CN103921738A - 车辆的外部空气温度校正 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了车辆的外部空气温度校正。提供了用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆的方法、控制系统以及车辆。一种方法包括采用控制模块存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及RESS的冷却循环，以及当指示RESS的冷却循环时，采用选定的OAT控制车辆。控制系统和车辆包括配置成执行该方法的控制模块。

Description

车辆的外部空气温度校正
技术领域
技术领域通常涉及电动车辆，并且更具体地涉及在电动车辆中外部空气温度数据的使用。
背景技术
某些车辆、特别是电动车辆和混合电动车辆具有诸如电池的可再充电能量存储系统（RESS）。通常期望将RESS的温度维持在一定限值内。可以通过连续监控与RESS相关联的电压值和电流值、并且通过当RESS温度达到RESS温度上限或下限时热调节RESS来维持RESS温度。典型的RESS调节循环可以在外部空气温度传感器的区域中排出热量，这可以导致不准确的外部空气温度测量。
因此，想要提供使用外部空气温度测量控制车辆的改进方法。此外，想要提供用于车辆的这种控制的改进设备。另外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，通过后续的详细描述和所附权利要求，本发明的其他想要的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
提供一种方法用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆。在一个实施例中，该方法包括采用控制模块存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）和RESS的冷却循环，并且当指示RESS的冷却循环时，采用选定的OAT控制车辆。
提供了一种控制系统用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆。在一个实施例中，控制系统包括外部空气温度（OAT）传感器和控制模块。控制模块具有控制逻辑，该控制逻辑配置成存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及RESS的冷却循环，并且当指示RESS的冷却循环时，采用选定的OAT控制车辆。
提供了一种车辆。在一个实施例中，该车辆包括外部空气温度（OAT）传感器，可再充电能量存储系统（RESS），以及控制模块。该控制模块具有控制逻辑，该控制逻辑配置成存储基于来自OTA传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及RESS的冷却循环。进一步配置控制逻辑以当指示RESS的冷却循环时采用选定的OAT控制车辆。
方案1. 一种用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆的方法，所述方法包括：
采用控制模块存储选定的外部空气温度（OAT）和所述RESS的冷却循环，所述选定的OAT基于来自OAT传感器的数据；以及
当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
方案2. 根据方案1所述的方法，其中，控制车辆进一步包括：当所述车辆处于充电模式和停车模式之一时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
方案3. 根据方案2所述的方法，其中，存储所述选定的OAT进一步包括：当未指示所述RESS的冷却循环时，将来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据存储作为所述选定的OAT。
方案4. 根据方案3所述的方法，其中，存储选定的OAT进一步包括：当请求所述RESS的活动冷却循环时，将来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据存储作为所述选定的OAT。
方案5. 根据方案3所述的方法，其中，存储选定的OAT进一步包括：当探测到指示活动冷却请求的电信号时，存储来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据。
方案6. 根据方案1所述的方法，进一步包括：当所述RESS的冷却循环结束时，启动降温计时器；以及其中，控制被指示的所述RESS的冷却循环包括：当所述冷却循环和所述降温计时器之一活动时，基于所述选定的OAT控制所述车辆。
方案7. 根据方案6所述的方法，其中，控制车辆进一步包括：当所述车辆处于充电模式和停车模式之一、所述冷却循环停止、以及所述降温计时器停止时，控制所述车辆。
方案8. 一种用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆的控制系统，所述控制系统包括：
外部空气温度（OAT）传感器；以及
控制模块，所述控制模块：
     存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及所述RESS的冷却循环；以及
      当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
方案9. 根据方案8所述的控制系统，其中，当所述车辆处于充电模式和停车模式之一时，控制逻辑基于所述选定的OAT控制所述车辆。
方案10. 根据方案9所述的控制系统，其中，当并未指示所述RESS的冷却循环时，所述控制逻辑存储来自所述OAT传感器的数据作为所述选定的OAT。
方案11. 根据方案10所述的控制系统，其中，当请求所述RESS的活动冷却循环时，所述控制逻辑存储来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据作为所述选定的OAT。
方案12. 根据方案8所述的控制系统，其中，当所述RESS的冷却循环结束时，控制逻辑启动降温计时器，以及其中，当所述冷却循环和降温计时器之一是活动时，指示所述RESS的冷却循环。
方案13. 根据方案12所述的控制系统，其中，当所述车辆处于充电模式和停车模式之一、所述冷却循环停止、以及所述降温计时器停止时，所述控制逻辑存储来自所述OAT传感器的数据作为所述选定的OAT。
方案14. 根据方案8所述的控制系统，进一步包括：布置靠近所述OAT传感器的热交换器，其中，所述热交换器被联接用于与所述RESS系统热连通。
方案15. 一种车辆，包括：
外部空气温度（OAT）传感器；
可再充电能量存储系统（RESS）；以及
控制模块，其具有控制逻辑，所述控制逻辑：
      存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及所述RESS的冷却循环；以及
      当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
方案16. 根据方案15所述的车辆，其中，当所述车辆处于充电模式和停车模式之一时，所述控制逻辑基于所述选定的OAT控制所述车辆。
方案17. 根据方案16所述的车辆，其中，当请求所述RESS的冷却循环时，所述控制逻辑存储来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据作为所述选定的OAT。
方案18. 根据方案15所述的车辆，其中，当所述RESS的冷却循环结束时，所述控制逻辑启动降温计时器；以及其中，当所述冷却循环和降温计时器之一是活动时，基于所述选定的OAT控制所述车辆。
方案19. 根据方案15所述的车辆，进一步包括热交换器，所述热交换器布置靠近所述OAT传感器，并且被联接用于与所述RESS系统热连通。
方案20. 根据方案19所述的车辆，进一步包括前饰板，并且其中，所述热交换器是布置在所述前饰板中的冷凝器，以及其中，所述OAT传感器布置在所述前饰板中。
附图说明
下文中将结合以下附图描述示例性实施例，其中，相同的附图标记指代相同元件，以及其中：
图1 是根据实施例的包括控制模块的车辆的简化方块图；
图2 是根据实施例的温度随时间变化的示意图；
图3 是根据实施例的方法的流程图；以及
图4 是根据实施例的方法的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的并且没有意图限制应用和用途。此外，没有意图受到在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中所提出的明示或者暗示的理论的约束。
图1示出了根据示例性实施例的车辆100或汽车。如下面更详细描述的，配置车辆100以热调节车辆100的可再充电能量存储系统（RESS）。
车辆100包括底盘112、本体114、四个车轮116和电子控制系统118。本体114布置在底盘112上并且基本上包围了车辆100的其他部件。本体114和底盘112可以联合形成框架并且可以限定前面部分117。前面部分117可以包括保险杠、前面端面板、格栅、头灯以及不偏离本公开内容范围的其他部件。在所提供的示例中，前面部分117是前饰板（front fascia）。车轮116每一个都在靠近本体114的相应拐角附近可旋转地联接至底盘112。
在图1所示的示例性实施例中，车辆100是混合电动车辆（HEV），并且进一步包括致动器组件120、外部空气温度（OAT）传感器121、RESS 122、RESS控制系统124、控制模块125、功率逆变器组件（或逆变器）126、RESS冷凝器127和散热器128。致动器组件120包括至少一个推进系统129、燃烧发动机130和电动机/发电机（或马达）132。推进系统129安装在底盘112上并且驱动车轮116。如本领域技术人员将知晓的，电动机132在其中包括传动装置，并且尽管未示出，也包括定子组件（包括导电线圈）、转子组件（包括铁磁核心）、以及冷却流体或冷却剂。电动机132内的定子组件和/或转子组件可以包括多个电磁极，如通常所理解的。在一些实施例中，车辆100是纯电动车辆，并且省略了燃烧发动机130。
仍然参照图1，燃烧发动机130和电动机132集成使得一个或者两者通过一个或多个驱动轴134机械地联接至车轮116中的至少一些。在一个实施例中，车辆100是“串联HEV”，其中，燃烧发动机130不是直接联接至传动装置，而是联接至用于向电动机132供电的发电机（未示出）。在另一实施例中，车辆100是“并联HEV”，其中燃烧发动机130例如通过使电动机132的转子旋转地联接至燃烧发动机130的驱动轴而直接联接至传动装置。在某些其他实施例中，车辆100可以包括不具有燃烧发动机130的纯电动车辆。
OAT传感器121向车辆的系统提供数据以指示外部空气的温度。在所提供的实施例中，OAT传感器121布置在车辆100的前面部分117中。可以基于来自OAT传感器121的OAT信号而操作发动机110和/或传动系统111的车辆系统。在所提供的实施例中，OAT信号用于确定当车辆处于“停车（off power）”或“充电”模式（在这里车辆并非处于“驾驶”模式）下时何时“唤醒”车辆。当车辆并未充电并且点火钥匙或其他驾驶员授权装置指示车辆的系统并未处于使用中时，诸如当车辆100在工作日期间存储在停车场时，车辆100处于停车模式下。当车辆100被联接用于采用诸如车库里的充电站的电源充电时，车辆100处于充电模式下。当点火钥匙或其他驾驶员授权装置指示将要驾驶车辆时，车辆100处于驾驶模式下。通过提供电能以控制模块以便执行各种任务来唤醒车辆。例如，可以基于OAT信号在不同时间间隔处唤醒车辆以确定当车辆处于停车模式下时何时开始热调节RESS122。
取决于OAT传感器121的附加系统可以包括控制系统和/或诊断系统。示例的依赖OAT的车辆系统是：蒸发喷射控制（EVAP）系统；发动机冷却剂温度合理性（ECTR）系统；高端冷却剂合理性（HSCR）系统；加热、通风和空气调节（HVAC）系统；喷射或开始注射（SOI）系统；辅助泵控制系统；混合车辆系统；曲轴箱强制通风（PCV）系统等等。OAT信息可以提供至动力系、本体、和底盘控制模块，在这里OAT信息可以用于预调节、车辆启动、发动机循环状况等等。OAT信息可以用于确定燃料质量，用于EGR控制、用于推动控制、用于估算吹灰（soot）负载等等。
RESS 122电连接至逆变器126。在一个实施例中，RESS 122安装在底盘112上。在一个这种实施例中，RESS 122布置在车辆的驾驶舱内。在另一实施例中，RESS 122布置在车辆的驾驶舱下方。RESS 122可以包括具有一组电池单元的可再充电电池。在一个实施例中，RESS 122包括锂铁磷酸盐电池，诸如纳米磷酸盐锂铁电池。RESS 122和推进系统129一起提供了驱动系统以推进车辆100。如以下详述的，由RESS控制系统124热调节RESS 122。
如图1所描绘的，RESS控制系统124包括热调节系统138和传感器阵列142。RESS控制系统124联接至RESS 122，并且至少方便对RESS 122的控制。此外，尽管未示出，RESS控制系统124（和/或其一个或多个部件）可以与电子控制系统118集成一体并且也可以包括一个或多个电源。
传感器阵列142包括提供适合用于处理并且用于热调节RESS 122的测量的信号和/或信息的一个或多个RESS传感器147。
热调节系统138包括与用于冷却RESS 122的RESS冷凝器127联接的压缩机。在所提供的示例中，RESS冷凝器127布置在靠近OAT传感器121的车辆100的前面部分117中。
如本文中所使用的，术语模块和/或装置是指提供所描述功能的专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行了一个或多个软件或固件程序的处理器（公用、专用或群组）以及存储器、组合逻辑电路和/或其他合适的部件。在所提供的示例中，控制模块125执行在本文所描述的方法的任务，诸如结合图3至图4在下面描述的方法400和500的任务。
存储器156可以是任何类型的合适的存储器。这将包括诸如SDRAM的各种类型的动态随机访问存储器（DRAM）、各种类型静态RAM（SRAM）、以及各种类型的非易失性存储器（PROM、EPROM和闪存）。总线162用于在控制模块125的各个部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。在一些实施例中，存储器156存储了上述程序164以及OAT传感器121的一个或多个存储数值166以在RESS 122的再调节期间使用。在某些示例中，存储器156与处理器154位于相同的计算机芯片上和/或与处理器154共同定位。
接口158允许与控制模块125通信，例如来自系统驱动器和/或其他计算机系统，并且可以使用任何合适的方法和设备实施。接口158可以包括一个或多个网络接口以与其他系统或部件通信。接口158也可以包括一个或多个网络接口以与技术员通信，和/或一个或多个存储接口以连接至诸如存储装置160的存储设备。
存储装置160可以是任何类型的存储设备，包括直接访问存储装置，诸如硬盘驱动器、闪存系统和光盘驱动器。在一个示例性实施例中，存储装置160包括程序产品，存储器156可以从程序产品接收执行了本公开内容的一个或多个方法的一个或多个实施例的程序164，诸如在下面进一步描述的图3至图4的方法400和500的步骤。在另一示例性实施例中，程序产品可以直接存储在存储器156和/或盘（例如盘168）中和/或以其它方式可由存储器156和/或盘（例如盘168）访问，诸如下面被提及的。
总线162可以是连接计算机系统和部件的任何合适的物理或逻辑机构。这包括但不限于直接硬件布线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间，程序164存储在存储器156中并且由处理器154执行。
热调节系统138热调节RESS 122。具体地，热调节系统138利用加热和冷却技术，如适当的，以用于加热或冷却RESS 122。选择加热和冷却技术以便实现RESS 122的期望的加热或冷却而同时优化能效。例如，热调节系统138可以包括与用于冷却RESS 122的RESS冷凝器127联接的压缩机。
现在参照图2，图表300示出了在电池电动车辆中通过OAT传感器121测量的随时间312变化的温度310。图表300示出了与图3和图4的操作相关联的计时的示例。当车辆100处于停车模式或充电模式时，在RESS 122的冷却循环开始之后测量时间312。热调节系统138内制冷剂的压力314指示了活动冷却循环316，在该活动冷却循环316期间热调节系统138的制冷剂压缩机是运行的。初始温度320大致等于真实OAT。在一些实施例中，在初始温度320下捕捉选定的OAT以由图4的操作使用，这将在下面被描述。
在整个活动冷却循环316中，热调节系统138的冷凝器排出热量至车辆的前面部分117。当车辆100处于驾驶模式下时，排出的热量通常由当车辆移动时流过前面部分117的空气所带走。当车辆处于停车模式或充电模式下时，如图2，排出的热量保留在前面部分117中。因此，在OAT传感器121处测得的温度310在活动冷却循环316期间上升。在图2提供的示例中，由OAT传感器121测得的温度310在冷却循环316期间上升了大于9.5摄氏度。在一些实施例中，在活动冷却循环期间使用选定的OAT，这将在下面描述。
当活动冷却循环316结束时，降温时间段324开始。前面部分117中的热空气随着与围绕车辆100的环境交换热量而逐渐冷却。因此，随着降温时间段324继续，测得的温度310下降并且接近实际OAT。
现在参照图3，流程图示出了用于校正OAT传感器的方法400。尽管图2和图3示出了操作的特定执行顺序，在其他实施方式中可以采取其他可能的执行顺序。其他可能的执行顺序例如可以包括同时执行一个或多个操作。
在所提供的示例中，由控制模块125执行方法400以获得来自OAT传感器121的选定OAT。在块410处，接收冷却请求。例如，RESS控制系统124可以请求热调节系统138开始活动冷却循环316。在一些实施例中，随着RESS控制系统124将请求的状态从0改变至1，控制模块125在用于冷却请求的电信号的上升边沿接收冷却请求。例如，RESS传感器147可以向热调节系统138指示RESS 122的温度大于选定的阈值。因此，热调节系统138可以请求压缩机和RESS冷凝器127活动冷却RESS 122。
在块412处，捕获OAT传感器121的数据输出并且存储作为选定的OAT。在所提供示例中，在活动冷却循环的开始处选择选定的OAT以提供用于控制车辆100的最新和精确温度。在一些实施例中，仅当车辆100处于充电模式或者停车模式下时执行块412。在块414处继续RESS 122的活动冷却。块420确定冷却循环316是否已结束。当冷却循环316并未结束时，方法400返回至块414以继续冷却RESS 122。
当冷却循环316已结束时，方法400前进至块422，在这里启动降温计时器。在所提供的示例中，当RESS控制系统124将请求的状态从1改变至0时，RESS控制系统124在用于冷却请求的电信号的下降边沿处确定冷却循环316已经结束。可以基于特定车辆100的特性来选择降温计时器的长度，使得当车辆100的前面部分117中的温度大致等于OAT时降温计时器终止。例如，可以选择不同的降温计时器用于在前面部分117处具有不同形状和热特性的不同型号车辆。在一些实施例中，可以选择不同降温计时器用于具有不同升级或选项的相同型号系列的车辆。例如，在RESS 122中使用电池的车辆可以包括用于更大电池组的选项以用于扩展车辆100的范围。更大电池组可以要求排出更多热量进入不具有扩展电池组选项的车辆的前面部分，并且因此可以基于扩展的电池组选项选择更长的降温计时器。
现在参照图4，流程图示出了用于控制车辆的方法500。例如，控制模块125可以执行该方法以确定何时唤醒车辆以监控车辆100的系统，诸如RESS 122的温度。在一些实施例中，可以使用OAT以在车辆100的唤醒事件之间设置时间间隔。在一些实施例中，基于OAT设置时间间隔以热调节电池。例如，在炎热夏日，时间间隔可以短于中午，因为RESS 122在炎热夏日可以需要更频繁地热调节。在一些实施例中，采用活动冷却阈值表来使用选定OAT以确定活动冷却循环将结束时的电池温度。
在块510处，接收到OAT请求。该请求可以来自车辆的任何系统用于OAT的任何使用。例如，车辆可以从低功率状态唤醒以监控车辆的各个系统，诸如RESS 122的温度。
在块512处，确定车辆100是否处于驾驶模式下（例如并未处于充电或停车模式下）。在块514处，当车辆100处于驾驶模式下时，使用来自OAT传感器121的当前数据以控制车辆。在所提供的示例中，驾驶模式指示车辆100的移动可以允许空气流过车辆的前面部分117以带走从RESS冷凝器127排出的热量。应该知晓的是，可以不脱离本公开内容的范围而包括用于确定来自OAT传感器121的数据是否准确的其他标准。
当车辆处于充电或停车模式下时，在块520处，确定活动冷却循环316是否处于进行中。当活动冷却循环316处于进行中时，使用选定的OAT控制车辆。例如，可以利用在块412处存储的选定OAT。当活动冷却循环316没有处于进行中时，在块524处确定降温计时器是否活动。在块514处，当降温计时器没有活动时，使用来自OAT传感器121的数据控制车辆100。当降温计时器活动时，在块522处，使用选定的OAT控制车辆100。因此，块520和块524指示活动冷却循环以部分地确定是否使用选定OAT来控制车辆。
在本文中提供的实施例具有多个有益特性。例如，通过抢先地查看电池调节以便确定何时将发生虚假的OAT上升，可以通过存储选定OAT来采取补救措施。随后当OAT虚假上升时（例如在RESS的冷却循环期间）可以使用选定OAT并且在活动冷却完成后持续预定时间量。因此，当车辆在充电期间执行活动电池冷却循环时以及当处于停车模式下时，靠近冷凝器的OAT传感器可以被考虑。除了其它用途以外，可以使用精确的OAT以减少唤醒车辆的次数并且减少能耗。
尽管已经在之前详细描述中展示了至少一个示例性实施例，但是应该知晓的是存在大量数目的变形。也应该知晓的是一个示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并且没有意图以任何方式限定本公开内容的范围、应用或配置。相反地，前述详细描述将为本领域技术人员提供方便的路线图以实施所述一个示例性实施例或多个示例性实施例。应该理解的是可以不脱离如所附权利要求及其法律等价形式所阐述的本公开内容的范围而对元件的功能和布置做出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆的方法，所述方法包括：
采用控制模块存储选定的外部空气温度（OAT）和所述RESS的冷却循环，所述选定的OAT基于来自OAT传感器的数据；以及
当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制车辆进一步包括：当所述车辆处于充电模式和停车模式之一时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，存储所述选定的OAT进一步包括：当未指示所述RESS的冷却循环时，将来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据存储作为所述选定的OAT。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，存储选定的OAT进一步包括：当请求所述RESS的活动冷却循环时，将来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据存储作为所述选定的OAT。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，存储选定的OAT进一步包括：当探测到指示活动冷却请求的电信号时，存储来自所述外部空气温度（OAT）传感器的数据。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述RESS的冷却循环结束时，启动降温计时器；以及其中，控制被指示的所述RESS的冷却循环包括：当所述冷却循环和所述降温计时器之一活动时，基于所述选定的OAT控制所述车辆。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，控制车辆进一步包括：当所述车辆处于充电模式和停车模式之一、所述冷却循环停止、以及所述降温计时器停止时，控制所述车辆。
8.一种用于控制具有可再充电能量存储系统（RESS）的车辆的控制系统，所述控制系统包括：
外部空气温度（OAT）传感器；以及
控制模块，所述控制模块：
     存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及所述RESS的冷却循环；以及
      当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
9.一种车辆，包括：
外部空气温度（OAT）传感器；
可再充电能量存储系统（RESS）；以及
控制模块，其具有控制逻辑，所述控制逻辑：
      存储基于来自OAT传感器的数据的选定的外部空气温度（OAT）以及所述RESS的冷却循环；以及
      当指示所述RESS的冷却循环时，采用所述选定的OAT控制所述车辆。
10.根据权利要求15所述的车辆，其中，当所述RESS的冷却循环结束时，所述控制逻辑启动降温计时器；以及其中，当所述冷却循环和降温计时器之一是活动时，基于所述选定的OAT控制所述车辆。
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