CN102529637A - 通过最小化截留的hvac能量来增加车辆行程 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过最小化截留的HVAC能量来增加车辆行程。具体地，提供了一种通过在旅程结束时减少被截留的HVAC能量来增加车辆行程的方法。所述方法包括如下步骤：基于车辆在未来可能泊车的位置来确定目的地列表，所述目的地列表能够由所述车辆中的控制模块获取；确定围绕所述目的地列表上的每个位置的HVAC减小区域，所述HVAC减小区域能够通过所述控制模块获取；在车辆移动时操作HVAC系统；相对于所述目的地列表上的位置来跟踪所述车辆的位置；以及当所述车辆进入所述HVAC减小区域之一时，所述控制模块自动地减小所述HVAC系统的能量使用。

Description

通过最小化截留的HVAC能量来增加车辆行程
技术领域
本发明一般涉及对用于车辆的加热、通风和空调（HVAC）系统进行控制。
背景技术
许多当代机动车辆现在都不时地完全或者部分以电池电力来进行操作。因为依赖于电池电力的车辆的行程通常远小于传统的利用汽油发动机或者柴油发动机的车辆的行程，所以来自特定车辆系统的对电池的消耗就变得更加重要。例如，在电池电动车、增程式电动车和一些类型的混合动力电动车中，HVAC系统在寒冷的日子中可能消耗的电力与牵引电动机上的平均负载消耗的电力一样多。HVAC制冷负载在炎热的日子中也可能非常高。在任一方式中，来自HVAC负载的对电池的消耗可能会显著地缩短车辆可以依赖电池电力来行进的行程。因此，期望通过减小车辆中可能之处的车辆电负载来增加电动行驶行程，而不会牺牲乘员的舒适和便利。
发明内容
一个实施例构思了一种通过在旅程结束时减少被截留的HVAC能量来增加车辆行程的方法，所述方法包括如下步骤：基于车辆在未来可能泊车的位置来确定目的地列表，所述目的地列表可由所述车辆中的控制模块获取；确定围绕所述目的地列表上的每个位置的HVAC减小区域，所述HVAC减小区域可由所述控制模块获取；在车辆移动时操作HVAC系统；相对于所述目的地列表上的位置来跟踪所述车辆的位置；以及当所述车辆进入所述HVAC减小区域之一时，所述控制模块自动地减小所述HVAC系统的能量使用。
一个实施例的优点是，基于电池电力来操作的车辆的行程可以通过减少HVAC系统所消耗的电力而延长，同时保留用于车辆乘员的热舒适。HVAC系统中已有的能量可以在接近旅程终点时被使用，以提供加热或者冷却，因而最小化了在车辆到达目的地时截留在HVAC系统中的热能。这也可以应用到使用汽油发动机或者柴油发动机的更传统的车辆上，其中制冷剂压缩机的操作可以在到达目的地之前结束。因为车辆在大部分旅程期间已经进行空调，所以在接近旅程终点时在HVAC性能中的稍微减小对车辆乘员的影响是最小的。可以关于被编程的目的地、习得的目的地、或者所述二者来修改HVAC操作。所述目的地和车辆位置可以通过导航系统、OnStarTM、或者可以被用于跟踪车辆特定位置的其他类型的系统来跟踪。
本发明还包括以下方案：
1. 一种通过在旅程结束时减少被截留的HVAC能量来增加车辆行程的方法，所述方法包括如下步骤：
a）基于所述车辆在未来可能泊车的位置来确定并保存目的地列表，所述目的地列表能够由所述车辆中的控制模块获取；
b）确定围绕所述目的地列表上每个位置的HVAC减小区域，所述HVAC减小区域能够由所述控制模块获取；
c）在所述车辆移动时操作HVAC系统；
d）相对于所述目的地列表上的位置来跟踪所述车辆的位置；以及
e）当所述车辆进入所述HVAC减小区域之一时，所述控制模块自动地减小所述HVAC系统的能量使用。
2. 根据方案1所述的方法，其中，步骤e）通过如下来进一步限定：所述车辆并不由于其进入到所述HVAC减小区域之一中的缘故而减小所述HVAC系统的能量使用，除非所述车辆自从最近的车辆起动已经行进了预定的最小距离。
3. 根据方案1所述的方法，其中，步骤e）通过如下来进一步限定：所述车辆并不由于其进入到所述HVAC减小区域之一中的缘故而减小所述HVAC系统的能量使用，除非所述车辆自从最近的车辆起动已经行进了预定的最小时间量。
4. 根据方案1所述的方法，其中，步骤d）进一步通过如下来限定：利用与所述控制模块通信的导航系统来确定所述车辆的位置。
5. 根据方案4所述的方法，其中，步骤d）进一步通过如下来限定：所述导航系统利用GPS来确定所述车辆的位置。
6. 根据方案1所述的方法，其中，步骤e）进一步通过如下来限定：当空调正在操作时，所述能量使用的减小包括使制冷剂压缩机的操作停止。
7. 根据方案1所述的方法，其中，步骤e）进一步通过如下来限定：当电加热器正在操作时，所述能量使用的减小包括停止对所述电加热器供电。
8. 根据方案1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是由车辆使用者输入到所述目的地列表上的位置。
9. 根据方案8所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车的先前位置的习得位置。
10. 根据方案1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车的先前位置的习得位置。
11. 根据方案1所述的方法，其中，所述车辆使用电动机来用于车辆推进，并且步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆的电池被充电的先前位置的习得位置。
12. 根据方案1所述的方法，其中，步骤c）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是习得位置，所述习得位置基于所述车辆曾泊车并且所述车辆处于停止的时间段大于预定最小时间量的先前位置。
13. 根据方案1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是由车辆使用者输入到所述目的地列表上的位置；
所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车的先前位置的习得位置；以及
如果所述目的地列表达到了位置的最大可接受数目并且确定了新的习得泊车位置，那么将所述目的地列表上的最老的习得泊车位置从所述目的地列表中移除。
14. 根据方案1所述的方法，其中，步骤b）进一步通过如下来限定：所述HVAC减小区域的大小至少部分基于在所述车辆周围测量到的环境温度。
15. 根据方案1所述的方法，其中，步骤b）进一步通过如下来限定：所述HVAC减小区域的大小至少部分基于所述车辆上的测得太阳载荷。
16. 根据方案1所述的方法，其中，步骤b）进一步通过如下来限定：所述HVAC减小区域的大小至少部分基于所述车辆客舱内的感测温度与所述客舱的期望温度设定之间的差。
17. 根据方案1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置包括与以下各项中的至少一项有关的信息，所述各项为：所述车辆采取的到达所述特定位置的路线、所述车辆到达所述特定位置时的当天时刻、以及所述车辆到达所述特定位置是在一周中的日期；
步骤f）进一步包括：基于所述车辆行进的路线、所述当天时刻和所述一周中的日期中的至少一项来计算去往所述目的地列表上特定位置的概率；以及
步骤e）进一步通过如下来限定：只有在所计算的去往所述特定位置的概率高于预定概率时，当所述车辆进入与所述特定位置对应的所述HVAC减小区域时，自动减小所述HVAC系统的能量使用。
18. 根据方案1所述的方法，其中，步骤b）进一步通过如下来限定：所述HVAC减小区域的每个的大小基于离开所述对应位置的距离。
19. 根据方案1所述的方法，其中，步骤b）进一步通过如下来限定：所述HVAC减小区域的每个的大小基于到所述对应位置的估计行进时间。
20. 根据方案1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车不止一次的先前位置的习得位置。
附图说明
图1是车辆的一部分的示意图； 
图2是相对于HVAC操作的可能的重要道路和地点的示意图；
图3是显示了用于操作HVAC系统以减小HVAC系统所使用的能量的方法的流程图；
图4是显示了添加可使用HVAC能量减小的目的地位置的流程图。
具体实施方式
参照图1，其示意地显示了车辆20的一部分。车辆20可以包括电动机22，所述电动机22可以将扭矩提供给车辆的车轮24，并且可以由电池26来提供电力。车辆还可以包括动力设备28，动力设备28将扭矩提供给车辆的车轮或者对电池26充电，或者实现上述二者。动力设备28可以例如是内燃发动机或者燃料电池。可选地，车辆20可以不包括动力设备28；或者可包括例如内燃发动机的动力设备，但不利用电动机将扭矩提供给车轮24。
可以利用一个或者多个控制模块30来与各种车辆系统通信以及控制各种车辆系统。控制模块可以由本领域技术人员已知的各种类型的电子硬件和软件构成。控制模块30与加热、换气和空调（HVAC）系统32通信，并且可以控制所述系统32的操作。控制模块30还可以与导航系统34和/或者其他类型的电子系统（例如OnStarTM系统）36通信。一般地，控制模块30与可以跟踪车辆20位置的一些类型的系统通信。这可以使用例如全球定位系统（GPS）、蜂窝塔、和/或者某些其他装置，以便确定车辆的位置。控制模块30还可以与各种传感器通信。除了本领域普通技术人员已知的其他传感器之外，这样的传感器可以包括例如：用于测量车辆20行进距离的里程计38、用于测量车辆20周围的环境温度的外部温度传感器40、用于测量车辆20上的太阳载荷（sun load）的太阳载荷传感器42、以及用于测量客舱内的温度的内部温度传感器44。
图2显示了道路系统100的示意图，道路系统100具有人在车中可以行进的各种道路。控制模块存储那些对于HVAC控制而言可能重要的位置。可选地，所述位置可以被远程存储，但是具有允许控制模块获取该信息的通信系统。例如，在地图上由星形指示的近来的电池充电位置102就可以是存储在控制模块内列于目的地列表上的地点。在地图上由八边形指示的近来的泊车位置104可以是存储在控制模块中列于目的地列表上的地点。可以设定有关车辆的停止何时被认为是泊车位置104的规则。例如，对于车辆的停止而言，车辆必需关停达最小时间量（以分钟或小时来测量）才能认定泊车位置104。在地图上由三角形指示的长期泊车位置106可以是存储在控制模块中列于目的地列表上的地点。仅在以下情形时才能设定长期泊车位置106，所述情形为：在所述停车被认为是长期泊车之前，车辆已经保持在该位置处达很长时间，例如至少数日。此外，在地图上由菱形指示的被编程地址108可以是由车辆操作者编程添加到目的地列表上的地点。这允许车辆操作人员设定可以接受减小的HVAC使用的位置，而不用在操作车辆时必需记住对HVAC系统进行调节。目的地列表可以被设定成使得一些地点在特定量的时间之后被从该列表中去掉。这样，不经常（或者再次）访问的地点可以从该列表消除，从而在列表上只留下最相关的地点。但是，被编程地址可以保留在该列表上，而仅习得的（learned）目的地被从列表中去掉。
图2中虚线的大致圆形的区域110是用于减小HVAC使用的区域。也就是说，当车辆进入这些区域110时，用于加热（或者空调）的能量显著减小或者消除（在特定情况下）。关于这些区域110的圆的直径可以是预定的距离——例如大约3公里的半径。此外，该预定的距离可以基于与车辆周围和车辆内的气候相关的各种因素而变化。例如，如果空调正在运行且环境温度非常高和/或太阳载荷非常高，那么所述预定距离可以减小，这是因为车辆内部将更快地被加热。当然，如果相反的情况为真，那么该预定距离可以增加，以实现更大的能量节省。此外，实际客舱温度和车辆乘员所请求的温度（设定点）之间的差可以是调节用于特定HVAC减小区域110的预定距离的因素。除了调节该预定距离之外，或者在调节该预定距离的基础上，HVAC操作中的减小量也可以被调节，以便对不同的环境条件加以考虑。此外，HVAC减小区域的尺寸大小可以基于到达该位置的预期行进时间而不是离开该位置的距离。
现在将参照图1、图2来讨论图3。在车辆20和HVAC系统32起动之后（方框200），旅程的里程计启动（方框202）。可选地，在方框202，可以启动计时器。在方框204，确定旅程的里程计是否已经经过使能距离。可选地，在方框204，确定计时器是否已经经过使能时间。可以基于需要加热或者冷却车辆内部的距离或者时间来预先确定该距离或者时间。该预定距离或时间还可以基于车辆20周围的环境条件而增加或者减小，其中非常高或者非常低的温度都将增加该预定的时间/距离。
如果车辆没有经过使能距离（或者时间），那么重复检查。如果已经经过，则确定车辆20是否在HVAC减小区域110之内（方框208）。如果为否，那么HVAC系统继续正常的HVAC操作（方框206）。如果为真，那么控制模块30将HVAC系统32改变到电力节省（或者关闭）模式。这样，当车辆20在可能的停车地点的预定距离/时间之内时，减小用于HVAC操作的能量。然后，该操作再次检查，以确定车辆20是否仍然在HVAC减小区域的一个之内（方框208）。如果车辆20不在区域110中的一个之内，那么恢复正常的HVAC操作（方框206）。
现在将参照图1、图2来讨论图4，图4显示了一种用于习得可以被添加到目的地列表中的目的地102、104、106从而产生新的（或者替换老的）HVAC减小区域110的方法。当起动车辆20时（方框248），确定所述车辆是否已经处于静止达足够长时间从而将被认为是泊车位置104（方框250）。该确定也可以考虑到车辆20是否曾在该位置充电。可选地，如果例如车辆被关停、驾驶员处的车门被打开、或者驾驶员座位没有人，那么可以没有最小时间量并且可以将该位置认为是泊车位置104。
如果为假，那么该位置将不被添加到目的地列表。如果车辆处于静止达至少预定时间或者满足其他足以被认为是泊车位置104（或者是充电位置102）的准则，那么确定该位置当前是否在目的地列表上（方框252）。如果为真，则不需要添加。可选地，该位置可以被移动到列表上方，以显示其是近来的HVAC减小位置，从而使得在添加新位置时该位置不会被从目的地列表中去掉。如果该位置不在目的地列表上，那么该位置将被添加到该列表（方框254）。然后，围绕该新的目的地位置来添加HVAC减小区域110。
对于方框250，该确定还可以包括用于确定何时应当将泊车位置104添加到目的地列表的其他准则。例如，特定的位置可以只在车辆20已经在该位置泊车两次或者更多次之后被添加到列表中。还可以存在一般性误差因素，从而使得车辆不需要泊车在完全相同的泊车空间内就可以被认为是相同的泊车位置104。例如，在购物商场的泊车场中的不同的泊车空间。其他的准则可以被设定成用于确定何时应当将特定地点添加到目的地列表，所述特定地点确定了HVAC减小区域110将被定位在何处。当然，这些习得的位置可以是除了由车辆操作人员编程到目的地列表上的位置之外的位置。
作为可选，关于目的地列表上的地点，还可以跟踪到达该目的地所采取的路线以及车辆去往该特定地点的当日时刻和一周中的日期。可以不仅基于到特定地点的距离而且基于所采取的路线以及当日时刻和一周中的日期来计算去往列表上特定目的地的概率。如果去往目的地列表上特定地点的概率低于预定阈值，那么即使车辆进入关于该地点的HVAC减小区域，控制模块也可以不将HVAC系统切换到电力减小模式。
尽管详细地描述了本发明的特定实施例，但是熟悉本发明所涉及领域的普通技术人员将认识到由所附权利要求限定的用于实施本发明的各种可选设计和实施例。

Claims (10)

1.一种通过在旅程结束时减少被截留的HVAC能量来增加车辆行程的方法，所述方法包括如下步骤：
a）基于所述车辆在未来可能泊车的位置来确定并保存目的地列表，所述目的地列表能够由所述车辆中的控制模块获取；
b）确定围绕所述目的地列表上每个位置的HVAC减小区域，所述HVAC减小区域能够由所述控制模块获取；
c）在所述车辆移动时操作HVAC系统；
d）相对于所述目的地列表上的位置来跟踪所述车辆的位置；以及
e）当所述车辆进入所述HVAC减小区域之一时，所述控制模块自动地减小所述HVAC系统的能量使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤e）通过如下来进一步限定：所述车辆并不由于其进入到所述HVAC减小区域之一中的缘故而减小所述HVAC系统的能量使用，除非所述车辆自从最近的车辆起动已经行进了预定的最小距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤e）通过如下来进一步限定：所述车辆并不由于其进入到所述HVAC减小区域之一中的缘故而减小所述HVAC系统的能量使用，除非所述车辆自从最近的车辆起动已经行进了预定的最小时间量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤d）进一步通过如下来限定：利用与所述控制模块通信的导航系统来确定所述车辆的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤d）进一步通过如下来限定：所述导航系统利用GPS来确定所述车辆的位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤e）进一步通过如下来限定：当空调正在操作时，所述能量使用的减小包括使制冷剂压缩机的操作停止。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤e）进一步通过如下来限定：当电加热器正在操作时，所述能量使用的减小包括停止对所述电加热器供电。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是由车辆使用者输入到所述目的地列表上的位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车的先前位置的习得位置。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a）进一步通过如下来限定：所述目的地列表上的位置中的至少一个位置是基于所述车辆曾泊车的先前位置的习得位置。
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