一种新能源汽车采暖控制方法与流程

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车采暖控制方法。

背景技术：

目前新能源车采暖系统，通过增加正温度系数ptc（positivetemperaturecoefficient）加热器，当发动机不工作，通过ptc加热冷却液，循环到暖风系统进而提升乘员舱温度；当发动机工作时候，切断ptc，通过发动机产生的热量，循环到暖风芯体。

在上述方案中，低温下当发动机刚开始工作时，水温较低，乘员舱得不到快速升温；当发动机工作切换到不工作时候，水温下降很明显，乘员舱出现温度波动。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新能源汽车采暖控制方法，以保证发动机水温不出现较大波动，使乘员舱出风口温度比较平顺，提高乘员舱舒适性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新能源汽车采暖控制方法，包括：

在发动机启动后，判断发动机水温是否达到第一温度阈值，如果未达到第一温度阈值，则控制水流按水泵水路循环；如果达到第一温度阈值，则控制水流按发动机水路循环，然后进一步判断发动机水温是否达到第二温度阈值，如果达到第二温度阈值，则在乘员舱无采暖需求时关闭水泵水路和发动机水路，而在乘员舱有采暖需求时控制水流同时按水泵水路和发动机水路循环；

所述控制水流按水泵水路循环是指水泵的水流依次经水泵、比例三通阀、正温度系数ptc加热器进入暖风芯体，所述控制水流按发动机水路循环是指发动机的热水依次经发动机、比例三通阀、正温度系数ptc加热器进入暖风芯体。

其中，所述控制方法还包括：电子控制单元ecu根据车外温度、车内温度、空调面板上设定温度计算出风口目标温度，并再根据所述出风口目标温度获得ptc加热器工作温度，然后发送相应的指令控制ptc加热器工作在该工作温度。

其中，计算所述出风口目标温度的方式是：对空调面板上设定温度与第一常数的乘积、车内温度与第二常数的乘积、车外温度采集值与第三常数的乘积以及第四常数求和。

其中，所述根据所述出风口目标温度获得ptc加热器工作温度，具体是根据所述出风口目标温度与ptc加热器工作温度的对应关系图表，通过查询获得某一出风口目标温度对应的ptc加热器工作温度。

其中，所述在乘员舱有采暖需求时控制水流同时按水泵水路和发动机水路循环，具体是ecu发送控制指令驱动比例三通阀开启发动机水路和水泵水路，通过调节比例三通阀的开度来控制发动机水路和水泵水路的流量比例，发动机热水和水泵的水均流经比例三通阀，混合后进入ptc加热器和暖风芯体。

其中，乘员舱是否有采暖需求具体是根据目标出风口温度是否低于采暖温度阈值来判断，如果目标出风口温度低于采暖温度阈值，则判断乘员舱没有采暖需求，如果目标出风口温度大于或等于采暖温度阈值，则判断乘员舱有采暖需求。

其中，所述控制方法还包括：当发动机由工作切换到不工作状态时，ecu发送控制指令驱动比例三通阀开启水泵水路，通过调节比例三通阀的开度以及发动机电子水泵来控制发动机水路和水泵水路的流量比例，使水流逐步由按发动机水路循环切换到按水泵水路循环。

其中，所述控制方法还包括：当发动机由不工作切换到工作状态时，ecu发送控制指令驱动比例三通阀开启水泵水路，通过调节比例三通阀的开度来控制发动机水路和水泵水路的流量比例，使水流逐步由按水泵水路循环切换到按发动机水路循环。

其中，所述第一温度阈值为50℃，所述第二温度阈值为90℃。

本发明实施例的有益效果在于：本发明既满足了乘员舱采暖需求，同时保证乘员舱出风口温度平顺，在某些工况下减少ptc加热器工作时间及功率，节约用电，提高里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中新能源汽车采暖系统的连接关系示意图。

图2是本发明实施例一种新能源汽车采暖控制方法的流程示意图。

图3是本发明实施例中出风口目标温度与ptc加热器工作温度的对应关系示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

图1为本发明实施例中新能源汽车采暖系统的连接关系示意图，其中，比例三通阀分别与发动机、ptc加热器和水泵连接，ptc加热器与暖通空调的暖风芯体连接，水泵和发动机也分别与暖通空调的暖风芯体连接，形成两种水流回路：（1）水泵水路：水泵——比例三通阀——ptc加热器——暖风芯体；（2）发动机水路：发动机——比例三通阀——ptc加热器——暖风芯体——发动机。

请再参照图2所示，本发明实施例提供一种新能源汽车采暖控制方法，包括：

在发动机启动后，判断发动机水温是否达到第一温度阈值，如果未达到第一温度阈值，则控制水流按水泵水路循环；如果达到第一温度阈值，则控制水流按发动机水路循环，同时进一步判断发动机水温是否达到第二温度阈值，如果达到第二温度阈值，则在乘员舱无采暖需求时关闭水泵水路和发动机水路，而在乘员舱有采暖需求时控制水流同时按水泵水路和发动机水路循环；

所述控制水流按水泵水路循环是指水泵的水流依次经水泵、比例三通阀、ptc加热器进入暖风芯体，所述控制水流按发动机水路循环是指发动机的热水依次经发动机、比例三通阀、ptc加热器进入暖风芯体。

具体地，在发动机刚启动时，发动机水温较低，通过设置第一温度阈值来作为控制水流循环的依据，在发动机水温上升至该第一温度阈值期间，电子控制单元ecu发送控制指令驱动比例三通阀切断发动机水路，连通水泵回路，水泵的水经过水泵流经比例三通阀，进入ptc加热器，由ptc加热器快速提升水温后进入暖风芯体，满足乘员舱采暖需求，此回路如图1中虚线箭头框1所示。ecu根据车外温度、车内温度、空调面板上设定温度来计算出风口目标温度，并获得ptc加热器工作温度，然后发送相应的指令控制ptc加热器工作在该工作温度，加热水泵的水，快速提升乘员舱温度。本实施例中，第一温度阈值设为50℃。

如果发动机工作一段时间后，发动机水温高于第一温度阈值，ecu发送控制指令使得比例三通阀开启发动机水路，关闭水泵回路，发动机的热水经比例三通阀，进入ptc加热器、暖风芯体，满足乘员舱采暖需求，此回路如图1中虚线箭头框2所示。同样地，此时ecu根据车外温度、车内温度、空调面板上设定温度来计算出风口目标温度，并获得ptc加热器工作温度，驱动ptc加热器工作在该工作温度，并且由于引入了发动机热水，可以逐步降低ptc加热器功率，满足乘员舱采暖需求同时达到节约用电的目的。

发动机水温随着发动机持续工作会继续升高，因此需进一步判断是否达到第二温度阈值以避免发动机水温过高。如果未达到第二温度阈值，则仍继续控制水流按发动机水路循环，如果已达到第二温度阈值，本实施例则根据乘员舱是否有采暖需求分别进行控制，具体地，根据目标出风口温度是否低于采暖温度阈值来判断是否有采暖需求，如果目标出风口温度低于采暖温度阈值（例如夏季），则表明乘员舱没有采暖需求；反之，如果目标出风口温度大于或等于采暖温度阈值，则表明乘员舱有采暖需求。

乘员舱无采暖需求时，ecu发送控制指令使得比例三通阀关闭发动机水路，关闭水泵水路，水流不循环，同时水泵不工作；如果乘员舱有采暖需求，ecu发送控制指令使得比例三通阀开启发动机水路，开启水泵水路，发动机的热水和水泵的水均流经比例三通阀，进入ptc加热器，由ptc加热器快速提升水温后进入暖风芯体，满足乘员舱采暖需求，即水流同时按图1中虚线箭头框1、2所示回路循环。ecu根据乘员舱采暖需求可计算出一个合适的出风口目标温度，驱动比例三通阀开启在合适的开度，控制发动机水路和水泵水路的流量比例，满足乘员舱采暖需求同时控制流经ptc加热器的水温在合理的温度范围。本实施例中，第二温度阈值设为90℃。

如前所述，发动机工作一段时间后，发动机水温将高于第一温度阈值，ecu发送控制指令比例三通阀开启发动机水路，关闭水泵回路，如果此时发动机由工作切换到不工作状态，发动机水温将逐步下降，为保持暖风芯体入水水温的平稳，ecu根据乘员舱采暖需求计算出一个合适的出风口目标温度，并获得ptc加热器目标工作温度，逐步提高ptc加热器的工作功率来弥补，并驱动比例三通阀开启在合适的开度，开启水泵水路，通过调节比例三通阀的开度以及发动机电子水泵来控制发动机水路和水泵水路的流量比例，满足乘员舱采暖需求，使水流回路逐步由发动机水路平稳切换到水泵水路，避免由于水温较大波动引起出风口温度波动。

此外，在纯电动模式下，发动机不工作，此时冷却水流在水泵水路循环，当电池电量不足，发动机启动后，ecu发送控制指令使得比例三通阀开启水泵水路，通过调节比例三通阀的开度来控制发动机水路和水泵水路的流量比例，使水流回路由水泵水路平稳切换到按发动机水路，避免由于水温较大波动引起出风口温度波动。

需要说明的是，本实施例中，ecu根据车外温度、车内温度、空调面板上设定温度来计算出风口目标温度，具体是按以下公式：

目标出风口温度tao=kset×用户设定温度+kr×车内温度+kam×车外温度采集值+c

其中第一常数kset、第二常数kr、第三常数kam、第四常数c均为常数，通过试验标定而得，且相对独立。

计算出出风口目标温度后，再根据出风口目标温度与ptc加热器工作温度的对应关系，查询获得ptc加热器工作温度。如图3所示，通过计算出的tao值，在图3所示图表上查询获得相应的ptc工作温度。例如，在计算出的tao值为t3时，在图3所示图表上查找出对应的ptc工作温度为40℃；如果计算出的tao值继续增大，但ptc工作温度仍会维持在40℃，直到tao值增大为t4时，在图3所示图表上显示ptc工作温度将从40℃变化至55℃，从而获得新的ptc工作温度。同样地，当tao值从t4下降至t3的过程中，目标水温将先维持在55℃，直到tao值变为t3时才从55℃变化至40℃。对每个温度变化点都是通过试验确定的，tao值和ptc工作温度不是一一对应关系，回滞对查表有影响，根据tao值变大还是变小，确定ptc工作温度的变化情况。

通过上述说明可知，本发明带来的有益效果在于，本发明既满足了乘员舱采暖需求，同时保证乘员舱出风口温度平顺，在某些工况下减少ptc加热器工作时间及功率，节约用电，提高里程。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。