具有改进的加热性能的车辆系统和方法_3

文档序号:9918502阅读:来源:国知局
示将乘客舱升温至可由用户和/或制造商设定的预定温度所需的能量。升温能量估计可基于一些因素,包括环境温度以及驾驶员、加热系统140、发动机132和电马达134的操作特征。加热性能系统160也可用于加热指定的部件。因此,在其它实施例中,加热性能系统160可估计使这些部件升温所需的能量。下面将提供关于这些功能的其它细节内容。
[0043]通常,加热性能系统160包括用户界面162、导航模块164、及具有行程曲线模块172和驱动循环模块174的控制器170。尽管在图1中图示为被布置在车辆100上,但加热性能系统160的一个或多个部件可位于车辆100的外部。例如,导航模块164、控制器172、和驱动循环174的一个或多个功能可在远距离位置(例如,在用户的个人装置或者在控制中心)执行,并且在运行期间将信号传输至车辆100。
[0044]如下面更详细地描述,加热性能系统160基于特定的行程、环境温度、和各种其它参数而生成用于使车辆100运行的驱动循环曲线。该驱动循环曲线可由ECU 108执行。在一些示例性实施例中,可将加热性能系统160的一个或多个部件并入ECU 108或其它车辆系统中。例如,控制器170可以是ECU 108的一部分,并且/或者用户界面162可构成车辆100的更通用的用户界面的一部分。
[0045]用户界面162通常是用于实现操作者(或驾驶员)与加热性能系统160(尤其是加热性能系统160的控制器170)之间的任何类型的相互作用。一般来说,用户界面162可包括显示装置,诸如适当配置的液晶显示器(IXD)、等离子体显示器、阴极射线管(CRT)、或者平视显示器、图元。用户界面162使用户能够输入数据并且/或者控制下述加热性能系统160的各种方面。例如,用户界面162可由在显示装置触摸屏上所提供的交互式图元所构成。其它用户输入装置可包括:键盘或小键盘、语音识别系统、光标控制装置、操纵杆或旋钮等。在其它示例性实施例中,用户界面162可包括用户电子装置(诸如智能手机或平板计算机)或者与用户电子装置相互作用。在一些实施例中,用户界面162可被视为与指挥站相互作用的信息娱乐系统的一部分。在该实施例中,用户可将目的地输入与指挥站进行通信联系的第一装置(例如,在车辆外部的移动装置或个人计算机),该第一装置相应地将目的地和/或其它相关信息提供给车辆。一般来说,且如下所述,用户界面162使操作者能够输入与预定目的地相关的信息,以及启用或停用加热性能模式。
[0046]导航模块164将导航信息(包括车辆的当前地理位置)提供给控制器170。在一个实施例中,导航模块164具体化为全球定位系统(GPS)的部件,该部件基于从GPS卫星所接收的实时GPS数据而得出当前位置。在其它实施例中,可由用户通过用户界面162提供当前位置。在其它实施例中,可从非GPS来源(如传感器数据)确定当前位置,或者由另一个系统提供当前位置。此外,导航模块164可从操作者接收预定目的地,例如通过用户界面162。在一些实施例中,导航模块164可推测或得出预定目的地,例如与操作者相关的普通行程。
[0047]基于当前位置和目的地,导航模块164可生成与在当前位置和目的地之间的路径相关的行程或路径信息。具体地,该信息可包括例如:距离、交通量、期望速度、停车点、地形、海拔、气候、及任何其它合适参数。在一些实施例中,导航模块164可生成在当前位置和目的地之间的多条路径。可通过用户界面162将这些多条路径提供给用户以便进行期望行程的选择。在一些示例性实施例中,导航模块164可将概率赋值给多条路径的每条路径,并且在该实施例中,用户可通过用户界面162上的输入来调整给定路径的概率。因此,一些示例性实施例使所选择路径的用户化、因此使行程信息的用户化成为可能。如下所述,可将行程信息提供给控制器170的行程模块172从而生成行程曲线。
[0048]控制器170通常是用于控制加热性能系统160的操作。控制器170可包括至少一个处理器和/或存储器,该存储器可包含存储在其中(或者存储在另一个计算机可读介质中)的用于执行本文中所描述过程和方法的指令。如图所示,控制器170可包括行程模块172和驱动循环模块174。
[0049]通常,行程模块172构造成接收来自导航模块164的行程信息并且生成与行程相关的行程曲线。具体地,行程曲线提供与行程特征(例如,距离、交通量、期望速度、停车点、地形、海拔、气候等)相关的能量荷载的指标或预测,该能量荷载是作为离散时间或距离的函数并且/或者作为累积值。因此,可考虑影响能量荷载的任何参数。在一些实施例中,特定的预定行程的能量荷载可另外地包括车辆参数(如质量、轮胎充气等)。可实时地考虑预定行程的能量荷载,从而预先确定和/或求出(评估)车辆参数。
[0050]在各种示例性实施例中,可基于各考虑因素的等级来计算能量荷载。例如,在一个示例性实施例中,利用车速限制和/或报告的交通流量而生成预期的能量荷载。例如,非优化的车速限制(例如,过高或过低)或者高交通密度会增加预期的能量荷载。在本示例性实施例中,然后考虑海拔曲线。例如,下坡梯度将减小能量荷载而上坡梯度将增加能量荷载。如上所述,也可考虑其它参数。在一些实施例中,可在给定的频率或时段下更新或调整预期的能量荷载从而适应变化的行车条件。
[0051 ] 简略地参考图2,图2是示例性行程曲线200。图2中的行程曲线200在垂直轴线202上绘出了作为水平轴线204上的经过时间(秒)的函数的测功器驾驶循环(km/h)。如图中所示,驾驶曲线基于上述各种参数沿行程而上升和下降。例如,行程曲线200的预计能量荷载最初基于预期的行程特点而增加,然后在大约140秒处由于预期的停车或惯性滑行情况而下降。因此,行程曲线200基于特定的预定行程而提供连续的能量荷载预测。尽管图2绘出了作为经过时间(秒)的函数的测功器驾驶循环(km/h),但行程曲线可采用任何适当的形式。
[0052]在一些实施例中,行程模块172可存储以前的行程曲线。这种行程曲线可与普通的或常见的操作者行程有关,如从工作单位到家。在这种情况下,行程模块172可基于操作者通过用户界面162的输入而检索出存储的行程曲线。在其它实施例中,行程模块172可基于来自实际路径的行程数据而修改存储的行程模块。换句话说,行程曲线可以是基于经验数据。
[0053]控制器170还包括驱动循环模块174。通常,驱动循环模块174生成、选择、或修改用于E⑶108的驱动循环曲线从而控制驱动组件120的运行。这种驱动循环曲线是基于行程曲线和下述的其它函数。通常,驱动循环曲线包括关于发动机132是否以及在何处将基于电池荷电状态、行程曲线、外部空气温度和其它参数而运行,以及驱动循环曲线是否表明发动机132将运行,运行和不运行的定时的指标的预测,从而满足驾驶员对效率、加热性能等的需求,如下面更详细地论述。因此,驱动循环曲线代表内燃发动机132和电马达134的操作命令,从而满足行程曲线的预期的能量荷载。如下所述,就单个行程曲线而言,内燃发动机132与电马达134的相对贡献可在多条驱动循环曲线之间变化。因此,除了特定的操作命令外,各驱动循环曲线可包括内燃发动机132的能量荷载贡献、和电马达134的能量荷载贡献。
[0054]如上所述,通常,E⑶108利用来自电池系统122的电动力经由电马达134使车辆100运行。然而,当电池系统122被消耗到预定水平时,起动内燃发动机132并且车辆100用来自内燃发动机132的动力而运行。因此,在可能的范围内,使用电马达134代替内燃发动机132的驱动循环曲线是有利的,尤其在正常运行期间。然而,视情况,加热性能系统160的驱动循环模块174可根据替代驱动循环曲线而命令操作从而改善加热性能,正如将在下面所论述的。
[0055]简略地参考图3,该图3是提供示范性能量利用和相关的驱动循环曲线的图表300。图3具体地示出了作为时间的函数的总能量310。在图3中,在第一垂直轴线302上示出了能量,在水平轴线304上示出了时间。另外参考图2中的瞬时或当前的能量利用,图3中的总能量310代表给定行程曲线的能量利用的累积值。另外,图3示出了电池系统122中的势能或剩余能量320,例如电池系统122中的剩余荷电量。如上所述,可由电池传感器154确定电池系统122的荷电状态。在图3中,在第二垂直轴线306上示出了电池能量(或荷电量)。正如预计的,当总能量310增加时剩余能量320减少。总能量310和剩余能量320是驱动曲线的特征的函数,并且循环模块174可基于由行程模块172所提供的行程曲线来确定总能量310和剩余能量320。
[0056]图3中另外地示出了驱动循环曲线330,该曲线在一个示例性实施例中代表正常运行或典型运行。驱动循环曲线330的部分332对应于仅由电马达134提供的推进,驱动循环曲线330的部分334对应于内燃发动机132的运行(以及电马达134的运行,该电马达134在大部分的实施例中与内燃发动机132合作)。正如由驱动循环曲线330所示,在典型运行期间,在部分332中车辆100仅利用电马达134而运行,直到电池系统122达到预定的能量水平(例如,在图3的实例中在大约1080秒处)。从该时间点开始,车辆100另外地在部分334中利用内燃发动机132运行直到行程的终点。如上所述,驱动循环330可代表由ECU 108和/或加热性能系统
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