具有改进的加热性能的车辆系统和方法_4

文档序号:9918502阅读:来源:国知局
160所生成的用于使车辆100运行的典型驱动循环,其中在内燃发动机的使用之前电能被耗尽。也如上所述,相对于其中完全不使用内燃发动机的曲线中的结果,该行程曲线可表明行程将在电能耗尽之前结束。
[0057]在一些情况下,如下面更详细地描述,加热性能系统160可用于修改典型的或默认的驱动循环从而通过选择替代的驱动循环曲线而提供改进的加热性能。这个修改可被称为加热性能模式,该模式可包括基于各种考虑因素使驱动系统120运行并且/或者获得不同结果的一个或多个子模式。
[0058]通常,内燃发动机132的运行提供比PTC加热器142更有效的热源。这尤其是在冷气候运行期间在操作者舒适感方面和/或当某些车辆部件可获益于加热时所关心的事。在一个示例性实施例中,加热性能系统160可启动加热性能模式以便修改驱动循环,从而在除行程曲线终点以外的时间内提供内燃发动机运行。图4中提供了驱动循环的一个这种修改的实例。
[0059]图4是图表400,该图表示出了总能量410、剩余能量420、和对应于图2的行程曲线的行程曲线的驱动循环430,该图表也构成图3的图表300的基础。因此,总能量410是作为时间的函数而描绘,其中在第一垂直轴线402上表示能量并且在水平轴线404上表示时间。另夕卜,图4示出了电池系统122中的势能或剩余能量420,例如电池系统122中的剩余荷电量,其中在第二垂直轴线406上表示剩余能量。
[0060]图4还绘出了示例性驱动循环曲线430,如在加热性能模式期间由加热性能系统160所生成或修改的驱动循环曲线。驱动循环曲线430的部分432对应于仅由电马达134提供的推进,驱动循环曲线430的部分434对应于内燃发动机132的运行。正如由驱动循环曲线430所示,对应于燃烧发动机运行的部分434出现在驱动循环曲线430的开始(例如,从O秒至大约370秒),并且仅对应于电马达运行的部分43出现在驱动循环曲线430的结束(例如,从370秒到驱动循环曲线430结束)。如图所示,在部分434期间由于发动机132的运行因而剩余能量420是相对恒定的,在部分432期间剩余能量420减少,因为电马达134正在运行以推进车辆。
[0061]总能量410对应于图3的总能量310,因为行程曲线是相同的。此外,即使相对于图3中的驱动循环曲线330已修改了图4中的驱动循环曲线430,但驱动循环利用内燃发动机134而运行的时间的百分比(例如,各自的能量荷载贡献)是大致相同的。这表明在各驱动循环的每个驱动循环中,电马达(和电池系统122)和内燃发动机132为行程曲线作出了大致相同的能量贡献。因此,维持了相同数量的期望的电马达运行。然而,因为现在可在行程曲线的早期利用来自内燃发动机132的热,所以加热性能得到改进。换句话说,由于由内燃发动机132所提供的改进的加热,因而在整个行程中操作者可感觉更加舒适。实际上,加热性能模式使用户能够得益于通过在行程早期使用内燃发动机134所得到改进的加热性能,该改进的加热性能是内燃发动机运行的副产物。此外或者作为替代,对来自内燃发动机132的热的早期利用可有利地用于升高某些发动机部件(如变速器)的温度。作为比较,在图3的驱动循环曲线330中,内燃发动机132不运行直到行程曲线的终点,因此仅在行程曲线的终点获得车辆100的有效加热。当生成修改的驱动循环曲线时,控制器170可将修改的驱动循环曲线提供给ECU 108以便执行。下面将对用于生成或选择加热性能模式的情况进行描述。
[0062]既然已描述了加热性能系统160的结构,下面将以方法500的形式提供对操作的示例性描述,该方法500被描绘为图5中的流程图。方法500是用于改进车辆的加热性能,尤其是插电式混合动力车辆或增程式车辆。在一个示例性实施例中,方法500可应用于上述的车辆100。因此,将在下面的图5的描述中参考图1。
[0063]在第一步骤510中,加热性能系统160(例如,控制器170)评估驾驶员是否已启用加热性能模式。可由操作者通过用户界面162启动和/或自动地启动加热性能模式。如果不启用加热性能模式,那么加热性能系统160返回到方法500的开始并且继续评估加热性能模式的启动。如果启用加热性能模式,那么加热性能系统160继续到步骤520。
[0064]在第二步骤520中,加热性能系统160(例如,控制器170)评估环境温度。例如,可利用环境传感器150来确定温度。通常,加热性能系统160判断环境温度是否适合于加热和/或PTC加热器142是否将会足够加热车辆。因此,在第二步骤520中,加热性能系统160判断温度是否在预定的低温和预定的高温之间。在一个示例性实施例中,可基于一些因素,包括制造商的选择、操作者的选择(例如,经由用户界面142)、操作参数、调控和/或环境因素而选择高温。通常,高温代表如果超过则增强的加热性能不再是需要的或期望的(例如,当加热不是必需的并且/或者PTC加热器142为足够时)的温度。通常,基于调控和/或PTC加热器142在特别低温度下操作的性能的函数,而选择预定的低温。在低于预定温度的情况下,发动机132的运行通常是必需的以便操纵一个或多个车辆功能,如挡风玻璃除霜。因此,如果在步骤520中温度是在该范围之外,方法500返回到方法500的开始。如果在步骤520中温度是在该范围内,方法500进入步骤530。
[0065]在第三步骤530中,加热性能系统160(例如,控制器170)判断它遵循标准是否适用和可接受。作为一例,可考虑关于导航模块164的GPS的保真度的确定和评估。通常,GPS提供对在它们的当前配置下各考虑因素的精确度的估计,这允许控制器170(或其它系统)实时地预测在给定位置周围的误差。然而,如果不能达到某种水平的精确度,则可停用要求高精确度的某些算法。在这种情况下,因为加热性能系统160正在进行经过驱动循环的大的定量能量评估,所以这种遵循标准可以不是非常严格。此外,存在GPS数据变得暂时地不精确或无法利用的时间。在这些时间段中,加热性能系统160使用车载传感器数据(车轮转速/转向角数据)来“预计”在空间中的位置(例如,“航位推测”技术)。然而,在一些情况下,如果这些传感器是无法利用的,则可终止加热性能系统160的操作。可选择任何适当的遵循标准,并且在一些实施例中,可将这种遵循标准并入车辆健康系统中和/或将其省略。如果遵循标准是不可接受的,方法500返回到方法500的开始。如果遵循标准是可接受的,方法500进入步骤540。
[0066]在第四步骤540中,加热性能系统160(例如,控制器170)对行程进行评估并生成行程曲线。如上所述,该行程曲线可预测与在当前位置和所选择目的地之间的行程相关的能量利用。
[0067]在第五步骤550中,加热性能系统160(例如,控制器170)判断与行程曲线相关的能量利用或能量荷载是否大于车辆的荷电量范围。如果能量荷载不大于车辆的荷电量范围,方法500离开加热性能模式并返回到方法的开始。通常,如果能量荷载不大于荷电量范围,这表明内燃发动机运行将不是必需的,因此无法利用于在驱动循环曲线中进行转换。如果能量荷载大于车辆的荷电量范围,方法500继续到步骤560。此外或可替代地,在第五步骤550中,加热性能系统160还可考虑将冷却剂加热到一个温度所需的能量荷载,使得就指定的行程曲线而言在加热性能模式中所消耗的总能量与在没有加热性能模式情况下的能量大致相等。如果能量荷载较大,加热性能模式则被认为是值得的,并且通过继续到步骤560而启动加热性能模式。
[0068]在第六步骤560中,加热性能系统160(例如,控制器170)确定操作子模式。在步骤560中操作子模式的确定可以是基于一些因素。在一个示例性实施例中,可省略该步骤560,使得方法500直接进入步骤570从而在发动机运行的子模式中操作。然而,在替代的子模式570中可考虑其它因素进行操作,这些因素可包括一些不同类型的操作,如上所述。
[0069]在一个示例性实施例中,加热性能系统160通过对使车辆升温到与行程曲线相关的预期发动机能量(“预期发动机能量”)所需的升温能量进行比较而确定操作子模式。如果升温能量并不显著地大于预期发动机能量,那么方法500在发动机运行的子模式中进入步骤570。如果升温能量显著地大于预期的发动机能量,那么方法500可在替代的子模式中进入步骤580。在一个示例性实施例中,升温能量可大致地比预期发动机能量大25%,从而在替代的子模式中进入步骤580。步骤560中的其它考虑因素可以是电池系统122的荷电量、行程的长度、和其它优化系统或技术。下面提供更具体的例子。
[0070]参照步骤570,加热性能系统160(例如,控制器170)启动发动机运行的子模式。在步骤570中,使发动机132运行从而推动车辆,通常在行程的开始,如图4的驱动循环曲线430中所示。如上所述,在步骤570中的发动机运行通常对应于将会在行程曲线的终点所执行的发动机运行。如上所述,步骤570中的发动机运行通常出现在行程的开始,因而可尽快地将热能用于乘客舱。然而,在一些实施例中,可确定的是在除驱动循环开始以外的时间点发动机运行的定时会是更加有效,例如在行程曲线的中部或中间部期间。该确定可以是基于一些因素,包括乘客舒适感、乘客选择、行程曲线、预期的能量利用、和其它系统优化程序。
[0071]在步骤572,加热性能系统160(
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