CN104972864B - 控制混合动力电动车辆(hev)的加热模式的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及控制混合动力电动车辆(HEV)的加热模式的系统和方法。一种用于给混合动力电动车辆(HEV)的用户提供关于选择加热模式的更多灵活性和控制又不会不利地影响车辆发动机排放的系统和方法。根据一个实施例,当HEV处于正常加热模式时,用户能够切换到经济或推迟加热模式,只要这种切换发生在下一点火循环中。当HEV处于经济加热模式时,用户能够立即切换到正常加热模式,但仅允许用户每点火循环进行一次这样的切换。在这两种情况中,在加热模式之间的切换是由用户通过与排放无关的系统开始的,例如车辆娱乐信息模块或气候控制模块。
Description
技术领域
本发明总体涉及混合动力电动车辆(HEV),并更具体地涉及以给用户更多的控制但又确保车辆发动机排放不被不利地影响的方式控制HEV中的加热模式的系统和方法。
背景技术
混合动力电动车辆(HEV)包括若干不同类型的车辆系统,其中包括与车辆发动机排放有关的那些系统和与车辆发动机排放无关的那些系统。“与排放有关的系统”包括受某些政府排放条例约束的全部模块、设备和/或其它车辆传动系系统,例如加利福尼亚空气资源委员会(CARB)发布的车载诊断系统(OBD)和(OBD II)条例,其是加利福尼亚环境保护局内的一个部门。在典型的HEV中的与排放有关的系统的一些示例包括车辆集成控制模块(VICM)、发动机控制模块、和推进系统控制模块,这里仅举出一些。其它的系统,像车辆气候控制模块或者车辆娱乐信息模块,一般不受上面指出的政府排放条例的约束,并且被认为是“与排放无关的系统”。
发明内容
根据一个实施例,这里提供了用于控制混合动力电动车辆(HEV)中的加热模式的系统,包括第一与排放无关的系统、第二与排放无关的系统、和与排放有关的系统。第一与排放无关的系统被构造成带有加热模式菜单,该加热模式菜单使用户能在正常加热模式或经济加热模式之间进行选择,所述加热模式是温度阈值分开的,并且第一与排放无关的系统发出代表加热模式选择的加热模式选择信号。第二与排放无关的系统被构造成带有气候控制设置,该气候控制设置使用户能选择加热通风空气调节(HVAC)单元的操作状态,并且该第二与排放无关的系统发出代表所述HVAC单元的操作状态的HVAC状态信号。与排放有关的系统被联接到第一与排放无关的系统并接收所述加热模式选择信号,并且该与排放有关的系统被联接到第二与排放无关的系统并接收HVAC状态信号。当HEV正以正常加热模式运行并且接收到的加热模式选择信号指示选择了经济加热模式时,该与排放有关的系统被构造成在下一次关闭HEV时或之后降低所述温度阈值,并且当HEV正以经济加热模式运行并且接收到的HVAC状态信号指示用户已经打开了HVAC单元时,与排放有关的系统被构造成在下一次关闭HEV之前增加所述温度阈值。
根据另一方面,提供了控制混合动力电动车辆(HEV)内的加热模式的方法。该方法可包括以下步骤: 在HEV正以正常加热模式运行的同时从与排放无关的系统接收加热模式选择信号,该加热模式选择信号指示用户已经选择了经济加热模式;将温度阈值维持在第一阈值水平,该第一阈值水平与正常加热模式相关联并且第二阈值水平与经济加热模式相关联;从车辆点火系统接收点火信号,所述点火信号指示用户已经关闭了HEV;在接收到关闭点火信号时或之后某个时间自动地关闭加热通风空气调节(HVAC)单元;并且在接收到关闭点火信号时或之后某个时间自动地降低温度阈值,其中所述温度阈值被从第一阈值水平降低到第二阈值水平使得该HEV将在下一次用户起动HEV时以经济加热模式运行。
根据另一方面,提供了控制混合动力电动车辆(HEV)内的加热模式的方法。该方法可包括以下步骤: 当HEV正以经济加热模式运行时从与排放无关的系统接收HVAC状态信号,该HVAC状态信号指示用户已经打开了加热通风空气调节(HVAC)单元;响应于接收到该HVAC状态信号自动地增加温度阈值,所述温度阈值被从与经济加热模式相关联的第二阈值水平增加到与正常加热模式相关联的第一阈值水平;从车辆点火系统接收点火信号,该点火信号指示用户已经关闭了HEV;并且在接收到关闭点火信号时或之后某个时间自动地降低温度阈值,其中所述温度阈值被从第一阈值水平降低到第二阈值水平,使得该HEV将在下一次用户起动该HEV时以经济加热模式运行。
本申请还提供了如下方案:
方案1. 一种用于控制混合动力电动车辆(HEV)内的加热模式的系统,包括:
第一与排放无关的系统,其被构造成带有加热模式菜单,该加热模式菜单使用户能在正常加热模式或经济加热模式之间进行选择,所述正常加热模式和所述经济加热模式是通过温度阈值分开的,并且所述第一与排放无关的系统发出代表加热模式选择的加热模式选择信号;
第二与排放无关的系统,其被构造成带有气候控制设置,该气候控制设置使用户能选择加热通风空气调节(HVAC)单元的操作状态,并且该第二与排放无关的系统发出代表所述HVAC单元的操作状态的HVAC状态信号;以及
与排放有关的系统被联接到所述第一与排放无关的系统以接收所述加热模式选择信号,并且该与排放有关的系统被联接到所述第二与排放无关的系统以接收HVAC状态信号;
当所述HEV正以正常加热模式运行并且接收到的加热模式选择信号指示选择了经济加热模式时,该与排放有关的系统被构造成在下一次关闭HEV时或之后降低所述温度阈值,并且当HEV正以经济加热模式运行并且接收到的HVAC状态信号指示用户已经打开了HVAC单元时,与排放有关的系统被构造成在下一次关闭HEV之前增加所述温度阈值。
方案2. 如方案1所述的系统,其中,所述第一与排放无关的系统包括车辆娱乐信息系统,所述车辆娱乐信息系统被构造成带有所述加热模式菜单,所述加热模式菜单通过用户界面被提供给所述用户。
方案3. 如方案1所述的系统,其中,所述与排放有关的系统包括车辆集成控制模块(VICM)。
方案4. 如方案1所述的系统,其中,所述第二与排放无关的系统包括车辆气候控制模块。
方案5. 一种用于控制混合动力电动车辆(HEV)内的加热模式的方法,该方法包括以下步骤:
在所述HEV正以正常加热模式运行的同时从与排放无关的系统接收加热模式选择信号,所述加热模式选择信号指示用户已经选择了经济加热模式;
将温度阈值维持在第一阈值水平,所述第一阈值水平与所述正常加热模式相关,并且第二阈值水平与所述经济加热模式相关;
从车辆点火系统接收点火信号,所述点火信号指示用户已经关闭了该HEV;
在接收到关闭点火信号时或之后一定时间自动地关闭加热通风空气调节(HVAC)单元;以及
在接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间自动地降低所述温度阈值,其中所述温度阈值被从所述第一阈值水平降低到所述第二阈值水平,使得所述HEV将在下一次用户起动所述HEV时以所述经济加热模式运行。
方案6. 如方案5所述的方法,其中,在所述正常加热模式和所述经济加热模式中,当外部温度高于所述温度阈值时一个或多个电加热器被用来提供热量,并且当所述外部温度低于所述温度阈值时内燃发动机被用来提供热量。
方案7. 如方案5所述的方法,其中,接收加热模式选择信号的步骤还包括从车辆娱乐信息模块接收所述加热模式选择信号,并且所述车辆娱乐信息系统被构造成带有加热模式菜单,该加热模式菜单通过用户界面提供给所述用户。
方案8. 如方案5所述的方法,其中,维持温度阈值的步骤还包括维持所述温度阈值处于所述第一阈值水平直到接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间,尽管所述第一阈值水平是与所述正常加热模式相关且所述用户已经选择了所述经济加热模式。
方案9. 如方案5所述的方法,其中,自动关闭加热通风空气调节(HVAC)单元的步骤还包括在接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间自动地关闭所述HVAC单元,使得所述HVAC单元将在下一次用户起动所述HEV时保持关闭。
方案10. 一种用于控制混合动力电动车辆(HEV)内的加热模式的方法,该方法包括以下步骤:
在所述HEV正以经济加热模式运行的同时从与排放无关的系统接收HVAC状态信号,所述HVAC状态信号指示用户已经打开了加热通风空气调节(HVAC)单元;
响应于接收到所述HVAC状态信号自动地增加温度阈值,所述温度阈值被从与所述经济加热模式相关的第二阈值水平增加到与正常加热模式相关的第一阈值水平;
从车辆点火系统接收点火信号,所述点火信号指示用户已经关闭了该HEV;以及
在接收到关闭点火信号时或之后一定时间自动地降低所述温度阈值,其中所述温度阈值被从所述第一阈值水平降低到所述第二阈值水平,使得所述HEV将在下一次用户起动所述HEV时以所述经济加热模式运行。
方案11. 如方案10所述的方法,其中,在所述正常加热模式和所述经济加热模式中,当外部温度高于所述温度阈值时一个或多个电加热器被用来提供热量,并且当所述外部温度低于所述温度阈值时内燃发动机被用来提供热量。
方案12. 如方案10所述的方法,其中,其中接收HVAC状态信号的步骤还包括从车辆气候控制模块接收所述HVAC状态信号。
方案13. 如方案10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括将所述HEV维持在所述经济加热模式,即使所述温度阈值已经被临时地增加到与所述正常加热模式相关的所述第一阈值水平。
方案14. 如方案10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括当所述HEV正在当前点火循环中运行时阻止进一步的温度阈值改变,使得所述温度阈值的自动增加是临时的一次性改变。
方案15. 如方案10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括在当前点火循环的剩余部分期间将所述温度阈值维持在与所述正常加热模式相关的所述第一阈值水平,即使所述用户将所述HVAC单元关闭。
附图说明
此后将结合所附的附图描述示例性实施例,其中相同的附图标记表示相同的元件;并且附图中:
图1是用于与示例性混合动力电动车辆(HEV)一起使用的正常加热模式和经济加热模式的示意说明;
图2是用于控制HEV中的加热模式,例如图1的加热模式,的示例性系统的框图;
图3A是在HEV正以正常加热模式运行并且用户通过加热模式菜单选择了经济加热模式时可被执行的示例性方法的流程图,图3B是对应的正时图;以及
图4A是在HEV正以经济加热模式运行并且用户打开了HVAC单元时可被执行的示例性方法的流程图,图4B是对应的正时图。
具体实施方式
本文描述的系统和方法被设计成给混合动力电动车辆(HEV)的用户关于加热模式选择的更多灵活性和控制,但是是以不会不利地影响车辆发动机排放的方式这样做。根据一个示例性实施例,当HEV处于正常加热模式时,用户能够切换到经济或推迟加热模式,只要这种切换是发生在下一点火循环期间;并且当该HEV处于经济加热模式时,用户能够立即切换到正常加热模式,但每个点火循环仅允许这样切换一次。在前面的两种情况中,在加热模式之间的切换或过渡是由用户通过与排放无关的系统开始的,例如车辆娱乐信息模块或气候控制模块。
参照图1,示出了两个不同的加热模式的示意说明。正常加热模式10被示出为具有被设置在第一阈值水平(例如,50)的温度阈值30。当HEV正以正常加热模式10运行时并且外部温度高于50的第一阈值水平时,该HEV可利用一个或多个电加热器提供热量(部分20)或者它可根本不提供热量;并且当该HEV处于正常加热模式并且外部温度低于50的第一阈值水平时,该HEV仅利用内燃发动机提供热量或者联合内燃发动机和电加热器提供热量(部分22)。为了解释,HEV可包括在HVAC系统要求热量时使用发动机冷却剂热量来调节客舱的特征。为了不会不利地影响车辆发动机排放,在低于某个外部温度阈值(温度阈值30、30')时强迫发动机运行并且在高于该温度阈值时不允许发动机运行。当以这种方式利用该发动机提供热量时,它被称为发动机辅助加热(EAH),并且该温度阈值有时被称为EAH温度阈值或EAH阈值。这些阈值在本文中都被称为“温度阈值”。
过去,温度阈值很多时候是静态的,这没能给用户提供对加热模式的太多控制,因为那是基于外部温度是高于还是低于该静态阈值而被自动确定的。在其它情况中,用户可能已经能够改变温度阈值,但是在车辆正被驱动时还是不能。这可能产生问题,例如,在车辆原来处于使用电加热器或根本不使用加热器的经济模式且驾驶员确定需要更多热量时,因为他们可能不得不等到下一次点火循环才过渡到正常加热模式并起动该发动机。应该意识到,与电加热器相比,在冷环境中内燃发动机通常是更加方便且有效的热源,但是发动机使用更多的燃料并且因此可能负面地影响HEV的燃料经济性。
有许多HEV用户,他们想要对加热模式更多地控制,并且因此更多地控制燃料经济性。本系统和方法给HEV用户提供了在某些条件下改进或改变温度阈值的能力,这进而影响车辆是利用内燃发动机加热还是利用电加热器加热。如果外部温度大于第一阈值水平30(例如,大于50),那么该方法就以为外面相当热并且在要求热量时车辆就会自动地利用一个或多个电加热器加热。相反,如果外部温度低于第二温度水平30'(例如,低于20),该方法就以为外面非常冷并且内燃发动机被起动以给车辆供应热量。但是当外部温度处于第一和第二温度水平30和30'之间时(例如,在20和50之间),该方法认为这是有点适中的温度范围,并且给用户提供了确定采用哪种加热模式的能力。正常加热模式10或经济加热模式12。这进而给用户一定程度的对是否起动内燃发动机的控制,这当然会影响燃料经济性。
如果用户已经选择了正常加热模式10,那么温度阈值就被设置在第一阈值水平30;如果用户已经选择了经济加热模式12,那么温度阈值就被设置在第二阈值水平30',这低于第一阈值水平。换句话说,在外部温度处于温度阈值30'和30之间时,经济加热模式12是可选择的模式或设置,其允许用户在某些情形中将阈值水平从30降低到30',并且效果上阻止了内燃发动机被起动以进行加热。选择了经济加热模式12的用户这样做通常是为了改善燃料经济性,因为当发动机给车辆提供热量时它消耗燃料。当前的系统不能使用户在不要求额外的热量时保持内燃发动机关闭,还不允许他们在期望额外的热量时起动发动机。本发明的系统和方法提供了这样的特征。
因为经济加热模式12能影响内燃发动机的操作,所以选择这个模式通过是由与排放有关的系统控制的,该与排放有关的系统受其全部的要求和条例约束。本文描述的系统和方法给用户提供了在能够选择经济加热模式12方面的更多灵活性,经济加热模式12是在某些情形下被选择的,且选择经济加热模式12是由与排放无关的系统实施的。应该意识到,本文提供的所有示例性的值、参数、设置、温度等(例如,温度阈值30'和30的20和50)都仅是用于说明目的,因为本发明的方法和系统不限于这些值。应该意识到,本文讨论的正常加热模式和经济加热模式是与许多不同的HVAC设置一起使用的,例如除霜、再循环、仅风扇等。而且,正常加热模式和经济加热模式被设计为用于加热车辆客舱并且不一定被设计成对车辆客舱进行空气调节。
本发明的方法和系统可与任何合适的混合动力电动车辆(HEV)一起使用,其中包括插电式混合动力电动车辆(PHEV)、增程电动车辆(EREV)、串联混合动力车辆、并联混合动力车辆、或者任何其它具有在车辆操作期间可被起动和关闭的内燃发动机的车辆。现在参照图2,示出了用于控制混合动力电动车辆(HEV)中的加热模式的示例性系统50的框图。根据这个特定的示例,系统50包括车辆娱乐信息模块52、车辆集成控制模块(VICM)54、和车辆气候控制模块56。本领域技术人员将意识到车辆设备、模块和/或系统的特定组合可与本文示出的示例性组合不同,因为系统50不限于这个特定的实施例。
车辆娱乐信息模块52是“与排放无关的系统”,如前面定义的,并且它可包括硬件、软件和/或给乘客提供不同类型的娱乐、通信和/或其它信息所需的其它部件的任意组合。例如,车辆娱乐信息模块52可包括声音、视觉和/或声音/视觉设备(例如,CD播放器、DVD播放器、显示屏等)、导航系统、摄像机系统(例如,用于备用摄像机的显示屏)、视频游戏控制台、以及其它类型的用户界面。根据一个示例,车辆娱乐信息模块52包括用户界面70,其被构造成带有加热模式菜单使得用户能选择或改变HEV的加热模式并且然后发出加热模式选择信号到VICM54。用户界面70可包括各种部件,这包括例如像触屏显示器、麦克风、键盘、按键或者其它控制装置的输入部件,在输入部件处其从用户接收信息,以及像视觉显示器、仪表板或者声音系统的输出部件,在输出部件处其提供信息给用户。当然,通过使用语音识别和/或其它人机界面(HMI)技术,用户界面70可利用声音提供信息给用户和/或从用户接收信息。车辆娱乐信息模块52和用户界面70,其被编程有加热模式菜单,可以是独立的模块或系统,或者它们可以是车辆内某个其它模块、设备和/或系统的一部分。
车辆集成控制模块(VICM)54是“与排放有关的系统”,如上面定义的,并且它可包括硬件、软件和/或执行对HEV内的各种与控制和/或通信有关的功能所需的其它部件的任意组合。在示例性实施例中,控制模块54包括电子存储设备72和电子处理设备74。存储设备72可包括任意类型的合适的电子存储装置并且可存储各种数据和信息。这例如包括被感测或测量的外部温度、查询表和其它数据结构、算法、温度阈值等。下面描述的方法,以及执行这个方法所需的任何信息组合,可被存储或以其它方式保持在存储设备72内。处理设备74可包括任意类型的合适的电子处理器(例如,微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等),该处理器执行对软件、固件、程序、算法、脚本等的指令。控制模块54可被电连接到其它车辆设备和模块,例如车辆娱乐信息模块52和车辆气候控制模块56,并且它可在被要求时与它们交互。控制模块54可以是独立的模块或系统,或者它可以是车辆内某个其它模块、设备和/或系统(例如,推进控制模块、动力系控制模块、混合动力控制模块、发动机控制模块、蓄电池管理系统(BMS)、车辆能量管理系统等)的一部分。控制模块54的许多不同类型和布置可与下面描述的方法一起使用,因为本发明不限于任何一个实施例。
车辆气候控制模块56是“与排放无关的系统”,如上面定义的,并且它可包括硬件、软件和/或控制HEV内和周围的气候所需的其它部件的任意组合。例如,车辆气候控制模块56可包括用户激活气候控制装置或与之通信以控制客舱环境以及车辆的其它方面,该控制装置例如在车辆仪表组上或者是气候控制菜单的一部分。在示例性实施例中,车辆气候控制模块56从用户激活气候控制装置接收输入、命令、信号等并且然后据此控制加热通风和空气调节(HVAC)单元。车辆气候控制模块56还可以控制车辆内的具有热功能的其它部件、设备、系统等,例如加热/冷却座椅、加热方向盘等。根据一个示例,车辆气候控制模块56使用来自一个或多个电加热器和/或内燃发动机的热量来利用HVAC单元提供客舱热量,并且发出代表HVAC单元的操作状态的HVAC状态信号给VICM54。
系统50不限于大致在图2中说明的示例性组合和布置,因为该框图仅是用于给出一个这样组合的示例。在本文示出的部件、设备和/或模块的基础上或者代替这些部件、设备和/或模块,可使用其它的部件、设备和/或模块。例如,内燃发动机80和车辆点火系统90也可被包括,此时发动机被设计成帮助提供能量给HEV蓄电池和/或辅助车辆推进(取决于混合动力的类型),并且该车辆点火系统可包括点火开关(有键的或无键的)、以及其它部件,并且给该系统提供指示车辆点火的操作状态的点火信号(例如,车辆是起动还关闭)。发动机80和车辆点火系统90可都被,直接地或间接地,连接到控制模块54。在另一示例中,控制模块54与车辆推进控制模块等通信和/或以其它方式交互从而起动发动机或关闭发动机。其它实施例当然也是可行的。
现在转向图 3A-4B,示出了若干流程图和对应的正时图,这些图说明了本发明的不同的可能情况和实施方式。以图3A和3B开始, 描述了方法100的第一实施例,其中当用户选择经济或推迟加热模式12时HEV正以正常加热模式10运行。根据这个实施例,HEV在下一次点火循环时从正常加热模式10过渡到经济加热模式12,这具有的效果是将温度阈值从第一阈值水平30(例如50)改变到第二阈值水平30'(例如20)。如果在方法100期间的任何时间上,外部温度下降到低于第二阈值水平30',那么HEV将自动地起动内燃发动机80,如果内燃发动机80还没有被起动的话,并且从该发动机提供热量。相反,如果在任何时间上外部温度高于第一阈值水平30,HEV可使用电加热器来提供用户要求的热量。对于在阈值30'和30之间的温度范围,热源由HEV是处于加热模式10或12中的哪一个来决定。在下面的描述中假定外部温度在温度阈值30'和30之间(例如,在20和50之间)。
以步骤110开始,HEV开始以正常加热模式10运行。如上面解释的,在正常加热模式中温度阈值被设置到更高的阈值值30(例如50),使得在外部温度高于温度阈值30时一个或多个电加热器可被用于加热车辆客舱,并且在外部温度低于温度阈值30时内燃发动机80加热车辆客舱。在图3B的正时图中,步骤110大致对应时间t0,在该点: 点火状态是起动(即,用户已经起动车辆),加热模式被设置为正常,温度阈值被设置到更高的阈值值30(例如50),并且HVAC状态是接通(即,用户正要求客舱热量)。因为当前外部温度低于温度阈值,所以发动机80被起动并且被用于加热车辆客舱。
在步骤114,用户选择了经济或推迟加热模式12,这具有的效果是在下一次点火循环时将温度阈值从阈值水平30降低到30'。有多种潜在的方式可供用户做出这种对加热模式的选择或改变。根据一个示例,用户通过某个类型的加热模式菜单来选择经济加热模式12,该加热模式菜单被保持在车辆娱乐信息模块52内并且通过用户界面70被提供,不过,可代替地使用其它的与排放无关的系统。可能有对使用加热模式菜单的某些限制(例如,仅在车辆处于驻车且不是正被驱动时能使用加热模式菜单)。如上所述,直到下一次点火循环经济加热模式12的完整实施才起作用。步骤114对应图3B的正时图中的时间t1,在该点: 点火状态仍然是起动,加热模式已经被改变到经济,温度阈值保持在阈值值30(例如50),并且HVAC状态仍然是接通。在这组情形下,外部温度仍然低于50的当前温度阈值30,因此,发动机80继续保持向车辆客舱提供热量。值得注意的是,即使加热模式设置被从正常改变到经济,温度阈值也是直到下一次车辆被关闭时或之后某一时间(例如,在钥匙关闭事件之后的一段短暂的清理时间)才改变。
接着,在步骤118用户关闭了HEV(即,点火或钥匙关闭事件)。除了可能伴随点火事件的其它清理类型任务之外,步骤118将温度阈值从阈值值30降低到30'(例如,将其从50减小到20)并且将HVAC状态自动地设置成关闭,如果用户在关闭车辆之前没有这样做的话。根据示例性实施例,VICM54从车辆点火系统90接收指示车辆已经被关闭的点火信号。尽管温度阈值和HVAC状态的改变在图3B的正时图中被示意地示出为发生在HEV被关闭的时刻,但是应该意识到可在从车辆点火系统90接收到指示HEV已经被关闭的点火信号之后的任何合适时间(例如,在t2和t4之间的任何时间,t2和t4包括在内)做出这些改变或者这些改变可在上述从车辆点火系统90接收到指示HEV已经被关闭的点火信号之后的任何合适时间起作用。步骤118大致对应时间t2,在该点: 点火状态已经改变到关闭,加热模式继续被设置在经济,温度阈值被自动地从阈值水平30降低到阈值水平30'(例如从50到20),并且HVAC状态自动地改变到关闭。这组情形,即驾驶员关闭HEV,导致了发动机被关闭。
在步骤122,用户利用点火事件起动HEV并且开始操作该车辆。假设外部温度仍在阈值30'和30之间并且其它的相关参数和设置没有被改变,该方法现在将根据经济加热模式12操作。因为温度阈值,其是可变或非静态阈值,已经被从水平30降低到水平30',外部温度不再低于温度阈值;因此,内燃发动机80处于关闭。这在正时图中反映在时间t3附近,在该点: 点火状态已经被切换到起动,因为用户没有改变设置所以加热模式保持被设置在经济,温度阈值被设置到更低的阈值水平30'(例如20),并且HVAC状态仍是关闭。车辆正以节约燃料的用户所选的经济加热模式12操作,经济加热模式12也称为推迟加热模式。这组情形导致发动机处于关闭。
从步骤122开始,HEV将保持在经济加热模式12直到用户改变设置。如上所述,用户改变加热模式的一种方式是通过加热模式菜单中的个性化或定制化特征或者由像车辆娱乐信息模块52或车辆气候控制模块56的与排放无关的系统提供的某个其它的界面。用户至少临时地改变加热模式的另一方式是在HEV正以经济加热模式操作时接通HVAC单元。下面将描述这种可能的情况。
现在转向图 4A和4B,描述了方法200,其中HEV开始以经济加热模式12运行,但是在车辆运行期间,驾驶员决定他或她需要更多的热量并且接通了HVAC单元。在这种可能的情况下,该方法允许在当前点火循环期间温度阈值从阈值水平30'到阈值水平30的一次性增加(例如,从20到50),而不是等到下一点火循环。与等到下一点火循环不同,允许这种改变立即或几乎立即发生,对此的一个可能的解释是对热量或除霜的要求通常被认为是比对燃料更加高效的加热模式的要求对时间更加敏感。如果在方法200期间的任何时间上,外部温度下降到低于温度阈值30',那么HEV将自动地起动发动机80作为热源,如果内燃发动机80还没有被起动的话。如果在任何时间外部温度高于温度阈值30,HEV可自动地使用电加热器来加热车辆客舱。应该意识到,如果HEV正在被驱动时外部温度升高到高于温度阈值30,那么发动机不一定被关闭。但是,如果HEV被起动时外部温度已经高于温度阈值30,那么发动机将不会被起动。在下面对方法200的描述中再一次假设,外部温度在温度阈值水平30'和30(例如20和50)之间。
从步骤210开始,HEV开始以经济加热模式12操作。此时,其对应图4B的正时图中的时间t0: 点火状态是起动,加热模式被设置到经济,温度阈值被设置到与经济加热模式对应的较低的阈值值30'(例如,20),并且HVAC状态是关闭,这是在车辆在上一次被关闭时的状态。这组情形导致发动机处于关闭。
在步骤214,驾驶员决定需要更多的热量,可能是要为挡风玻璃除霜或者为了某个其它的车辆客舱加热目的,所以它们接通了HVAC单元。根据本实施例,接通HVAC单元将改变温度阈值,这进而导致内燃发动机80被起动以增强或辅助加热,但不会改变加热模式。这个用户选择被视为一次性选择,该一次性选择在当前点火循环期间不能被逆转。通过给用户提供在驾驶的同时临时操纵温度阈值水平的一次性机会,该方法给用户提供了在没有不利地影响车辆发动机排放的情况下对加热模式的更大灵活性和控制。一旦用户已经接通了HVAC单元并且温度阈值已经因此被升高,那么用户就被阻止进行进一步的温度阈值改变直到下一次点火循环。这个步骤大致对应图4B的正时图中的时间t1,在该点: 点火状态保持为起动,尽管用户已经接通了HVAC加热模式仍保持在经济,温度阈值水平已经被临时地从30'增加到30(例如,从20到50),并且HVAC状态已经被改变到接通。这组情形导致发动机被起动。
在一段时间后,用户确定不再需要由发动机提供的额外的热量并且关闭了HVAC单元,步骤218。方法200在每个点火循环中仅允许用户改变温度阈值水平一次。在一个实施例中,这种限制在下一次车辆被关闭时(即,下一次点火事件)被重设;在不同的实施例中,这种限制在下一次驾驶员将车辆放在停车场并且此后再驾驶该车辆时被重设。其它的触发器,例如下一次点火事件,可被用来重设对改变温度阈值的“每循环一次”的限制或约束。因此,即使用户已经在步骤218关闭了HVAC单元并且基本上要求HEV过渡回到经济加热模式,车辆也会被阻止这种过渡直到下一次循环。这在图4B的正时图中反映在时间t2,在该点:点火状态保持为起动,加热模式保持被设置在经济,温度阈值保持在升高的阈值水平30(例如,50),并且HVAC状态已经被改变为关闭。因为温度阈值被设置到较高的阈值水平30(例如,50),发动机保持处于运行。
如果用户在步骤222关闭了HEV,这对应时间t3,那么点火状态将改变为关闭,加热模式保持在经济,因为临时增加阈值的时长已经到期所以温度阈值降低到较低的阈值水平30'(例如,20),并且HVAC状态保持为关闭。这组情形,尤其是HEV已经被关闭,导致了发动机被关闭。应该注意到,如果用户在关闭车辆之前没有关闭HVAC单元,那么方法200可以和步骤118中所执行的方式类似的方式自动地关闭HVAC单元,这是因为HEV之前处于经济加热模式。
假设用户还没有进入到加热模式菜单并且改变加热模式,当HEV在步骤226被再次起动时,该车辆会再一次以经济加热模式12运行。这反映在时间t4,在该点: 点火状态还将是起动,加热模式保持为经济,温度阈值处于较低的阈值水平30'(例如20),并且HVAC状态保持为关闭。这组情形导致了发动机被关闭,如在正时图中反映的那样。此时,该方法可直接从步骤210开始或者从一些其它合适的开始点开始。例如,如果在HEV在时间t3和t4之间处于关闭时用户已经选择了正常加热模式,那么该方法可从步骤110或一些其它合适的开始点开始。
再一次,图4A-4B中说明的事件序列 被设计用来说明如下特征:允许用户每个点火或驾驶循环使用与排放无关的系统改变温度阈值一次,并且因此每个钥匙循环起动发动机以增强或辅助加热一次。
应该理解,前面的描述不是对本发明的定义,仅是对本发明的一个或多个优选的示例性实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定的实施例,而是仅有下面的权利要求所限定。另外,前面描述中包含的叙述是与特定实施例相关并不应被理解为对本发明的范围或权利要求中所用的术语的定义的限制,除非术语或短语在上面被明确定义。本领域技术人员容易想到各种其它的实施例和对所公开的实施例的各种改变和修改。例如,步骤的特定组合和顺序仅是一种可能,因为本方法可包括具有比所示的更少、更多或不同的步骤的步骤组合。所有这种其它的实施例、变化和改变都被认为在所附权利要求的范围内。
在本说明书和权利要求书中被使用时,术语“例如”、“比如”、“诸如”和“等”以及动词“包括”、“具有”、“包含”和它们的其它动词形式,当与一系列的一个或多个部件或其它物品一起使用时,每一个都被理解为是开放式的,这意味着上述罗列并不应被理解为排除其它的、额外的部件或物品。其它术语应被理解为使用它们的最广义的合理含义,除非它们被使用在要求不同解释的上下文中。
Claims (15)
1.一种用于控制混合动力电动车辆内的加热模式的系统,包括:
第一与排放无关的系统,其被构造成带有加热模式菜单,该加热模式菜单使用户能在正常加热模式或经济加热模式之间进行选择,所述正常加热模式和所述经济加热模式是通过温度阈值分开的,并且所述第一与排放无关的系统发出代表加热模式选择的加热模式选择信号;
第二与排放无关的系统,其被构造成带有气候控制设置,该气候控制设置使用户能选择加热通风空气调节单元的操作状态,并且该第二与排放无关的系统发出代表所述加热通风空气调节单元的操作状态的加热通风空气调节状态信号;以及
与排放有关的系统被联接到所述第一与排放无关的系统以接收所述加热模式选择信号,并且该与排放有关的系统被联接到所述第二与排放无关的系统以接收加热通风空气调节状态信号;
当所述混合动力电动车辆正以正常加热模式运行并且接收到的加热模式选择信号指示选择了经济加热模式时,该与排放有关的系统被构造成在下一次关闭混合动力电动车辆时或之后降低所述温度阈值,并且当混合动力电动车辆正以经济加热模式运行并且接收到的加热通风空气调节状态信号指示用户已经打开了加热通风空气调节单元时,与排放有关的系统被构造成在下一次关闭混合动力电动车辆之前增加所述温度阈值。
2.如权利要求1所述的系统,其中,所述第一与排放无关的系统包括车辆娱乐信息系统,所述车辆娱乐信息系统被构造成带有所述加热模式菜单,所述加热模式菜单通过用户界面被提供给所述用户。
3.如权利要求1所述的系统,其中,所述与排放有关的系统包括车辆集成控制模块。
4.如权利要求1所述的系统,其中,所述第二与排放无关的系统包括车辆气候控制模块。
5.一种用于控制混合动力电动车辆内的加热模式的方法,该方法包括以下步骤:
在所述混合动力电动车辆正以正常加热模式运行的同时从与排放无关的系统接收加热模式选择信号,所述加热模式选择信号指示用户已经选择了经济加热模式;
将温度阈值维持在第一阈值水平,所述第一阈值水平与所述正常加热模式相关,并且第二阈值水平与所述经济加热模式相关;
从车辆点火系统接收点火信号,所述点火信号指示用户已经关闭了该混合动力电动车辆;
在接收到关闭点火信号时或之后一定时间自动地关闭加热通风空气调节单元;以及
在接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间自动地降低所述温度阈值,其中所述温度阈值被从所述第一阈值水平降低到所述第二阈值水平,使得所述混合动力电动车辆将在下一次用户起动所述混合动力电动车辆时以所述经济加热模式运行。
6.如权利要求5所述的方法,其中,在所述正常加热模式和所述经济加热模式中,当外部温度高于所述温度阈值时一个或多个电加热器被用来提供热量,并且当所述外部温度低于所述温度阈值时内燃发动机被用来提供热量。
7.如权利要求5所述的方法,其中,接收加热模式选择信号的步骤还包括从车辆娱乐信息模块接收所述加热模式选择信号,并且所述车辆娱乐信息系统被构造成带有加热模式菜单,该加热模式菜单通过用户界面提供给所述用户。
8.如权利要求5所述的方法,其中,维持温度阈值的步骤还包括维持所述温度阈值处于所述第一阈值水平直到接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间,尽管所述第一阈值水平是与所述正常加热模式相关且所述用户已经选择了所述经济加热模式。
9.如权利要求5所述的方法,其中,自动关闭加热通风空气调节单元的步骤还包括在接收到所述关闭点火信号时或之后一定时间自动地关闭所述加热通风空气调节单元,使得所述加热通风空气调节单元将在下一次用户起动所述混合动力电动车辆时保持关闭。
10.一种用于控制混合动力电动车辆内的加热模式的方法,该方法包括以下步骤:
在所述混合动力电动车辆正以经济加热模式运行的同时从与排放无关的系统接收加热通风空气调节状态信号,所述加热通风空气调节状态信号指示用户已经打开了加热通风空气调节单元;
响应于接收到所述加热通风空气调节状态信号自动地增加温度阈值,所述温度阈值被从与所述经济加热模式相关的第二阈值水平增加到与正常加热模式相关的第一阈值水平;
从车辆点火系统接收点火信号,所述点火信号指示用户已经关闭了该混合动力电动车辆;以及
在接收到关闭点火信号时或之后一定时间自动地降低所述温度阈值,其中所述温度阈值被从所述第一阈值水平降低到所述第二阈值水平,使得所述混合动力电动车辆将在下一次用户起动所述混合动力电动车辆时以所述经济加热模式运行。
11.如权利要求10所述的方法,其中,在所述正常加热模式和所述经济加热模式中,当外部温度高于所述温度阈值时一个或多个电加热器被用来提供热量,并且当所述外部温度低于所述温度阈值时内燃发动机被用来提供热量。
12.如权利要求10所述的方法,其中,其中接收加热通风空气调节状态信号的步骤还包括从车辆气候控制模块接收所述加热通风空气调节状态信号。
13.如权利要求10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括将所述混合动力电动车辆维持在所述经济加热模式,即使所述温度阈值已经被临时地增加到与所述正常加热模式相关的所述第一阈值水平。
14.如权利要求10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括当所述混合动力电动车辆正在当前点火循环中运行时阻止进一步的温度阈值改变,使得所述温度阈值的自动增加是临时的一次性改变。
15.如权利要求10所述的方法,其中,自动增加温度阈值的步骤还包括在当前点火循环的剩余部分期间将所述温度阈值维持在与所述正常加热模式相关的所述第一阈值水平,即使所述用户将所述加热通风空气调节单元关闭。
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