CN110155027A - 用于混合动力电动车辆的增程器发动机的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于混合动力电动车辆的增程器发动机的系统和方法”。提供了用于提高具有发动机的电动车辆的操作里程的方法和系统，其中传递在马达操作期间产生的废热以预热所述发动机。基于所述车辆的电扭矩需求相对于所述电动车辆的实际电能消耗和所预测的电能消耗来预测发动机起动。在起动所述发动机以对所述马达的电池进行充电之前，按照在提高车辆里程的同时还优化燃料经济性的次序预热各种发动机部件。

Description

用于混合动力电动车辆的增程器发动机的系统和方法

技术领域

本描述总体涉及用于控制混合动力电动车辆的增程器发动机的预热和起动的方法和系统。

背景技术

混合动力电动车辆中的增程器是由驱动交流发电机以产生电能的小内燃发动机组成。此电能补充存储在电池或其他电能存储装置中的电能，所述电池或其他电能存储装置主要用于向推进车辆的电动马达供电。增程器用于扩展纯电动车辆的有限的里程。因为当前的电池技术无法提供所需的电能以给予纯电动车辆足够的里程，所以具有增程器的电动车辆在靠内部燃烧供应动力的车辆与纯电动车辆之间提供折衷。具有增程器的EV与HEV的不同之处在于增程器发动机是辅助系统，主要是在电池SOC太低而无法完成出行的情况下使用。此折衷提高了车辆性能并且扩展了车辆的里程，同时保持排放最少。

如果电池的荷电状态(SOC)低于满足驾驶员扭矩需求所需的荷电状态，或者如果电池SOC不足以使车辆到达所要的目的地，那么可以选择性地起动增程器发动机。如果在低于发动机和排放部件(例如，燃料喷射器、燃烧室、氧传感器、催化转化器等)的最佳操作温度下起动增程器发动机，发动机性能可能会劣化。举例来说，当在可以输送驾驶员所需的扭矩之前由于怠速和暖机的需要而起动时，增程器发动机可能显示处于最佳燃料效率以下或增加的发动机磨损。

在增程器发动机启动之后增加燃料效率并且减少排放的一种方式是在发动机起动之前对发动机和/或其他温度敏感部件进行预热。然而，由于难以准确地预测增程器发动机起动，所以实施此类预热方法已经被证明容易发生错误并且是低效的。

在Tamor的美国专利号7,021,409中开发出一种用于减轻增程器发动机起动的不可预测性质的尝试。Tamor教导了一种用于通过采用“预感器”功能而在并联类型混合动力车辆中在模式之间平滑地转变的方法。所述预感器功能包括系统变量与所预测的车辆模式转变时间之间的预定数学关系。举例来说，车辆控制器可以采用预感器功能以基于节气门位置和车辆速度来预测单独的马达操作是否将不足以提供操作者所需的扭矩，或者是否将在未来时间需要发动机操作。

本文发明人已经认识到以上方法的潜在问题。作为一个示例，所述方法具有可以预测未来的发动机操作的有限的时间范围(例如，大约数秒的车辆操作)。这是因为Tamor集中于使并联类型HEV中的操作模式(例如，电动马达推进模式和发动机推进模式)之间的转变的流畅度最大化。此类短期预期时间可能不允许有足够的时间来预热发动机或相关联的部件，所述时间可能是约数分钟。作为另一示例，甚至在预感器功能的情况下，Tamor的方法可能不能够准确地预测发动机起动时间。具体来说，预感器功能依赖于例如当前马达扭矩和车辆速度的当前控制变量来预测起动时间。然而，未来的车辆轨迹可能基于操作者的驾驶历史、天气条件、道路等级等而与当前轨迹显著变化。举例来说，如果驾驶员倾向于激进地驾驶，包括频繁使用刹车，那么电池荷电状态可能下降得比预期更快，从而致使比所预测的时间更早地起动发动机。作为另一示例，如果存在意外的交通、恶劣天气或意外的绕道，那么可能需要比所预测的时间更早地起动发动机。如果未准确地确定发动机起动时间，那么无法及时地安排发动机预热，从而导致发动机性能在启动之后劣化。

本文发明人已经认识到，通过使用操作者驾驶历史、车辆位置和当前路线信息，可以作出对增程器发动机起动时间的更准确的预测。举例来说，当车辆以最少化增程器操作的持续时间的模式进行操作时，可以基于达到当前目的地剩余的时间/距离、沿着目前路线的预期的车辆功耗(基于操作者驾驶历史和路线条件)、当前电池SOC以及增程器发动机的动力输出来预测所述增程器发动机起动时间。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法解决以上问题，所述方法包括：在经由电动马达推进车辆时，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整预热发动机的开始。以此方式，可以在足以允许预热的时间尺度上更准确地确定增程器发动机的起动时间，进而减少与冷起动发动机相关联的问题。

举例来说，混合动力电动车辆可以配置有用于推进车辆车轮的电动马达。车辆可以还包括增程器发动机，操作所述增程器发动机以提供恰好足够的能量来使得所述车辆能够在电池SOC高于最小阈值的情况下到达当前目的地。增程器发动机操作提供电能以对车辆电池进行充电，或者提供电能用于马达操作(进而减小电池SOC下降速率)，同时马达不断推进车辆。车辆还包括热交换系统，所述热交换系统用于通过将在多个废热源处可用的废热的一部分传递到一个或多个增程器发动机部件来预热一个或多个增程器发动机部件。在一个示例中，废热源包括电动马达、逆变器、高电压电池、变速器、车辆制动器、车辆座椅加热、杯座、车灯(头灯、尾灯、车厢灯)等。用于预热每个增程器发动机部件的总的可用的废热的部分可以基于预期通过所述预热将实现的性能益处，并且进一步基于一个或多个增程器发动机部件的当前温度和预测温度。举例来说，所预测的性能益处可以源自增程器发动机部件中的一者或多者的温度增加，并且可以包括发动机磨损的所预测的减少(由于经过加温的发动机相对于冷发动机的减小的摩擦)、发动机排放的减少，或发动机效率的增加。在另一示例中，车辆的控制器可以基于其他增程器发动机部件高于阈值温度并且因此不需要预热而计算出与在所有增程器发动机部件之间均等地传递可用的废热相比，通过将所有可用的废热传递到增程器发动机的燃烧室将使增程器发动机效率最大化。在另一示例中，车辆控制器可以确定在催化转化器与氧传感器之间均等地分发可用的废热会最大程度地减少启动之后的预期的发动机排放，并且不需要将热传递到增程器燃烧室，因为这些燃烧室的温度将在增程器发动机起动之后快速地增加。在另一示例中，基于增程器发动机燃料喷射器的当前温度大于阈值温度，预期燃料喷射器性能在预热之后没有增加，并且车辆控制器因此可以不将废热分配给燃料喷射器的预热，而是替代地在其他增程器发动机部件之间分发所述废热。车辆的控制器可以估计一个或多个增程器发动机部件达到阈值温度所需的预热持续时间，其中阈值温度随在给定总的可用的废热的情况下所述部件的最大可实现的温度而变，并且进一步基于所述部件的最佳操作温度(或者温度范围)。在一个示例中，可以基于催化转化器所处的最大程度地减少排放的温度并且进一步基于可以基于可用的废热将催化转化器预热到的最高温度来选择催化转化器的阈值温度，使得所述阈值温度接近使用可用的废热可以达到的催化转化器所处的最大程度地减少排放的温度。控制器可以基于增程器发动机的所预测的起动时间来起始所述预热，使得在所预测的发动机起动的阈值内完成所述预热。基于当前电池SOC、沿着当前路线的所估计的车辆功耗、路线条件、在到达目的地的之前沿着目前路线剩余的时间/距离以及增程器发动机的平均操作动力输出来预测发动机起动。在一个示例中，沿着当前路线尽可能晚地起动增程器发动机，并且从起动时间至到达目的地的时间连续地操作增程器发动机，从而提供足够的能量以防止电池SOC下降到下阈值以下。

在一个示例中，基于可以输送3千瓦小时的有用能量的当前电池SOC、到达当前目的地的时间为2小时、沿着目前路线的总的平均功耗是2千瓦，以及增程器动力输出为2千瓦，并且进一步基于并入有路线条件和操作者驾驶历史的的调整因子1.25，到达目的地所需的总能量将是1.25x 2千瓦x 2小时＝5千瓦小时。这暗示能量亏缺是5千瓦小时–3千瓦小时＝2千瓦小时，这将需要由增程器发动机提供。因为增程器发动机提供2千瓦的平均动力输出，所以这意味着将需要操作1小时的增程器发动机以使得车辆能够到达其当前目的地，并且此外，增程器发动机起动的预期时间在此示例中将在1小时内出现，因此在出行的预测结束之前将起动发动机1小时+预热发动机的时间。

以此方式，可以足够提前地预测增程器发动机起动时间，使得可以经由起始预热以使得在所述发动机起动之前的阈值时间内完成预热来实现在发动机起动之后的次最佳发动机效率的减少。基于当前电池SOC、沿着当前路线的所估计的车辆功耗、路线条件、在到达目的地之前沿着目前路线剩余的时间/距离、增程器发动机的动力输出以及最小电池SOC阈值来预测增程器发动机起动时间的技术效果在于，可以比可以基于所述所预测的起动时间起始增程器发动机预热的所述所预测的起动时间足够提前地准确地预测增程器发动机的起动时间，进而减少在增程器发动机起动之后的次最佳发动机性能的持续时间。

根据以下详细描述并单独地或结合附图来理解，本描述的以上优势和其他优势以及特征将容易显而易见。

应理解，提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出具有增程器发动机的电动车辆的示例性车辆推进系统。

图2示出示例性车辆热交换系统。

图3示出用于预热增程器发动机和相关联的部件的示例性方法的高级流程图。

图4示出用于预测增程器发动机起动时间的示例性方法的高级流程图。

图5示出用于估计发动机/部件预热的持续时间的示例性方法的高级流程图。

图6示出用于操作车辆热交换系统以将热从废热源和/或储热器传递到增程器发动机/部件的示例性方法的高级流程图。

图7示出用于采用相变材料和相关联的热交换器来存储多余的废热或利用所存储的废热来预热增程器/部件的示例性方法的高级流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于基于所预测的发动机起动时间和所估计的预热持续时间而使用废热来预热增程器发动机的系统和方法。所述方法可以应用于混合动力车辆推进系统，例如采用在图1中示出的增程器发动机的混合动力电动车辆系统。具体来说，所述描述涉及通过经由热交换系统(例如，在图2中示出的热交换系统)将热从废热源传递到增程器发动机的相关联的部件来预热增程器发动机和/或那些部件。发动机控制器可以被配置成执行例程，例如图3的示例性例程，以基于所预测的发动机起动时间和所估计的预热持续时间而使用废热来预热增程器发动机，使得在所预测的发动机起动之前的阈值时间内完成预热。可以通过例如在图4中示出的方法来预测发动机起动时间，而可以通过例如在图5中示出的方法来估计预热持续时间。可以根据在图6中示出的方法来执行所述预热，所述方法评估将利用哪些废热源以及哪些发动机系统部件需要加热。在图2中示出的热交换系统可以包括与一个或多个废热源相关联的热交换器、与一个或多个发动机系统部件相关联的热交换器，并且还可以包括与相变材料(PCM)接触的热交换器。可以根据一种方法，例如在图7中示出的示例性方法，来控制图2的热交换系统的操作，以在废热是过量时将热存储在此PCM中，或者利用所存储的废热来预热发动机/部件。

图1说明示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括马达120和燃烧燃料的发动机110，在下文发动机110还称为增程器发动机110。作为非限制性示例，发动机110包括内燃发动机并且马达120包括电动马达。马达120可以被配置成利用或消耗不同于发动机110的能量源。举例来说，发动机110可以消耗液态燃料(例如，汽油)以产生发动机输出，而马达120可以消耗电能以产生马达输出。具有推进系统100(其包括用于推进的马达)和用于产生补充性能量的增程器发动机的车辆可以称为串联混合动力电动车辆(SHEV)或增程型电动车辆(EREV)。

车辆推进系统100可以依据车辆推进系统所遇到的工况而利用多种不同的操作模式。这些模式中的一些模式可以使得发动机110能够维持在关闭状态(例如，被设定为停用状态)中，在所述关闭状态中，发动机处的燃料的燃烧被中止。举例来说，在选定的工况下，在发动机110被停用时，马达120可以经由驱动轮130来推进车辆，如箭头122所指示(本文还称为纯电动模式)。在其他工况期间，可以将发动机110设定为停用状态(如上文描述)，而可以操作马达120以对能量存储装置150进行充电。举例来说，马达120可以从驱动轮130接收轮转矩，如箭头122所指示，其中马达可以将车辆的动能转换为电能以便存储在能量存储装置150处，如箭头124所指示。此操作可以称为对车辆的再生制动。因此，在一些实施方案中，马达120可以提供发电机功能。然而，在其他示例中，交流发电机125可以替代地从驱动轮130接收轮转矩，其中所述交流发电机可以将车辆的动能转换为电能以便存储在能量存储装置150处，如箭头162所指示。

车辆推进系统100被配置成串联类型混合动力电动车辆推进系统，借此，所述发动机不直接联接到车辆的驱动轮并且不直接提供用于车辆推进的扭矩。而是，可以操作发动机110以向马达120提供补充动力，所述马达继而可以经由驱动轮130来推进车辆，如箭头122所指示。举例来说，在选定的工况期间，发动机110可以如箭头116所指示来驱动交流发电机125，这继而可以如箭头114所指示向马达120中的一者或多者供应电能或者如箭头162所指示向能量存储装置150供应电能。作为另一示例，可以操作发动机110以驱动马达120，所述马达继而可以提供交流发电机功能以将发动机输出转换为电能，其中所述电能可以存储在能量存储装置150处以供稍后由马达使用。因为可以操作增程器发动机以提供用于车辆推进的补充动力，所以在一些控制方案中，可以在单个驾驶循环期间间歇地操作增程器。因为增程器发动机一般可能小于常规的内燃发动机，进而具有较小的热质量，所以一个或多个增程器发动机部件的温度可能在一个操作循环与下一个操作循环之间实质上减小，从而引发所述部件的性能的降低。本公开教导了用于通过以下操作来减轻在冷起动之后由增程器发动机的一个或多个部件引发的性能损失：使用废热来预热一个或多个增程器发动机部件，基于所预测的发动机起动来确定所述预热的时间，使得在所预测的起动之时或之前完成预热。

燃料系统140可以包括用于在车辆上存储燃料的一个或多个燃料箱144。举例来说，燃料箱144可以存储一种或多种液态燃料，包括(但不限于)：汽油、柴油和乙醇燃料。在一些示例中，可以在车辆上将燃料存储为两种或更多种不同燃料的混合物。举例来说，燃料箱144可以被配置成存储汽油和乙醇的混合物(例如，E10、E85等)或汽油和甲醇的混合物(例如，M10、M85等)，借此，可以如箭头142所指示将这些燃料或燃料混合物输送到发动机110。可以将其他合适的燃料或燃料混合物供应给增程器发动机110，其中它们可以在发动机处燃烧以产生发动机输出。可以利用发动机输出以通过操作交流发电机125来产生电力，所述电力用于直接向马达120供应动力或者对能量存储装置150进行再充电。

在一些实施方案中，能量存储装置150可以被配置成存储电能，可以将所述电能供应给驻留在车辆上的其他电气负载(除了马达之外)，包括车厢加热和空气调节系统、发动机起动系统、头灯、车厢音频和视频系统等。作为非限制性示例，能量存储装置150可以包括一个或多个蓄电池和/或电容器。

控制系统190可以与增程器发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和交流发电机125中的一者或多者通信。控制系统190可以从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和交流发电机125中的一者或多者接收传感反馈信息。此外，控制系统190可以响应于此传感反馈而将控制信号发送到增程器发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和交流发电机125中的一者或多者。控制系统190可以从车辆操作者102接收操作者所请求的车辆推进系统的输出的指示。举例来说，控制系统190可以从与踏板192通信的踏板位置(PP)传感器194接收传感反馈。踏板192可以示意性地是指制动踏板和/或加速踏板。

能量存储装置150可以周期性地从驻留在车辆外部的电源180(例如，不是所述车辆的部分)接收电能，如箭头184所指示。作为非限制性示例，车辆推进系统100可以被配置成插入式混合动力电动车辆，借此，可以经由电能传输电缆182将电能从电源180供应给能量存储装置150。在从电源180对能量存储装置150进行再充电操作期间，电气传输电缆182可以将能量存储装置150和电源180电联接。在操作车辆推进系统以推进车辆时，可以使电气传输电缆182与电源180和能量存储装置150断开连接。控制系统190可以识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量，所述电能量可以称为荷电状态(SOC)。

在其他实施方案中，可以省略电气传输电缆182，其中可以在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。举例来说，能量存储装置150可以经由电磁感应、无线电波和电磁谐振中的一者或多者从电源180接收电能。因此，将了解，可以使用任何合适的方法来用于从不构成车辆的部分的电源对能量存储装置150进行再充电。以此方式，马达120可以通过利用除了由发动机110利用的燃料之外的能量源来推进车辆。

燃料系统140可以周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性示例，可以通过经由燃料分发装置170接收燃料而给车辆推进系统100加注燃料，如箭头172所指示。在一些实施方案中，燃料箱144可以被配置成存储从燃料分发装置170接收的燃料，直到将所述燃料供应给发动机110用于燃烧为止。在一些实施方案中，控制系统190可以经由燃料水平传感器来接收存储在燃料箱144处的燃料的水平的指示。可以(例如)经由车辆仪表板196中的燃料计或指示将存储在燃料箱144处的燃料的水平(例如，由燃料水平传感器识别)传达给车辆操作者。车辆仪表板196可以包括指示灯和/或基于文本的显示器，其中向操作者显示消息。车辆仪表板196还可以包括用于接收操作者输入的各种输入部分，例如按钮、触摸屏、语音输入/辨识等。举例来说，车辆仪表板196可以包括燃料加注按钮197，车辆操作者可以手动地致动或按压所述燃料加注按钮以起始燃料加注。举例来说，响应于车辆操作者致动燃料加注按钮197，可以将车辆中的燃料箱减压以使得可以执行燃料加注。

车辆推进系统100还可以包括环境温度传感器198、湿度传感器185和发动机温度传感器115。在一个示例中，发动机温度传感器115是发动机冷却剂温度(ECT)传感器，其中从发动机冷却剂温度推断出发动机温度。在另一示例中，发动机温度传感器115是气缸盖温度(CHT)传感器，其中从气缸盖温度推断出发动机温度。此外，车辆推进系统100可以包括用于增程器发动机的温度控制的热交换系统160。热交换系统160可以包括各种部件，例如与多个增程器发动机部件和多个废热源相关联的多个热交换器162、用于推断出一个或多个增程器发动机部件和废热源的温度的温度传感器166、泵164和冷却剂168。可以由控制器190根据存储在控制器190的非暂时性存储器中的一种或多种方法来控制热交换系统160的操作，所述方法例如是在图5、图6和图7中描述的那些方法。在一个示例中，控制器190可以操作热交换系统160以经由操作泵164来将废热从所述多个废热源中的一者或多者传递到多个增程器发动机部件中的一者或多者，以便在所预测的发动机起动时间之前预热所述增程器发动机部件。

现在转向图2，示出热交换系统160的示例性实施方案。热交换系统160表示热交换系统的一个可能的实施方案，然而，将了解，其他实施方案是可能的。热交换系统160是由热交换器网络组成，每个热交换器与车辆的一个或多个部件相关联，并且每个热交换器经由通道、管道或导管而连接到所述网络，使得共同的流体可以流过整个所述系统，进而实现在所述多个废热源与增程器发动机部件之间的热传递。热交换系统160内的热交换流体可以是液体或气体，或者可以在废热源内的相对较暖的温度下从液体转变为气体，并且在将要预热的部件内的相对较冷的温度下从气体转变为液体。在热交换流体能够在所述系统内可能出现的温度范围内变相的情况下，可以通过自然对流来实现穿过所述系统的流体流。然而，在其他实施方案中，例如在由热交换系统160表示的实施方案中，热交换流体可以保持为单相，并且在热交换系统内的流体流可以通过泵(例如，泵164)的动作而产生。

热交换系统160包括泵164。泵164可以是离心泵或正排量泵。在一些实施方案中，热交换系统可以采用一个以上泵，作为备用的泵的额外的泵，或者用于使热交换流体仅穿过整体热交换系统的一部分的泵。在一个示例中，泵164可以是电动泵，使得通过电能存储装置，例如电池或电容器，来提供抽吸动力。在另一示例中，可以由车辆马达经由皮带和滑轮系统来驱动泵164。在其他示例中，可以从多个源向泵164提供动力，其中基于车辆工况来选择哪个源或源的哪个组合向泵164提供由车辆控制器(例如，控制器190)调整的动力。控制器190可以进一步命令泵164基于车辆工况、环境条件或一个或多个推断出或所测得的车辆部件温度来产生指定输出。在一个示例中，在环境温度低于阈值时，控制器190可以向泵164命令更高的输出以提供穿过热交换系统160的更大的流量，进而增加对将被预热的车辆部件的热传递的速率。在另一示例中，在环境温度高于阈值时，车辆控制器190可以向泵164命令较低的输出以提供穿过热交换系统160的较小的流量，进而在消耗较少能量的同时提供必要的热传递量。在另一示例中，基于废热源高于阈值温度的指示，控制器190可以向泵164命令较低的输出，因为可以在较低的流动速率下提供必要的热传递量，因此消耗较少的能量。在相反的示例中，基于废热源低于阈值温度的指示，控制器190可以向泵164命令更高的输出以便不管废热源温度较低也提供必要的热传递量。类似地，在另一示例中，基于将被预热的部件低于阈值温度的指示，控制器190可以向泵164命令更大的输出。在另一示例中，基于将被预热的部件高于阈值温度的指示，控制器190可以向泵164命令较低的输出。上文提及的温度阈值可以基于车辆工况、环境条件或一个或多个车辆部件或废热源的温度来选择。

泵从储器(例如，热交换流体168)抽吸热交换流体，之后使热交换流体流过热交换系统的整个其余部分。热交换器流体槽168可以被配置成使得能够周期性地更换热交换系统内的热交换器流体。在一个示例中，可能需要每6个月更换热交换流体，例如冷却剂，以确保冷却剂的劣化不会降低热交换系统的操作效率。

热交换系统160包括多个热交换器206-230。每个热交换器与一个或多个车辆部件热接触，使得穿过与特定车辆部件相关联的热交换器的热交换流体的流有助于热交换流体与所述车辆部件之间的热传递。构成热交换系统160的所述多个热交换器在本文被划分为两个组：与废热源相关联的组和与将被预热的部件相关联的组。然而，将了解，在一些工况下，废热源可以充当需要预热的部件，并且相反地，将被预热的部件可以充当废热源。构成热交换系统160的所述多个热交换器可以包括在本领域中常规上已知的任何类型的热交换器，并且因此，可以由当前方法采用的各种类型的热交换器的更详细的论述将居先。

在热交换系统160中，热交换流体首先穿过与废热源相关联的热交换器(HEX)的并联阵列，所述废热源例如为马达HEX 206、逆变器HEX 208、交流发电机HEX 210、变速器HEX212、电池HEX 214、头灯HEX 216、座椅加温器/冷却器HEX 218、控制台HEX 220和HVAC HEX222。在热交换流体穿过与废热源相关联的热交换器时，热交换流体的温度随着热交换流体吸收热能而增加。从废热源传递到热交换流体的热量取决于流动速率，以及以上两者之间的温度差，其中较高的流动速率和较大的温度差对应于较高的热传递速率。通过泵164的操作(如上文所论述)以及与每个热交换器相关联的阀(例如，阀232-248)来控制穿过每个废热源关联的热交换器的流量。所述阀可以定位在流量由其调节的热交换器的上游，使得致动所述阀可以改变穿过所述阀的区的流量的横截面面积，进而增加或减小与此面积成比例的下游流量。所述阀可以是开/关阀或可以连续调整的阀，使得可以在由最大值和最小值限定的范围之间可连续地调整穿过相关联的热交换器的流量，其中所述最大值大于零，并且所述最小值可以是零或者可以大于零。在一个示例中，车辆控制器，例如控制器190，可以致动所述阀，从而控制到达废热源热交换器的流量，以便基于相关联的废热源的所估计的温度低于下温度阈值而停用热交换流体穿过所述HEX的流动。所述下温度阈值可以基于增程器发动机温度或其他废热源的温度。在另一示例中，车辆控制器可以致动所述阀，从而控制到达废热源热交换器的流量，以便基于热交换流体的所测得的或推断出的温度超过上阈值温度而停用热交换流体穿过所述HEX的流动。可以针对多个废热源中的一者或多者来选择所述上阈值温度，并且所述上阈值温度可以基于所述废热源随温度而变的性能，并且可以进一步基于废热源的材料性质，使得将通过所述停用来避免由于多个废热源中的一者或多者的“过热”而引起的性能损失。估计废热源温度可以基于车辆工况(例如，车辆操作的持续时间、当前路线、马达输出)、环境条件(例如，温度、天气和湿度)，或者可以基于来自与相关的热交换器相关联或接近相关的热交换器的一个或多个温度传感器(例如，在图2中示出的温度传感器266-282)的读数来推断出废热源温度。

在另一示例中，控制器190可以基于废热产生的所估计的速率而致动与废热源热交换器相关联的阀以增加穿过所述热交换器的热交换流体的流量，使得在给定时间量内产生更多热的废热源可以让增加的流量穿过它们的相关联的热交换器。在一些条件下，绕过所有废热源可能是有益的，例如在所有废热源都低于阈值温度时。在热交换系统160中，可以通过关闭阀232-248并且打开废热源旁通阀290来绕过所有废热源关联的热交换器。当所有热源都低于阈值温度并且因此将表现为散热片时，可能发生绕过所有废热源关联的热交换器。

热交换流体在穿过与废热源相关联的热交换器的并联阵列之后于是可以流过与温度敏感增程器发动机部件相关联的热交换器的并联阵列，所述温度敏感增程器发动机部件例如为排气催化剂HEX226、氧(O2)传感器HEX 228、燃烧室HEX 230和燃料轨/喷射器HEX232。这些增程器发动机部件在显著高于环境空气温度的温度范围下显示出提高的性能，并且因此可能在冷发动机起动之后显示降低的性能。通过预热这些增程器发动机部件中的一者或多者，可以至少部分减轻在冷起动之后的此降低的发动机性能。如上文所论述，热交换流体与发动机部件之间的热传递速率可以取决于穿过与所述发动机部件相关联的热交换器的热交换流体的流动速率。如上文关于废热源关联的HEX所论述，一个或多个阀可以控制穿过与增程器发动机部件相关联的一个或多个热交换器的流量。在另一示例中，车辆控制器可以致动所述阀，从而控制到达增程器发动机部件热交换器的流量，以便基于热交换流体的所测得的或推断出的温度超过上阈值温度而停用热交换流体穿过所述HEX的流动。可以针对多个增程器发动机部件中的一者或多者来选择所述上阈值温度，并且所述上阈值温度可以基于所述增程器部件随温度而变的性能，并且可以进一步基于增程器发动机部件的材料性质，使得将通过所述停用来避免由于多个增程器发动机部件中的一者或多者的“过热”而引起的性能损失。在由热交换系统160示出的实施方案中，热交换器中的每一者具有定位在所述热交换器的上游的单个阀，例如阀254-259。温度传感器260-264与增程器发动机部件相关联，并且可以将温度数据中继到控制器190。虽然本文将温度敏感增程器发动机部件描述为将被预热的那些部件，但将了解，在一些条件下，这些部件可以不需要预热，并且甚至可以充当热源。这些部件可以显示温度敏感性能，使得可以在有限温度范围内实现提高的性能。此范围一般可以大于环境温度并且可以取决于特定部件或车辆工况和环境条件。因此，当增程器发动机在长期不活动之后起动时，一个或多个发动机部件可能显示次最佳性能。举例来说，对氧传感器(例如，通用排气传感器(UEGO))进行校准以准确地测量特定温度范围内的氧浓度，其中这些传感器的准确度在此温度范围之外会降低或失去。通过首先使热交换流体流过废热源关联的热交换器，并且随后使此流体流过与环境温度/低于最佳温度的发动机部件相关联的热交换器，可以在所预测的发动机起动之前预热所述发动机部件，进而向发动机部件和发动机整体赋予性能益处。在一个示例中，经由热交换系统(例如，热交换系统160)的操作来预热UEGO传感器可以使得能够更精确地测量排气中的氧含量，这继而可以使得车辆控制器能够更准确地确定喷射到燃烧室中的适当量的燃料，进而增加燃料效率并且减少排放。

热交换系统160可以还包括用于在热交换流体与相变材料(PCM)之间传递热的一个或多个热交换器。所述PCM可以充当用于存储多余的热以供稍后使用的储热器，并且所述储热器用于当在多个废热源处没有充足的热时提供所存储的热进行预热。PCM通过在特征温度下经历相变来存储热，与此相变相关联的焓变化较大，并且因此，PCM能够在它们变相时吸收和释放大量的热能。因此，当多余的废热可用时，通过使热交换流体流过一个或多个多余废热源，之后使加温的热交换流体流过与PCM相关联的热交换器(例如，热交换系统160的PCM HEX 224)，而可以将热存储在PCM内以供稍后使用。在由热交换系统160描绘的示例性实施方案中，可以通过打开阀252以使得热交换流体能够流过PCM HEX 224并且通过关闭PCM旁通阀292以不让热交换流体绕过PCM HEX 224而将多余的废热存储在PCM HEX 224中。另外，可以通过关闭阀254、阀256、阀258或阀259中的一者或多者或全部而防止穿过增程器发动机部件关联的热交换器中的一者或多者或全部的流。在阀254-259全部被完全关闭的情况下，可以打开增程器发动机部件旁通阀294以允许穿过热交换系统160的流不间断地继续前行。在加温的热交换流体流过PCM关联的热交换器时，PCM的温度可能增加并且部分或完全经历相变，进而存储废热。另外，当不足或有限的废热可用时，PCM可以充当替代性热源。在另一示例中，在多个废热源低于阈值温度时，或者在多个废热源拥有不足阈值量的有用的热时，可以致动阀252以使得流能够穿过PCM HEX 224。在热交换流体流过PCM HEX 224时，PCM可以在其从一个相转变为另一相时(例如，在PCM从液态转变为固态时)释放热，进而增加热交换流体的温度。热交换流体随后可以流过多个增程器发动机部件关联的热交换器中的一者或多者以提供预热。

热交换系统160的控制器190可以基于从温度传感器260-282接收到的数据来推断出多个废热源、多个增程器发动机部件和PCM的温度，并且可以基于此温度数据根据存储在存储器中的一种或多种方法(例如，图6的方法600和图7的方法700)来致动泵164、阀232-259和阀290-294。举例来说，控制器190可以通过以下操作来预热增程器发动机部件：首先估计混合动力车辆的多个废热源处的可用的废热，随后计算用于传递到每个温度敏感增程器发动机部件的总共可用的废热的一部分。传递到每个增程器发动机部件的可用的废热的部分可以基于车辆工况、环境温度、每个增程器发动机部件的当前温度(所述当前温度是基于来自温度传感器(例如，温度传感器260-282中的一者或多者)的温度读数而推断出)，并且进一步基于通过将每个部件预热有限的量而可获得的预期的性能益处。具体来说，传递到每个增程器发动机部件的可用的废热的部分可以与所获得的性能益处成比例地增加，使得在给定可用的废热、增程器发动机部件温度和废热源温度的约束条件下使性能函数最大化。所述性能函数可以包括燃料效率益处、发动机磨损的减少和排放益处中的一者或多者或加权组合。控制器还可以致动与多个废热源中的每一者相关联的阀，使得穿过所述阀的热交换流体的流动速率与在推断出的废热源温度与阈值温度之间的差成比例，其中可以基于增程器部件温度、环境温度、车辆工况等选择所述阈值温度。在废热源温度低于阈值的情况下，控制器190可以经由致动与那个热源相关联的阀来停用热交换流体穿过所述废热源的流动。在另一示例中，控制器190可以将多余的废热存储在PCM中以供稍后使用。在几乎不需要预热或不需要预热时并且在一个或多个废热源高于阈值温度时可能出现这种情况，其中所述阈值温度是基于PCM的当前推断出的温度。控制器190可以在推断出的温度大于阈值温度的情况下使热交换流体流过废热源，并且随后可以通过打开阀252并且关闭阀292来使此加温的热交换流体流过PCM HEX 224。因为在此示例中增程器发动机部件不需要预热，所以通过关闭阀254-259并且打开阀294来绕过它们。

以此方式，图1至图2的部件实现一种示例性车辆系统，所述车辆系统包括：电动马达，经由电池向所述电动马达供电；发动机，所述发动机联接到所述电池；热交换系统，所述热交换系统包括阀；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的用于以下操作的计算机可读指令：经由所述电动马达来推进所述车辆；调整所述阀的位置以传递来自所述电动马达的废热来预热所述发动机；以及在所述预热之后响应于所述电池的荷电状态下降到阈值以下而起动所述发动机。所述控制器可以包括用于以下操作的其他指令：基于平均马达输出、电池荷电状态的变化率以及行驶路线参数来预测所述发动机的所述起动；以及在发动机起动之前开始废热的所述传递以将所述发动机预热到目标温度。此外，所述控制器可以包括用于以下操作的指令：基于所述马达的操作的持续时间、平均马达输出和环境温度中的每一者来估计所述废热的量值，其中基于所述废热的所述量值来调整所述传递的所述开始。

所述部件可以进一步实现一种车辆系统，所述车辆系统包括：电动马达，所述电动马达联接到车辆车轮；电池，所述电池联接到所述电动马达和交流发电机；发动机，所述发动机经由所述交流发电机而联接到所述电池，所述发动机包括排气催化剂和气缸；热交换系统，所述热交换系统包括多个热交换器、循环冷却剂和相变材料；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的指令：于在驾驶循环上经由所述马达来推进车辆车轮时，经由所述热交换系统来传递来自所述马达、所述交流发电机和所述电池的热，以在发动机起动之前将所述气缸和所述排气催化剂中的一者或多者预热到目标温度；以及在所述预热之后，起动所述发动机以将所述电池的荷电状态升高到阈值电荷以上。所述控制器可以包括用于以下操作的其他指令：响应于实际气缸温度与目标气缸温度之间的第一差高于实际催化剂温度与目标催化剂温度之间的第二差而传递热以仅预热所述气缸；以及响应于所述第一差低于所述第二差而传递热以仅预热所述催化剂。所述控制器可以包括用于以下操作的其他指令：基于在所述驾驶循环上出现峰值扭矩需求超过所述马达的电扭矩输出来预测发动机起动的时间，基于与所述驾驶循环上的行驶路线相关联的参数来预测峰值扭矩需求的出现，基于电池荷电状态来估计所述马达的所述电扭矩输出；以及调整废热的传递的开始以在发动机起动的所预测的时间之前完成所述预热。此外，所述控制器可以包括用于以下操作的指令：调整所述热交换器系统的阀以将废热从与马达相关联的热交换器传递到循环冷却剂和相变材料，并且随后将废热从所述循环冷却剂和所述相变材料传递到所述气缸和所述排气催化剂中的一者或多者。

可以实现的另一车辆系统包括：电动马达，所述电动马达联接到车辆车轮；电池，所述电池联接到所述电动马达和交流发电机；发动机，所述发动机经由所述交流发电机而联接到所述电池；热交换系统，所述热交换系统热联接到所述马达和所述发动机；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的指令：在经由所述电动马达来推进车辆时，基于出现峰值扭矩需求超过最大电扭矩输出而预测发动机起动时间；以及在所预测的发动机起动时间之前传递来自所述电动马达、所述电池和所述交流发电机的废热以预热所述发动机的多个部件，基于所述废热的量值和所述多个发动机部件的温度来选择将热传递到所述多个发动机部件的次序。其中，对传递热的次序进行调整以在所预测的发动机起动时间之前将所述多个发动机部件中的每一者预热到对应的目标温度。此外，所述控制器可以包括用于以下操作的指令：选择具有更接近对应的目标温度的当前温度的第一发动机部件进行预热；以及随后选择具有离对应的目标温度更远的当前温度的第二发动机部件进行预热。

最后，所述部件还可以实现一种车辆系统，所述车辆系统包括：电动马达；电池，所述电池联接到所述电动马达；发动机，所述发动机经由交流发电机而联接到所述电池；热交换系统；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的计算机可读指令：在经由所述马达推进所述车辆时，响应于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述发动机。

替代地或另外，所述控制器可以响应于出现到达路线的目的地的扭矩需求超过马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述发动机。所述控制器可以包括用于以下操作的其他指令：调整用于在起动所述发动机之前将一个或多个发动机部件预热到对应的目标温度的废热的所述传递的开始。所述控制器还可以包括用于以下操作的指令：基于一个或多个发动机部件中的每一者的温度相对于对应的目标温度而调整将废热传递到所述一个或多个发动机部件的次序。所述控制器还可以包括用于以下操作的指令：基于电池的荷电状态相对于到达路线的目的地的扭矩需求而调整废热的传递的开始与起动所述发动机之间的间隔。在一个示例中，所述热交换系统包括相变材料，并且其中废热的传递包括在所述相变材料的温度低于阈值时将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述相变材料，并且在所述相变材料的温度高于阈值时将废热从所述相变材料传递到发动机。

转向图3，示出用于在所预测的发动机起动之前使用废热来预热增程器发动机部件的示例性方法300。将参考在本文描述并且在图1至图2中示出的系统来描述方法300，但应理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法应用于其他系统。用于实行方法300和本文包括的方法的其余部分的指令可以由控制器(例如，图1至图2的控制器190)基于存储在非暂时性存储器中的指令并且结合从发动机和热交换系统的传感器接收到的信号来执行，所述传感器例如为在图1至图2中描述的温度传感器和其他传感器。所述控制器可以根据在下文描述的方法来采用发动机和热交换系统的致动器以调整发动机和热交换系统操作。方法300可以由车辆的控制器(例如，控制器190)实行，以减少在增程器发动机从环境温度或环境温度附近起动之后的次最佳发动机性能的持续时间。方法300控制车辆的热交换系统以在所预测的发动机起动之前预热增程器发动机部件。为了实现此目标，所述方法基于当前电池SOC、到目的地的当前路线、到达目的地的时间、路线条件、车辆工况和操作者驾驶历史来预测增程器发动机起动时间。所述方法进一步估计预热所需的持续时间，基于多个废热源以及多个增程器发动机部件的温度来估计此持续时间，并且此持续时间进一步基于环境条件、车辆工况和将在多个废热源中的一者或多者中实现的最后的温度。所述方法基于所预测的起动时间和所需的预热持续时间来起始所述预热，使得在所述所预测的发动机起动的阈值内和所述所预测的发动机起动之前完成预热(满足或超过一个或多个增程器发动机部件的温度阈值)。

方法300开始于302，并且包括估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包括以下各者中的一者或多者：车辆速度、车辆位置、在当前驾驶循环期间的车辆操作的持续时间等、各种马达条件(例如，马达状态(开启或关闭)、马达温度、马达扭矩、马达速度等)、各种发动机条件(例如，发动机状态(开启或关闭)、发动机转速、发动机温度、自从先前发动机关闭以来的时间、自从先前发动机起动以来的时间等)、各种燃料系统条件(例如，燃料水平、燃料类型、燃料温度等)、各种蒸发式排放系统条件(例如，燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等)以及各种环境条件(例如，环境温度、湿度、气压等)、各种电池条件(例如，当前电池荷电状态、当前电池温度等)。方法300随后前进到304。

在304处，所述方法包括评估增程器发动机是否处于操作中。在采用方法300的车辆是串联类型混合动力电动车辆时，可能仅偶尔操作发动机以补充车辆动力，并且因此可能正常处于“关闭”或“待机”状态。评估发动机当前是否处于操作中可以包括确定发动机当前是否在燃烧燃料、当前是否产生扭矩、当前是否以大于阈值速率的速率转动，或者在本领域中常规上已知的任何其他方法。如果在304处确定发动机处于操作中，那么方法300随后可以前进到306，这包括继续操作增程器以向车辆提供补充动力。在306之后，方法300可以结束。然而，如果在304处确定发动机处于关闭状态，那么方法300随后可以前进到308。

在308处，方法300包括经由导航系统或操作者输入来接收路线和路线条件信息。在一个示例中，路线信息可以包括到目的地的距离和估计时间、沿着目前路线的限速、到达目的地以及在当前路线的多个细分的区段处的平均动力要求、沿着路线的高程变化等。作为另一示例，路线条件可以包括沿着目前路线的交通、沿着路线的道路条件(例如，道路类型、凹坑出现率等)、沿着路线的道路温度、沿着路线的预期天气等。在一个示例中，可以基于操作者在驾驶循环的开始选择的路线并且进一步基于与无线电子网络的通信而获得路线和路线条件信息，所述无线电子网络例如为GPS系统、互联网连接或实现对导航数据和/或路线数据的访问的其他此类连接。在另一示例中，可以基于操作者驾驶历史和车辆工况，例如基于依据例如当前车辆位置、日时和星期几等因素而存储的开始位置和目的地的记录，来断定当前路线。作为更具体的示例，车辆控制器可以基于日时是上午7点并且车辆的开始位置先前由操作者指定为“家”而推断出当前目的地是“工作”和到所述目的地的路线。无论目的地是由操作者直接输入还是由车辆控制器推断出，一旦获取目的地和路线，车辆控制器可以前进到经由导航网络或从车载存储器访问路线信息。在一个示例中，基于当前目的地和到目的地的路线来确定到达时间，并且进一步基于路线条件(例如，恶劣天气、交通等)来更新到达时间。在另一示例中，可以基于到达时间以及路线条件而计算出平均预期车辆动力需求以及到达目的地所需的总能量。一旦车辆的控制器获取了路线和路线条件，方法300随后便可以前进到314。

在314处，方法300包括基于车辆工况、当前电池SOC、路线、路线条件、到目的地的时间和操作者驾驶历史来预测发动机起动。通过图4的方法400更详细地给出此类发动机起动预测方法的示例。可以根据对于车辆的当前操作模式适当的方法来预测增程器发动机起动时间。举例来说，当以最少化增程器操作的模式进行操作时，可以按照沿着当前路线的最新的可能的时间来操作增程器发动机并且操作足以使得车辆能够在到达目的地的同时使电池荷电状态维持于下电池SOC的阈值内但不低于下电池SOC的持续时间。下电池SOC可以是在其以下不再可以经由马达进行车辆推进的电池SOC。当以此类模式操作时，可以基于当前电池SOC、沿着当前路线的所估计的功耗、下电池SOC阈值、增程器发动机的动力输出、操作者驾驶历史和到达当前目的地的所预测时间来预测增程器发动机起动时间。在另一示例中，可以按照使得能够连续地提供驾驶员所需的扭矩而没有中断或滞后的模式来操作车辆。当以此类模式操作时，可以基于最大操作者所需的扭矩将超过在仅依赖于电池动力时可实现的最大马达扭矩的所确定的未来时间来预测增程器发动机起动时间。在此类未来时间之前，可以操作增程器发动机以使得能够满足所述最大操作者所需的扭矩。因此，当以此类模式操作时，可以基于当前电池SOC、电池SOC耗尽的运行平均速率、在未来时间的所估计的电池SOC、仅通过具有所述所估计的SOC的电池供应动力的马达而可实现的最大扭矩以及所预测的最大操作者所需的扭矩来预测增程器发动机起动时间。此操作者所需的扭矩进一步基于操作者驾驶历史、当前路线、当前路线条件等。一旦预测到增程器起动时间，方法300随后便可以前进到316。

在316处，方法300包括基于废热源、PCM和发动机/排放部件的温度来估计预热发动机/排放部件所需的时间。通过图5的方法500更详细地给出用于估计所需的预热持续时间的方法的示例。可以由车辆控制器基于以下各者来计算预热持续时间：多个废热源中的一者或多者的温度、需要预热的多个增程器发动机部件中的一者或多者的目标温度和当前温度、车辆工况、环境条件、可用的废热的总量、多个废热源处的废热产生的推断出的速率，以及多个增程器发动机部件处的热损耗的推断出的速率。举例来说，基于催化转化器的当前温度与所述催化转化器的可实现的预热目标温度之间的差，并且进一步基于车辆的电动马达处的可用的废热的量，可以基于常规的热传递方程来计算达到催化转化器的目标预热温度的阈值内所需的预热持续时间。作为另一示例，随着环境温度降低，所需的预热持续时间可能增加。作为另一示例，随着可用的废热的量减小，所需的预热持续时间可能增加。一旦已经计算出所需的预热持续时间，方法300随后可以前进到318。

在318处，所述方法包括基于所预测的发动机起动时间和所需的预热持续时间而使用废热来预热增程器发动机部件。通过图5的方法500更详细地给出用于使用废热来预热增程器发动机部件的方法的示例。预热增程器发动机部件包括确定在那些需要预热的部件之间分配可用的废热。在一个示例中，可用的废热的分配可以基于在预热之后预期的性能益处，使得可以在给定有限的废热量的情况下实现最大可能的性能益处。举例来说，所预测的性能益处可以包括发动机磨损的减少、发动机排放的减少或发动机效率的增加。所述分配可以还包括为一个或多个增程器发动机部件设定在所预测的发动机起动时间之前实现(或超过)的一个或多个目标温度阈值。可以通过经由操作热交换系统(例如，在图1中描绘并且在图2中更详细地描绘的热交换系统160)将多个废热源处可用的废热传递到多个增程器发动机部件中的一者或多者来实现预热。所述操作可以包括经由泵(例如，泵164)的操作使热交换流体(例如，冷却剂、油、相变材料、水、空气或常规上用于此类系统中的热传递的其他流体)流过一个或多个热交换器。所述操作还可以包括通过控制穿过与一个或多个增程器发动机部件相关联的热交换器的流量(例如，通过与所述热交换器相关联的阀的动作)来控制到所述部件的热传递的速率。所述热交换系统可以另外包括PCM关联的热交换器，所述热交换器的操作传递去往和来自PCM储器的热。所述PCM可以充当将要存储在其中并且从其中提取的多余的废热的储器，这取决于在与废热源和增程器发动机部件相关联的多个热交换器内占主导的热条件。在图7的方法700中更详细地给出用于将废热存储在PCM内或利用PCM内的废热的示例性方法。在一个示例中，车辆控制器可以命令热交换流体流过PCM关联的热交换器，进而提取存储在其中的热。随后可以命令热交换流体流过需要预热的一个或多个增程器发动机部件。命令流过PCM关联的热交换器可以基于多个废热源中的一者或多者低于温度阈值，将所述温度阈值选择成使得在此类温度下或在低于此类温度的情况下可能会出现增程器发动机部件与废热源之间的不充分的热传递。方法300随后可以前进到320。

在320处，方法300包括评估增程器部件是否大于阈值温度。车辆控制器先前可以根据个别部件基于达到所述阈值温度所获得的预期的性能益处而确定多个增程器发动机部件中的每一者的目标阈值温度。所述温度可以基于来自一个或多个温度传感器(例如，温度传感器166)的温度读数，或者可以基于车辆工况(例如，当前驾驶循环持续时间、马达扭矩、环境条件等)根据模型或查找表而推断出。如果在320处确定多个增程器发动机部件中的一者或多者低于其温度阈值，那么方法300可以前进到322，其中继续预热。预热可以继续，并且可以继续评估多个增程器发动机部件的温度，直到所述多个增程器发动机部件中的全部或子集高于所述温度阈值为止。一旦控制器已经确定所述多个增程器发动机部件中的全部或子集高于它们的预热阈值温度，方法300便可以前进到324。

在324处，方法300包括起动增程器发动机以向车辆提供电能。增程器发动机起动时间可以出现在先前预测的时间。在一些情况下，基于操作者的即时扭矩需求超过阈值，或进一步基于电池SOC的意外突然减小，或进一步基于目的地、到目的地的路线、路线条件的意外改变，起动时间可以出现在与所预测的时间不同的时间。在一些情况下，增程器发动机可能在多个增程器发动机部件已经达到或超过它们的相应的目标温度阈值之前起动。然而，在大多数情况下，将在所预测的起动时间或在所预测的起动时间的阈值内起动增程器发动机，使得已经在所述起动时间之前完成预热，并且可以获得增加的发动机效率、减少的发动机磨损、减少的发动机排放或所述益处中的两者或更多者或全部的组合。发动机起动可以包括通过以下操作使发动机转动到阈值速度：经由起动机马达或用于推进车辆的马达(例如，马达120)的操作；经由燃料轨和或与发动机的气缸中的一者或多者相关联的燃料喷射器来起始发动机燃料加注；以及经由火花或在本领域中常规上已知的其他燃烧起始机构或方法来起始和持续气缸燃烧。一旦已经起动增程器发动机，方法300随后可以前进到326。

在326处，方法300包括评估是否满足发动机关闭条件。发动机关闭条件可以包括大于阈值的电池荷电状态、到达目的地，和/或钥匙切断或车辆关闭事件。如果在326处未满足发动机关闭条件，那么方法300可以在328处继续操作增程器发动机，直到满足发动机关闭条件的时间为止。在确定满足发动机关闭条件之后，在330处，车辆的控制器可以命令发动机关闭，这可以包括终止燃料加注，并且使发动机转动到停下来。方法300随后可以结束。

以此方式，增程器发动机可以预热多个增程器发动机部件中的一者或多者，预热的时间是基于所需的所估计的预热持续时间和所预测的发动机起动时间，使得对所述部件的预热在增程器发动机起动的阈值内并且在增程器发动机起动之前完成。可以由车辆控制器根据通过所述预热获得的所预测的益处来确定在多个废热源处可用的热的分配，使得在增程器发动机起动之后，在给定有限量的可用的废热的情况下已经得到最大的性能益处增加。将在本说明书的剩余段落中更详细地论述在方法300内包括的各种子方法，开始于用于预测增程器发动机的起动时间的方法400。

转向图4，示出用于预测串联类型混合动力电动车辆的增程器发动机的起动时间的示例性方法400。方法400可以完全或部分地包括在方法300中，例如包括在314处。方法400使得能够在长到足以实现预备预热的时间尺度上更准确地预测增程器发动机起动。通过将操作者驾驶历史、车辆位置、关于到目的地的当前路线的信息、所述路线的条件、车辆工况、电池状态(包括SOC、SOC耗尽速率等)和增程器发动机参数(例如，最大动力输出)并入到所预测的起动时间的计算中来实现所述准确度。

方法400开始于402，并且包括估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包括以下各者中的一者或多者：车辆速度、车辆位置、在当前驾驶循环期间的车辆操作的持续时间等、各种马达条件(例如，马达状态(开启或关闭)、马达温度、马达扭矩、马达速度等)、各种发动机条件(例如，发动机状态(开启或关闭)、发动机转速、发动机温度、自从先前发动机关闭以来的时间、自从先前发动机起动以来的时间等)、各种燃料系统条件(例如，燃料水平、燃料类型、燃料温度等)、各种蒸发式排放系统条件(例如，燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等)以及各种环境条件(例如，环境温度、湿度、气压等)、各种电池条件(例如，当前电池荷电状态、当前电池温度等)。方法400随后前进到404。

在404处，方法400包括经由导航系统或操作者输入来检索路线和路线条件信息。在一个示例中，路线信息可以包括当前车辆位置、基于车辆位置和当前路线的到目的地的距离和估计时间、沿着目前路线的限速、到达目的地以及在当前路线的多个细分的区段处的平均动力要求、沿着路线的高程变化等。作为另一示例，路线条件可以包括沿着目前路线的交通、沿着路线的道路条件(例如，道路类型、凹坑出现率等)、沿着路线的道路温度、沿着路线的预期天气。在一个示例中，可以基于操作者选择的路线并且进一步基于与无线电子网络的通信而获得路线和路线条件信息，所述无线电子网络例如为GPS系统、互联网连接或实现对导航数据和/或路线数据的访问的其他此类连接。在另一示例中，可以基于操作者驾驶历史和车辆工况，例如基于依据例如当前车辆位置、日时和星期几等因素而存储的开始位置和目的地的记录，来断定当前路线。作为更具体的示例，车辆控制器可以基于日时是上午7点并且车辆的开始位置先前由操作者指定为“家”而推断出当前目的地是“工作”和到所述目的地的路线。无论目的地是由操作者直接输入还是由车辆控制器推断出，一旦获取目的地和路线，车辆控制器可以前进到经由导航网络或从车载存储器访问路线信息。在一个示例中，基于当前目的地和到目的地的路线来确定到达时间，并且进一步基于路线条件(例如，恶劣天气、交通等)来更新到达时间。在另一示例中，可以基于到达时间以及路线条件而计算出平均预期车辆动力需求以及到达目的地所需的总能量。一旦车辆的控制器获取了路线和路线条件，方法400随后便可以前进到408。

在408处，方法400包括评估增程器发动机的选定的操作模式。在示例性方法400中，示出两个操作模式，所述操作模式是“性能模式”和“经济模式”。本文将性能模式界定为用于基于连续地且不中断地提供操作者所需的扭矩来操作增程器发动机的模式，即使此类操作不使增程器燃料效率最大化。在性能模式中，可以更激进地操作串联类型混合动力电动车辆，而不会遇到可能与此类车辆的激进操作相关联的扭矩限制。通过操作增程器发动机以在需要时向马达提供额外的动力来防止此扭矩限制。换句话说，在性能模式中，相对于仅通过电池所能够提供的扭矩，可以基于操作者的扭矩需求而在单个驾驶循环期间间歇地出现增程器操作。本文将替代性操作模式(称为经济模式)界定为试图使增程器发动机的燃料效率最大化的增程器发动机操作模式。可以通过仅在需要时操作增程器发动机以确保车辆到达当前目的地而使所述增程器发动机的燃料效率最大化。在一个示例中，这可以包括在驾驶循环期间在车辆到达其当前目的地不需要操作增程器的情况下完全不操作增程器。在另一示例中，这可以包括在当前出行期间尽可能晚地起动增程器发动机，在到达目的地之前连续地操作发动机，并且操作最少可能的持续时间，使得将电池SOC恰好维持在最小阈值以上，在所述最小阈值以下可能会妨碍车辆操作。操作者可以选择增程器发动机的操作模式，或者车辆的控制器可以基于车辆工况来选择所述操作模式。如果在408处控制器确定车辆处于性能模式，那么方法400随后可以前进到410。

在410处，方法400包括估计当前电池SOC和运行平均电池功耗率。举例来说，可以针对当前驾驶循环的先前部分，例如针对前10分钟，来实时地计算运行平均电池功耗率。在示例中，基于先前时间点处的已知SOC，并且进一步基于综合放电电流，可以估计当前电池SOC。在更详细的示例中，可以依据经由马达输送到车轮的动力来估计放电电流，并且因此还可以基于当前路线、路线条件、车辆工况、车辆速度和环境条件来估计放电电流。在另一示例中，基于一个或多个电池性质的直接测量结果，例如开路电压和电池温度，可以估计当前电池SOC。可以基于电池SOC的时间轨迹来估计运行平均电池功耗率。在一个示例中，通过随时间记录所估计的电池SOC，可以获得电池SOC时间轨迹。在一个示例中，通过将电池SOC的总变化除以在其间发生所述SOC变化的对应的时间周期，可以估计电池SOC耗尽的平均速率。在另一示例中，通过取电池SOC时间过程的导数，可以计算电池SOC耗尽的预期的未来平均速率。方法400随后可以前进到412。在另一示例中，可以通过将紧接在当前时间前面的一段时间周期期间的电池SOC的变化除以所述周期的总持续时间来计算电池SOC耗尽的运行平均速率。以此方式，可以估计电池SOC和其耗尽速率两者。方法400随后可以前进到412。

在412处，方法400包括基于当前电池SOC和运行平均电池功耗来估计电池在未来时间Tf所能够实现的最大马达扭矩(Tbat)。可以将未来时间Tf选择成使得增程器发动机部件预热可以在现在时间与未来时间Tf之间发生。在一个示例中，Tf可以是距现在时间15分钟。基于此未来时间，并且进一步基于当前电池SOC和电池SOC耗尽的平均速率，可以估计Tf时的电池SOC。在一个示例中，使电池SOC耗尽的运行平均速率乘以现在时间与未来时间之间的时间差，随后从当前电池SOC减去此乘积，这获得未来电池SOC的估计。在其他示例中，可以通过从电池SOC时间轨迹到未来时间的非线性回归进行外推来获得未来电池SOC。最后，所估计的未来电池SOC用于确定在仅由电池供应动力的情况下马达所能够产生的最大马达扭矩(Tbat)。Tbat估计出在增程器发动机保持关闭并且马达仅从电池接收动力的情况下可实现的未来的最大马达扭矩。在一个示例中，电池SOC与最大可实现的马达扭矩之间的关系可以作为查找表存储在控制器的非暂时性存储器中。在另一示例中，可以根据存储在控制器的存储器中的一个或多个模型依据电池SOC来计算最大可实现的马达扭矩。在第三示例中，车辆控制器的神经网络或其他自适应网络可以基于所估计的未来电池SOC而输出最大可实现的马达扭矩。一旦控制器已经估计出仅通过电池动力所能够提供的最大可实现的未来马达扭矩Tbat，方法400随后便可以前进到414。

在414处，方法400包括基于车辆位置、当前路线、路线条件和操作者驾驶历史来估计在先前选定的未来时间Tf时的最大操作者扭矩需求Top。在一个示例中，将Top估计成基于当前车辆位置的一组车辆使用情况的第95个百分位。在另一示例中，将Top估计成基于当前路线条件的一组现实世界车辆使用情况的第95个百分位，所述路线条件包括等级、海拔、温度等。在另一示例中，基于操作者扭矩需求的运行平均值结合沿着当前路线的平均车辆扭矩需求来估计Top。在更详细的示例中，基于指示在给定路线上操作者最大扭矩需求超过平均扭矩需求达某一比率的操作者驾驶历史，可以通过使沿着目前的路线在时间Tf时将要遇到的平均扭矩需求乘以所述比率来估计Top。可以进一步通过并入有当前路线条件、车辆工况、操作者历史统计等的一个或多个因素来调整所述比率。方法400随后可以前进到416。

在416处，方法400包括评估在选定的未来时间Tf时Top是否大于Tbat。如果在416处控制器确定Top小于Tbat，那么控制器可以确定在未来时间Tf之前不需要起动增程器发动机，并且方法400可以在420处更新Tf(例如，将Tf递增预定量)，并且返回到410，其中控制器将前进到基于经更新的Tf来计算新的Top值和Tbat值。然而，如果在416处控制器确定Top大于Tbat，从而暗示在时间Tf时电池可能不能提供操作者所需的扭矩，那么方法400可以前进到418。

在418处，方法400包括把将需要操作增程器发动机以向车辆提供补充动力的时间设定成等于Tf。方法400随后可以结束。返回到方法400的第一决策分支，在408处，如果确定将以经济模式操作增程器发动机，那么方法400可以前进到422。

在422处，方法400包括估计当前电池SOC，如上文在410处更详细地论述。一旦估计出当前电池SOC，方法400随后可以前进到424。

在424处，方法400包括基于路线条件、驾驶员激进性和HVAC操作的概率或沿着当前路线操作的其他附属电气装置来预测沿着当前路线的车辆功耗。在一个示例中，当前路线的平均动力需求是基于从沿着当前路线的全部或部分的一次或多次先前的出行所收集的由此车辆或其他车辆所收集的数据。在另一示例中，可以基于路线条件将平均动力需求编制索引，或者可以通过某一因数来调整平均动力需求以考虑到更改的路线条件，例如恶劣的天气、交通、环境温度等。在另一示例中，当前路线的一个或多个细分处的动力需求可以基于模型，所述模型给出随一个或多个变量而变的在所述路线细分上的动力需求，所述变量例如为车辆质量、车辆速度、路线条件(包括道路等级、天气、海拔、沿着路线的速度等)、环境温度、车辆工况等。此外，控制器可以考虑到附属电气装置操作，所述附属电气装置操作可能给电池强加额外的电气负荷。在一个示例中，可以在驾驶循环期间操作HVAC，从而增加沿着所述路线所需的总动力，可以依据路线、车辆工况、操作者偏好、环境条件等基于车辆操作历史来预测此类附属电气装置的操作。一旦控制器已经确定沿着目前路线的平均动力需求，便还可以计算到达当前目的地所需的总能量。方法400随后可以前进到426。

在426处，方法400包括基于沿着当前路线所需的平均动力、到达目的地所需的总能量、操作者驾驶历史、当前估计的电池SOC和最小SOC阈值来计算增程器发动机将需要向车辆提供补充动力的未来时间Tf，使得在最少可能的持续时间内操作所述增程器，同时仍然确保在电池SOC高于最小SOC阈值的情况下车辆到达目的地。在一个示例中，基于当前电池SOC具有3千瓦小时的有用能量、到达当前目的地的时间为2小时、沿着目前路线的总的平均功耗是2千瓦，以及增程器动力输出为2千瓦，并且进一步基于并入有路线条件和操作者驾驶历史的调整因子1.25，到达目的地所需的总能量将是1.25×2千瓦x 2小时＝5千瓦小时。这暗示能量亏缺是5千瓦小时–3千瓦小时＝2千瓦小时，这将需要由增程器发动机提供。因为增程器发动机提供2千瓦的平均动力输出，所以这意味着增程器发动机将需要提供1小时的补充动力以使得车辆能够到达其当前目的地，并且因此基于这些计算的预期的Tf将是现在时间以后的1小时。在另一示例中，增程器发动机预热的第二持续时间可能出现在热交换系统介导式预热之后。此第二预热持续时间可以在热交换介导式预热之后，而增程器发动机在Tf之前燃烧燃料，在Tf时，可能需要以最大动力操作增程器发动机以补充车辆动力需求并且确保到达当前目的地。方法400随后可以前进到428。

在428处，方法400包括设定将需要操作增程器发动机以向车辆提供达到在426处计算的Tf的补充动力的所预测时间。方法400随后可以结束。

以此方式，采用方法400的控制器可以通过以下操作来更准确地预测增程器发动机的起动时间：使此类预测基于增程器发动机的当前操作模式、操作者驾驶历史、当前车辆位置、到目的地的当前路线、当前路线条件、环境条件、车辆工况和电池荷电状态。通过更准确地预测增程器发动机的起动时间，可以基于所需的预热持续时间来相应地安排增程器发动机部件预热，使得在所预测的起动时间之前并且在所预测的起动时间的阈值时间内完成预热。

现在转向图5，给出示例性方法500，借此，车辆的控制器可以计算使用废热将多个增程器发动机部件中的一者或多者或全部的温度升高到它们的相应的阈值温度以上所需的预热持续时间。所述预热持续时间在本文还称为所需的预热持续时间。控制器可以基于在多个废热源处可用的废热、这些废热源的温度、多个增程器发动机部件中的每一者所需的热量、多个增程器发动机部件的当前温度、环境条件和车辆工况来计算此所需的预热持续时间。方法500可以完全或部分地包括在用于预热增程器发动机部件的方法中，所述预热的安排是基于所需的预热持续时间，并且进一步基于所预测的发动机起动时间，例如在方法300的316处。

方法500开始于502，并且包括估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包括以下各者中的一者或多者：车辆速度、车辆位置、在当前驾驶循环期间的车辆操作的持续时间等、各种马达条件(例如，马达状态(开启或关闭)、马达温度、马达扭矩、马达速度等)、各种发动机条件(例如，发动机状态(开启或关闭)、发动机转速、发动机温度、自从先前发动机关闭以来的时间、自从先前发动机起动以来的时间等)、各种燃料系统条件(例如，燃料水平、燃料类型、燃料温度等)、各种蒸发式排放系统条件(例如，燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等)以及各种环境条件(例如，环境温度、湿度、气压等)、各种电池条件(例如，当前电池荷电状态、当前电池温度等)。方法500随后前进到504。

在504处，方法500包括测量或推断出环境条件。环境条件可以包括环境空气的温度、占主导的气压、湿度、风和天气条件等。可以由车辆控制器基于来自一个或多个车辆传感器的输出来测量或推断出环境条件。在一个示例中，可以基于来自一个或多个车辆温度传感器的输出来估计空气温度。在另一示例中，可以基于来自一个或多个车辆压力传感器(例如，进气岐管压力传感器)的输出来测量或推断出气压。在另一示例中，可以经由到无线网络的连接来获得环境条件，这可以包括对导航/天气系统的访问。方法500随后可以前进到506。

在506处，方法500包括测量或推断出多个废热源和PCM的温度以及在所述多个废热源和PCM处可用的废热。测量或推断出多个废热源的温度可以包括估计所述废热源的温度变化速率。在一个示例中，所述废热源包括在以纯电动模式操作(完全经由马达扭矩推进)的车辆中处于高温的那些车辆部件。在更具体的示例中，废热源可以包括电动马达、电池、变速器、逆变器、交流发电机、PCM储器，并且可以还包括联接到车厢内的一个或多个座椅或杯座的热交换器、联接到车辆的一个或多个灯的热交换器、联接到车辆的HVAC系统的热交换器、联接到车辆的刹车机构的热交换器等。在一个示例中，可以基于来自与多个废热源中的一者或多者或全部相关联的多个温度传感器(例如，热交换系统160的温度传感器260-282)的输出来测量所述温度。在另一示例中，可以基于在当前驾驶循环期间的累积的马达输出来推断出多个废热源的温度。在另一示例中，可以基于当前驾驶循环的持续时间来推断出多个废热源的温度。控制器可以进一步基于所述废热源的所测得的或推断出的温度来估计在多个废热源处可用的总废热。在一个示例中，控制器可以通过参考查找表或模型来估计在多个废热源中的一者或多者处可用的废热，其中依据环境温度、正被评估的废热源和所述废热源的当前温度来给出可用的热的量。在另一示例中，控制器可以基于所述废热源的操作的持续时间并且进一步基于车辆工况和环境条件来估计在废热源处可用的废热。在更详细的示例中，可以基于马达操作的持续时间并且进一步基于环境空气温度和马达的扭矩输出来估计在马达处可用的废热。一旦测得、推断出或估计出多个废热源的温度以及在多个废热源处可用的废热，方法500随后便可以前进到508。

在508处，方法500包括测量或推断出多个增程器发动机部件的温度以及预热多个增程器发动机部件所需的热量。测量或推断出多个增程器发动机部件的温度可以包括估计所述部件的温度变化速率。在一个示例中，将被预热的增程器发动机部件可以包括增程器发动机的那些拥有基本上高于环境温度的最佳操作温度的部件。在更具体的示例中，所述增程器发动机部件可以包括一个或多个燃烧室、氧传感器(例如UEGO传感器)、一个或多个燃料轨/喷射器、一个或多个排气处理催化剂等。在一个示例中，可以通过与多个增程器发动机部件中的一者或多者或全部相关联的多个温度传感器(例如，热交换系统160的温度传感器260-282)中的一者或多者来测量所述温度。在另一示例中，可以基于环境空气温度并且进一步基于接近所述增程器发动机部件的废热源的温度来推断出多个增程器发动机部件的温度。控制器可以进一步基于所述部件的所测得的或推断出的温度并且进一步基于查找表或模型来估计用于预热多个增程器发动机部件所需的总的热，所述查找表或模型能够在给定当前温度、目标温度阈值和向控制器指示正在评估哪个增程器发动机部件的唯一识别符的情况下产生所需的总的热量。一旦测得、推断出或估计出多个增程器发动机部件的温度以及用于预热多个增程器发动机部件所需的热，方法500随后便可以前进到510。

在510处，方法500包括基于所述废热源和增程器发动机部件的所测得的或推断出的温度并且进一步基于环境条件来估计从废热源到增程器发动机部件的热传递速率。在一个示例中，可以根据存储在车辆控制器的存储器中的一个或多个热传递方程/模型来计算热传递速率，此类热传递方程或模型在本领域中是常规的。在另一示例中，所述热传递方程可以依据废热源的推断出的温度、增程器发动机部件的推断出的温度、在多个废热源中含有的推断出的可用的热、环境温度/条件以及热交换系统的一个或多个热交换器内的流体流动速率来给出到多个增程器发动机部件中的一者或多者的热传递速率。在另一示例中，废热源与增程器发动机部件之间的热传递速率随着废热源与增程器发动机部件之间的温度差增加而增加。在另一示例中，热传递速率基于低环境温度而减小，因为在这些情况下可能会在热传递期间出现到环境的增加的热损耗量。在另一示例中，可以基于环境空气温度结合环境空气湿度来调整热传递速率，因为空气的热容量与湿度一起增加，在更潮湿的环境空气中将增加环境空气温度的影响。一旦估计出到多个增程器发动机部件的热传递速率，方法500随后便可以前进到512。

在512处，方法500可以包括基于所估计的热传递速率来估计所需的预热持续时间。所需的预热持续时间可以进一步基于经由预热多个增程器发动机部件中的一者或多者而实现的目标温度。在一个示例中，所述目标温度可以基于对可用的废热的性能益处最大化的分配。由车辆的控制器确定的所述性能益处最大化的分配是基于总的可用的废热，以及多个废热源和增程器发动机部件的推断出或测得的温度。在一个示例中，增程器发动机部件中的一者或多者可以具有存储在控制器的存储器中的相关联的性能函数，所述性能函数给出所述增程器发动机部件随温度而变的相对性能。在另一示例中，可以存在多个性能函数，其中每个性能函数给出不同的性能度量作为输出。在一个示例中，所述性能度量可以是相对燃料效率、排放减少效率、发动机磨损减少程度或部件准确度程度(例如，在传感器的情况下)。在另一示例中，基于更高的目标温度或更低的热传递速率，可以增加所需的预热持续时间。在另一示例中，基于更低的目标温度或更高的热传递速率，可以减少所需的预热持续时间。一旦已经估计出所需的预热持续时间，方法500随后便可以结束。

虽然示例性方法500未明确指示，但可以向所需的预热持续时间添加额外的时间周期，此额外的周期允许增程器发动机部件中的一者或多者的温度在增程器发动机起动之后进一步增加(并且进而获得额外的性能益处)。目前所提及的增程器发动机起动可以发生于在其他地方所提及的增程器发动机起动的所预测的时间之前，并且可以允许在将更大的负荷置于所述发动机上之前使增程器发动机在一段时间周期内进一步暖机/预热。在这些情况下可以作出对预热安排的调整以考虑到“后点火”发动机暖机的额外的周期，使得在所预测的发动机起动时间之前并且在所预测的发动机起动时间的阈值内完成预点火和后点火发动机预热/暖机。如本文所使用，“预点火预热”是指经由废热传递而实现的预热，而“后点火预热”是指通过经由增程器发动机内的燃烧而产生的热所实现的加热。

以此方式，车辆的控制器准确地估计增程器发动机部件预热的所需的持续时间，从而使得能够基于所估计的所需的预热持续时间并且进一步基于所预测的发动机起动时间来安排所述预热，使得在所预测的发动机起动的阈值内并且在所预测的发动机起动之前完成预热。这还可能导致紧接在增程器发动机从次最佳温度起动之后的次最佳发动机性能的降低以及增加的发动机磨损。一旦安排好，可以通过根据存储在车辆控制器的存储器中的一种或多种方法操作热交换系统(例如，热交换系统160)来执行经由废热来预热增程器发动机部件，所述方法例如为由在图6中的高级流程图描绘并且在下文更详细地论述的方法600。

现在转向图6，示出用于由串联类型混合动力电动车辆的车辆控制器实施的示例性方法600。方法600可以在增程器发动机起动之后实现对多个增程器发动机部件中的一者或多者的性能益处。在增程器发动机从环境温度起动而没有任何预热的情况下，此性能益处可以与所述一个或多个增程器发动机部件的性能相关。方法600通过经由操作热交换系统(例如，热交换系统160)将多个废热源处可用的废热传递到多个增程器发动机部件中的一者或多者来实现所述性能增加。可用的废热的传递可以基于对所述废热的性能益处最大化的分配，使得在给定有限量的可用的废热的情况下使增程器发动机效率(或者其他性能度量)最大化。方法600可以完全或部分地包括在用于预热增程器发动机部件的方法中，所述预热的安排是基于所需的预热持续时间，并且进一步基于所预测的发动机起动时间，例如在方法300的318处。

方法600开始于602并且包括估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包括以下各者中的一者或多者：车辆速度、车辆位置、在当前驾驶循环期间的车辆操作的持续时间等、各种马达条件(例如，马达状态(开启或关闭)、马达温度、马达扭矩、马达速度等)、各种发动机条件(例如，发动机状态(开启或关闭)、发动机转速、发动机温度、自从先前发动机关闭以来的时间、自从先前发动机起动以来的时间等)、各种燃料系统条件(例如，燃料水平、燃料类型、燃料温度等)、各种蒸发式排放系统条件(例如，燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等)以及各种环境条件(例如，环境温度、湿度、气压等)、各种电池条件(例如，当前电池荷电状态、当前电池温度等)。方法600随后前进到604。

在604处，方法600包括测量或推断出环境条件。环境条件可以包括环境空气的温度、占主导的气压、湿度、风和天气条件等。可以由车辆控制器基于来自一个或多个车辆传感器的输出来测量或推断出环境条件。在一个示例中，可以基于来自一个或多个车辆温度传感器(例如，联接到发动机进气道的进气温度传感器)的输出来估计空气温度。在另一示例中，可以基于来自联接到发动机的进气道的气压传感器的输出来测量或推断出气压。在另一示例中，可以经由到无线网络的连接来获得环境条件，这可以包括对导航/天气系统的访问。方法600随后可以前进到606。

在606处，方法600包括测量或推断出多个废热源和PCM的温度以及在所述多个废热源和PCM处可用的废热。可以基于各种废热源的温度并且基于它们的工况和操作持续时间来推断出可用的废热。举例来说，可以基于电动马达在当前驾驶循环上的操作持续时间、马达在当前驾驶循环期间的动力输出和/或马达在当前驾驶循环期间消耗的电能量来推断出在电动马达处可用的废热量。在另一示例中，可以经由与车辆座椅关联的热交换器相关联的一个或多个温度传感器的输出来推断出车辆座椅关联的热交换器的温度。测量或推断出多个废热源的温度可以包括估计所述废热源的温度变化速率。在一个示例中，所述废热源包括在以纯电动模式操作(完全经由马达扭矩推进)的车辆中处于高温的那些车辆部件。在更具体的示例中，废热源可以包括电动马达、电池、变速器、逆变器、交流发电机、PCM储器，并且可以还包括联接到车厢内的一个或多个座椅或杯座的热交换器、联接到车辆的一个或多个灯的热交换器、联接到车辆的HVAC系统的热交换器、联接到车辆的断裂机构的热交换器等。在一个示例中，可以基于来自与多个废热源中的一者或多者或全部相关联的多个温度传感器(例如，热交换系统160的温度传感器260-282)的输出来测量所述温度。在另一示例中，可以基于在当前驾驶循环期间的累积的马达输出来推断出多个废热源的温度。在另一示例中，可以基于当前驾驶循环的持续时间来推断出多个废热源的温度。控制器可以进一步基于所述废热源的所测得的或推断出的温度来估计在多个废热源处可用的总废热。在一个示例中，控制器可以通过参考查找表或模型来估计在多个废热源中的一者或多者处可用的废热，其中依据环境温度、正被评估的废热源和所述废热源的当前温度来给出可用的热的量。一旦测得、推断出或估计出多个废热源的温度以及在多个废热源处可用的废热，方法600随后便可以前进到608。

在608处，方法600包括测量或推断出多个增程器发动机部件的温度以及预热多个增程器发动机部件所需的热量。测量或推断出多个增程器发动机部件的温度可以包括估计所述部件的温度变化速率。在一个示例中，将被预热的增程器发动机部件可以包括增程器发动机的那些拥有基本上高于环境温度的最佳操作温度的部件。在更具体的示例中，所述增程器发动机部件可以包括一个或多个燃烧室、氧传感器(例如UEGO传感器)、一个或多个燃料轨/喷射器、一个或多个排气处理催化剂等。在一个示例中，可以通过与多个增程器发动机部件中的一者或多者或全部相关联的多个温度传感器(例如，热交换系统160的温度传感器260-282)中的一者或多者来测量所述温度。在另一示例中，可以基于环境空气温度并且进一步基于接近所述增程器发动机部件的废热源的温度来推断出多个增程器发动机部件的温度。控制器可以进一步基于所述部件的所测得的或推断出的温度并且进一步基于查找表或模型来估计用于预热多个增程器发动机部件所需的总的热，所述查找表或模型能够在给定当前温度、目标温度阈值和向控制器指示正在评估哪个增程器发动机部件的唯一识别符的情况下产生所需的总的热量。控制器另外可以确定所述预热的顺序或次序，使得确定增程器发动机部件中的每一者的预热优先级。在示例中，具有最高指派的预热优先级的增程器发动机部件可以第一个接收预热，并且具有最低优先级的增程器发动机部件可以最后接收预热。所述优先级可以基于所预测的增程器发动机起动时间处的所预测的温度，或者可以基于在发动机起动之后的所预测的温度增加，或者可以进一步基于所述部件在增程器发动机起动之后的预期性能。一旦测得、推断出或估计出多个增程器发动机部件的温度以及用于预热多个增程器发动机部件所需的热，方法600随后便可以前进到610。

在610处，方法600包括基于如此获得的所预测的性能益处来计算可用的废热在多个增程器发动机部件之间的分配。在一个示例中，计算可用的废热的分配包括将总的可用的废热分割为多个部分，其中所述部分的总和等于或小于总的可用的废热，并且其中所述多个部分中的一者或多者或每一者可以对应于将被预热的多个增程器发动机部件中的一者或多者或每一者。在另一示例中，将要传递到增程器发动机部件的废热的部分随着所述传递的所预测的益处增加而增加。举例来说，所预测的性能益处可以源自增程器发动机部件中的一者或多者的温度增加，并且可以包括发动机磨损的所预测的减少(由于经过加温的发动机相对于冷发动机的减小的摩擦)、发动机排放的减少，或发动机效率的增加。在另一示例中，车辆的控制器可以计算出与在所有增程器发动机部件之间均等地传递可用的废热相比，通过将所有可用的废热传递到增程器发动机的燃烧室将使增程器发动机效率最大化。此确定可以基于在启动之后预期的所预测的高发动机负荷，并且因此预热燃烧室会比加热其他增程器发动机部件提供更大的发动机效率益处。在另一示例中，预期在发动机启动之后的低发动机负荷，并且因此车辆控制器可以确定可以通过预热发动机的排气催化剂来实现大量的排放减少，并且预热发动机的燃烧室可能产生不了显著的性能益处。以此方式，车辆的控制器可以基于所预测的性能益处并且进一步基于车辆工况而将可用的废热的供应分配给增程器发动机部件。在另一示例中，计算可用的废热的分配包括计算在将废热的所述部分传递到所述增程器发动机部件中之后预测将实现的目标温度。可以基于存储在控制器的存储器中的性能函数来计算所预测的益处，所述性能函数使增程器发动机部件的性能与所述部件的温度相关，其中可以通过除以最大可能的性能而将所述性能归一化。在另一示例中，可以存在多个性能函数，其中每个性能函数给出不同的性能度量作为输出。在一个示例中，所述性能度量可以是相对燃料效率、排放减少效率、发动机磨损减少程度或部件准确程度(例如，在传感器的情况下)。在另一示例中，废热的分配可以基于使由增程器发动机部件中的一者或多者或全部的性能函数的线性组合组成的加权复合函数最大化。方法600随后可以前进到612。

在612处，方法600包括将热从废热源传递到增程器发动机部件。在一个示例中，通过操作热交换系统，例如热交换系统160，来实现将热从废热源传递到增程器发动机部件。所述操作可以包括使热交换流体流过与废热源和增程器发动机部件相关联的多个热交换器中的一者或多者。所述热交换系统的操作可以包括操作与所述热交换系统相关联的一个或多个泵，例如泵164。在另一示例中，操作与热交换系统相关联的一个或多个泵可以包括基于将要传递的热量、车辆工况、电池SOC和环境条件而向所述泵命令工作循环。通过根据在610中计算的性能最大化配发来操作热交换系统以将可用的废热传递到多个增程器发动机部件，可以减轻与发动机冷起动相关联的次最佳发动机性能的持续时间。方法600随后可以前进到614。

在614处，方法600包括基于所述废热源的推断出所测得的温度来调整从废热源向外的热传递速率。在一个示例中，当经由例如热交换系统160中的热交换器的流体联接的网络的操作来实现热传递时，调整从废热源向外的热传递速率可以包括调整与和所述废热源热接触的热交换器相关联的阀的位置，并且进而调整热交换流体穿过所述热交换器的流量。在另一示例中，基于所述废热源的推断出的温度来调整从废热源向外的热传递速率可以包括基于所述废热源处的温度低于阈值的指示而减少或完全停用热交换流体穿过一个或多个废热源关联的热交换器的流动。可以基于一个或多个增程器发动机部件处的温度来选择所述阈值，使得低于所述阈值温度的废热源可能不能向一个或多个增程器发动机部件提供充足的(或任何)热。在另一示例中，可以通过增加热交换流体穿过与高于阈值温度的废热源相关联的热交换器的流动速率来增加从一个或多个废热源向外的热传递速率，其中所述流动可以随着废热源温度与温度阈值之间的差增加而更多地增加。在另一示例中，热交换流体穿过一个或多个废热源关联的热交换器的流动可以基于所述废热源处的推断出的发热速率而增加，其中流动随着发热速率增加而增加。在最后的示例中，可以基于将要传递到增程器发动机部件的总的废热量来调整从多个废热源提取热的速率，对此传递速率进行调整以确保在发动机起动之前满足增程器发动机部件的目标温度。方法600随后可以前进到616。

在616处，方法600包括基于PCM、废热源和增程器发动机部件的温度而利用存储在PCM中的热或绕过PCM(图7)。方法600随后可以前进到618。

在618处，方法600包括基于可用的废热的计算出的配发来调整进入多个增程器发动机部件的热传递的速率。在一个示例中，调整进入多个增程器发动机部件中的一者或多者的热传递的速率包括随着将要传递到所述部件中的总的可用的废热的配发部分增加而增加进入所述部件的热传递的速率。在另一示例中，所述调整包括随着将要传递到所述部件中的总的可用的废热的配发部分减小而减小进入所述一个或多个增程器发动机部件的热传递的速率。在另一示例中，当经由例如热交换系统160中的热交换器的流体联接的网络的操作来实现热传递时，调整进入多个增程器发动机部件的热传递的速率可以包括调整与和所述所述增程器发动机部件热接触的热交换器相关联的阀的位置，并且进而调整热交换流体穿过所述增程器发动机部件的流量。以此方式，实现根据上文在610处计算的配发而确定的将要传递到每个增程器发动机部件的目标热量。方法600随后可以前进到620。

在620处，方法600包括评估是否完成对增程器发动机部件中的一者或多者或全部的预热。在一个示例中，评估是否预热增程器发动机部件可以包括确定所述增程器发动机部件的当前温度是否大于其对应的目标温度，其中可以基于根据上文在610处更详细地论述的配发计算而配发给所述部件的废热来确定所述目标温度。在另一示例中，可以如上文在608处所论述来实现推断出被评估的增程器发动机部件的当前温度。在另一示例中，可以个别地将增程器发动机部件与它们的目标温度进行比较，进而使得能够对不需要进一步加热的那些增程器发动机部件终止预热，而维持对需要进一步预热的那些部件的预热。如果在620处确定未完成预热，那么在622处，预热可以继续，直到确定完成预热的时间为止。方法600随后可以前进到624。

在624处，方法600包括停止热传递。在一个示例中，可以通过停止热交换系统的操作来实现停止废热源与增程器发动机部件的热传递。在另一示例中，停止所述热交换系统的操作可以包括关闭与所述热交换系统相关联的泵中的一者或多者或全部。在另一示例中，停止对一个或多个或所有增程器发动机部件的热传递可以包括关闭与所述部件相关联的一个或多个阀，进而防止热交换流体穿过与所述部件相关联的热交换器的流动。在另一示例中，可以终止多个废热源的子集与增程器发动机部件之间的热传递，并且以那种方式，可以增加仍然操作的废热源与增程器发动机部件之间的热传递速率。虽然在图6中未明确描绘，但将了解，如果热交换流体温度超过废热源或增程器发动机部件中的一者或多者的上温度阈值，那么可以由车辆控制器例如通过致动阀来停用热交换流体到一个或多个废热源或增程器发动机部件的流动，进而防止过热。可以基于所述废热源或增程器发动机部件随温度而变的性能或进一步基于废热源或增程器发动机部件的材料性质来确定多个热交换器关联的废热源和增程器发动机部件中的一者或多者或每一者的所述上温度阈值。在一个示例中，电子车辆部件的上阈值温度可以是200华氏度。方法600随后可以结束。

以此方式，采用例如方法600的方法的串联类型混合动力电动车辆的控制器可以基于在多个废热源处可用的废热的计算出的配发来预热多个增程器发动机部件中的一者或多者，使得可以在发动机起动之后实现增程器发动机操作的性能度量中的一者或多者或加权组合的最大增加。这可以进一步使得能够减少在增程器发动机起动之后(例如，当发动机从环境温度起动时)的次最佳发动机性能的持续时间。可以通过操作热交换系统，例如热交换系统160，来实施方法600的预热，所述热交换系统在一些实施方案中含有储热器(例如，基于PCM的储热器)。在一些条件下，基于PCM的储热器可以存储热以供稍后利用，例如当多余的热可用时利用。在其他条件下，基于PCM的储热器可以用于补充或代替多个废热源处可用的废热。实施存储在存储器中的一种或多种方法(例如，图7的方法700)的车辆的控制器，例如控制器190，可以调节储热器的操作。

现在转向图7，示出示例性方法700。方法700是由拥有热交换系统并且进一步拥有热联接到所述热交换系统的储热器(例如，基于PCM的储热器)的车辆的控制器实施。方法700通过提供以下策略而扩展了例如方法600的预热方法的效用：当多余的废热可用时存储废热，并且当其他废热源不足以实现预热时或当需要更高的预热速率时利用所存储的废热。这使得例如方法600的预热方法能够有用地在更大范围的车辆使用情景中采用，例如当需要在驾驶循环中较早地起动增程器发动机(并且因此需要预热)而其他废热源尚未处于提供充足的预热的足够高的温度时。方法700可以完全或部分地包括在用于预热增程器发动机部件的方法中，所述预热的安排是基于所需的预热持续时间，并且进一步基于所预测的发动机起动时间，例如在方法300的318处。方法700还可以包括在用于操作热交换系统以将可用的废热的配发部分提供给多个增程器发动机部件中的一者或多者的方法中，例如方法600的616处的方法中。

方法700开始于702并且包括估计和/或测量车辆工况。车辆工况可以包括以下各者中的一者或多者：车辆速度、车辆位置、在当前驾驶循环期间的车辆操作的持续时间等、各种马达条件(例如，马达状态(开启或关闭)、马达温度、马达扭矩、马达速度等)、各种发动机条件(例如，发动机状态(开启或关闭)、发动机转速、发动机温度、自从先前发动机关闭以来的时间、自从先前发动机起动以来的时间等)、各种燃料系统条件(例如，燃料水平、燃料类型、燃料温度等)、各种蒸发式排放系统条件(例如，燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等)以及各种环境条件(例如，环境温度、湿度、气压等)、各种电池条件(例如，当前电池荷电状态、当前电池温度等)。方法700随后前进到704。

在704处，方法700包括测量或推断出环境条件。环境条件可以包括环境空气的温度、占主导的气压、湿度、风和天气条件等。可以由车辆控制器基于来自一个或多个车辆传感器的输出来测量或推断出环境条件。在一个示例中，可以基于来自一个或多个车辆温度传感器的输出来估计空气温度。在另一示例中，可以基于来自一个或多个车辆压力传感器(例如，进气岐管压力传感器)的输出来测量或推断出气压。在另一示例中，可以经由到无线网络的连接来获得环境条件，这可以包括对导航/天气系统的访问。方法700随后可以前进到706。

在706处，方法700包括估计和/或测量PCM储热器、废热源和增程器发动机部件的温度。这可以如在方法600的606和608处的示例所给出而完成。可以通过在本领域中常规的任何方式来测量或推断出PCM储热器的温度。在一个示例中，可以基于一个或多个温度传感器(例如，热交换系统160中的温度传感器284)的输出来推断出PCM储热器的温度。在另一示例中，基于PCM的储热器的温度可以基于“簿记”方法，其中对总的热输入和输出进行求和以给出PCM储热器的当前温度。所述热输入和输出可以基于环境条件，并且可以进一步基于与PCM储热器相关联的热交换器(例如，热交换系统160的PCM HEX 224)的操作。一旦估计出废热源、增程器发动机部件和PCM储热器的温度，方法700随后便可以前进到708。

在708处，方法700包括评估基于PCM的储热器是否处于大于阈值温度的温度下。在一个示例中，所述阈值温度可以基于将被预热的增程器发动机部件的温度，使得阈值温度高于将被预热的增程器发动机部件的最低温度。处于阈值温度以上的PCM储热器可以能够向多个增程器发动机部件中的一者或多者提供预热。如果在708处控制器确定基于PCM的储热器拥有大于阈值温度的温度，那么方法700可以前进到710。

在710处，方法700包括评估增程器发动机部件中的一者或多者是否需要预热。在一个示例中，评估增程器发动机部件中的一者或多者是否需要预热包括确定是否预测起动增程器发动机，并且还包括确定一个或多个增程器发动机部件是否低于阈值温度。所述阈值温度可以基于增程器发动机部件的最佳操作温度，使得温度的增加可以给予所述部件的性能益处。如果在710处控制器确定没有增程器发动机部件需要预热，那么方法700随后可以前进到714。在714处，方法700可以包括保持基于PCM的储热器中的所存储的废热，因为此时不需要预热。在示例中，保持PCM储热器中的所存储的废热可以包括防止穿过与所述PCM储热器相关联的热交换器的流动。在另一示例中，防止穿过与PCM储热器相关联的热交换器的流动可以包括将阀移动到关闭位置或者将阀维持在关闭位置，其中所述阀(例如，热交换系统160的阀252)可以控制热交换流体穿过所述热交换器的流动。方法700随后可以结束。

返回到710，如果控制器确定一个或多个增程器发动机部件需要预热，如上文更详细地阐释，那么方法700随后可以前进到716。在716处，方法700包括利用存储在基于PCM的储热器中的废热来预热增程器发动机部件。在一个示例中，可以通过使热交换流体流过与所述PCM储热器相关联的热交换器来利用存储在PCM储热器中的废热。随着热交换流体流过PCM储热器关联的热交换器，可以将热从PCM储热器传递到热交换流体。热交换流体随后可以基于将要传递到所述部件的总的可用的废热的部分而流过与需要预热的增程器发动机部件相关联的一个或多个热交换器，如在方法600中更详细地描述。在另一示例中，可以通过阀的位置来控制热交换流体穿过与PCM储热器相关联的热交换器的流动，可以通过此阀的位置来控制从所述PCM储热器提取废热的速率，使得所述阀的较大的打开可以导致较大的热传递速率，并且所述阀的较小的打开可以导致较小的热传递速率。在另一示例中，利用存储在PCM储热器中的废热可以与从多个废热源中的一者或多者提取热同时发生。方法700随后可以结束。

返回到708，如果控制器确定基于PCM的储热器处于比阈值温度的更低的温度，那么方法700可以前进到712。在712处，方法700可以包括评估增程器发动机部件中的一者或多者是否需要预热，例如上文关于710所论述。如果在712处控制器确定需要预热，那么方法700随后可以前进到718。在718处，方法700包括在不利用PCM的情况下执行预热。当在718处已经确定PCM储热器低于温度阈值从而指示几乎没有或没有用于预热的能力时，并且进一步在已经确定需要一个或多个增程器发动机部件的预热时，可以经由除了基于PCM的储热器之外的废热源提供预热。在一个示例中，根据车辆控制器的方法，例如方法600，经由除了基于PCM的储热器之外的废热源执行预热。在经由其他废热源进行所述预热期间，可以使与PCM储热器相关联的热交换器与其他废热源关联的热交换器流体地隔离。在另一示例中，流体地隔离与PCM储热器相关联的热交换器可以包括将阀移动到关闭位置或者将阀维持在关闭位置，其中所述阀(例如，热交换系统160的阀252)可以控制热交换流体穿过所述热交换器的流动。方法700随后可以结束。

返回到712，如果控制器确定不需要增程器发动机部件预热，那么方法700随后可以前进到720。在720处，方法700包括将任何可用的废热存储在PCM储热器中以供稍后使用。当在720处不需要对增程器发动机部件进行预热时，可以利用在多个废热源处可用的废热来增加容纳在PCM储热器内的PCM的温度，进而使得能够在稍后时间将此热用于各种目的。在一个示例中，通过经由热交换系统的操作将热从多个废热源中的一者或多者传递到PCM储热器而将废热存储在PCM储热器中。所述热交换系统的操作可以包括使热交换流体流过与一个或多个废热源相关联的热交换器，之后使所述热交换流体流过与PCM储热器相关联的热交换器。可以通过车辆控制器，例如控制器190，经由致动与所述热交换器相关联的一个或多个阀或者通过控制提供产生所述流动的一个或多个泵的输出，来控制穿过上述热交换器中的一者或多者的流动。对所述阀的致动可以控制通向所述热交换器的管子或管道中的流的横截面，并且通过改变流的横截面，可以控制或终止热交换流体穿过所述热交换器的流动速率。方法700随后可以结束。

以此方式，通过采用方法700，车辆控制器可以扩展情景范围，其中可以例如通过方法600使用废热来预热增程器发动机部件，进而在启动之后向增程器发动机赋予性能益处，并且减少在所述启动之后的次最佳发动机性能的持续时间。以此方式，通过使用热交换系统并且基于在多个增程器发动机部件中实现的随预热而变的所预测的性能益处来利用在经由电动马达推进而操作的车辆中所存在的多个废热源处可用的废热以预热多个温度敏感增程器发动机部件中的一者或多者，相对于从环境温度起动的增程器发动机，可以增加增程器发动机在启动之后的性能。此外，通过基于废热源的温度和在废热源处可用的废热并且进一步基于多个增程器发动机部件所需的预热程度来估计通过热交换系统的操作来实现此预热所需的持续时间，可以作出实现所述预热所需的时间的更准确的估计。预热持续时间的此更准确的估计可以与增程器发动机的所预测的起动时间结合使用，以对所述预热进行安排，使得在所预测的起动的阈值时间内并且在所预测的起动之前实现预热，并且以此方式，可以减少在冷起动之后的次最佳发动机操作的持续时间。此外，通过基于当前电池SOC、功耗的所估计的运行平均速率、到目的地的当前路线、到达目的地剩余的时间/距离、当前路线条件和操作者驾驶历史来预测增程器发动机起动，可以提高所述所预测的起动的准确度，并且使得可以足够提前地预测增程器发动机起动，以使得能够在所预测的发动机起动之前执行所述预热，从而实现上述优点。

一种用于车辆的示例性方法包括：经由热交换机构来传递来自车辆驱动马达和相关联的电力电子器件的废热以预热内燃发动机。在前述示例中，另外或任选地，传递来自车辆驱动马达和相关联的电力电子器件的废热包括传递来自牵引马达、电池、逆变器和交流发电机的废热，所述方法还包括传递来自包括变速器、车辆空气调节系统和车厢的一个或多个额外的废热源的废热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述传递发生在经由车辆驱动马达来推进车辆时，所述方法还包括：基于发动机的所预测的起动来调整所述传递的开始，调整所述开始以在所预测的起动之前完成对所述发动机的预热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，基于废热的量值来进一步调整所述开始，当废热的量值减小时，相对于发动机的所预测的起动较早地开始所述传递。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于马达的操作的持续时间、平均马达输出和环境温度中的每一者来估计废热的量值。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，基于在当前驾驶循环期间出现峰值扭矩超过马达的电扭矩容量来预测发动机的所预测的起动。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，基于联接到马达的电池的荷电状态来估计在当前驾驶循环期间的马达的电扭矩容量，并且其中基于与当前驾驶循环上的行驶路线相关联的多个参数来估计峰值扭矩，所述多个参数包括沿着行驶路线的道路等级、天气和交通条件、平均车辆速度和驾驶员历史。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述发动机是经由车辆驱动马达的电池而间接地联接到车辆的车轮的增程器发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述热交换机构包括对应地联接到车辆驱动马达、相关联的电力电子器件和发动机中的每一者的多个热交换器，所述热交换机构还包括循环冷却剂和相变材料中的一者或多者。

另一示例性方法包括：于在驾驶循环上经由电动马达推进混合动力车辆时，经由热交换机构来传递在车辆上产生的废热，以于在所述驾驶循环上起动发动机之前预热所述发动机。在前述示例中，另外或任选地，响应于联接到电动马达的电池的荷电状态下降到阈值以下而起动发动机，并且其中所述发动机经由所述电池而联接到所述车辆的车轮。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述废热包括由电动马达、包括逆变器、电池和交流发电机的相关联的电力电子器件、车辆空气调节系统和车厢控制台产生的废热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于在车辆上产生的废热相对于将发动机预热到在发动机起动时的目标温度所需的热量来调整传递的开始。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于在所述驾驶循环上出现峰值扭矩需求超过所述马达的电扭矩输出而预测发动机起动，基于与所述驾驶循环上的行驶路线相关联的参数来预测峰值扭矩需求的出现，基于电池荷电状态来估计所述马达的所述电扭矩输出。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，经由所述热交换机构来传递废热包括经由循环冷却剂和相变材料中的一者或多者进行传递。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述热交换机构包括：联接到电动马达的第一热交换器；联接到发动机的第二热交换器，所述第一热交换器和所述第二热交换器中的每一者使冷却剂循环；以及联接到所述第一热交换器和所述第二热交换器中的每一者的第三热交换器，所述第三热交换器另外联接到相变材料储器。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，当相变材料的温度低于阈值时，经由所述第一热交换器和所述第三热交换器将来自马达操作的废热从马达传递到相变材料，并且其中当相变材料的温度高于阈值时，经由所述第二热交换器和所述第三热交换器将所述废热从所述相变材料传递到所述发动机。

在另一示例中，一种用于混合动力车辆的系统，包括：电动马达，经由电池向所述电动马达供电；发动机，所述发动机联接到所述电池；热交换系统，所述热交换系统包括阀；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的用于以下操作的计算机可读指令：经由所述电动马达来推进所述车辆；调整所述阀的位置以传递来自所述电动马达的废热来预热所述发动机；以及在所述预热之后响应于所述电池的荷电状态下降到阈值以下而起动所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于平均马达输出、电池荷电状态的变化率以及行驶路线参数来预测所述发动机的所述起动；以及在发动机起动之前开始废热的传递以将所述发动机预热到目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于所述马达的操作的持续时间、平均马达输出和环境温度中的每一者来估计所述废热的量值，其中基于所述废热的所述量值来调整所述传递的所述开始。

用于电动车辆的另一示例性方法包括：以第一模式进行操作，其中经由热交换机构来传递来自车辆驱动马达和相关联的电力电子器件的废热以在发动机起动之前仅预热第一发动机部件；以及以第二模式进行操作，其中传递所述废热以在发动机起动之前仅预热第二不同的发动机部件。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括响应于与在预热第一发动机部件的情况下操作发动机相关联的第一性能益处超过与在预热第二发动机部件的情况下操作发动机相关联的第二性能益处而选择所述第一模式，并且响应于所述第二性能益处超过所述第一性能益处而选择所述第二模式。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一性能益处包括在将废热传递到所述第一发动机部件之后第一发动机燃料效率增加、发动机磨损的第一减少以及排气排放的第一减少中的一者，并且其中所述第二性能益处包括在将废热传递到所述第二发动机部件之后第二发动机燃料效率增加、发动机磨损的第二减少以及排放的第二减少。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括以第三模式进行操作，其中将所述废热的第一部分传递到所述第一发动机部件并且将所述废热的第二剩余的部分传递到所述第二发动机部件，基于第一发动机部件的温度相对于第二发动机部件的温度来调整所述第一部分相对于所述第二部分的比率。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，随着所述第一部件的温度下降到所述第二部件的温度以下而相对于所述第二部分增加所述第一部分。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，进一步基于所述第一性能益处相对于所述第二性能益处来调整所述比率，随着所述第一性能益处超过所述第二所估计的性能益处而相对于所述第二部分增加所述第一部分。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于在当前驾驶循环上的马达操作的持续时间和平均马达输出来估计废热的量值；以及基于所述废热的量值而在第一模式、第二模式与第三模式之间进行选择，响应于所述量值高于阈值而选择所述第三模式，响应于所述量值低于所述阈值而选择所述第一模式和所述第二模式中的一者。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一发动机部件包括排气氧传感器并且所述第二发动机部件包括排气催化转化器。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，传递来自所述车辆驱动马达和相关联的电力电子器件的废热包括传递来自马达、电池、逆变器和交流发电机的废热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述发动机经由电池而间接地联接到车辆车轮，并且其中起动所述发动机以向所述电池提供电能。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括，在第一模式、第二模式与第三模式中的每一者期间，基于驾驶员所需的马达扭矩超过在当前驾驶循环期间的最大可实现的马达扭矩而预测发动机起动。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于车辆位置、在当前驾驶循环期间到目的地的目前路线、驾驶员历史、在当前驾驶循环上沿着到目的地的目前路线的运行平均电池电力耗尽速率、当前电池荷电状态和路线条件来预测超过所述最大可实现的扭矩的驾驶员所需的马达扭矩。

另一示例性方法包括，在经由电动马达推进车辆时，起动发动机以对联接到所述马达的电池进行充电；在第一发动机起动期间，在起动所述发动机之前将在所述马达和相关联的电力电子器件处产生的所有废热传递到第一发动机部件；在第二条件期间，在起动所述发动机之前将所有所述废热传递到第二发动机部件；以及在第三条件期间，在起动所述发动机之前在所述第一发动机部件与所述第二发动机部件之间分发所述废热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一发动机部件是燃烧室，并且所述第二发动机部件是排气催化剂和排气氧传感器中的一者。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，在所述第一条件期间，在预热所述第一部件并且不预热所述第二部件的情况下操作所述发动机的第一燃料经济性益处高于在预热所述第二部件并且不预热所述第一部件的情况下操作所述发动机的第二燃料经济性益处；其中在所述第二条件期间，所述第一燃料经济性益处低于所述第二燃料经济性益处，并且其中在所述第三条件期间，在预热所述第一部件和所述第二部件中的每一者的情况下操作所述发动机的第三燃料经济性益处高于所述第一燃料经济性益处和所述第二燃料经济性益处中的每一者。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括使用部件温度作为输入来对所述第一燃料经济性益处、所述第二燃料经济性益处和所述第三燃料经济性益处中的每一者进行建模。

另一示例性车辆系统包括：电动马达，所述电动马达联接到车辆车轮；电池，所述电池联接到所述电动马达和交流发电机；发动机，所述发动机经由所述交流发电机而联接到所述电池，所述发动机包括排气催化剂和气缸；热交换系统，所述热交换系统包括多个热交换器、循环冷却剂和相变材料；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的指令：于在驾驶循环上经由所述马达来推进车辆车轮时，经由所述热交换系统来传递来自所述马达、所述交流发电机和所述电池的热，以在发动机起动之前将所述气缸和所述排气催化剂中的一者或多者预热到目标温度；以及在所述预热之后，起动所述发动机以将所述电池的荷电状态升高到阈值电荷以上。在前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：响应于实际气缸温度与目标气缸温度之间的第一差高于实际催化剂温度与目标催化剂温度之间的第二差而传递热以仅预热所述气缸；以及响应于所述第一差低于所述第二差而传递热以仅预热所述催化剂。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于在所述驾驶循环上出现峰值扭矩需求超过所述马达的电扭矩输出而预测发动机起动的时间，基于与所述驾驶循环上的行驶路线相关联的参数来预测峰值扭矩需求的出现，基于电池荷电状态来估计所述马达的所述电扭矩输出；以及调整废热的传递的开始以在发动机起动的所预测的时间之前完成所述预热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：调整所述热交换器系统的阀以将废热从与马达相关联的热交换器传递到循环冷却剂和相变材料，并且随后将废热从所述循环冷却剂和所述相变材料传递到所述气缸和所述排气催化剂中的一者或多者。

另一方法包括：于在驾驶循环上经由电驱动马达推进车辆时，在发动机起动之前至少基于发动机部件温度来调整将废热从所述马达和相关联的电力电子器件传递到多个发动机部件的次序。在前述示例中，另外或任选地，所述废热包括经由所述马达产生的废热、经由向所述马达供电的电池产生的废热，以及经由联接到所述马达和/或所述电池的逆变器和交流发电机中的每一者产生的废热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整将废热传递到所述多个发动机部件的次序包括调整将所述废热传递到发动机气缸、排气催化剂和排气氧传感器中的每一者的次序。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整所述次序包括在发动机起动时估计多个发动机部件中的每一者的当前温度与对应的目标温度之间的差，并且起初将热传递到所述多个发动机部件中的具有最大差的一个发动机部件。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整所述次序包括在发动机起动时估计多个发动机部件中的每一者的当前温度与对应的目标温度之间的差，并且起初将热传递到所述多个发动机部件中的具有最小差的一个发动机部件。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，基于出现峰值扭矩需求超过所述马达的最大扭矩输出而预测发动机起动，基于与所述驾驶循环上的行驶路线相关联的参数来预测峰值扭矩需求，基于电池荷电状态的变化率来预测所述马达的最大扭矩输出。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于与行驶路线相关联的参数来估计在驾驶循环上可用的废热，所述参数包括所述路线的交通条件和天气条件、道路等级和操作者驾驶历史，从车辆的导航系统检索所述参数。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整所述次序是进一步基于多个发动机部件中的每一者相对于废热源的位置。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整包括起初将废热从马达和相关联的电力电子器件传递到最靠近马达而定位的所述多个发动机部件中的一者，并且最后传递到更远离马达而定位的所述多个发动机部件中的另一者。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整所述次序是进一步基于与所述多个发动机部件中的每一者相关联的性能益处，所述调整包括起初将所述废热传递到所述多个发动机部件中的当预热操作时具有最高性能益处的第一发动机部件。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，经由包括热交换阀、循环冷却剂和相变材料的热交换系统将所述废热从马达和相关联的电力电子器件传递到所述多个发动机部件。

另一示例性方法包括，在经由电动马达推进车辆时，基于联接到所述马达的电池的荷电状态的变化来预测发动机起动时间；在第一模式期间，在发动机起动之前，传递来自所述马达和相关联的电力电子器件的废热以起初预热第一发动机部件并且随后预热第二发动机部件；以及在第二模式期间，在所述发动机起动之前，传递来自所述马达和相关联的电力电子器件的所述废热以起初预热所述第二发动机部件并且随后预热所述第一发动机部件。在前述示例中，另外或任选地，预热所述第一发动机部件包括在发动机起动时预热到第一目标温度，并且其中预热所述第二发动机部件包括在发动机起动时预热到第二不同的目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于所述废热的量值并且进一步基于所述第一发动机部件和所述第二发动机部件中的每一者的当前温度而在所述第一模式与所述第二模式之间进行选择。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述选择包括：当所述废热的所述量值足以将所述第一发动机部件从所述当前温度预热到所述第一目标温度但不足以将所述第二发动机部件从所述当前温度预热到所述第二目标温度时选择所述第一模式；以及当所述废热的所述量值足以将所述第二发动机部件从所述当前温度预热到所述第二目标温度但不足以将所述第一发动机部件从所述当前温度预热到所述第一目标温度时选择所述第二模式。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括在所述第一模式期间在发动机起动之后使用发动机热将所述第二发动机部件加热到所述第二目标温度，并且在所述第二模式期间，在发动机起动之后使用发动机热将所述第一发动机部件加热到所述第一目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述选择进一步基于在预热所述第一发动机部件的情况下操作所述发动机的第一燃料经济性益处相对于在预热所述第二发动机部件的情况下操作所述发动机的第二燃料经济性益处，当所述第一燃料经济性益处超过所述第二燃料经济性益处时选择所述第一模式，当所述第二燃料经济性益处超过所述第一燃料经济性益处时选择所述第二模式。

另一示例性车辆系统包括：电动马达，所述电动马达联接到车辆车轮；电池，所述电池联接到所述电动马达和交流发电机；发动机，所述发动机经由所述交流发电机而联接到所述电池；热交换系统，所述热交换系统热联接到所述马达和所述发动机；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的指令：在经由所述电动马达来推进车辆时，基于出现峰值扭矩需求超过最大电扭矩输出而预测发动机起动时间；以及在所预测的发动机起动时间之前传递来自所述电动马达、所述电池和所述交流发电机的废热以预热所述发动机的多个部件，基于所述废热的量值和所述多个发动机部件的温度来选择将热传递到所述多个发动机部件的次序。在前述示例中，另外或任选地，对传递热的次序进行调整以在所预测的发动机起动时间之前将所述多个发动机部件中的每一者预热到对应的目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：选择具有更接近对应的目标温度的当前温度的第一发动机部件进行预热；以及随后选择具有离对应的目标温度更远的当前温度的第二发动机部件进行预热。

另一示例性方法包括：在经由电动马达推进车辆时，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整预热发动机的开始。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于驾驶员历史、行驶路线和包括天气条件和交通条件的路线条件中的每一者来预测驾驶循环中的峰值扭矩需求的出现，其中所述驾驶员历史包括平均车辆速度以及依据行驶路线而编制索引的加速和减速的频率，并且其中从通信地联接到车辆的导航系统检索所述路线条件。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于向电动马达供电的电池的荷电状态来预测所述马达的电扭矩容量。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述基于电池的所述荷电状态进行预测包括基于驾驶循环开始时的电池的初始荷电状态并且进一步基于驾驶循环期间的荷电状态的变化率进行预测。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括响应于出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而起动发动机以对所述电池进行充电。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整包括在起动发动机之前开始对所述发动机的所述预热以将发动机部件温度升高到目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，预热所述发动机包括经由热交换机构将废热从电动马达和相关联的电力电子器件传递到所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整是进一步基于废热的量值，当废热的量值增加时，在发动机起动之前并且在驾驶循环中较早地开始所述预热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于发动机部件温度相对于对应的目标温度来调整将废热传递到所述发动机的多个部件的次序。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述发动机的所述多个部件包括燃烧室、排气催化剂和排气氧传感器。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整所述次序包括起初将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有最接近所述对应的目标温度的发动机部件温度的第一发动机部件，并且随后将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有离所述对应的目标温度更远的发动机部件温度的第二发动机部件。

另一示例性方法包括：在沿着路线经由电动马达推进车辆时，在发动机起动之前传递在马达和相关联的电力电子器件处产生的废热以预热所述发动机，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整所述预热的时间。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于电池荷电状态的当前变化率和与行驶路线相关联的参数来预测所述驾驶循环上的电池荷电状态曲线；基于所述路线参数和驾驶员历史来预测所述路线上的扭矩需求曲线；以及基于所述电池荷电状态曲线相对于所述扭矩需求曲线来预测在所述驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，响应于较高的道路等级或较高的平均车辆速度而预测所述出现在所述驾驶循环中较早，并且其中响应于较低的道路等级或较低的平均车辆速度而预测所述出现在所述驾驶循环中较晚。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述传递包括经由包括循环冷却剂和相变材料的热交换系统将废热从电动马达、向所述马达供电的电池、逆变器和交流发电机传递到所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述传递还包括：响应于在第一发动机部件比第二发动机部件更热的情况下操作所述发动机的第一燃料经济性益处高于在所述第二部件比所述第一部件更热的情况下操作所述发动机的第二燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第一部件并且随后传递到所述第二部件；以及响应于所述第二燃料经济性益处高于所述第一燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第二发动机部件并且随后传递到所述第一发动机部件。

另一示例性车辆系统包括：电动马达；电池，所述电池联接到所述电动马达；发动机，所述发动机经由交流发电机而联接到所述电池；热交换系统；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的计算机可读指令：在经由所述马达推进所述车辆时，响应于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述发动机。在前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：调整用于在起动所述发动机之前将一个或多个发动机部件预热到对应的目标温度的废热的所述传递的开始。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于一个或多个发动机部件中的每一者的温度相对于对应的目标温度而调整将废热传递到所述一个或多个发动机部件的次序。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述热交换系统包括相变材料，并且废热的传递包括在所述相变材料的温度低于阈值时将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述相变材料，并且在所述相变材料的温度高于阈值时将废热从所述相变材料传递到发动机。

此外，另一示例性方法包括：在沿着路线经由电动马达推进车辆时，基于在驾驶循环中出现到达所述路线的目的地的扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整预热发动机的开始。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于驾驶员历史、行驶路线和包括天气条件和交通条件的路线条件中的每一者来预测到达目的地的扭矩需求，其中所述驾驶员历史包括平均车辆速度以及依据行驶路线而编制索引的加速和减速的频率，并且其中从通信地联接到车辆的导航系统检索所述路线条件。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于向电动马达供电的电池的荷电状态来预测所述马达的电扭矩容量。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，基于电池的所述荷电状态进行预测包括基于驾驶循环开始时的电池的初始荷电状态并且进一步基于驾驶循环期间的荷电状态的变化率进行预测。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括响应于出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而起动发动机以对所述电池进行充电。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整包括在起动发动机之前开始对所述发动机的所述预热以将发动机部件温度升高到目标温度。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，预热所述发动机包括经由热交换机构将废热从电动马达和相关联的电力电子器件传递到所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述调整是进一步基于废热的量值，当废热的量值增加时，在发动机起动之前并且在驾驶循环中较早地开始所述预热。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于发动机部件温度相对于对应的目标温度来调整将废热传递到所述发动机的多个部件的次序。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述发动机的所述多个部件包括燃烧室、排气催化剂和排气氧传感器。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，调整所述次序包括起初将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有最接近所述对应的目标温度的发动机部件温度的第一发动机部件，并且随后将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有离所述对应的目标温度更远的发动机部件温度的第二发动机部件。

另一示例性方法包括：在沿着路线经由电动马达推进车辆时，在发动机起动之前传递在马达和相关联的电力电子器件处产生的废热以预热所述发动机，基于在驾驶循环中出现到达路线的目的地的扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整所述预热的时间。在前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于所述出现而起动所述发动机以升高向所述马达供电的电池的荷电状态，升高所述荷电状态以使得所述马达的所述电扭矩容量能够满足所述扭矩需求。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述方法还包括基于电池荷电状态的当前变化率和与行驶路线相关联的参数来预测所述驾驶循环上的电池荷电状态曲线；基于所述路线参数和驾驶员历史来预测所述路线上的扭矩需求曲线；以及基于所述电池荷电状态曲线相对于所述扭矩需求曲线来预测所述出现。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述传递包括经由包括循环冷却剂和相变材料的热交换系统将废热从电动马达、向所述马达供电的电池、逆变器和交流发电机传递到所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述传递还包括：响应于在第一发动机部件比第二发动机部件更热的情况下操作所述发动机的第一燃料经济性益处高于在所述第二部件比所述第一部件更热的情况下操作所述发动机的第二燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第一部件并且随后传递到所述第二部件；以及响应于所述第二燃料经济性益处高于所述第一燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第二发动机部件并且随后传递到所述第一发动机部件。

另一示例性车辆系统包括：电动马达；电池，所述电池联接到所述电动马达；发动机，所述发动机经由交流发电机而联接到所述电池；热交换系统；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的计算机可读指令：于在路线上经由所述马达推进所述车辆时，响应于出现到达所述路线的目的地的扭矩需求超过马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述发动机。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：调整用于在起动所述发动机之前将一个或多个发动机部件预热到对应的目标温度的废热的所述传递的开始；以及基于一个或多个发动机部件中的每一者的温度相对于对应的目标温度而调整将废热传递到所述一个或多个发动机部件的次序。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于电池的荷电状态相对于到达路线的目的地的扭矩需求而调整废热的传递的开始与起动所述发动机之间的间隔。在任一或所有前述示例中，另外或任选地，所述热交换系统包括相变材料，并且其中废热的传递包括在所述相变材料的温度低于阈值时将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述相变材料，并且在所述相变材料的温度高于阈值时将废热从所述相变材料传递到发动机。

根据本发明，一种方法包括：在经由电动马达推进车辆时，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整预热发动机的开始。

根据实施方案，本发明的特征还在于，基于驾驶员历史、行驶路线和包括天气条件和交通条件的路线条件中的每一者来预测驾驶循环中的峰值扭矩需求的出现，其中所述驾驶员历史包括平均车辆速度以及依据行驶路线而编制索引的加速和减速的频率，并且其中从通信地联接到车辆的导航系统检索所述路线条件。

根据实施方案，本发明的特征还在于，基于向电动马达供电的电池的荷电状态来预测所述马达的电扭矩容量。

根据实施方案，基于电池的所述荷电状态进行预测包括基于所述驾驶循环开始时的所述电池的初始荷电状态并且进一步基于所述驾驶循环期间的所述荷电状态的变化率进行预测。

根据实施方案，本发明的特征还在于，响应于出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而起动发动机以对所述电池进行充电。

根据实施方案，所述调整包括在起动发动机之前开始对所述发动机的所述预热以将发动机部件温度升高到目标温度。

根据实施方案，预热所述发动机包括经由热交换机构将废热从电动马达和相关联的电力电子器件传递到所述发动机。

根据实施方案，所述调整是进一步基于废热的量值，当废热的量值增加时，在发动机起动之前并且在驾驶循环中较早地开始所述预热。

根据实施方案，本发明的特征还在于，基于发动机部件温度相对于对应的目标温度来调整将废热传递到所述发动机的多个部件的次序。

根据实施方案，所述发动机的所述多个部件包括燃烧室、排气催化剂和排气氧传感器。

根据实施方案，本发明的特征还在于，调整所述次序包括起初将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有最接近所述对应的目标温度的发动机部件温度的第一发动机部件，并且随后将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有离所述对应的目标温度更远的发动机部件温度的第二发动机部件。

根据本发明，一种方法，包括：在沿着路线经由电动马达推进车辆时，在发动机起动之前传递在马达和相关联的电力电子器件处产生的废热以预热所述发动机，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而调整所述预热的时间。

根据实施方案，本发明的特征还在于，基于电池荷电状态的当前变化率和与行驶路线相关联的参数来预测所述驾驶循环上的电池荷电状态曲线；基于所述路线参数和驾驶员历史来预测所述路线上的扭矩需求曲线；以及基于所述电池荷电状态曲线相对于所述扭矩需求曲线来预测在所述驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量。

根据实施方案，响应于较高的道路等级或较高的平均车辆速度来预测所述出现在所述驾驶循环中较早，并且其中响应于较低的道路等级或较低的平均车辆速度来预测所述出现在所述驾驶循环中较晚。

根据实施方案，所述传递包括经由包括循环冷却剂和相变材料的热交换系统将废热从电动马达、向所述马达供电的电池、逆变器和交流发电机传递到所述发动机。

根据实施方案，所述传递还包括：响应于在第一发动机部件比第二发动机部件更热的情况下操作所述发动机的第一燃料经济性益处高于在所述第二部件比所述第一部件更热的情况下操作所述发动机的第二燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第一部件并且随后传递到所述第二部件；以及响应于所述第二燃料经济性益处高于所述第一燃料经济性益处而将所述废热传递到所述第二发动机部件并且随后传递到所述第一发动机部件。

根据本发明，提供一种车辆系统，所述车辆系统具有：电动马达；电池，所述电池联接到所述电动马达；发动机，所述发动机经由交流发电机而联接到所述电池；热交换系统；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的计算机可读指令：在经由所述马达推进所述车辆时，响应于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述发动机。

根据实施方案，所述控制器包括用于以下操作的其他指令：调整用于在起动所述发动机之前将一个或多个发动机部件预热到对应的目标温度的废热的所述传递的开始。

根据实施方案，所述控制器还包括用于以下操作的指令：基于一个或多个发动机部件中的每一者的温度相对于对应的目标温度而调整将废热传递到所述一个或多个发动机部件的次序。

根据实施方案，所述热交换系统包括相变材料，并且其中废热的传递包括在所述相变材料的温度低于阈值时将废热从所述马达、电池和交流发电机传递到所述相变材料，并且在所述相变材料的温度高于阈值时将废热从所述相变材料传递到发动机。

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括：

在经由电动马达推进车辆时，基于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过所述马达的电扭矩容量而调整预热发动机的开始。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：基于驾驶员历史、行驶路线和包括天气条件和交通条件的路线条件中的每一者来预测所述驾驶循环中的峰值扭矩需求的所述出现，其中所述驾驶员历史包括平均车辆速度以及依据所述行驶路线而编制索引的加速和减速的频率，并且其中从通信地联接到所述车辆的导航系统检索所述路线条件。

3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：基于向所述电动马达供电的电池的荷电状态来预测所述马达的所述电扭矩容量。

4.如权利要求3所述的方法，其中基于电池的所述荷电状态进行预测包括基于所述驾驶循环开始时的所述电池的初始荷电状态并且进一步基于所述驾驶循环期间的所述荷电状态的变化率进行预测。

5.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括：响应于所述出现所述峰值扭矩需求超过所述马达的所述电扭矩容量而起动所述发动机以对所述电池进行充电。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述调整包括在起动所述发动机之前开始对所述发动机的所述预热以将发动机部件温度升高到目标温度。

7.如权利要求1所述的方法，其中预热所述发动机包括经由热交换机构将废热从所述电动马达和相关联的电力电子器件传递到所述发动机。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述调整是进一步基于所述废热的量值，当所述废热的所述量值增加时，在所述发动机起动之前并且在所述驾驶循环中较早地开始所述预热。

9.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括：基于发动机部件温度相对于对应的目标温度来调整将废热传递到所述发动机的多个部件的次序。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述发动机的所述多个部件包括燃烧室、排气催化剂和排气氧传感器。

11.如权利要求9所述的方法，其中调整所述次序包括起初将所述废热传递到所述多个发动机部件中的具有最接近所述对应的目标温度的所述发动机部件温度的第一发动机部件，并且随后将所述废热传递到所述多个所述发动机部件中的具有离所述对应的目标温度更远的所述发动机部件温度的第二发动机部件。

12.一种车辆系统，所述车辆系统包括：

电动马达；

电池，所述电池联接到所述电动马达；

发动机，所述发动机经由交流发电机而联接到所述电池；

热交换系统；以及

控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的用于以下操作的计算机可读指令：

在经由所述马达推进所述车辆时，

响应于在驾驶循环中出现峰值扭矩需求超过所述马达的电扭矩容量而在起动所述发动机之前经由所述热交换系统将废热从所述马达、所述电池和所述交流发电机传递到所述发动机。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述控制器包括用于以下操作的其他指令：调整用于在起动所述发动机之前将一个或多个发动机部件预热到对应的目标温度的废热的所述传递的开始。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述控制器包括用于以下操作的其他指令：基于所述一个或多个发动机部件中的每一者的温度相对于所述对应的目标温度而调整将所述废热传递到所述一个或多个发动机部件的次序。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述热交换系统包括相变材料，并且其中所述废热的所述传递包括在所述相变材料的温度低于阈值时将所述废热从所述马达、所述电池和所述交流发电机传递到所述相变材料，并且在所述相变材料的所述温度高于所述阈值时将所述废热从所述相变材料传递到所述发动机。