用于混合动力电动车辆的发动机机油维护监视的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于混合动力电动车辆的发动机机油维护监视，公开了一种混合动力车辆，该车辆包括具有曲轴的发动机以及连接至曲轴的电机。该混合动力车辆还包括泵和控制器。泵通过曲轴的旋转驱动并且通过流体回路连接至发动机。控制器配置用于响应于车轮扭矩请求而控制电机以在发动机停机时驱动曲轴以向发动机提供润滑。
【专利说明】用于混合动力电动车辆的发动机机油维护监视
【技术领域】
[0001]本发明中的一个或更多个实施例涉及用于监视混合动力电动车辆发动机机油的数量和质量的发动机机油维护监视。
【背景技术】
[0002]混合动力电动车辆(HEV)包括内燃发动机以及一个或更多个电机，其中发动机的能量源是燃料而电机的能量源可以是来自电池的电能和/或从发动机转换的电能。在HEV中，发动机是车辆推进的主要能量源而电池提供补充能量。插电式混合动力电动车辆(PHEV)类似于HEV，但是PHEV具有可以从外部电网再充电的更大容量的电池。对于PHEV，在电动车辆(EV)模式期间电池是车辆推进的主要能量源直到电池消耗至低能量水平，这时PHEV的车辆推进运转类似于HEV。例如当PHEV用于路程较短的通勤、行程等时，PHEV仅使用电池电力可以长时间运转。在这些行程中使用充电站向电池再充电并且不会达到需要发动机动力来推进车辆的荷电状态。
[0003]每次动力传动系统在HEV模式和EV模式之间切换时起动或停止发动机。正如传统的动力传动系统一样，发动机需要润滑油泵，通常通过发动机驱动该油泵使润滑油从发动机油底壳循环通过在发动机缸体内运动的部件。随后机油流回至油底壳。在上述的HEV类型中，频繁的发动机停止和起动会减少燃料消耗，但是每次起动前润滑系统中的油压较低。在PHEV中，发动机的再起动不频繁可能导致很多发动机机油流进油底壳。当没有充足的发动机机油时由于发动机相对运动的元件之间表面上的油膜较薄使得再起动发动机可能增加发动机磨损，这会潜在地影响发动机寿命。所以，很多HEV和PHEV包括电动驱动的辅助发动机油泵(电动油泵)以在EV模式期间补充发动机驱动的油泵(机械油泵)。然而，这样的双油泵系统比较冗杂并且增加HEV的成本和重量。
[0004]此外，对于PHEV，在主要使用电池电力运转车辆这些时间期间发动机机油质量可能劣化或者变得不新鲜。在一些实例中，这可能导致机油劣化，比如在机油中形成水或者其它劣化。
[0005]在HEV和PHEV中，车辆制动可以包括摩擦制动、再生制动和发动机制动。术语发动机制动通常指当释放加速器踏板时由汽油发动机中关闭节气门形成的部分真空产生的制动效果。
[0006]柴油发动机没有上述意义上的发动机制动。不像汽油发动机，柴油发动机改变燃料流量来控制动力，而不是像汽油发动机一样节流进气并保持恒定的燃料比例。由于它们不会保持节气门真空，所以它们不会经历相同的发动机制动效果。然而，柴油发动机使用的代替或模拟真正的发动机制动的一些替代机构包括压缩释放制动器或皆可博制动器(jakebrake)。皆可博制动器主要使用在较大的柴油卡车上并且通过在压缩行程的顶部打开排气门来运转、产生压缩空气的绝热膨胀，使得压缩空气中存储的大量能量不施加至曲轴而是释放进大气。因为这种制动产生较大的刺耳的噪声，很多居住地禁止或限制这种类型的制动器。
【发明内容】
[0007]在一个或更多个实施例中，提供了包括具有曲轴的发动机以及连接至曲轴的电机的混合动力车辆。混合动力车辆还包括泵和控制器。泵通过曲轴的旋转驱动并且通过流体回路连接至发动机。控制器配置用于响应于车轮扭矩请求而控制电机以在发动机停机时驱动曲轴以向发动机提供润滑。
[0008]在另一个实施例中，提供了向混合动力车辆中的发动机提供润滑流体的方法。停止向发动机提供燃料。响应于车轮扭矩请求超过可用的再生制动扭矩而控制电机以驱动发动机的曲轴和连接至曲轴的泵，其中泵连接至发动机以提供润滑流体。
[0009]在又一个实施例中，提供了具有泵和控制器的车辆系统。泵连接至发动机的曲轴以响应于曲轴的旋转而向其提供润滑。控制器配置用于控制电机以在发动机停机时在从先前润滑事件起的预定时间之后驱动曲轴。
[0010]根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于从润滑事件起经过的时间超过第三时间阈值而控制电机以驱动曲轴，其中第三时间阈值高于第二时间阈值。
[0011]根据本发明的一个实施例，进一步包含响应于当前的曲轴位置在历史上曲轴较高机率停止位置的范围内而控制电机以驱动曲轴。
[0012]根据本发明的一个方面，提供一种车辆系统，包含:连接至发动机的曲轴以响应于曲轴的旋转而向其提供润滑的泵；以及配置用于控制电机以在从先前的润滑事件起的预定时间之后在发动机停机时驱动曲轴的控制器。
[0013]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于在从润滑事件起的第二预定时间之后并且响应于车轮扭矩请求超过可用的发动机制动扭矩而控制电机以在发动机停机时驱动曲轴，其中第二预定时间小于预定时间。
[0014]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于在从润滑事件起的第一预定时间之后并且响应于车轮扭矩请求超过可用的再生制动扭矩而控制电机以在发动机停机时驱动曲轴，其中第一预定时间小于第二预定时间。
[0015]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于车轮扭矩请求超过可用的再生制动扭矩而控制电机以驱动曲轴。
[0016]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于曲轴的当前位置在历史上曲轴较高机率停止位置的范围内而控制电机以驱动曲轴。
[0017]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于从润滑事件起经过的时间小于第一预定时间并且自更换机油起的发动机转数超过转数阈值而控制发动机以再起动。
[0018]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于从润滑事件起经过的时间小于第一预定时间并且从更换机油起的燃料消耗量超过消耗阈值而控制发动机以再起动。
[0019]根据本发明的一个实施例，控制器进一步配置用于响应于发动机以怠速旋转超过五秒而识别发生润滑事件并且重置关联的计时器。
[0020]从而，该车辆和车辆系统与包括双油泵的现有HEV相比通过去除电动油泵而提供优点并从而节省成本和重量。车辆系统分析发动机缸体内机油的数量和质量。基于该分析，控制器作出机油维护模式请求，该维护模式请求包括:如果机油质量不够好或有杂物则再起动发动机，或者如果发动机内机油的数量不足则使用发电机反向驱动(backdrive)发动机以驱动油泵。这样反向驱动发动机提供了制动或减速车辆的发动机制动。车辆系统选择性地利用发动机制动以最小化对车辆再生制动能力的任何影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是说明根据一个或更多个实施例的用于车辆的机油维护监视的概述的流程图；
[0022]图2是能实施本发明中多个实施例的混合动力电动车辆的示意图；
[0023]图3是说明根据多个运转模式的功率流通过图2中混合动力电动车辆的示意图；
[0024]图4是说明根据一个实施例的机油维护模式功率流通过图2中混合动力电动车辆的不意图；
[0025]图5是说明发动机内的机油数量与自润滑事件起经过的时间之间的关系的图表；
[0026]图6是说明根据一个或更多个实施例的用于监视发动机内机油数量的机油维护监视的流程图；
[0027]图7是说明根据一个或更多个实施例的用于监视发动机内机油质量的机油维护监视的流程图。
【具体实施方式】
[0028]根据需要，本说明书中公开了本发明的具体实施例；然而，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。
[0029]参考图1，说明了根据一个或更多个实施例的用于监视机油维护的车辆系统并且总体上通过标号10参考。车辆系统10包括控制器12、油泵14和发动机16。油泵14提供润滑油至发动机16并且通过曲轴的旋转驱动。在正常的发动机运转期间曲轴随着发动机燃烧燃料而旋转。车辆系统10还包括包含在HEV的传动装置中的发电机18 (如图2所示)。发电机18还连接至曲轴并且配置用于当发动机16停用或者没有燃烧燃料来驱动油泵14时带动或反向驱动发动机16。
[0030]控制器12接收指示发动机16内机油当前的数量和质量的多个输入信号。例如，控制器12接收的输入信号包括:润滑事件、车轮扭矩请求、发动机转数和消耗的燃料，这些信号分别指示自油泵14循环机油通过发动机16起经过的时间、解释为车轮扭矩的驾驶员对车辆减速的请求、自上次更换机油起的发动机转数以及自上次更换机油起消耗的燃料数量。在一个或更多个实施例中，控制器12还接收指示当前曲轴转角位置的输入(曲轴位置)。
[0031]控制器12随后使用机油维护算法分析这些输入信号，下文将详细描述该算法。基于该分析，控制器12作出包括使用发电机18再起动发动机16或者反向驱动发动机16的机油维护模式请求。整体而言，如果发动机机油的数量和质量是足够的则控制器12可以保持正常的HEV运转；如果发动机机油的质量不够好则控制器12可以再起动发动机16 ;并且如果发动机内某位置的机油数量不足则控制器12可以在没有燃料的情况下反向驱动发动机。
[0032]参考图2，描述了插电式混合动力电动车辆(PHEV) 20内的车辆系统10。车辆20通过两个电机以及来自内燃发动机16辅助来推进并且可连接至外部电网(未显示)。根据一个或更多个实施例，第一电机是交流(AC)电动马达/发电机并且在图2中描述为马达22。第二电机也是AC马达/发电机并且在图2中描述为发电机18。马达22和发电机18都配置用于作为马达运转并且将电力转换为机械能(驱动扭矩)以驱动一对车轮24用于车辆推进。马达22和发电机18还都配置用于作为通过再生制动将来自驱动轮24和/或发动机16的机械能转换为电能的发电机运转。
[0033]根据一个或更多个实施例，车辆20包括具有功率分流(power-split)配置的传动装置26。传动装置26包括马达22和发电机18。传动装置26还包括行星齿轮组27，该行星齿轮组27包括中心齿轮(SUN)、行星齿轮架(PC)和环形齿轮(RING)。环形齿轮是绕中心齿轮转动的外部齿轮件。多个行星齿轮可旋转地安装至行星齿轮架使得每个行星齿轮与环形齿轮和中心齿轮都啮合或接合。在说明的实施例中，发电机18通过发电机输出轴28连接至中心齿轮而发动机16通过曲轴30连接至行星齿轮架。行星齿轮组27组合发电机功率和发动机功率并且在环形齿轮处提供组合的输出功率。发电机18和行星齿轮组27共同作为没有任何固定或“阶梯”传动比的电动无级变速器(e-CVT)运转。
[0034]传动装置26包括用于组合行星齿轮组27和马达22两者的输出功率的中间轴齿轮32。中间轴齿轮32包括分别与连接至环形齿轮的行星输出齿轮、连接至马达22的输出轴的马达输出齿轮以及连接至传动轴34的传动装置输出齿轮啮合的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮。传动轴34是传动装置26的输出轴并且通过差速机构连接至一对驱动轮24。
[0035]车辆20包括能量存储装置，比如用于存储电能的电池36。电池36是能输出电力运转马达22和发电机18的高压电池。当马达22和发电机18作为发电机运转时电池36也接收来自马达22和发电机18的电力。电池36是由多个电池模块(未显示)组成的电池组，其中每个电池模块包含多个电池单元(未显示)。车辆20的其它实施例可以预想具有不同类型的能量存储装置，比如可以补充电池或者用作其替代物的电容器和燃料电池(未显示)。高压总线将电池36电连接至马达22和发电机18。
[0036]车辆20还包括用于控制电池36的电池能量控制模块(BECM) 38。BECM38接收指示车辆状况和电池状况(比如电池温度、电压和电流)的输入。BECM38计算并估算电池参数(比如电池荷电状态(SOC)和电池功率容量)并向其它车辆系统和控制器提供指示这这些参数的输出。
[0037]根据一个或更多个实施例，车辆20还包括可变电压转换器(VVC) 40和逆变器42。VVC40和逆变器42电连接在电池36和马达22之间以及在电池36和发电机18之间。VVC40提升或增加电池36提供的电力的电势。根据一个或更多个实施例，VVC40还可以降低或减小提供至电池36的电力的电势。逆变器42将电池36 (通过VVC40)提供的直流(DC)电力转换为用于运转马达22和发电机18的AC电力。逆变器42还将马达22和发电机18提供的AC电力转换为用于向电池36充电的DC。车辆20的其它实施例可以预想具有多个逆变器(未显示)和/或没有VVC。
[0038]车辆20包括用于控制马达22、发电机18、VVC40和逆变器42的传动装置控制模块(TCM)44。TCM44配置用于监视马达22和发电机18的位置、转速和电力消耗等。TCM44还监视VVC40和逆变器42内多个位置处的电力参数(例如电压和电流)。TCM44向其它车辆系统提供对应于这些信息的输出信号。
[0039]控制器12是与其它车辆系统和控制器通信以协调它们的功能的车辆系统控制器(VSC)。尽管显示为单个控制器12，但是VSC12可以包括可以用于根据总体车辆控制逻辑或软件控制多个车辆系统的多个控制器。
[0040]车辆控制器(包括VSC12、BECM38和TCM44)通常包括任何数量的微处理器、专用集成电路(ASIC)、集成电路(1C)、存储器(例如闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)和/或电可擦除只读存储器(EEPROM))以及软件代码以彼此协作执行一系列操作。控制器还包括基于计算和测试数据并存储在存储器内的预定数据或“查值表”。VSC12使用共用总线协议(例如控制器局域网(CAN)或局域互联网(LIN))通过一个或更多个有线或无线车辆连接与其它车辆系统和控制器通信。VSC12接收代表传动装置26当前位置(例如泊车挡P、倒挡R、空挡N或行驶挡D)的输入(PRND)。VSC12还接收代表加速器踏板位置的输入(APP)。VSC12基于这些输入提供代表发动机、马达和发电机控制的输出。
[0041]车辆20包括制动系统48。制动系统48包括制动踏板、增压器、主缸以及连接至驱动轮24以产生摩擦制动的流体管路(都未显示)。制动系统48还包括用于提供对应于驾驶员请求制动扭矩的信息(比如制动踏板位置(BPP))的位置传感器、压力传感器或者它们的组合。
[0042]车辆20使用发动机制动在特定工况下制动或减速车辆20。发动机制动通常指在汽油发动机中当释放加速器踏板时关闭节气门产生的部分真空产生的制动效果。可用的发动机制动扭矩对应于发动机的尺寸(例如任何运动部件的惯量)以及发动机当前是启用的还是停用的。当发动机燃烧燃料以产生输出功率时发动机是启用的或运行的。即使驾驶员没有压下加速器踏板，因为燃料传输系统和点火系统仍然在运转并且发动机在怠速运转，发动机仍然是启用的。当发动机没有燃烧燃料时发动机是停用的。当发动机16停用时车辆20仍然可以利用发动机制动。发电机18通过行星齿轮组27连接至曲轴30。从而，SP使当发动机16停用时可以控制发电机18以带动或反向驱动发动机16以产生发动机制动。这样的发动机制动补充车辆20可用的其它制动(摩擦制动和再生制动)。
[0043]车辆20还包括与VSC12和TCM44通信以协调再生制动、发动机制动和摩擦制动的制动系统控制模块(BSCM) 50。BSCM50向VSC12提供对应于制动踏板位置(BPP)的车轮扭矩请求输入信号。VSC12随后比较车轮扭矩请求与其它的车辆信息(例如车辆质量、速度、加速度、道路坡度以及电池状况)以确定包括可用的再生制动扭矩值、发动机制动扭矩值和摩擦制动扭矩值的总制动扭矩值。VSC12向TCM44提供对应于再生制动扭矩值和发动机制动扭矩值的需要的马达扭矩值和希望的发电机扭矩值并且向BSCM50提供需要的摩擦制动扭矩值。在其它实施例中，BSCM50确定制动扭矩值中的一个或更多个。
[0044]通常车辆20利用再生制动作为主要制动源并且当可用的再生制动扭矩不足以满足车轮扭矩请求时通过摩擦制动补充。再生制动向主电池36再充电并且回收否则可能会在摩擦制动期间作为热量损失的很多能量。所以与仅配置有摩擦制动的车辆相比再生制动改善了车辆的总体效率或燃料经济性。在极限状况(例如当车轮扭矩请求高于可用的再生制动扭矩时)下可以使用发动机制动补充摩擦制动和再生制动。
[0045]根据一个或更多个实施例的车辆20配置为PHEV。电池36经由充电端口 52从外部电源或电网定期接收AC能量。车辆20还包括车载充电器54，该充电器从充电端口 52接收AC能量。充电器54是将接收的AC能量转换成适合向电池36充电的DC能量的AC/DC转换器。进而，在再充电期间充电器54提供DC能量至电池36。尽管在具有功率分流传动装置26的PHEV20的背景中说明和描述，应理解可以在具有可以EV模式运转车辆延长时间段的其它类型的传动装置的其它类型的HEV中实施车辆系统10的实施例。
[0046]车辆20包括用于控制发动机16的发动机控制模块(ECM) 56。VSC12提供基于包括APP的多个输入信号的且对应于驾驶员对车辆推进请求的输出(需要的发动机扭矩)至ECM56。希望的发动机扭矩可以对应于起动或停止发动机16的请求。例如，ECM56响应于需要的发动机扭矩为ONm而可以停止发动机16。发动机16还包括用于监视发动机16当前状况的多个传感器，在图2中通过标号57统一代表这些传感器。传感器57监视发动机的温度、发动机机油的压力、发动机的转速或每分钟的转数(RPM)和曲轴30当前的转角位置。ECM56提供对应于传感器监视的信息的输出至其它车辆控制器，比如VSC12。
[0047]油泵14通过曲轴30驱动并且将机油从油底壳或油盘循环通过发动机16以润滑内部的运动部件(例如轴、活塞等)。根据说明的实施例，油泵14包括输出轴58以及固定至轴58的油泵齿轮60。油泵齿轮60接合固定至曲轴30的发动机输出齿轮62。在其它实施例中，油泵14包括通过带(未显示)连接至对应的发动机输出带轮的油泵带轮。油泵14还通过流体回路(未显示)连接至发动机16用于提供机油。从而，随着曲轴30的旋转而驱动油泵14，油泵进而循环机油通过发动机16的缸体以润滑内部的运动部件。可以通过发动机动力(例如内部燃烧)驱动曲轴30。
[0048]当发动机16停用(即没有提供燃料或火花至发动机16)时还可以通过发电机18驱动油泵14。发电机18通过行星齿轮组27连接至曲轴30。发电机配置用于当发动机停机时带动或反向驱动发动机16，进而驱动油泵14。
[0049]每次传动装置26在HEV模式和EV模式之间切换时起动或停止发动机16。在PHEV(比如车辆20)中，不频繁地再起动发动机16可能导致很多发动机机油流进油底壳。当没有充足的发动机机油时再起动发动机16由于发动机相对运动的元件之间表面上的油膜较薄可能增加发动机磨损，这会潜在地影响发动机寿命。
[0050]很多现有技术中的HEV和PHEV包括电动驱动的辅助发动机油泵(电动油泵)以在EV模式期间补充发动机驱动的油泵(机械油泵)。然而，这样的双油泵系统比较冗杂并且增加HEV的成本和重量。
[0051]车辆系统10配置用于不通过辅助电动油泵提供机油至发动机16。车辆系统10监视发动机16内机油的数量。如果车辆系统10确定发动机16内的机油不足，那么车辆系统10控制发电机18来驱动油泵14并从而提供机油至发动机16。从而，与现有技术中具有双油泵系统的HEV相比车辆系统10提供了节省成本和重量的优点。
[0052]图3说明在多个运转模式期间功率流通过传动装置26。发动机16接收燃料并且提供发动机功率(τ ωε)至行星齿轮组27。当发电机作为马达运转时发电机18提供功率(τ g, ω8)至行星齿轮组27而作为发电机运转时接收功率(τ g，ω g)。行星齿轮组27的环形齿轮(r)连接至中间轴齿轮32用于提供功率(^，c^)。当作为马达运转时马达22提供功率(Tm，Om)至中间轴齿轮32而作为发电机运转时马达22接收功率(Tm，com)。当发电机18和马达22作为马达运转时电池36提供电力至发电机18和马达22而当发电机18和马达22作为发电机时电池36从发电机18和马达22接收电力。中间轴齿轮32基于发动机16、马达22和发电机18中的一者或更多者提供的功率而提供输出功率(Pout = τ s，ω3)至驱动轮24。
[0053]图4说明当发电机18驱动发动机16和油泵14(如图2所示)时功率流通过传动装置26。发动机16停机并且没有接收燃料。发电机18作为马达运转并且提供功率(τ g，ω8)至行星齿轮组27。行星齿轮组27的行星齿轮架(pc)连接至发动机16以提供功率(τρε, ωρ。)。马达22作为马达运转时提供功率(τπ，ωω)至中间轴齿轮32而当作为发电机运转时接收功率(τ π，ωπ)。电池36在电机18和马达22作为马达运转时提供电力至发电机18和马达22而在发电机18和马达22作为发电机运转时从发电机18和马达22接收电力。中间轴齿轮32仅基于马达22提供的功率而提供输出功率(Pout =τ3, ω3)至驱动轮24。行星齿轮组27的环形齿轮(r)连接至中间轴齿轮32用于当发电机18驱动发动机16时接收功率(^，ωΓ)以提供反作用扭矩。
[0054]图5是说明发动机缸体内机油数量与从润滑事件起经过的时间之间的关系的图表。经过的时间包括当车辆没有运转(例如泊车或停机)时的时间。通过线510代表该关系。发动机机油流动通过发动机缸体中形成的很多小的通道或管道，所以测量发动机内的机油数量比较困难。然而，自润滑事件起的时间可以用于估算发动机缸体内的机油数量。润滑事件发生在发动机以预定转速运转比预定时间段长的时间段来驱动油泵14以充分润滑发动机16时。例如，在一个实施例中，每当发动机16以怠速运转较短时间段(例如5至10秒)时发生润滑事件。在一个实施例中，ECM56监视润滑事件的发生并且在每次发生后重置计时器。通过线510上的点511代表该重置。在其它实施例中，发动机16包括用于测量油底壳内流体水平的传感器(未显示)。随后车辆系统10基于自润滑事件经过的时间和油底壳内的机油数量两者来确定发动机缸体内的机油数量。
[0055]为了区分相对于发动机缸体内估算机油量的发动机再起动之间的敏感度，将流体水平范围分成通过基于自润滑事件起经过时间的预定边界定义的多个区域。将机油数量运转范围分成高、中和低机油水平区域的水平虚线分别代表每个边界。
[0056]在一个实施例中，发动机具有5.0L的机油容量，其中发动机缸体具有1.0L的容量并且在发动机再起动期间发动机缸体内需要的不会损坏任何内部部件的最小机油数量为0.4L。该最小值对应于润滑事件之后八十小时缸体剩余的机油量并且通过低阈值512代表。此外，当缸体中至少有0.8L机油时可以再起动发动机16且没有任何潜在损坏。该值对应于润滑事件之后四十小时发动机缸体中剩余的机油量并且通过高阈值514代表。此外，当发动机缸体中小于0.6L机油时如果数次再起动则可能会损坏发动机16。该值对应于润滑事件之后六十小时发动机缸体中剩余的机油量并且通过中间阈值516代表。如图5中说明的，高阈值514上面的区域指定为高流体区域；高阈值514和中间阈值516之间的区域指定为中间流体区域；而中间阈值516和低阈值512之间的区域指定为低流体区域。该示例中提供的流体水平仅是示例并且是非限制性的，并且与每个发动机和应用关联的阈值可以不同。
[0057]参考图6，显示了根据一个或更多个实施例的用于监视发动机内机油数量的机油维护算法或方法并且整体上通过标号610参考的。根据一个或更多个实施例使用VSC12内包含的软件代码执行方法610。在其它实施例中在多个控制器(例如VSC12、ECM56和TCM44)之间共享该软件代码。虽然通过多个有序的操作或步骤说明该流程图，但是不脱离本发明的范围和预想可以省略和/或以另一种方式执行一个或更多个操作。
[0058]在操作612处车辆系统10开始或初始化并接收这些输入数据和信号:车辆当前的运转模式、自润滑事件起经过的时间、车轮扭矩请求、可用的再生制动扭矩和当前的曲轴位置。
[0059]在操作616处车辆系统10估算运转模式输入以确定车辆20当前是否以EV模式运转。如果车辆20是以EV模式运转，车辆系统10前进至操作618以确定自润滑事件起经过的时间是否高于四十小时。在一个实施例中，每当发动机以怠速运转较短时间段(例如5至10秒)时发生润滑事件。如果在操作616或618处的确定为否，那么这指示发动机缸体内的机油水平较高并且机油水平足以再起动发动机，所以车辆系统返回至操作614。如果自上次润滑事件起经过的时间高于四十小时，那么车辆系统前进至操作620。
[0060]在操作620处车辆系统10比较车轮扭矩请求与可用的再生制动扭矩。如上文所述，可用的再生制动扭矩基于车速和电池状况(比如荷电状态)。如果车轮扭矩请求高于可用的再生扭矩，那么车辆系统10前进至操作622并且使用发电机18驱动曲轴30以产生发动机制动并驱动油泵14来润滑发动机16。如上文所述，再生制动是车辆20节省能量的重要特征。所以车辆系统10限制再生制动的任何中断。此时由于车轮扭矩请求高于可用的再生制动扭矩，车辆系统10没有通过发动机制动取代任何潜在节省的能量。而是，车辆系统10通过取代摩擦制动来帮助保护摩擦制动部件。
[0061]在操作620期间，车辆系统10控制发电机18约以怠速(例如500和100rpm之间)反向驱动发动机16并且限制这样运转的持续时间。当较高扭矩请求超过可用的再生制动扭矩时车辆系统10在发动机16停机时通过驱动曲轴30适时地润滑发动机16以提供润滑且不影响车辆的再生制动效率。如果操作620处的确定为否，那么这指示如果要使用发动机制动则车辆系统10将限制再生制动。所以车辆系统前进至操作622以在执行这样的发动机制动前评估其它条件。
[0062]在操作622处车辆系统10确定自上次润滑事件起经过的时间是否高于六十小时。如果操作622处的确定为否，那么这指示在自上次润滑事件起的四十和六十小时之间。发动机缸体内的机油数量在中间区域并且足以用于再起动，并且所以车辆系统10延迟发动机制动。车辆系统随后返回至操作614。如果自上次润滑事件经过的时间高于六十小时，那么车辆系统前进至操作624。
[0063]在操作624处车辆系统比较车辆扭矩请求与可用的发动机制动扭矩。如果车轮扭矩请求小于或等于可用的发动机制动扭矩，那么这指示如果应用发动机制动那么车辆的减速将高于驾驶员希望的并且这可能会让驾驶员感觉到。然而，如果车轮扭矩请求高于可用的发动机制动扭矩则车辆系统10前进至操作622并应用发动机制动。如果操作624处的确定为否，则车辆系统10前进至操作626。
[0064]在操作626处车辆系统10确定自上次润滑事件起经过的时间是否高于八十小时。八十小时之后，发动机再起动可能会损坏发动机。所以，如果经过的时间高于八十小时则车辆系统10前进至操作622并应用发动机制动。因为驾驶员没有请求这样的车辆减速，驾驶员可能会感受到这样的发动机制动。所以，在一个或更多个实施例中，车辆系统10经由用户界面(比如显示屏或语音消息(未显示))将低发动机机油/发动机制动状态通信至驾驶员。如果操作626处确定为是，则车辆系统10返回至操作614处。
[0065]在一个或更多个实施例中，方法610还包括628处用于监视发动机部件状况的以及630处用于监视发动机内机油质量的可选择操作。车辆系统10响应于操作626处的确定为否而可以前进至可选步骤628。
[0066]在操作628处车辆系统10比较曲轴30当前的转角位置以及关于曲轴30先前停止的转角位置的历史信息。如果当前的曲轴转角位置是“不平均(uneven)”或者曲轴30的停止位置与其它位置相比的时间长度不成比例，那么车辆系统10前进至操作622并反向驱动发动机16。如果曲轴30在大致相同的转角位置停止延长的时间段，曲轴30可能会不均匀地磨损。这是因为在EV模式期间曲轴30反复轻微地摇晃。尽管使车辆系统10将发动机曲轴精确地停止在指定的转角位置处可能比较困难，但是这样的操作可以帮助避免不平均的摩擦。
[0067]车辆系统10响应于操作622、626或628处的确定为否而可以前进至可选操作630。总之，在操作630处车辆系统评估与发动机内机油质量关联的输入信号。如果机油质量较低且发动机缸体内有充足的机油,那么车辆系统10可以再起动发动机16以改善质量。
[0068]参考图7，说明了根据一个或更多个实施例的用于监视发动机内机油质量的机油维护算法或方法并且整体上通过标号710参考。根据一个或更多个实施例使用VSC12内包含的软件代码执行方法710。在其它实施例中在多个控制器(例如VSC12、ECM56和TCM44)之间共享该软件代码。虽然通过多个有序的步骤说明该流程图，但是不脱离本发明的范围和预想可以省略和/或以另一种方式执行一个或更多个步骤。在一个或更多个实施例中方法710包括在方法610的操作630内。
[0069]在操作712处车辆系统10开始或初始化并接收这些输入数据和信号:车辆当前的运转模式、自润滑事件起经过的时间、自上次更换机油起的发动机转数以及自上次更换机油起消耗的燃料量。
[0070]在操作716处车辆系统10评估运转模式输入以确定车辆20当前是否以EV模式运转。如果车辆20是以EV模式运转，车辆系统10前进至操作718以确定自润滑事件起经过的时间是否高于四十小时。如果操作718处的确定为是，车辆系统10前进至操作720以监视发动机缸体内的机油数量。在一个或更多个实施例中，操作720对应于图6中的方法610。如果自润滑事件起经过的时间小于四十小时，车辆系统10前进至操作722。
[0071]在722处车辆系统10比较自上次更换机油起的发动机转数与预定的转数值。如果该数量超过预定转数值，这指示机油是不新鲜的并且可能包含有杂物(例如水和燃料)。为了去除杂物，车辆系统10前进至操作724并再起动发动机16。如果操作722处的确定为否，那么车辆系统前进至操作726并比较自上次更换机油起的燃料消耗量与预定的燃料消耗值。如果该数量超过预定的燃料消耗值，那么这指示机油是不新鲜的并且可能包含有杂物(例如水和燃料)。为了去除这些杂物，车辆系统10前进至操作724并再起动发动机16。
[0072]从而，车辆系统10与具有双油泵的现有HEV相比通过去除电动油泵而提供优点并从而节省成本和重量。车辆系统10还优于可能包括用于监视发动机16的额外传感器的其它系统。车辆系统10使用现有传感器监视发动机缸体内机油的数量和质量并使用机油维护算法分析该信息。基于该分析，控制器12作出机油维护模式请求，该维护模式请求包括:如果机油质量不够好或有杂物则再起动发动机16,或者如果发动机内机油的数量不足则使用发电机18反向驱动发动机16以驱动油泵14。这样反向驱动发动机提供了制动或减速车辆20的发动机制动。车辆系统10选择性地利用发动机制动以最小化对车辆20再生制动能力的任何影响。
[0073]虽然已经详细描述了最佳的模式，但是本【技术领域】中的技术人员应理解本发明权利要求范围内还有多个替代设计和实施例。尽管已经描述了多个实施例就一个或更多个期望特性来说提供了优点或相较于其他实施例或现有技术应用更为优选，但是本领域技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施，为了达到期望的系统属性可以对一个或更多个特征或特性妥协。这些属性可包括但不限于:成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、夕卜观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于装配等。本发明中描述描述的实施例在一个或更多个特性上相对于其他实施例或现有技术应用不令人满意也未超出本发明的范围，并且这些实施例可以满足特定应用。此外，可以组合多个实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆，包含: 具有曲轴的发动机； 连接至曲轴的电机； 通过所述曲轴旋转驱动且通过流体回路连接至所述发动机的泵；以及 配置用于响应于车轮扭矩请求而控制所述电机以在所述发动机停机时驱动所述曲轴以向所述发动机提供润滑的控制器。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述控制器进一步配置用于响应于所述车轮扭矩请求超过可用的再生制动扭矩并且从润滑事件起经过的时间超过第一时间阈值而控制所述电机以驱动所述曲轴。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述控制器进一步配置用于响应于所述车轮扭矩请求超过可用的发动机制动扭矩并且从润滑事件起经过的时间超过第二时间阈值而控制所述电机来驱动所述曲轴以向所述发动机提供润滑流体。
4.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述控制器进一步配置用于响应于从润滑事件起经过的时间超过第三时间阈值而控制所述电机以驱动所述曲轴。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆，进一步包含第二电机，并且其中所述控制器进一步配置用于响应于控制所述电机在所述发动机停机时驱动所述曲轴而控制所述第二电机以提供用于推进车辆的驱动扭矩。
6.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述控制器进一步配置用于响应于从润滑事件起经过的时间小于第一时间阈值并且从更换机油起的发动机转数超过转数阈值而控制所述发动机以再起动。
7.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述控制器进一步配置用于响应于从润滑事件起经过的时间小于第一时间阈值并且自更换机油起的燃料消耗量超过消耗阈值而控制所述发动机以再起动。
8.一种向混合动力车辆中的发动机提供润滑流体的方法，所述方法包含: 停用提供至发动机的燃料；以及 响应于车轮扭矩请求超过可用的再生制动扭矩而控制电机以驱动所述发动机的曲轴以及连接至所述曲轴的泵，其中所述泵连接至所述发动机以提供润滑流体。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包含响应于从润滑事件起经过的时间超过第一时间阈值并且所述车轮扭矩请求超过所述可用的再生制动扭矩而控制所述电机以驱动所述曲轴。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包含响应于所述车轮扭矩请求超过可用的发动机制动扭矩并且所述从润滑事件起经过的时间超过第二时间阈值而控制所述电机以驱动所述曲轴，其中所述第二时间阈值高于所述第一时间阈值。
【文档编号】F01M11/10GK104417542SQ201410379995
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】斯科特·詹姆斯·汤普森 申请人:福特全球技术公司