für einen bestimmten Kraftstoffwartungszyklus eine spezifizierte zu verwendende Kraftstoffmenge (zu_verwendender_Kraftstoff), wie nachstehend weiter erklärt wird. Falls der Kraftstoff, den das Fahrzeug verwendet hat (verwendeter_Kraftstoff) größer ist als der zu_verwendende_Kraftstoff, wird der Algorithmus 86 bei 102 fortgesetzt, wo er im Allgemeinen einen existierenden Kraftstoffwartungsbetriebsmodus verlässt. Falls der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank alternativ kleiner als ein spezifizierter Betrag in der Art einer Gallone oder eines anderen niedrigen Kraftstoffpegels is, wird der Algorithmus 86 auch bei 102 fortgesetzt, um einen Kraftstoffwartungsbetriebsmodus zu verlassen.
Bei 102 kann der Kraftstoffzeitgeber auf Null zurückgesetzt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Kraftstoffzeitgeber durch Subtrahieren eines spezifizierten Zeitbetrags zurückgesetzt oder modifiziert werden, um die Zeit zu verringern, während derer der Kraftstoffzeitgeber zählt, ohne den Kraftstoffzeitgeber auf Null zurückzusetzen. Beispielsweise behandelt Block 102 einen Fall, in dem das Fahrzeug über einen langen Zeitraum in einem HEV-Modus eine Kraftstoffmenge verbraucht hat, indem nur ein bestimmter Zeitbetrag vom Kraftstoffzeitgeber subtrahiert wird und der Zeitgeber nicht auf Null zurückgesetzt wird. Gemäß einer Ausführungsform wird der Kraftstoffzeitgeber bei 102 um 180 Tage oder um einen ähnlichen Betrag reduziert. Der verwendete_Kraftstoff kann auch auf Null zurückgesetzt werden. Gemäß anderen Ausführungsformen kann der Kraftstoffzeitgeber inkrementiert werden, so dass der Zeitgeber erweitert wird. Beispielsweise geschieht dies, wenn das Fahrzeug Kraftstoff während des normalen Fahrzeugbetriebs verbraucht, bevor in den Kraftstoffwartungsmodus eingetreten wird.
Bei 104 bestimmt der Algorithmus 86, ob der Kraftstoffzeitgeber kleiner als ein anderer spezifizierter Zeitbetrag, wie 20 Tage, ist oder ob der Kraftstoffpegel kleiner als ein spezifizierter Betrag, wie eine Gallone, ist. Ein Kredit kann bis zu einem spezifizierten Zeitbetrag (d. h. 20 Tagen) des Betriebs in einem Kraftstoffwartungsmodus gegeben werden.
Falls bei 104 der Kraftstoffzeitgeber kleiner als die spezifizierte Zeit ist oder falls der Kraftstoffpegel kleiner als der spezifizierte Betrag ist, wird der Kraftstoffzeitgeber bei 106 auf Null zurückgesetzt. Falls bei 104 der Kraftstoffzeitgeber größer als die spezifizierte Zeit ist oder der Kraftstoffpegel größer als der spezifizierte Pegel ist, bestimmt der Algorithmus 86 bei 108, ob der Kraftstoffzeitgeber größer als eine andere spezifizierte Zeit, wie 120 Tage, ist. Falls der Kraftstoffzeitgeber bei 108 nicht größer als die spezifizierte Zeit (120 Tage) ist, kehrt der Algorithmus zu 98 zurück. Falls der Kraftstoffzeitgeber bei 108 größer als die spezifizierte Zeit (120 Tage) ist, wird er bei 110 auf einen spezifizierten Zeitwert, wie 120 Tage, zurückgesetzt, und der Algorithmus kehrt dann zu 98 zurück. Dies vermeidet es, unmittelbar nach Abschluss eines vorhergehenden Wartungsmodus in einen Wartungsmodus einzutreten, wodurch der Fahrzeugbetrieb im Wartungsmodus zeitlich beabstandet wird.
Auf 100 zurück verweisend sei bemerkt, dass der Algorithmus 86 bei 112 fortgesetzt wird, falls der vom Fahrzeug verwendete_Kraftstoff kleiner als der zu_verwendende_Kraftstoff ist oder der Kraftstoffpegel größer als eine spezifizierte Menge, d. h. eine Gallone, ist. Bei 112 bestimmt der Algorithmus 86, ob der Kraftstofftank mit mehr als einer spezifizierten Kraftstoffmenge, d. h. einer Gallone, wiederaufgetankt wurde.
Falls bei 112 mehr als eine spezifizierte Menge (eine Gallone) wiederaufgetankt wurde, wird der Algorithmus 86 bei 114 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob mehr oder weniger als eine andere spezifizierte Menge, d. h. mehr oder weniger als sechs Gallonen, aufgetankt wurde. Falls das Wiederauftankereignis bei 114 die spezifizierte Menge (sechs Gallonen) unterschritten hat, wird der Kraftstoffzeitgeber bei 116 dekrementiert. Der Kraftstoffzeitgeber kann um eine festgelegte Zeitperiode oder um eine skalierte Zeitperiode auf der Grundlage der in den Tank aufgenommenen Kraftstoffmenge dekrementiert werden. Der Kraftstoffzeitgeber kann um den größeren dieser beiden Werte dekrementiert werden. Gemäß einer Ausführungsform beträgt die festgelegte Zeitperiode dreißig Tage, und die skalierte Zeitperiode beträgt 180 Tage, multipliziert mit der hinzugefügten Kraftstoffmenge, dividiert durch den Kraftstoff, der sich bereits im Kraftstofftank befunden hat. Natürlich können auch andere Werte oder Berechnungen verwendet werden, um den Kraftstoffzeitgeber auf der Grundlage des zum Kraftstofftank hinzugefügten Kraftstoffs zu dekrementieren. Der Algorithmus 86 berechnet dann bei 118 den zu_verwendenden_Kraftstoff als Bruchteil des im Kraftstofftank vorhandenen Kraftstoffs in der Art einer Hälfte der Kraftstoffmenge im Kraftstofftank. Gemäß anderen Ausführungsformen können andere Bruchteile verwendet werden, um einen Wert für den zu_verwendenden_Kraftstoff zu berechnen.
Auf 114 zurück verweisend sei bemerkt, dass der Kraftstoffzeitgeber bei 120 um einen spezifizierten Betrag, wie 180 Tage, dekrementiert wird, falls das Wiederauftankereignis den spezifizierten Betrag (sechs Gallonen) überschritten hat. Der Wert für verwendeter Kraftstoff wird bei 120 auch auf Null zurückgesetzt. Der Algorithmus 86 geht dann zu 118, um den zu_verwendenden_Kraftstoff zu berechnen, wie zuvor erörtert wurde.
Der Algorithmus 86 wird dann entweder von Block 118 oder von Block 112 bei 122 fortgesetzt. Bei 122 wird der Kraftstoffzeitgeber mit einer Zeitperiode, wie sechs Monate oder 180 Tage, verglichen. Falls der Kraftstoffzeitgeber bei 122 kleiner als sechs Monate ist, wird der Algorithmus 86 bei 124 fortgesetzt und setzt das Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichen auf falsch.
Falls der Kraftstoffzeitgeber bei 122 die spezifizierte Zeitperiode überschreitet, wird der Algorithmus 86 bei 126 fortgesetzt und setzt das Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichen auf wahr. Das auf wahr gesetzte Hinweiszeichen löst das Eintreten in einen Kraftstoffwartungsbetriebsmodus für das Fahrzeug aus und bewirkt, dass Kraftstoff verbraucht wird, wodurch existierender Kraftstoff im Tank verwendet wird und eine Kraftstoffverschlechterung auf der Grundlage des Alters des Kraftstoffs im Kraftstofftank verhindert oder verringert wird.
Bei 128 prüft der Algorithmus 86, ob das Fahrzeug vom Benutzer abgeschaltet oder abgeschlossen wird. Falls das Fahrzeug bei 128 nicht abgeschaltet wird, kehrt der Algorithmus 86 zu 98 zurück. Falls das Fahrzeug abgeschaltet wird, speichert der Algorithmus 86 die Variablen, wie die Werte für den Kraftstoffzeitgeber, den verwendeten_Kraftstoff, den zu verwendenden_Kraftstoff, die Wartungsmodus-Hinweiszeichen und jegliche anderen Variablen, bei 130 in einem nicht flüchtigen Speicher, und der Algorithmus 86 endet dann bei 132.
5 ist eine Ausführungsform eines Flussdiagramms für die VSC 68 zum Steuern des Fahrzeugbetriebs auf der Grundlage des Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichens aus den Blöcken 124 und 126. Die Steuereinrichtung 68 prüft das Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichen, das durch den Algorithmus 86 bei 124 und 126 festgelegt wurde, bei 140 kontinuierlich oder periodisch. Falls das Hinweiszeichen auf falsch gesetzt ist, betreibt die VSC 68 das Fahrzeug bei 142 normal, was den Betrieb in einem ladungserhaltenden Modus, einem Ladungserschöpfungsmodus, einem vom Benutzer gewählten Modus, einem EV-Modus, einem HEV-Modus oder einem anderen Betriebsmodus einschließen kann, wie es durch einen Fahrzeugzustand gefordert wird oder wie es erforderlich ist, um eine Fahrzeuganforderung zu erfüllen.
Falls das Hinweiszeichen bei 140 auf wahr gesetzt wird, veranlasst die VSC 68 das Fahrzeug bei 144, in einen Kraftstoffwartungsmodus einzutreten, wodurch das Fahrzeug veranlasst wird, in einem Hybridbetriebsmodus zu arbeiten. Gemäß einer Ausführungsform arbeitet das Fahrzeug bei 144 in einem generell die Ladung erhaltenden Modus, der einen selektiven Motorbetrieb erfordert, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu verbrauchen.
Eine weitere Ausführungsform des Algorithmus 86 ist in 6 dargestellt, wobei der Kraftstoffzeitgeber mit einem zweiten spezifizierten Zeitwert bei einer Anfrage anschließend an 122 im Algorithmus 86, wie in 4 offenbart, verglichen werden kann. Die zweite spezifizierte Zeitperiode kann ein Jahr, 220 Tage oder eine andere Zeitperiode sein, die länger als die bei 122 festgelegte Zeitperiode (180 Tage) ist. Falls der Kraftstoffzeitgeber die durch 122 festgelegte Zeitperiode unterschreitet, wird das Hinweiszeichen bei 124 auf falsch oder Null gesetzt, wie in 4 dargestellt ist. Der Kraftstoffzeitgeber wird dann bei 150 mit der ersten und der zweiten Zeitperiode verglichen. Falls bei 150 bestimmt wird, dass der Kraftstoffzeitgeber zwischen der ersten und der zweiten Zeitperiode, d. h. zwischen 180 Tagen und 220 Tagen, liegt, kann das Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichen bei 152 auf eins oder einen anderen Wert gesetzt werden, wodurch die VSC veranlasst wird, der Benutzerschnittstelle 70 vorzuschreiben, eine Nachricht anzuzeigen, die einem Benutzer Informationen bereitstellt, dass sich der Kraftstoffwartungsmodus zeitlich nähert. Die Nachricht kann durch Text oder graphisch, beispielsweise unter Verwendung einer Messanzeige, bereitgestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform weist die Benutzerschnittstelle 70 eine Kraftstoffmessanzeige auf. Beim Normalbetrieb stellt die Kraftstoffmessanzeige Informationen in Bezug auf die Kraftstoffmenge im Tank bereit. Während eines Kraftstoffwartungsmodus zeigt die Messanzeige die Kraftstoffmenge im Tank sowie den Bruchteil, der im Kraftstoffwartungsmodus verbraucht wird. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das auf eins gesetzte Hinweiszeichen auch den Eintritt in den Kraftstoffwartungsmodus auslösen, so dass das Fahrzeug in einem Hybridbetriebsmodus betrieben wird.
Falls der Kraftstoffzeitgeber bei 150 die zweite Zeitperiode, d. h. 220 Tage, überschreitet, kann das Kraftstoffwartungsmodus-Hinweiszeichen bei 154 auf zwei oder einen anderen Wert gesetzt werden, wodurch die Steuereinrichtung 68 veranlasst wird, der Benutzerschnittstelle 70 vorzuschrieben, eine Nachricht anzuzeigen, welche aussagt, dass in den Kraftstoffwartungsmodus eingetreten worden ist. Das auf zwei gesetzte Hinweiszeichen kann die VSC 68 veranlassen, das Fahrzeug in einem Hybridbetriebsmodus zu betreiben. Gemäß einer Ausführungsform kann dies ein generell ladungserhaltender Betriebsmodus sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann dies ein modifizierter Hybridbetriebsmodus sein, in dem der Motor häufiger verwendet wird, um Kraftstoff mit einer schnelleren Rate zu verbrauchen. Beispielsweise kann die VSC 68 das Laden der Traktionsbatterie unter Verwendung von Energie vom regenerativen Bremsen oder das Laden der Traktionsbatterie unter Verwendung von Energie vom Motor, welche den Fahrzeugbedarf überschreitet, verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Hybridbetriebsmodus, wobei das Hinweiszeichen auf eins gesetzt ist, ein ladungserhaltender Modus, in dem der Batterieladezustand durch die Verwendung sowohl des Elektromotors 60 als auch des Motors 56 generell aufrechterhalten wird. Der Motor 56 kann in diesem Betriebsmodus selektiv verwendet werden, weil es Zeiten geben kann, in denen der Motor 56 abgeschaltet wird, wenn der Batterieladezustand generell aufrechterhalten wird, d. h. wenn das Fahrzeug in Ruhe ist, wenn das Fahrzeug abwärts fährt, bei einem anderen geringen Leistungsbedarf oder bei einem nicht vorhandenen Leistungsbedarf und dergleichen. Der HEV-Modus kann verzögert werden, falls die Traktionsbatterie 66 bei der vollen Ladung ist, und der Ladezustand muss verringert werden, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug in einem ladungserhaltenden Modus arbeitet, beispielsweise wenn ein gewisses Laden der Batterie infolge einer langen Periode eines regenerativen Bremsens und dergleichen auftreten könnte.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Hybridbetriebsmodus mit einem auf zwei gesetzten Kraftstoffwartungs-Hinweiszeichen ein modifizierter Hybridbetriebsmodus, wobei einige Ladefunktionen für die Traktionsbatterie 66 deaktiviert sind. Dies bewirkt, dass die Traktionsbatterie 66 mit einer schnelleren Rate entladen wird und längere und/oder häufigere Perioden des Betriebs des Motors 56, während das Fahrzeug in Betrieb ist, benötigt. Beispielsweise kann das Laden der Traktionsbatterie unter Verwendung eines regenerativen Bremsens oder unter Verwendung überschüssiger Energie vom Motor im modifizierten Hybridmodus deaktiviert sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Fahrzeug eine Benutzerschnittstelle 70 auf, die eine Benutzerauswahl des EV-Betriebs für das Fahrzeug ermöglicht, wodurch das Fahrzeug veranlasst wird, nur unter Verwendung des Elektromotors 60 und von Energie aus der Traktionsbatterie 66 zu arbeiten. Das Fahrzeug arbeitet in einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus nur unter Verwendung des Elektromotors 60, bis der Benutzer diese Option abwählt oder bis ein Fahrzeugzustand auftritt, der einen HEV-Betrieb erfordert. Der Fahrzeugzustand, der einen HEV-Betrieb erfordert, kann ein niedriger Ladezustand der Traktionsbatterie sein oder darin bestehen, dass das Fahrzeug einen hohen Leistungsbedarf hat, welcher die verfügbare Leistung vom Elektromotor 60 überschreitet. Wenn sich das Fahrzeug in einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus befindet, kann die VSC eine Kraftstoffwartungsmodusanforderung verzögern. Dies ermöglicht es, dass der Fahrzeugbetrieb Benutzererwartungen eines Betriebs im vom Benutzer ausgewählten EV-Modus erfüllt, während die Kraftstoffwartungsmodusanforderung erfüllt wird.
7 zeigt die Steuerung von Fahrzeugbetriebsmodi auf der Grundlage eines Beginns in einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus und des angeforderten Kraftstoffwartungsmodus. 7a zeigt bei 160 den vom Benutzer ausgewählten EV-Betriebsmodus. 7b zeigt bei 162 eine Anforderung eines Kraftstoffwartungsmodus. 7c zeigt bei 164 den Betrieb des Fahrzeugs in einem Kraftstoffwartungsmodus. In einem ersten Fahrzeugschlüsselzyklus 166 arbeitet das Fahrzeug bei 168 in einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus, und es ist bei 170 keine Kraftstoffwartungsanforderung erfolgt. Daher arbeitet das Fahrzeug während des ersten Schlüsselzyklus 160 nicht in einem Kraftstoffwartungsbetriebsmodus, wie durch 172 dargestellt ist.
Während eines zweiten Schlüsselzyklus 174 arbeitet das Fahrzeug weiter in einem vom Benutzer ausgewählten EV-Modus 176. Bei 178 wird dann ein Kraftstoffwartungsbetriebsmodus angefordert, beispielsweise durch ein vom Algorithmus 86 festgelegtes Hinweiszeichen. Das Fahrzeug arbeitet bei 176 weiter im EV-Modus, und das Fahrzeug arbeitet während des zweiten Schlüsselzyklus 174 nicht in einem Kraftstoffwartungsmodus, wie durch 180 dargestellt ist. Der Betrieb des Fahrzeugs im Kraftstoffwartungsmodus wird verzögert und nicht in der Mitte eines Schlüsselzyklus mit einem vom Benutzer ausgewählten EV-Betriebsmodus eingeleitet, um ein Unterbrechen der Benutzerauswahl zu verhindern.
In einem dritten Schlüsselzyklus 182 wird der EV-Modus bei 184 deaktiviert, und das Fahrzeug wird bei 186 in einem Kraftstoffwartungsmodus betrieben, der durch die im vorhergehenden Schlüsselzyklus 174 aufgetretene Kraftstoffwartungsmodusanforderung 188 hervorgerufen wurde. Gemäß einigen Ausführungsformen wird der vom Benutzer ausgewählte EV-Modus deaktiviert, solange das Fahrzeug in einem Kraftstoffwartungsmodus 186 arbeitet, so dass der Benutzer nicht einen nur elektrischen Betrieb unter Verwendung der Mensch-Maschine-Schnittstelle auswählen kann und die Verwendung von Kraftstoff im Kraftstofftank nicht weiter verzögern kann.
Der Kraftstoffwartungsmodus sowie andere Informationen, die sich auf den Kraftstoffwartungsmodus beziehen, können dem Benutzer über das HMI-System 70 gezeigt werden. Beispielsweise kann eine Nachricht auf dem Bildschirm der HMI 70 angezeigt werden, nachdem die VSC 68 eine Anforderung eines Kraftstoffwartungsbetriebsmodus festgelegt hat oder wenn das Fahrzeug in einem Kraftstoffwartungsmodus arbeitet, wodurch der Benutzer informiert wird. Der Benutzer kann auch durch ein Indikatorlicht oder eine andere Anzeigeschnittstelle informiert werden. Dies kann als ein Hinweis für den Benutzer wirken, einen Grund für den Motorbetrieb bereitzustellen, wenn das Fahrzeug andernfalls allein durch Batterieleistung betrieben werden könnte.
Gemäß anderen Ausführungsformen kann der Benutzer auch über den aktuellen Status des Kraftstoffsystems informiert werden, wie über die Zeit, bis das Fahrzeug in einen Kraftstoffwartungsmodus eintritt, den verwendeten_Kraftstoff oder den vom Fahrzeug zu_verwendenden_Kraftstoff. Dies kann dem Benutzer helfen, den Fahrzeugbetrieb besser zu verstehen und auch informierte Entscheidungen beispielsweise in Bezug auf die Auswahl des EV-Modus zu treffen. Der Benutzer kann auch über das HMI-System 70 einen Warnhinweis empfangen, dass das Fahrzeug in der nahen Zukunft, beispielsweise in dreißig Tagen, in sieben Tagen oder dergleichen, in einen Kraftstoffwartungsmodus eintreten wird.
Auf 4 zurück verweisend sei bemerkt, dass gemäß einer anderen Ausführungsform des Algorithmus 86 ein Qualitätswert an Stelle des Kraftstoffzeitgebers verwendet wird. Die Qualität des Kraftstoffs wird mit einem Schwellenwert verglichen, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung mit einem Hinweiszeichen versehen ist. Das Hinweiszeichen kann dadurch gesetzt werden, dass die Qualität unterhalb einer Schwelle liegt. Die Kraftstoffqualität ist im Allgemeinen der Kehrwert der Zeit oder des Alters des Kraftstoffs. Die Kraftstoffqualität kann durch ein Auftankereignis oder durch die Verwendung im Kraftstofftank existierenden Kraftstoffs erhöht werden. Die Kraftstoffqualität wird im Laufe der Zeit verringert. Beispielsweise kann die Qualität unter Verwendung von
berechnet werden, wobei t die gegenwärtige Zeit ist und t – 1 eine vorhergehende Zeit ist. Das Volumen ist der Kraftstoffpegel im Kraftstofftank. Der Wert für Qualität_c kann ein konstanter Wert oder ein Gewichtsfaktor sein und gemäß einer Ausführungsform auf eins gesetzt werden. Durch Hinzufügen von Kraftstoff wird die Qualität erhöht, ähnlich dem Inkrementieren des Kraftstoffzeitgebers. Allerdings kann eine bestimmte Kraftstoffmenge hinzugefügt werden müssen, um die Qualität über die Schwelle zu erhöhen, bei der der Kraftstoffwartungsmodus ausgelöst wird. Neuer Kraftstoff kann als eine Qualität von 1 oder 100% aufweisend angesehen werden. Die Qualität nimmt gegen null ab, wenn der Kraftstoff altert.
Verschiedene Beispiele können verwendet werden, um den Kraftstoffwartungsmodus entweder unter Verwendung des Kraftstoffzeitgebers oder des Qualitätsmaßes mit dem Algorithmus 86 zu erklären. Bei einem ersten Beispiel fährt ein Benutzer das Fahrzeug 50 beginnend mit einigem Kraftstoff im Kraftstofftank, ohne Kraftstoff zu verwenden oder bei Verwendung sehr wenig Kraftstoffs, und sechs Monate verstreichen ohne ein Wiederauftankereignis. An diesem Punkt tritt die VSC 68 in den Kraftstoffwartungsmodus ein und bleibt in diesem. Die VSC 68 kann den Kraftstoffwartungsmodus verlassen, wenn ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs vom Motor verwendet wurde, wie die Hälfte des Kraftstoffs, die sich anfänglich im Kraftstofftank befunden hat. Die VSC 68 kann den Kraftstoffwartungsmodus verlassen, falls der Benutzer das Fahrzeug 50 weiter im Kraftstoffwartungsmodus betreibt und nicht wiederauftankt, wenn der Kraftstofftank eine verbleibende Gallone erreicht. Wenn der Tank eine verbleibende Gallone erreicht, beendet die VSC 68 die Kraftstoffwartung, und das Fahrzeug 50 wird im ausschließlich elektrischen Modus betrieben, weil nicht genügend Kraftstoff verbleibt, um im Hybridmodus zu arbeiten. Alternativ kann die VSC 68 den Kraftstoffwartungsmodus durch Wiederauftanken des Fahrzeugs 50 verlassen, so dass der Kraftstoffzeitgeber inkrementiert oder zurückgesetzt wird oder die Qualität über ihre Schwelle erhöht wird.
Dabei stellen verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung zugeordnete nicht einschränkende Vorteile bereit. Beispielsweise verwendet das PHEV Kraftstoff rechtzeitig, bevor sich der Kraftstoff durch Alterung verschlechtern kann. Eine Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung veranlasst den Motor, zu arbeiten, um Kraftstoff zu verwenden, wenn er andernfalls nicht arbeiten kann. Es wird festgelegt, dass ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs nach Ablauf einer spezifizierten Zeitperiode oder wenn ein Qualitätswert für den Kraftstoff unter einem Schwellenwert liegt, zu verwenden ist. Die spezifizierte Zeitperiode oder die spezifizierte Qualität kann beispielsweise durch ein Wiederauftankereignis modifiziert werden. Der Benutzer wird informiert, die Benutzererwartungen für den Fahrzeugbetrieb aufrechtzuerhalten. Das Fahrzeug kann in einem von mehreren Modi betrieben werden, wenn die Kraftstoffwartungsüberwachungseinrichtung ausgelöst wird. Beispielsweise kann das Fahrzeug in einem ladungserhaltenden Modus oder einem HEV-Modus arbeiten, welcher den Betrieb des Motors und/oder des Elektromotors vorsieht und gegenüber einem Nur-Motor-Betrieb des Fahrzeugs eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit bereitstellt. Das Fahrzeug kann auch in einem modifizierten Hybridmodus betrieben werden, wobei Lademerkmale der Traktionsbatterie deaktiviert sind, wodurch eine erhöhte Verwendung des Motors und ein erhöhter Kraftstoffverbrauch hervorgerufen werden.
Wenngleich vorstehend als Beispiel dienende Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es nicht vorgesehen, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr dienen die in der Beschreibung verwendeten Wörter der Erläuterung und sind nicht als Einschränkung anzusehen, und es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die nicht explizit erläutert oder beschrieben sind. Wo eine oder mehrere Ausführungsformen als Vorteile bereitstellend oder als gegenüber anderen Ausführungsformen und/oder gegenüber dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt beschrieben wurden, werden Durchschnittsfachleute verstehen, dass Kompromisse zwischen verschiedenen Merkmalen gemacht werden können, um gewünschte Systemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung oder Implementation abhängen. Diese Attribute umfassen ohne aber einzuschränken: Kosten, Stärke, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktgängigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. Dabei liegen jegliche Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzumfangs des beanspruchten Erfindungsgegenstands.
Es werden im allgemeinen beschrieben:

A. Fahrzeug, welches aufweist: einen Motor, einen Kraftstofftank, der dafür ausgelegt ist, dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen, als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
B. Fahrzeug nach A, welches ferner aufweist: einen Elektromotor und eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor selektiv zu betreiben, um generell einen Ladezustand der Batterie während des einen oder der mehreren Antriebszyklen aufrechtzuerhalten, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
C. Fahrzeug nach A oder B, wobei der spezifizierte Bruchteil ein erster spezifizierter Bruchteil ist und die vordefinierte Zeitperiode eine erste vordefinierte Zeitperiode ist und wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor, als Reaktion auf den Ablauf einer zweiten vordefinierten Zeitperiode, selektiv zu betreiben, um einen Ladezustand der Batterie während des einen oder der mehreren Antriebszyklen generell aufrechtzuerhalten, bis ein zweiter spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde.
D. Fahrzeug nach einem von A bis C, wobei der Ablauf der zweiten vordefinierten Zeitperiode nach Ablauf der ersten vordefinierten Zeitperiode auftritt.
E. Fahrzeug nach einem von A bis D, welches ferner aufweist: einen Elektromotor und eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor während des einen oder der mehreren Antriebszyklen selektiv zu betreiben, ohne die Batterie zu laden, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
F. Fahrzeug nach einem von A bis E, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion auf das Hinzufügen von Kraftstoff zum Kraftstofftank zu verlängern, bevor die vordefinierte Zeitperiode abgelaufen ist.
G. Fahrzeug nach einem von A bis F, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die Zeitperiode um eine Zeitdauer zu verlängern, die sich auf die zum Tank hinzugefügte Kraftstoffmenge bezieht.
H. Fahrzeug nach einem von A bis G, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion darauf zurückzusetzen, dass der Motorbetrieb eine vorgegebene Kraftstoffmenge verbraucht, bevor die vordefinierte Zeitperiode abgelaufen ist.
I. Fahrzeug nach einem von A bis H, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den selektiven Betrieb des Motors zu beenden und die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion darauf, dass der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist, zurückzusetzen.
J. Fahrzeug nach einem von A bis I, welches ferner aufweist: einen Elektromotor, eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, und eine Benutzerschnittstelle, die in Kommunikation mit der Steuereinrichtung steht und dafür ausgelegt ist, eine Benutzerauswahl eines nur elektrischen Betriebs des Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die Benutzerauswahl des nur elektrischen Modus während des einen oder der mehreren Antriebszyklen zu deaktivieren, wenn der Motor selektiv betrieben wird, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
K. Fahrzeug nach einem von A bis J, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor, als Reaktion auf den Ablauf der vordefinierten Zeitperiode, beginnend mit einem nächsten Antriebszyklus, selektiv zu betreiben, wenn das Fahrzeug in einem vom Benutzer ausgewählten vollelektrischen Modus betrieben wird.
L. Fahrzeug nach einem von A bis K, wobei die Benutzerschnittstelle ferner dafür ausgelegt ist, den spezifizierten Bruchteil des zu verbrauchenden Kraftstoffs anzuzeigen.
M. Fahrzeug nach einem von A bis L, wobei die Benutzerschnittstelle ferner dafür ausgelegt ist, eine Nachricht anzuzeigen, die sich auf einen selektiven Betrieb des Motors bezieht.
N. Antriebsstrangsystem für ein Fahrzeug, welches aufweist: eine Traktionsbatterie, einen Motor, einen Kraftstofftank, der dafür ausgelegt ist, dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen, als Reaktion darauf, dass die Qualität des Kraftstoffs im Tank unterhalb einer Schwellenqualität liegt, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
O. Antriebsstrangsystem nach N, welches ferner einen Elektromotor aufweist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor während des einen oder der mehreren Antriebszyklen selektiv zu betreiben, ohne die Batterie zu laden, so dass der Ladezustand der Batterie abnimmt, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
P. Antriebsstrangsystem nach N oder O, welches ferner einen Elektromotor aufweist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor während des einen oder der mehreren Antriebszyklen selektiv zu betreiben, ohne die Batterie zu laden, so dass der Ladezustand der Batterie im Wesentlichen aufrechterhalten wird, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
Q. Antriebsstrangsystem nach einem von N bis P, wobei die Qualität des Kraftstoffs umgekehrt proportional zu einer Zeit ist, während derer sich der Kraftstoff im Kraftstofftank befindet.
R. Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, welches aufweist: als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode, selektives Betreiben eines Motors während eines oder mehrerer Fahrzeugantriebszyklen, so dass der Ladezustand einer Traktionsbatterie im Wesentlichen aufrechterhalten wird, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank verbraucht worden ist, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
S. Verfahren nach R, bei welchem ferner die Benutzerauswahl des vollelektrischen Betriebs des Fahrzeugs nach Ablauf der vordefinierten Zeitperiode deaktiviert wird.

Claims

Fahrzeug, welches aufweist: einen Motor, einen Kraftstofftank, der dafür ausgelegt ist, dem Motor Kraftstoff zuzuführen, und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, den Motor während eines oder mehrerer Antriebszyklen, als Reaktion auf den Ablauf einer vordefinierten Zeitperiode, selektiv zu betreiben, bis ein spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde, um die Verschlechterung des Kraftstoffs zu begrenzen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: einen Elektromotor und eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor selektiv zu betreiben, um generell einen Ladezustand der Batterie während des einen oder der mehreren Antriebszyklen aufrechtzuerhalten, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der spezifizierte Bruchteil ein erster spezifizierter Bruchteil ist und die vordefinierte Zeitperiode eine erste vordefinierte Zeitperiode ist und wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor, als Reaktion auf den Ablauf einer zweiten vordefinierten Zeitperiode, selektiv zu betreiben, um einen Ladezustand der Batterie während des einen oder der mehreren Antriebszyklen generell aufrechtzuerhalten, bis ein zweiter spezifizierter Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht wurde.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Ablauf der zweiten vordefinierten Zeitperiode nach Ablauf der ersten vordefinierten Zeitperiode auftritt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: einen Elektromotor und eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den Motor und den Elektromotor während des einen oder der mehreren Antriebszyklen selektiv zu betreiben, ohne die Batterie zu laden, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion auf das Hinzufügen von Kraftstoff zum Kraftstofftank zu verlängern, bevor die vordefinierte Zeitperiode abgelaufen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die Zeitperiode um eine Zeitdauer zu verlängern, die sich auf die zum Tank hinzugefügte Kraftstoffmenge bezieht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion darauf zurückzusetzen, dass der Motorbetrieb eine vorgegebene Kraftstoffmenge verbraucht, bevor die vordefinierte Zeitperiode abgelaufen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, den selektiven Betrieb des Motors zu beenden und die vordefinierte Zeitperiode als Reaktion darauf, dass der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist, zurückzusetzen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: einen Elektromotor, eine Traktionsbatterie, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist, und eine Benutzerschnittstelle, die in Kommunikation mit der Steuereinrichtung steht und dafür ausgelegt ist, eine Benutzerauswahl eines nur elektrischen Betriebs des Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt ist, die Benutzerauswahl des nur elektrischen Modus während des einen oder der mehreren Antriebszyklen zu deaktivieren, wenn der Motor selektiv betrieben wird, bis der spezifizierte Bruchteil des Kraftstoffs aus dem Tank verbraucht worden ist.