CN103770597B - 车辆 - Google Patents

车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN103770597B
CN103770597B CN201310491903.XA CN201310491903A CN103770597B CN 103770597 B CN103770597 B CN 103770597B CN 201310491903 A CN201310491903 A CN 201310491903A CN 103770597 B CN103770597 B CN 103770597B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
coolant
temperature
electric heater
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310491903.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103770597A (zh
Inventor
安吉娜·弗南德·珀拉斯
威廉·大卫·特莱汉
保罗·斯蒂芬·布赖恩
斯科特·詹姆斯·汤普森
韦斯利·伯克曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US201261716075P priority Critical
Priority to US61/716,075 priority
Priority to US13/787,880 priority
Priority to US13/787,880 priority patent/US9631547B2/en
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN103770597A publication Critical patent/CN103770597A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103770597B publication Critical patent/CN103770597B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/034Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from an electric heating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/12Cabin temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/30Engine incoming fluid temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/18Heater

Abstract

本发明公开了一种车辆,所述车辆具有通过对阀的控制而选择的多个冷却液路径。阀系统被构造成根据与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差而将冷却液从发动机引导至热交换器。阀系统还被构造成将冷却液从发动机引导至电加热器,并且响应于热交换器所需要的热量大于电加热器的热能力而请求发动机运转。公开了一种用于控制阀从隔离位置到非隔离位置的改变的方法,在隔离位置,该阀将循环通过电加热器和该阀的冷却液与循环通过发动机的冷却液隔离,在非隔离位置,该阀将冷却液从发动机引导至电加热器。

Description

车辆
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车辆,该车辆用于提供客舱舒适性的PHEV加热模式。
背景技术
[0002] 为了对乘客厢提供舒适性,车辆具有对乘客厢进行加热或冷却的能力。传统的车 辆使用来自发动机的余热作为加热乘客厢的唯一热源。随着纯电动车辆(BEV)的出现,便不 再有任何可用的余热,从而需要加热乘客厢的其他方法。典型的BEV可使用电加热器来预热 乘客厢。类似地,混合动力电动车辆(HEV)遭遇不同的问题,这是因为发动机可能不会经常 运转并产生余热来供加热系统使用。插电式混合动力电动车辆(PHEV)由于在发动机于大部 分时间段内关闭的情况下运转而加剧了这种问题。为了提供最优的燃料经济效益,期望在 不必仅依赖发动机余热的情况下加热乘客厢。
发明内容
[0003] 在示意性实施例中,混合动力车辆包括发动机、电加热器、加热器芯和阀,所述阀 被布置成使冷却液流经发动机和电加热器中的至少一个。该示意性系统还包括控制器,所 述控制器被配置成请求发动机起动,并响应于加热请求而控制阀使冷却液流经发动机和加 热器芯。该示意性系统包括通过控制阀和电加热器而独立于发动机和散热器回路运行电加 热器和电加热回路的能力。该示意性系统可提供稳健的能力,从而尽管某些系统组件发生 故障也能够提供加热。该示出性系统还可提供提高加热乘客厢的有效性的操作模式。
[0004] 公开了一种车辆的实施例,该车辆包括发动机、热交换器或加热器芯、电加热器和 阀系统,所述阀系统被构造成根据与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间 的差而将冷却液从发动机引导至热交换器。与发动机相关联的温度可以是从发动机流出的 冷却液的温度。与热交换器相关联的温度可以是从热交换器流出的冷却液的温度。阀系统 还可被构造成根据与热交换器相关联的温度和与发动机相关联的温度之间的差而将冷却 液从发动机引导至电加热器。阀系统可响应于与发动机相关联的温度和与热交换器相关联 的温度之间的差大于预定阈值而将冷却液从发动机引导至热交换器。电加热器还可被构造 成根据与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差而加热流体。
[0005] 公开了车辆的另一实施例,该车辆包括发动机、热交换器、电加热器和阀系统,所 述热交换器被构造成加热车辆的车舱,所述电加热器被构造成加热用于热交换器的冷却 液,所述阀系统被构造成将冷却液从发动机引导至电加热器,并且响应于热交换器所需要 的热量大于电加热器的热能力而请求发动机运转。阀系统还可被构造成根据与发动机相关 联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差而将冷却液从发动机引导至电加热器。这可 要求与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差大于预定阈值。电加热器 还可被构造为根据与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差而加热流 体。
[0006] 公开了一种方法,所述方法用于在车辆加热系统中控制阀选择性地流体连接冷却 液回路。所述方法包括控制阀从隔离位置到非隔离位置的改变,在隔离位置,该阀将循环通 过电加热器和该阀的冷却液与循环通过发动机的冷却液隔离,在非隔离位置,该阀响应于 与发动机相关联的温度和与热交换器相关联的温度之间的差大于第一阈值,或者响应于热 交换器需要的热量与电加热器的热能力之间的差大于第二阈值,而将冷却液从发动机引导 至电加热器。所述方法还可包括响应于热交换器需要的热量与电加热器的热能力之间的差 大于第二阈值而请求发动机运转。所述方法还可包括响应于电加热器不起作用而控制阀将 冷却液从发动机引导至热交换器。所述方法还可包括根据与发动机相关联的温度和与热交 换器相关联的温度之间的差而控制电加热器,以加热循环通过的冷却液。与发动机相关联 的温度可以是从发动机流出的冷却液的温度。与热交换器相关联的温度可以是从热交换器 流出的冷却液的温度。
[0007]所述方法还可包括响应于被构造成使冷却液循环通过不起作用的热交换器的栗 而控制阀,以将冷却液从发动机引导至热交换器。
[0008]所述方法还可包括响应于测量与不起作用的热交换器相关联的温度的温度传感 器而控制阀,以将冷却液从发动机引导至热交换器。
附图说明
[0009]图1是混合动力车辆的示意性代表;
[0010]图2和图3是实施气候控制策略的车辆组件的示意性代表。
具体实施方式
[0011] IS据要求,在此公开本发明的具体实施例;然而,应该理解,公开的实施例仅仅是 本发明的示例,这些示例可采用各种和可选的形式实施。附图不一定按照比例绘制;可能会 夸大或最小化一些特征,以示出具体组件的细节。因此,在此公开的具体结构和功能性细节 不应该被解释为限制,而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式应用本发明的代 表性基础。
[0012]车辆可具有两个或更多个推进装置,诸如第一推进装置和第二推进装置。例如,如 现有技术中所公知的,车辆可具有发动机和电机、燃料电池和电机或者推进装置的其他组 合。发动机可以是压燃式^火花点火式内燃发动机,或者外燃发动机,并且预期这些发动机 能使用各种燃料。在一个示例中,车辆是混合动力车辆(HEV),另外车辆可具有连接到外部 电网的能力,诸如插电式混合动力电动车辆(pHEV)。在附图中使用该PHEV构造,并使用该 PHEV构造来描述下面的各种实施例;然而,能够预期的是,可利用具有现有技术中公知的其 他推进装置或推进装置的组合的车辆来实施各种实施例。
[0013]插电式混合动力电动车辆(PHEV)包含现有的混合动力电动车辆(HEV)技术的延 伸,其中,,^补偿内燃发动机和至少一个电机,以进一步获得里程增加和车辆排放减少。 PHEV使用谷量比标准混合动力车辆的容量大的电池,且pHEV增添有从电网对电池再充电的 能力,该电网向充电站处的电插座供应电能。这在电驱动模式中以及碳氢化合物/电混合驱 动模式中进一步提高了整体车辆系统运转效率。
[0014]图1不出了 HE V10的动力传动系统构造和控制系统。动力分流式混合动力电动车辆 10可以是并联式混合动力电动车辆。如所示出的HEV构造仅用于示例性目的,而无意限制本 公开,本公开能应用到HEV、PHEV或具有任何适当构造的其他类型的车辆。在这种动力传动 系统的构造中,具有连接到动力传动系统的两个动力源12、14,这两个动力源包括利用行星 齿轮组彼此连接的发动机和发电机子系统的组合以及电驱动系统(电动机、发电机和电池 子系统)。电池子系统是发电机和电动机的能量储存系统。
[0015]改变发电机速度将改变发动机输出的动力在电路径和机械路径之间的分流。与传 统车辆不同的是,在具有动力分流式动力传动系统的车辆10中,发动机16需要发电机扭矩 (通过发动机转速控制产生)或发电机制动扭矩,以通过电路径和机械路径两者(分流模式) 或者通过所有的机械路径(并行模式)将其输出动力传递至动力传动系统,从而进行前进运 动。在利用第二动力源14的运转期间,电机20从电池26获得电能并独立于发动机16而提供 推进,以进行前进和倒车运动。这种运转模式被称为“电驱动”或纯电动模式或者EV模式。 [0016]与传统的动力传动系统不同的是,这种动力分流式动力传动系统的操作整合两个 动力源12、14一起无缝地工作,以在不会超过系统限制(诸如,电池限制)的情况下满足驾驶 员需求同时优化动力传动系统的总效率和总性能。需要在两个动力源之间进行协调控制。 如图1中所示,在这种动力分流式动力传动系统中具有执行协调控制的分级式车辆系统控 制器(VSC) 28。在动力传动系统处于正常条件(没有子系统/组件故障)的情况下,VSC解读驾 驶员需求(例如,PRND和加速或减速需求),然后基于驾驶员需求和动力传动系统限制来确 定车轮24扭矩命令。此外,VSC28确定每个动力源何时需要提供扭矩以及需要提供多少扭矩 以满足驾驶员扭矩需求并达到发动机的运转点(扭矩和转速)。
[0017]在PHEV车辆10构造中,电池26使用插座32能够另外再充电(如虚线所示),所述插 座32连接到电网或其他的外部电源,并可通过电池充电器/转换器30连接到电池26。
[0018]车辆10可以以电动模式(EV模式)运转,在该EV模式下,电池26向电机20提供运转 车辆1 〇的所有动力。除了节省燃料的效益以外,以EV模式运转可通过更低的噪声和更好的 操纵性(例如,更平稳的电动操作,更低的噪声、振动和声振粗糙度(NVH),以及更快的响应) 来提高驾驶舒适性。以EV模式运转还会由于在该模式下车辆的零排放而有益于环境。
[0019] 插电式混合动力电动车辆(PHEV)享有ICE和BEV这两者的特性。PHEV可具有仅由电 机20 (由电池包26供应电能)提供推进的某段驾驶范围。一旦电池包26的电量已经被消耗至 某个水平,便起动发动机16。发动机16可提供推进车辆的动力并对电池包26进行再充电。在 纯电动模式下,发动机I6将不会运转。因为发动机16并不运转,所以将不会有能够用于加热 乘客厢的发动机余热产生。PHEV可响应于乘客的加热需要而起动发动机16。然而,这会妨碍 纯电动运转,并可能会影响燃料经济性和排放。
[0020]在图2中示出了一种可以为PHEV提供乘客厢加热的系统。该系统提供了两个冷却 液加热源。该系统可如传统的ICE车辆中的那样利用来自发动机40的热来加热冷却液。该系 统还可如BEV系统中的那样经电加热器42提供热。具有多个热源使得在正常操作工况期间 具有灵活性以及在故障模式期间具有一定的冗余度。该系统允许来自不同热源的冷却液流 经加热器芯。加热器芯隔离阀(HCIV)44的添加允许乘客厢加热系统选择被加热的冷却液的 源。车辆系统控制器(VSC)模块(图1中的28)可控制该系统的操作。VSC (图1中的28)可基于 乘客的加热请求和加热系统中各个组件的状态来确定加热模式。期望的加热器芯的冷却液 温度由VSC(图1中的2S)产生或者被提供至VSC。为了确保稳健的操作,VSC (图1中的28)可通 过选择适当的操作模式而尝试在控制元件缺失或故障的情况下工作。加热系统的目的是以 尽可能最省油的方式使加热器芯的温度保持在期望的加热器芯冷却液温度。
[0021] 电加热器42可以是正温度系数(PTC)式加热器。PTC加热元件由具有自限温特性的 小陶瓷石制成。这种特性具有快的加热响应时间以及自动改变其瓦数以保持预定温度的能 力。这样,PTC加热器可以是向车舱提供受控制的电热量的较好选择。
[0022] 该系统还可具有辅助水泵46,以强制冷却液流经加热系统。可包括冷却液传感器 48,以测量冷却液的温度。冷却液流经加热器芯50,这使得热量从冷却液被传递给进入乘客 厢的空气。可使用风机52使热量从加热器芯50中的冷却液传递给流经加热器50并进入到乘 客厢中的空气。
[0023] 该系统还可具有水泵54,以强制流体流经发动机40。水泵54可被电驱动或机械驱 动。在某些模式下,水泵54还可强制流体流经加热组件。该系统还可具有散热器56,以使冷 却液中的热散发。该系统还可具有节温器58,以控制冷却液在散热器56和发动机40之间的 流动。该系统还可具有除气瓶(degas bottle) 60,该除气瓶㈤可作为冷却液储藏器,可从冷 却液去除空气,并提供卸压。冷却系统还可包括废气再循环(EGR) G2系统,该EGR62使发动机 的部分废气再流回到发动机气缸。
[0024] 具有多个冷却液路径的系统使得能够根据运转工况而不同地处理冷却液加热。参 照图3,该系统具有多个不同的冷却液路径。纯电加热回路(E0HL) 166包括电加热器142、辅 助水泵(AWP) 146、发动机冷却液温度(ECT)传感器148和加热器芯150。在E0HL166中,电加热 器142加热冷却液。辅助水栗146强制冷却液流经加热器芯150和电加热器142。温度传感器 148测量E0HL166中的冷却液温度,从而可执行控制功能和监控功能。E0HL166可独立于发动 机140和发动机-散热器回路174而运行。
[0025]发动机-散热器回路(ERL) 174为发动机140提供冷却。发动机-散热器回路174可由 传统的发动机冷却组件组成。水泵154可强制冷却液流经ERL174。节温器158可基于冷却液 温度来调节流入发动机140的冷却液流量。冷却液可流经散热器156,以从冷却液散热。该系 统可包括除气瓶160,以从冷却系统去除空气。当冷却液温度低于某个阈值时,节温器158将 不会允许冷却液从散热器156流至发动机140。随着发动机140的运转,发动机140中的冷却 液的温度将升高。在某个温度下,节温器158将会打开并且使冷却液从散热器156流至发动 机140。当节温器158关闭时,冷却液会流经发动机-旁通回路172,而不是流经散热器156。为 了使冷却液流动,必须启动水泵146或154中的一个水栗,以强制冷却液流经该系统。当节温 器158打开时,冷却液流经散热器156,随着热在该散热器156中散发出去,冷却液温度下降。 然后,被冷却的流体流回到发动机140中,并重复该过程。为了控制和监控的目的,可测量发 动机冷却液温度164。
[0026] ERL174和E0HL166可彼此独立地运行。可在特定时间根据每个回路的加热/冷却请 求而在每个回路中实现独立的冷却液温度。加热器芯隔断阀(HCIV) 144的添加能够调整冷 却液的流量。HCIV144可以是改变流经本系统的冷却液流量的电切换阀。HCIV144可以是三 通阀,该三通阀基于启用信号而使一个端口选择性地连接到其他两个端口中的每个端口。 HCIV144可使得冷却液回路被组合为一个更大的冷却液回路。HCIV144可按照这样的方式切 换:允许冷却液从发动机140出口流动至电加热器142入口,从而形成组合加热回路(CHL) 168。
[0027] CHL168允许发动机140和电加热器142这两者来加热冷却液。水泵M4或辅助水泵 146可强制冷却液流经发动机140。当发动机140运转时,热量从发动机140传递给流经发动 机140的冷却液。然后,发动机冷却液可流经HCIV144并流经电加热器142、辅助水栗146和加 热器芯150。冷却液可经由节温器158的壳体而回到发动机140。
[0028] 该系统具有基于多个冷却液回路的可用性而以多种不同的模式操作的能力。例 如,在一种模式下,车辆仅依靠电动力运转。在该模式下,电加热器142可加热冷却液,从而 发动机140便没有必要运转。HCIV144可以以使冷却液在纯电加热回路166中循环的模式设 置。
[0029] 在该模式下,辅助水泵146强制冷却液流经加热器芯150。若需要时,电加热器142 可加热流经该回路的冷却液。利用温度传感器148来测量温度。此外,没有来自发动机140的 冷却液流经加热器芯150。可通过改变电加热器142的输出功率来控制冷却液温度。诸如环 境温度、乘客期望的温度和风机转速的变量可用于调节电加热器142的输出功率。这种布置 的优点之一在于冷却液不必流经发动机140。如果发动机140不运转,则发动机块会比期望 的冷却液温度更冷。在这种条件下使冷却液流经发动机块会使得冷却液通过发动机块而散 热,即,使发动机块加热而使冷却液温度降低。最终效果可能是电加热器142不能提供足够 的热来克服发动机块中的散热。通过将发动机140与加热回路隔离,电加热器142可提供足 够的热来保持期望的冷却液温度,这是因为仅加热在纯电加热回路166中流动的冷却液。
[0030] 在另一实施例中,控制该系统的操作的一种模式可被称为伺机加热模式(0HM)。在 这种模式下,电加热器142可作为主冷却液加热源。当能获得来自发动机140的热时,可根据 机会使用该来自发动机140的热。在这种模式下,不要求发动机140由于气候目的而运转。当 发动机140运转时,使用发动机热来预热冷却液会是比较理想的。因为冷却液从发动机处被 预热,所以使用这种被预热的冷却液比利用电池能量通过电加热器142来加热冷却液更有 效。可基于从发动机140流出的冷却液的温度164来改变电加热器142对冷却液加热所作出 的贡献。在这种模式下,控制器可控制HCIV144,以选择具有最高温度的冷却液源。根据当前 运转条件,控制器可在电加热器142和发动机140之间选择作为被加热的冷却液的源。
[0031] 在0HM下,控制器可基于每个回路中的冷却液温度来选择回路进行操作。在回路之 间进行切换的一个条件可以是确定哪个回路可向电加热器142提供最高温度的冷却液。该 系统可利用温度传感器170来确定从加热器芯150流出的冷却液的温度,或者可利用基于模 型而进行的估计来确定从加热器芯150流出的冷却液的温度。然后,可将该温度与估计或测 量的从发动机流出的冷却液的温度164比较。然后,控制器可选择这些温度中的最高温度, 以确定加热系统应该在哪个回路中进行操作。利用这些温度中的最高温度能够减少电加热 器142进一步加热冷却液所需要的能量。
[0032] 仅当发动机140运转时,伺机加热模式期间在组合加热回路168中的运作才可行。 在这种模式下,没有必要利用电加热器142对冷却液加热进行补充。如果来自发动机140的 冷却液的温度足够热,则该系统便没有必要使用电加热器142。在OHM下,如果当前发动机 140关闭,则控制器可能不会请求开启发动机140。在OHM下,在发动机140已经关闭之后该系 统可能会保持组合加热回路持续一些时间。
[0033] 在0HM下的操作通常会在由电加热器142提供热的纯电加热回路166中开始。如果 发动机冷却液温度164大于加热器芯输出温度170,则会激活组合加热回路。在转换至组合 加热回路之后,电加热器输出功率会被限制。限制电加热器输出功率的决定可取决于发动 机是否运转或者车辆是否处于电量保持模式。该系统可基于车辆乘客的加热需求来确定冷 却液的目标温度。当发动机冷却液温度164超过冷却液目标温度时,便不需要电加热器142 进行加热。当发动机冷却液温度164下降至低于加热器芯输出温度170时,该系统会转换回 到纯电加热回路166。可设置滞后,以防止模式之间过度循环。电加热器还可对由发动机发 生的热量进行补充。
[0034] 在omrf,当存在某些故障时,该系统可继续操作。各个量可由控制器测量到或者 由其他控制器传送。当缺少或不知道冷却液目标温度时,控制器可产生其自己的冷却液目 标温度。如果缺少或不能获得风机气流,则系统可默认最大气流设置。如果缺少或者不能获 得车舱温度,则可使用默认的车舱温度标准。如果缺少或不能获得周围环境的空气温度,则 系统可推断周围环境的空气温度。
[0035]另一种可能的操作模式可以是强制混合加热模式(FHHM) AHHM可使用发动机140 和电加热器142这两者来加热冷却液。冷却液在流经发动机140时被加热,且电加热器142可 将额外的热量添加到冷却液。当在加热器芯150中消散的热大于电加热器142输出的热时, 可进入这种模式。即,电加热器142不能跟上加热器芯150的热需求。在这种情况下,电加热 器142不能将冷却液加热至足够的温度来满足乘客厢的加热需求。
[0036] 在加热器芯150的输出处估计或测量冷却液温度170可有助于确定这种情况。此 外,还可使用关于电加热器142的能力的信息。还可使用发动机出口处的实际的冷却液温度 或估计的冷却液温度164来确定如何以这种模式操作。一旦系统确定了电加热器142不能满 足加热器芯150的需求,该系统可请求起动发动机140以提供被加热的冷却液。在极其寒冷 的天气条件期间可能会频繁地发生这种模式。为了在乘客厢中提供期望的加热程度,有必 要超越控制(override)任何驾驶员选择的模式(诸如纯电动)。
[0037] 在强制混合加热模式下,可根据加热需求而在需要时起动和停止发动机140。可起 动发动机140,并可选择组合加热回路168。随着发动机140的运转,冷却液温度将上升。当冷 却液温度已经超过冷却液目标温度一定量时,便不再需要发动机140来进行冷却液加热。然 后,可关闭发动机140OHCIV144可保持在组合加热回路直到发动机冷却液温度164已经下降 至低于加热器芯输出温度170为止。当发动机冷却液温度164已经下降至低于加热器芯输出 温度170时,HCIV144可被切换至纯电加热回路166。一旦发动机140关闭,电加热器142便可 用于使冷却液温度保持在期望的加热器芯冷却液温度。如果电加热器142不能使冷却液温 度保持在期望的加热器芯冷却液温度,则发动机140便会被再次开启并且HCIV144会被切换 至组合加热回路168。如必要时这可重复执行,以使温度保持在期望的加热器芯冷却液温 度。
[0038] 针对于加热系统中的某些故障,也可进入FHHM。当HCIV144、辅助水栗146、电加热 器142或冷却液温度传感器148停止运转时,使用组合加热回路可能是有利的。
[0039] 如果电加热器142停止工作,则电加热器142不能加热电加热回路166中的流体。在 这种情况下,可期望通过将HCIV144切换至组合加热回路168而切换至组合加热回路168。这 允许从发动机140加热的冷却液流经加热器芯150。因为在电加热器142故障时加热能力不 会完全丧失,所以这会提供一些冗余度。此外,该系统可要求发动机140运转,以产生热。 [0040]在电加热器142出现故障的情况下,强制混合加热模式可以以较高的频率循环地 使发动机140开启和关闭。发动机140可保持运转,以使冷却液温度升高至高于期望的加热 器芯冷却液温度。在高于期望的加热器芯冷却液温度时,发动机140可关闭。一旦友动机140 关闭,冷却液温度便会开始下降并最终下降至低于期望的加热器芯冷却液温度。如果电加 热器142不能向冷却液提供热量,则冷却液温度将以更快的速度下降。由于这个原因,可能 会要求发动机140更快开启。系统可得知关于电加热器142故障的信息,并且可利用关于电 加热器142故障的信息,以改变操作。如果电加热器142己经停止工作,则系统可经由 HCIV144来选择激活不同的加热回路。
[0041] 如果辅助水栗146故障,则不能使流体流经纯电加热回路166。在这种情况下,可期 望通过切换HCVI144而切换至组合加热回路168。这样,可利用水泵154来泵送流体流经发动 机散热器156和电加热器166回路。水栗154可能会需要关于辅助水泵146故障的信息,从而 可增大水泵154的转速以补偿出现故障的辅助水泵146。
[0042] 如果加热器回路中的冷却液温度传感器148停止工作,则系统不能知晓电加热回 路166中的温度。在这种情况下,系统可利用电加热器142以预定的最大加热能力在纯电加 热回路166中运行。因为从温度传感器148不能获得反馈,所以可以以开环控制模式来设置 该系统。该系统还可被切换至组合加热回路166,并且可使用发动机温度传感器测量结果 164〇
[0043] 如果HCIV144停止工作,则故障检测可指示阀的故障位置。可利用所指示的位置, 且系统可在那种模式下尽其最大的能力进行操作。可设置警告灯和诊断故障代码以指示故 障。因为故障,加热系统不能按照所期望的执行。
[0044] 该系统还可包含冷发动机锁止(CEL0,Cold Engine Lock Out)特性。CEL0特性可 禁止风机操作,直到冷却液己经达到某个阈值为止。系统可要求发动机开启以协助加热冷 却液。一旦冷却液已经达到某个阈值,便可增大风机转速,以允许热风流入到乘客厢中。 [0045]无论乘客厢中何时请求加热,都可使辅助水栗146运转。如果没有加热请求,则不 必开启辅助水栗146。类似地,仅当发动机140运转时,才需要开启发动机-散热器回路174中 的水泵154。当在组合加热回路168中进行运行时,也可请求开启水泵154。
[0046]虽然上面描述了示例性实施例,但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可 能的形式。相反,在说明书中所使用的词语是描述性词语而非限定,应该理解,在不脱离本 公开的精神和范围的情况下,可进行各种改变。此外,可组合多个实施例的特征以形成本发 明的进一步实施例。

Claims (4)

1. 一种车辆,包括: 发动机; 冷却液回路,包括电加热器和加热器芯; 阀系统,被构造成将冷却液选择性地从发动机引导至冷却液回路,并且响应于加热器 芯所需要的热大于电加热器的热能力,操作阀系统而将冷却液从发动机引导至7令却'液回 路,并且请求发动机运转。
2. 根据权利要求1所述的车辆,其中,阀系统还被构造成根据与发动机相关联的温度和 与加热器芯相关联的温度之间的差而将冷却液从发动机引导至冷却液回路。
3. 根据权利要求2所述的车辆,其中,与发动机相关联的温度和与加热器芯相关联的温 度之间的差大于预定的阈值。
4. 根据权利要求1所述的车辆,其中,阀系统还被构造成根据与发动机相关联的温度和 与加热器芯相关联的温度之间的差而操作电加热器加热冷却液。
CN201310491903.XA 2012-10-19 2013-10-18 车辆 Active CN103770597B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261716075P true 2012-10-19 2012-10-19
US61/716,075 2012-10-19
US13/787,880 2013-03-07
US13/787,880 US9631547B2 (en) 2012-10-19 2013-03-07 PHEV heating modes to provide cabin comfort

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103770597A CN103770597A (zh) 2014-05-07
CN103770597B true CN103770597B (zh) 2018-06-01

Family

ID=50484193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310491903.XA Active CN103770597B (zh) 2012-10-19 2013-10-18 车辆

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9631547B2 (zh)
CN (1) CN103770597B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10207567B2 (en) * 2012-10-19 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Heater core isolation valve position detection
JP5761240B2 (ja) * 2013-03-21 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車の制御装置
DE102013006155A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-16 Audi Ag Heizsystem und Verfahren zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums eines eine Brennkraftmaschine aufweisenden Fahrzeugs
JP6024584B2 (ja) 2013-04-19 2016-11-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP6119546B2 (ja) * 2013-10-09 2017-04-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
KR101566735B1 (ko) * 2013-12-05 2015-11-06 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 실내 난방 방법 및 장치
US9403528B2 (en) 2014-07-18 2016-08-02 Ford Global Technologies, Llc Method and assembly for directing power within an electrified vehicle
CN104691275B (zh) * 2015-01-09 2017-02-22 奇瑞汽车股份有限公司 混合动力汽车的供暖方法及系统
JP6414471B2 (ja) * 2015-01-13 2018-10-31 株式会社デンソー 車両空調制御装置
JP6225949B2 (ja) * 2015-06-23 2017-11-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
KR101724874B1 (ko) * 2015-07-20 2017-04-07 현대자동차주식회사 운전자 선택 방식 신속난방제어방법 및 친환경 차량
CN105291764B (zh) * 2015-10-19 2017-11-14 郑州宇通客车股份有限公司 一种混合动力车辆及其独立水暖系统及相关的控制方法
CN105882355A (zh) * 2016-06-30 2016-08-24 山东文捷智能动力有限公司 低速混合动力汽车加热系统
US20180029444A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Ford Global Technologies, Llc System and method for control of electric vehicle heater
US20180029443A1 (en) * 2016-07-26 2018-02-01 Ford Global Technologies, Llc System for multi-zone vehicle heating
US10774919B2 (en) * 2016-12-16 2020-09-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving driveline efficiencies of electrified vehicles
DE102017219736A1 (de) * 2017-11-07 2019-05-09 Audi Ag Ladesäule für ein Elektrofahrzeug und Elektrofahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994011212A1 (de) * 1992-11-13 1994-05-26 Behr Gmbh & Co. Einrichtung zum kühlen von antriebskomponenten und zum heizen eines fahrgastraumes eines elektrofahrzeugs
US5752655A (en) * 1994-08-04 1998-05-19 Nippondenso Co., Ltd. Automotive air-conditioning apparatus with combustion heater
US6213233B1 (en) * 1998-04-07 2001-04-10 The Swatch Group Management Services Ag System for cooling drive units and for heating the inner space of a hybrid vehicle
CN102101426A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 上海汽车集团股份有限公司 汽车空调及其控制方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3626148A (en) * 1969-05-26 1971-12-07 Walter J Woytowich Electric engine coolant heater
DE3215802A1 (de) * 1982-04-28 1983-11-03 Bayerische Motoren Werke Ag Schaltanordnung fuer eine elektrische zusatzheizung in kraftfahrzeugen
JPS6183420A (en) * 1984-09-29 1986-04-28 Nissan Motor Co Ltd Evaporative cooling apparatus of internal-combustion engine for car
US4591691A (en) * 1984-10-29 1986-05-27 Badali Edward A Auxiliary electric heating system for internal combustion engine powered vehicles
US4744336A (en) * 1987-08-03 1988-05-17 Chrysler Motors Corporation Servo type cooling system valve
US4744335A (en) * 1987-08-03 1988-05-17 Chrysler Motors Corporation Servo type cooling system control
DE3730598C2 (zh) * 1987-09-11 1992-08-27 Fa. J. Eberspaecher, 7300 Esslingen, De
US5012070A (en) * 1989-05-25 1991-04-30 Durkin-Reed, Inc. Vehicle preheating system using existing vehicle heating system
DE59204511D1 (de) * 1991-03-19 1996-01-11 Behr Gmbh & Co Verfahren zur kühlung von antriebskomponenten und zur heizung eines fahrgastraumes eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines elektromobils, und einrichtung zur durchführung des verfahrens.
KR940010453A (ko) * 1992-10-01 1994-05-26 가나이 쯔도무 전기 자동차의 냉각 시스템 및 이것에 이용되는 전기 모터
JP3044975B2 (ja) * 1992-12-10 2000-05-22 トヨタ自動車株式会社 電気自動車のバッテリ加温装置
US6032869A (en) * 1996-04-03 2000-03-07 Denso Corporation Heating apparatus for vehicle
US6178292B1 (en) * 1997-02-06 2001-01-23 Denso Corporation Core unit of heat exchanger having electric heater
US6010076A (en) * 1997-08-26 2000-01-04 Winik; Charles David Heater core enhancer for use in warming up an automobile
DE19860252C1 (de) * 1998-12-24 2000-07-27 Daimler Chrysler Ag Heizeinrichtung für Fahrzeuge
JP2000335230A (ja) * 1999-03-24 2000-12-05 Tgk Co Ltd 車両用暖房装置
DE19954327B4 (de) * 1999-11-11 2005-07-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Transport von in einem Kraftfahrzeug entstehender Wärmeenergie
US6598671B1 (en) * 1999-12-29 2003-07-29 General Motors Corporation Hybrid heating system and method for vehicles
US6607142B1 (en) * 2000-11-02 2003-08-19 Ford Motor Company Electric coolant pump control strategy for hybrid electric vehicles
US6595165B2 (en) * 2000-11-06 2003-07-22 Joseph Fishman Electronically controlled thermostat
CA2325168A1 (en) * 2000-11-06 2002-05-06 Joseph Fishman Electronically controlled thermostat
US6713729B2 (en) * 2001-03-12 2004-03-30 Denso Corporation Electric load control system and vehicle air-conditioning system having the same
US6904752B2 (en) * 2001-11-30 2005-06-14 Delphi Technologies, Inc. Engine cylinder deactivation to improve the performance of exhaust emission control systems
US6616059B2 (en) * 2002-01-04 2003-09-09 Visteon Global Technologies, Inc. Hybrid vehicle powertrain thermal management system and method for cabin heating and engine warm up
DE60300058T2 (de) * 2002-03-18 2006-02-23 Denso Corp., Kariya Kraftfahrzeug-Klimatisierungssystem
JP3757892B2 (ja) * 2002-04-03 2006-03-22 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車輌用温水式蓄熱装置
US6889762B2 (en) * 2002-04-29 2005-05-10 Bergstrom, Inc. Vehicle air conditioning and heating system providing engine on and engine off operation
US7380586B2 (en) * 2004-05-10 2008-06-03 Bsst Llc Climate control system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
JP2006083720A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Honda Motor Co Ltd コジェネレーション装置
US20060272605A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Kenneth Wright Electric coolant heater assembly
US8181610B2 (en) * 2006-05-08 2012-05-22 Magna Powertrain, Inc. Vehicle cooling system with directed flows
JP4755572B2 (ja) * 2006-11-28 2011-08-24 カルソニックカンセイ株式会社 車両用蓄熱システム
JP4325669B2 (ja) * 2006-12-26 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両用空調装置
US20090179080A1 (en) * 2008-01-10 2009-07-16 Glacier Bay, Inc. HVAC system
JP4522458B2 (ja) * 2008-03-04 2010-08-11 トヨタ自動車株式会社 車両用暖房装置
US9849753B2 (en) * 2008-05-16 2017-12-26 GM Global Technology Operations LLC Heating system for an automotive vehicle
JP2010012970A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Mitsuba Corp 電気自動車
WO2011108067A1 (ja) * 2010-03-01 2011-09-09 トヨタ自動車 株式会社 車両の制御装置
US8336319B2 (en) * 2010-06-04 2012-12-25 Tesla Motors, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
EP2407328B1 (de) * 2010-07-16 2012-10-17 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung
KR101144078B1 (ko) * 2010-08-26 2012-05-23 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법
KR20120051826A (ko) * 2010-11-15 2012-05-23 기아자동차주식회사 냉각수 폐열을 이용하는 연료전지 자동차의 난방시스템
GB2486709B (en) * 2010-12-23 2017-10-11 Jaguar Land Rover Ltd Hybrid electric vehicle controller and method of controlling a hybrid electric vehicle
US8459389B2 (en) * 2010-12-30 2013-06-11 Hyundai Motor Company Integrated pump, coolant flow control and heat exchange device
US20120168138A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Hyundai Motor Company Integrated pump, coolant flow control and heat exchange device
US8806882B2 (en) * 2011-02-25 2014-08-19 Alliance for Substainable Energy, LLC Parallel integrated thermal management

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994011212A1 (de) * 1992-11-13 1994-05-26 Behr Gmbh & Co. Einrichtung zum kühlen von antriebskomponenten und zum heizen eines fahrgastraumes eines elektrofahrzeugs
US5752655A (en) * 1994-08-04 1998-05-19 Nippondenso Co., Ltd. Automotive air-conditioning apparatus with combustion heater
US6213233B1 (en) * 1998-04-07 2001-04-10 The Swatch Group Management Services Ag System for cooling drive units and for heating the inner space of a hybrid vehicle
CN102101426A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 上海汽车集团股份有限公司 汽车空调及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103770597A (zh) 2014-05-07
US9631547B2 (en) 2017-04-25
US20140109872A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180354339A1 (en) Electric vehicle thermal management system
US8774999B2 (en) Air-conditioning control device for electric vehicle
CN105539155B (zh) 混合动力车辆
US9987944B2 (en) Electric vehicle opportunistic charging systems and methods
US7937195B2 (en) System for managing a power source in a vehicle
EP2205458B1 (en) Hybrid system control apparatus and hybrid system control method
US9321463B2 (en) Regenerative braking apparatus for electric vehicle
CA2564280C (en) Heating control system for vehicle
CN101456416B (zh) 用于插入式混合电动车的充电损耗能量管理策略
US8571735B2 (en) Warm-up method for hybrid-type construction machine and hybrid-type construction machine
CN104192016B (zh) 控制装置
JP3809824B2 (ja) ハイブリッド車
US9873350B2 (en) Hybrid vehicle and method of conditioning a vehicle battery
US6664651B1 (en) Engine on idle arbitration for a hybrid electric vehicle
US6336063B1 (en) Method and arrangement in a hybrid vehicle for improving battery state-of-charge control and minimizing driver perceptible disturbances
JP4631652B2 (ja) 冷却システムおよびその制御方法並びに自動車
US6163135A (en) Apparatus for controlling state of charge/discharge of hybrid car and method for controlling state of charge/discharge of hybrid car
US6607142B1 (en) Electric coolant pump control strategy for hybrid electric vehicles
CN100485173C (zh) 冷却系统
EP1876081B1 (en) Motor lock prevention control for hybrid vehicle
KR101013838B1 (ko) 하이브리드 차량의 아이들 스탑 진입 제어 방법
US6500089B2 (en) Method and arrangement in a hybrid vehicle for maximizing efficiency by operating the engine at sub-optimum conditions
US7946951B2 (en) Vehicle, driving apparatus and control method of both
US8387572B2 (en) Auxiliary pump scheme for a cooling system in a hybrid-electric vehicle
EP1750962B1 (en) Hybrid vehicle and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant