用于控制電動車輛加熱器的系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種加熱車輛的方法。該方法包括利用電加熱器加熱冷卻劑和利用發(fā)動機選擇性地加熱冷卻劑。該方法進一步包括選擇性地將冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個，以及計算對應(yīng)于加熱區(qū)域的熱交換器的熱負荷。加熱冷卻劑是基于加熱區(qū)域中的熱負荷。

Systems and methods used to control electric vehicle heaters

The invention discloses a method for heating a vehicle. The method includes heating the coolant with an electric heater and using the engine to selectively heat the coolant. The method further includes supplying the coolant to each of the heating areas selectively, and calculating the heat load of the heat exchanger corresponding to the heating area. The heating coolant is based on the heat load in the heating area.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于控制電動車輛加熱器的系統(tǒng)和方法
本公開大體上涉及車輛加熱系統(tǒng)，并且尤其是涉及用于多區(qū)域加熱控制的車輛加熱系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的車輛利用來自燃燒式發(fā)動機的廢熱作為乘客艙的唯一加熱源。然而，混合動力電動車輛(HybridElectricVehicle，HEV)可間歇地獲取廢熱，以至于其可能需要額外的熱源。插電式混合動力電動車輛(Plug-inHybridElectricVehicle，PHEV)因利用關(guān)閉很長一段時間的燃燒式發(fā)動機運行而可能進一步加劇了這個問題。本公開提供了在不單純依賴發(fā)動機的廢熱的情況下加熱乘客艙的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本公開的一個方面，公開了一種加熱車輛的方法。該方法包括利用電加熱器加熱冷卻劑和利用發(fā)動機選擇性地加熱冷卻劑。該方法進一步包括選擇性地將冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個以及計算對應(yīng)于加熱區(qū)域的熱交換器的熱負荷。加熱冷卻劑是基于加熱區(qū)域中的熱負荷。根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種加熱車輛的方法。該方法包括利用電加熱器加熱冷卻劑和選擇性地將冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個。該方法進一步包括監(jiān)測進入到加熱區(qū)域中的冷卻劑的進入溫度和基于進入溫度和主動加熱區(qū)域數(shù)目來計算加熱區(qū)域的熱需求。該方法繼續(xù)基于熱需求來控制電加熱器。根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種加熱車輛的方法。該方法包括利用電加熱器加熱冷卻劑和通過將冷卻劑引導到發(fā)動機來選擇性地加熱冷卻劑。該方法進一步包括控制至少一個加熱器閥以將冷卻劑引導到多個加熱器中選擇的加熱器和監(jiān)測經(jīng)過加熱器芯的冷卻劑的加熱器冷卻劑溫度。該方法繼續(xù)計算多個加熱器的熱需求和基于熱需求來控制電加熱器。在研究以下說明書、權(quán)利要求書和附圖后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解和意識到本公開的這些和其它方面、目的和特征。附圖說明在附圖中：圖1為混合動力車輛的示意性表示；圖2為用于多區(qū)域加熱的車輛加熱系統(tǒng)的示意圖；圖3為用于多區(qū)域加熱的車輛加熱系統(tǒng)的示意圖，其顯示出多個加熱回路；圖4A為顯示出控制車輛的加熱過程的方法的過程圖；圖4B為顯示出圖4A的加熱過程的子程序的流程圖，該子程序用于控制加熱器芯隔離閥(HeaterCoreIsolationValve，HCIV)；圖4C為顯示出圖4A的加熱過程的子程序的流程圖，該子程序用于控制發(fā)動機溫度子程序；以及圖5為顯示出根據(jù)本公開的控制車輛的電加熱過程的方法的過程圖。具體實施方式根據(jù)需要，在本文中公開了本公開的詳細實施例。然而，應(yīng)該理解的是，所公開的實施例僅僅是可體現(xiàn)為各種各樣和替代的形式的本公開的范例。附圖未必是詳細的設(shè)計并且一些示意圖可能被夸大或最小化成顯示功能概況。因此，本文中所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而應(yīng)僅僅解釋為用于教導本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面地采用本公開的代表性基礎(chǔ)。如本文中所使用的，術(shù)語“和/或”當在兩個或更多個項目的列表中使用時意指可單獨采用所列舉項目中的任何一項，或者可采用所列舉項目中的兩項或更多項的任何組合。例如，如果組合被描述為包含部件A、B和/或C，則組合可單獨包含A；單獨包含B；單獨包含C；包含A和B的組合；包含A和C的組合；包含B和C的組合；或者包含A、B以及C的組合。以下公開描述了可在混合動力車輛中使用的加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)可提供改善的乘客舒適性，同時維持高水平的車輛運行效率。在一些實施例中，該系統(tǒng)可提供可選擇性由電加熱器產(chǎn)生熱量或者利用來自燃燒式發(fā)動機的廢熱來加熱乘客艙的多區(qū)域加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)的示例性應(yīng)用可為可配備有混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的全尺寸乘用車(例如運動型多用途車輛(SUV、廂式貨車、全尺寸轎車等))的形式。圖1示出了混合動力電動車輛(HEV)10的動力傳動系統(tǒng)配置和控制系統(tǒng)。功率分流的混合動力電動車輛10可為并聯(lián)式混合動力電動車輛。因為本公開適用于HEV、PHEV或其他車輛類型的任何適合架構(gòu)，所以如圖所示的HEV配置僅僅是為了舉例的目的，而并非意在做出限制。如圖1中所示，動力傳動系統(tǒng)配置可包括連接到傳動系的兩個動力源12、14。動力源可包括組合燃燒式發(fā)動機發(fā)電機子系統(tǒng)和電驅(qū)動系統(tǒng)。發(fā)動機和發(fā)電機可包括將發(fā)電機和發(fā)動機相連的行星齒輪組。電驅(qū)動系統(tǒng)可包括電動馬達子系統(tǒng)、發(fā)電機子系統(tǒng)以及電池子系統(tǒng)。電池子系統(tǒng)可相當于用于發(fā)電機和馬達的能量儲存系統(tǒng)。發(fā)電機18的充電速度可基于發(fā)動機輸出功率在電氣路徑和機械路徑之間的分流而變化。在具有功率分流的動力傳動系統(tǒng)的車輛10中，發(fā)動機16可能需要因發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制而產(chǎn)生的發(fā)電機扭矩或者發(fā)電機制動扭矩，來通過電氣路徑和機械路徑二者(分流模式)或者通過全機械路徑(并聯(lián)模式)將其輸出功率傳輸?shù)絺鲃酉狄员阆蚯斑\動。在利用第二動力源14運行期間，馬達20可從電池26汲取電力并且不依賴發(fā)動機16而提供推進力以便向前運動和向后運動。該運行模式可稱為“電驅(qū)動”、純電動模式或者EV(ElectricVehicles，電動汽車)模式。不同于傳統(tǒng)的動力傳動系統(tǒng)，功率分流的動力傳動系統(tǒng)的運行可在不超過系統(tǒng)限制(例如電池限制)的情況下整合兩個動力源12、14無縫地一起工作以滿足駕駛員的需求。此外，該需求可在優(yōu)化總的動力傳動系統(tǒng)效率和性能的同時得到滿足。需要兩個動力源12、14之間的協(xié)調(diào)控制，以便以這種方式運行。如圖1中所示，存在可執(zhí)行針對功率分流的動力傳動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制的分層車輛系統(tǒng)控制器(vehiclesystemcontroller，VSC)28。在正常的動力傳動系統(tǒng)的條件下(沒有子系統(tǒng)/部件故障)，VSC28可解釋駕駛員的需求(例如，PRND(Parking(停車擋)、Reverse(倒車擋)、Neutral(空擋)、Drive(前進擋))和加速或減速需求)。基于駕駛員的需求和動力傳動系統(tǒng)限制，VSC28然后可確定車輪扭矩命令。VSC28還可確定每個動力源需要提供的扭矩，以便滿足駕駛員的扭矩需求并且實現(xiàn)發(fā)動機的運行點(扭矩和轉(zhuǎn)速)。在一些實施例中，電池26可實現(xiàn)為可再充電配置(以虛線示出)。可再充電配置可利用可連接到電網(wǎng)或其他外部電力源的插座32。通過這種方式，電池26可經(jīng)由電池充電器/轉(zhuǎn)換器30由外部電力源來充電。如本文中所述，車輛10可在電動模式(EV模式)下運行。在EV模式下，電池26可將所有電力提供給馬達20以運行車輛10。除了節(jié)省燃料的益處之外，在EV模式下運行可憑借降低的噪音和更好的駕駛性能來提高乘坐舒適性。例如，一些駕駛性能特性可包括更平順的電動運行、降低的噪音、振動和粗糙度(noise,vibration,andharshness，NVH)以及更快的響應(yīng)。在EV模式下運行因限制排放和提高燃料經(jīng)濟性還可提供環(huán)境益處。插電式混合動力電動車輛(PHEV)可共享內(nèi)燃機和電池電動車輛二者的特性。例如，PHEV可具有僅由從電池組26提供動力的馬達20來提供推進力的可行駛里程。一旦電池組26的電荷已消耗到預定程度，則發(fā)動機16會起動。發(fā)動機16可提供動力來推進車輛并且再充電電池組26。在純電動模式下，發(fā)動機16可不工作。由于發(fā)動機16不工作，因此不會產(chǎn)生熱量，所以不會利用發(fā)動機的熱量來加熱乘客艙。在某些情況下，發(fā)動機16之前可能已經(jīng)運行，其可提供可用來使乘客艙暖和的余熱。PHEV可響應(yīng)于乘客的加熱需要而起動發(fā)動機16。然而，這會干擾純電動運行并且會影響本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種加熱車輛的方法，包含：利用電加熱器加熱冷卻劑；利用發(fā)動機選擇性地加熱所述冷卻劑；選擇性地將所述冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個；以及計算對應(yīng)于所述加熱區(qū)域的熱交換器的熱負荷，其中加熱所述冷卻劑是基于所述加熱區(qū)域中的所述熱負荷。

【技術(shù)特征摘要】
2016.07.26 US 15/219,3661.一種加熱車輛的方法，包含：利用電加熱器加熱冷卻劑；利用發(fā)動機選擇性地加熱所述冷卻劑；選擇性地將所述冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個；以及計算對應(yīng)于所述加熱區(qū)域的熱交換器的熱負荷，其中加熱所述冷卻劑是基于所述加熱區(qū)域中的所述熱負荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含：監(jiān)測進入所述熱交換器的至少其中之一的所述冷卻劑的入口溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中基于對所述入口溫度的變化的計算來計算所述加熱，所述入口溫度的所述變化的計算是基于所述熱負荷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含：監(jiān)測每個所述熱交換器的風機設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中基于每個所述加熱區(qū)域的所述風機設(shè)置來計算所述熱交換器的所述熱負荷。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含：監(jiān)測供應(yīng)到對應(yīng)于所述熱交換器的風機的空氣的溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中基于供應(yīng)到所述風機的所述空氣的所述溫度來計算所述熱交換器的所述熱負荷。8.一種加熱車輛的方法，包含：利用電加熱器加熱冷卻劑；選擇性地將所述冷卻劑供應(yīng)到多個加熱區(qū)域中的每一個；監(jiān)測進入到所述加熱區(qū)域中的所述冷卻劑的進入溫度；基于所述進入溫度和主動加熱區(qū)域的數(shù)目來計算所述加熱區(qū)域的熱需求；以及基于所述熱需求來控制所述電加熱器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過經(jīng)由至少一個閥調(diào)節(jié)所述冷卻劑的流動路徑來控制選擇性地供應(yīng)所述冷卻劑。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述至少一個閥通過阻止所述冷卻劑傳送到多個熱交換器中的停用熱...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安杰爾·費爾南多·波拉斯，蒂莫西·費爾南多·布蘭茲勒，
申請(專利權(quán))人：福特全球技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國,US