专利名称：汽车气候系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车气候系统及其控制方法。
背景技术：
在使用之前，车辆内部可能具有不舒适的气候。例如，暴露于100度环
境条件下的车辆可具有类似的舱室条件。同样，暴露于零度环境条件下的车 辆可具有类似的舱室条件。
车辆气候系统可包含由机械连接于发动机的输出轴的皮带驱动的空调 器。为运行空调器，发动机必须发动。车辆气候系统还可使用发动机产生的 热加热抢室空气。
发明内容
本发明的实施例可采用车辆气候系统的形式。所述系统包含电动气候单
元、能量存储单元、以及如下配置的控制器被配置用于响应于信号发出从 能量存储单元向电动气候单元提供电能的指令。
本发明的实施例可采用车辆气候系统的形式。所述系统包含电源系统， 被配置用于从外部电源出口接收电能；电动气候单元，被配置用于改变与舱 室有关的温度，并通过电源系统从外部电源出口接收电能；以及接收器，被 配置用于接收从车辆远程产生的信号。所述系统还包含控制器，被配置用 于响应于所述信号发出从外部电源出口将电能提供给电动气候单元的命令。
本发明的实施例可采用控制车辆气候系统的方法的形式。该方法包含 接收从车辆远程产生的信号，响应于该信号发出从能量存储单元将电能提供 给电动气候单元的命令，以及响应于该命令从能量存储单元将电能提供给电 动气候单元。
虽然示出和公开了根据本发明的示例性实施例，但这种公开不应被解释 为对权利要求的限定。可以预期，可在不脱离本发明的范围的情况下，做出 各种修改和替代设计。
图1为示例性车辆电源系统的示意图。
图2为控制车辆电源系统的示例性策略的流程图。
具体实施例方式
根据本发明的实施例的车辆(例如，混合电力车辆、传统车辆)包含可 从一个或多个高压电池接收电能的电动气候单元(例如，加热器、制冷器等)。 这些电动气候单元可用于例如加热或冷却抢室空气，并可纟皮远程激活。这样， 驾驶员可在进入车辆之前将车辆内部调至期望温度。例如，驾驶员可通过手
机向他的插电式混合电力车辆发送信号指示车辆使内部温度达到72度(华 氏)并激活加热座椅和方向盘部件。车辆响应该信号，4企测充电的电池状态， 以确保在运行气候单元后具有足够电能来发动车辆，如果具有足够电能，则 激活电动加热器、加热座椅与方向盘部件。
控制系统与远离车辆的设备通信，并允许电动气候设备接入电能。该电 能可由存储单元例如电池提供，或由供电线路例如电网提供。例如，如果存 在车辆发动机的话，当车辆发动机处于关闭时发生该^妻入。
一些控制系统可基于与车辆有关的参数限制接入电能。例如，控制系统 可测量车辆内部情况，如果内部情况落在预设的限制之外，则允许接入电能。
同样的，控制系统可评估任何存储单元或供电线路的情况，如果这种存储单 元和/或供电线路的情况符合预设标准，则允许接入电能。
可执行不同的策略来控制从电池或远程电源接收电能的电动气候单元。 例如，如果测量到的舱室温度低于预设气候控制设定时，则气候单元可开启。 一旦激活，如果车门在预定时间段(例如6分钟)内未打开，则气候单元可 以关闭。如果气候单元响应于远程信号启动，喇叭会鸣响，以向请求者提供 可听到的反馈。
图1为插电式混合电力车辆12的示例性电源系统10的示意图。其他车 辆(例如混合电力车辆、电力车辆、混合动力燃料电池车辆、传统车辆等) 也可应用在此讨论的系统和方法。在示图的方框之间的各种形式的能量流以 粗线表示。在示图的方框之间的各种形式的信息流以细线表示。
图1中的电力电子器件14 (例如智能电路、电源转换器等)如粗实线所
示从电池16 (例如动力电池)、发电机44和/或外部电源20 (例如，电源出 口)接收电能。电力电子器件14调节电能，并将其分配至电动机22、 HVAC 单元24、座椅加热/制冷部件26 (例如，珀耳帖装置(Peltier device )、塞贝 克装置(Seebeckdevice)等)、方向盘加热/制冷部件28、车窗加热/制冷部件29、 和/或燃油加热器30。例如，电力电子器件14从电池16接收高压直流电能， 并将其转换为低压交流电用于座掎加热/制冷部件26。在其他实施例中，电力 电子器件14可分配电能至不同的气候单元(例如，电动足部加热器等)。
如粗点线所示，图1中的电动机22将从电力电子器件14接收到的电能 转换为机械能，用于移动车轮31。
附图1中的HVAC单元24包含空调器32和加热器34。由HVAC单元 24从电力电子器件14接收到的电能可用于空调器32和加热器中的任意一个。 例如，空调器32可利用该电能制冷舱室空气36,如粗虚线所示。相似的， 加热器34可利用该电能加热舱室空气36，如粗虛线所示。
由座椅加热/制冷部件26从电力电子器件14接收到的电能可用于加热或 制冷座椅38,如粗虛线所示。由方向盘加热/制冷部件28接收到的电能可用 于加热或制冷方向盘40，如粗虛线所示。由车窗加热/制冷部件29接收到的 电能可用于加热或制冷车窗42，如粗虚线所示。由燃料加热器30接收到的 电能可用于加热艙室空气36,如粗虚线所示。
如粗点线所示，由发动机18产生的机械能可由发电机44转换为电能。 电力电子器件14可将该电能存储于电池16中，或如上所述对其进行分配。 如粗点线所示，发动机18产生的机械能还可用于移动车轮31。
控制系统46(例如， 一个或多个控制器、车辆系统控制器等)部分地控 制电力电子器件14完成如上讨论的电能分配。控制系统46通过控制器局域 网(CAN)或其他通信协议与电力电子器件14通信，如细线所示。控制系统 46和电力电子器件14之间的这种通信关系允许控制系统例如确定电池16的 充电状态。如下所讨论，控制系统46给电力电子器件14发布指令，从而例 如在发动机18关闭时电力电子器件14选择性地从电池16提供电能至HVAC 单元24。
控制系统46通过CAN或其他通信协议与气候系统输入48 (例如拨号、 按钮等)、计时器50、温度传感器52以及收发器54进行通信，如细线所示。 车辆12的乘客可输入期望内部温度(例如78度)，如下所讨论，当激活时，
控制系统46可控制电力电子器件14,从而HVAC单元24将内部温度置为78 度。另外，当激活时，控制系统46可激活计时器50。计时器50可防止例如 控制系统46控制电力电子器件14超时。例如，计时器50可在5分钟后到期。 当计时器50到期后，控制系统46可使电力电子器件14失活。这种失活可防 止电力电子器件14将电池16耗费至发动车辆所需的最小阚值之下。
温度传感器52感测抢室空气36、座椅38、方向盘40以及车窗42的温 度。控制系统46读取所测量的温度，并将该信息传至收发器54。收发器54 可发送有关所测温度的信息。同样的，收发器54可发送有关例如HVAC单元 24的开/关状态的信息。
远程设备56 (例如车钥匙坠、手机、电脑、PDA等)可接收和显示从收 发器54发送的信息。例如，远程设备56可从收发器54接收关于抢室空气 36温度的信息。远程设备56还可将信息发送给收发器54。例如，在进入车 辆12之前，驾驶员可向收发器54发送用于指导控制系统46这样控制电力电 子器件14的指令将电能从电池16分配至车窗加热/制冷部件29从而加热/ 制冷车窗42。驾驶员还可向收发器54发送用于指导控制系统46这样控制电 力电子器件14的指令不再将电能从电池16分配至车窗加热/制冷部件29。
图2为控制电源系统10的策略的流程图。在110,接收包含目标温度的 信号。例如，控制器46通过收发器54从远程设备56接收信息。该信息包 含激活加热器34的指令和75度的目标温度。在其他实施例中，乘客可通过 例如气候系统输入48预选期望的气候设置。在这样的实施例中，目标温度不 需包含在从远程设备56接收到的信息中。
在112，确定电池充电状态是否在最低值之上。例如，控制器46确定电 池16的充电状态是否在40%以上。如果没有，则策略由于电池16可能充电 不足以例如通过发电机44发动发动机18而终止。如果有，则策略进行至114。
在114，测量温度。例如，温度传感器52测量舱室空气36的温度。然 后，控制系统46读^f又所测温度信息。
在116，确定所测温度是否与目标温度不同。例如，控制系统46将所测 温度(例如，40度)与目标温度(例如，75度)进行比较。如果相同，则策 略进行至118。如果不同，则策略进行至120。
在118，确定气候单元是否开启。例如，控制系统46确定包含加热器34 的HVAC单元24是否开启。如果没有开启，则策略由于所测温度和目标温度
并无不同且气候单元关闭而终止。如果开启，则策略进行至122。
在122,发出终止至气候单元的电能的指令。例如，控制系统46可将与 电力电子器件14有关的标记设置为0,从而，例如电力电子器件14不再分 配电能。策略随后终止。
在120，确定气候单元是否开启。例如，控制系统46确定包含加热器34 的HVAC单元24是否开启。如果没有开启，则策略进行至124。如果开启， 则策略进行至126。
在124，发出提供电能至气候单元的指令。例如，控制系统46向电力电 子器件14发出指令，从而电力电子器件14从电池16提供电能至包含加热器 34的HVAC单元24。
在128，启动计时器。例如，控制系统46启动计时器50。策略随后返回 至112。
在126，发送指示气候单元的状态和所测温度的信号。例如，收发器54 发送指示HVAC单元24开启着以及有关所测温度(例如，40度)的信息。
在130，确定计时器是否到期。例如，控制系统46确定计时器50是否 到期。如果没有到期，则策略返回至112。如果到期，则策略进行至122。
虽然本发明的实施例已作阐释和描述，不表示这些实施例阐释和描述了 本发明的所有可能形式。相反地，在说明书中所用词语为描述性而非限制性 词语，应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出许多变化。
权利要求
1、一种用于包含舱室的车辆的气候系统，所述系统包含电动气候单元，被配置用于改变与舱室有关的温度；能量存储单元，被配置用于为电动气候单元提供电能；接收器，被配置用于接收从车辆远程产生的信号；以及控制器，被配置用于响应于该信号发出从能量存储单元向电动气候单元提供电能的指令。
2、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于车辆进一步包含具有开状态 和关状态的发动机，以及控制器进一步被配置用于在发动机处于关状态时发出所述指令。
3、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于能量存储单元进一步被配置 用于为车辆提供动力。
4、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于进一步包含收发器，其中控 制器进一步被配置用于确定电动气候单元的状态，收发器被配置用于发送指 示电动气候单元的状态的信号。
5、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于进一步包含收发器和测量与 舱室有关的温度的温度传感器，其中控制器进一步被配置用于从温度传感器 读取所测温度，其中收发器被配置用于发送指示所测温度的信号。
6、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于电动气候单元包含空调系统、 加热系统、燃料加热器、电阻线圈加热器、热电加热器、热电制冷器、对流 加热器以及对流制冷器中的至少 一 个。
7、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于舱室包含座椅、车窗、方向 盘以及空气，其中与舱室有关的温度包含座椅温度、车窗温度、方向盘温度 以及空气温度中的至少一个。
全文摘要
提供了一种汽车气候系统及其控制方法。一种替代燃料车辆包含电动舱室加热器和制冷器。操作者发送信号至他的车辆指导车辆将舱室温度置为期望温度。作为响应，车辆确定电池充电状态是否超出阈值，如果是，则激活适当的舱室加热器或制冷器以将舱室空气调节为期望温度。
文档编号B60N2/56GK101386254SQ20081012977
公开日2009年3月18日 申请日期2008年8月18日 优先权日2007年9月11日
发明者威廉·保罗·伯金斯 申请人:福特全球技术公司