CN114763049A - 车辆的依赖电网电力的预调节 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“车辆的依赖电网电力的预调节”。一种控制器在由用户定义的出发时间之前发起对气候系统的操作，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是来自插座的电网电力不可用于为所述操作供电。所述控制器还在由所述控制器选择的起动时间发起对所述气候系统的操作，使得车厢内的温度在所述出发时间之前达到由所述用户定义的目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是所述电网电力可用于为所述操作供电。

Description

车辆的依赖电网电力的预调节
技术领域
本公开涉及车辆气候控制操作。
背景技术
车辆可以在驾驶员使用之前操作以调整车厢气候。例如，可以在车辆起动之前激活气候控制系统，以将车厢的温度朝向目标升高或降低。驾驶员可以设定该目标。
发明内容
一种车辆包括气候系统和控制器。所述控制器在由用户定义的出发时间之前发起对所述气候系统的操作，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是来自插座的电网电力不可用于为所述操作供电。所述控制器还在由所述控制器选择的起动时间发起对所述气候系统的操作，使得车厢内的温度在所述出发时间之前达到由所述用户定义的目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是所述电网电力可用于为所述操作供电。
一种用于控制车辆的气候系统的方法包括：响应于远离所述车辆的电力可用于所述气候系统，在起动时间激活所述气候系统，使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由用户定义的持续时间。该方法还包括响应于远离所述车辆的电力不可用于所述气候系统，在所述出发时间之前激活所述气候系统，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的所述持续时间。
一种气候控制系统包括控制器，所述控制器响应于预调节请求并且电网电力可用于为气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度，并且响应于所述预调节请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得所述气候系统操作由用户定义的持续时间。
附图说明
图1是用于预调节车辆的算法的流程图。
图2是车辆的示意图。
具体实施方式
应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
计划的远程起动和/或出发时间预调节是可以在某些车辆中提供的特征。在计划的远程起动中，计划定义车辆将远程起动的时间。该计划可以由车辆或可以与车辆通信的远程服务器存储。因此，车辆或远程服务器可以在由该计划定义的出发时间之前的用户预定义时间(例如，5分钟、10分钟、15分钟)命令起动。这种起动可以包括激活对车厢和/或车辆的其他部件进行调节的气候控制系统。电池电力、发动机电力和/或电网电力(如果可用的话)可以用于操作气候控制系统。电池电力和/或发动机电力的使用可能会耗尽车辆的能量存储。
在出发时间预调节中，计划和其他因素定义车辆将起动的时间。这些其他因素可以包括环境温度、目标温度等。因此，车辆或远程服务器可以根据出发时间、目标温度和环境温度来识别起动时间。使用已知技术和用户定义的出发时间8:00AM、用户定义的车厢目标温度78℉和测量的环境温度35℉，车辆控制器或远程服务器可以确定气候控制系统将需要在中等设置下操作45分钟以使车厢升温到目标温度。因此，车辆或远程服务器可以在8:00AM出发时间之前的45分钟—7:15AM命令起动气候系统。因此，与计划的远程起动场景不同，在此场景中，用户无法控制气候系统将在出发时间之前运行多长时间。然而，最大运行时间限制(例如，1小时)可能会排除异常长时间(且因此不必要)的预调节。
考虑到在出发时间预调节的情况下可能有更长的气候系统操作持续时间，该特征通常仅在可使用电网电力来操作气候系统的插电式车辆上提供。(例如仅依靠电池电力或发动机电力操作气候系统45分钟可能会不可接受地耗尽车辆的能量存储。)对于提供计划的远程起动和出发时间预调节两者的插电式车辆，在某些情况下，其中一个可能会干扰另一个。其中用户已经定义了9:00AM的出发时间并且插电的插电式混合动力车辆可以在8:30AM仅使用电网电力根据出发时间预调节特征开始对车厢进行预调节，并且在8:50AM可对出发时间预调节特征进行超驰并且使用电池和/或发动机电力根据计划的远程起动特征继续对车厢进行预调节，消耗车辆的能量存储。为了避免这种情况，本文描述的策略根据电网电力是否可用于为气候系统供电来分开使用计划的远程起动和出发时间预调节。例如，当电网电力可用时，仅允许出发时间预调节。当电网电力不可用时，仅允许计划的远程起动。
参考图1，在操作10处，接收进行预调节的命令。该命令可以由用户预先输入，并且包括对未来几天的出发时间的计划、气候系统操作持续时间设置以及指示在出发之前需要预调节的选择。在决策框12处，确定车辆是否插电。涉及接触、电流、电压等传感器的已知技术可以用于识别它们的输出是否指示车辆插入例如壁式插座。如果否，则在操作14处，确定当前时间与下一次出发时间之间的差值是否等于由用户定义的气候系统操作持续时间。如果例如下一次出发时间是7:00AM并且用户定义的气候系统操作持续时间是15分钟，则可以确定当前时间与出发时间之间的差值是否是15分钟。在该示例中，当前时间为6:45AM将产生15分钟的差值。当前时间为6:30AM将产生30分钟的差值。如果否，则算法返回到操作14。如果是，则在操作16处，用电池和/或发动机电力发起气候系统的操作。例如，来自牵引电池的电力可以用于以已知的方式激活空调或加热器。
返回到操作12，如果是，则在操作18处，例如基于下一次出发时间、环境温度和用户定义的目标温度来确定起动时间。可以使用常见的气候控制技术来确定实现目标温度所需的时间量。可以从出发时间中减去该时间。如果例如确定气候系统需要25分钟来使车厢温度达到目标温度，并且出发时间是4:30PM，则起动时间将被设置为4:05PM。在决策框20处，确定当前时间是否等于起动时间。如果否，则算法返回到操作20。如果是，则在操作22处，仅利用来自电网的电力来发起气候系统的操作。例如，来自壁式插座的电力可以用于以已知的方式激活空调或加热器。
参考图2，电动化车辆24(例如，插电式混合动力电动车辆)包括一个或多个电机26，所述一个或多个电机26机械地联接到混合动力变速器28。电机26可作为马达或发电机操作。另外，混合动力变速器28机械地联接到发动机30和驱动轴32。驱动轴32机械地联接到车轮34。电机26可以在发动机30开启或关闭时提供推进和减速能力。电机26还可以充当发电机，并且可以通过回收原本通常在摩擦制动系统中作为热量损失掉的能量来提供燃料经济性益处。电机26还可以通过使发动机30以更高效的转速操作以及在某些状况下使电动化车辆24在电动模式中发动机30关闭的情况下操作来减少车辆排放。电动化车辆24也可以是电池电动车辆。在这种配置中，可以不存在发动机30。还构想了其他布置。
牵引电池或电池组36存储可由电机26使用的能量。车辆电池组36可提供高压直流(DC)输出。牵引电池36可以电联接到一个或多个电力电子模块38。一个或多个接触器40可在打开时将牵引电池36与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池36连接到其他部件。电力电子模块38还电联接到电机26，并提供在牵引电池36与电机26之间双向传递能量的能力。例如，牵引电池36可以提供DC电压，而电机26可以三相交流电(AC)操作。电力电子模块38可以将DC电压转换为三相AC电流以操作电机26。在再生模式中，电力电子模块38可以将来自充当发电机的电机26的三相AC电流转换成与牵引电池36兼容的DC电压。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池36还可为其他车辆电气系统提供能量。电动化车辆24可以包括DC/DC转换器模块42，其将牵引电池36的高压DC输出转换为与低压车辆负载兼容的低压DC电源。DC/DC转换器模块42的输出可电联接到辅助电池44(例如，12V电池)以便给辅助电池44充电。低压系统46可以电联接到辅助电池44。一个或多个电气负载48可联接到高压总线。电气负载48可以具有相关控制器，所述控制器视需要操作和控制电气负载48。电气负载48的示例包括风扇、电加热元件、空调压缩机以及其他加热、通风和空调部件。
发动机30还可以为其他车辆电气系统提供能量。发动机30可以经由变速器28驱动电机26以为电力电子模块38和电气负载38等产生电力。
电动化车辆24可被配置为从外部电源50对牵引电池36再充电以及对电气负载48供电。外部电源50可以是与电气插座的连接件、配电网络或如由电力公用事业公司提供的电网。外部电源50可电联接到充电器或电动车辆供电装备(EVSE)52。EVSE 52可以提供电路和控件以调节和管理电源50与电动化车辆24之间的能量传递。外部电源50可向EVSE 52提供DC或AC电力。EVSE 52可以具有用于插入电动化车辆24的充电端口56中的充电连接器54。充电端口56可以是被配置为将电力从EVSE 52传递到电动化车辆24的任何类型的端口。充电端口56可以电联接到充电器或车载电力转换模块58。电力转换模块58可以调节从EVSE52供应的电力以向牵引电池36和/或电气负载48提供适当的电压和电流电平。电力转换模块58可以与EVSE 54对接以协调向电动化车辆24的电力输送。EVSE连接器54可具有与充电端口56的对应凹口配对的针脚。替代地，被描述为电联接或连接的各种部件可以使用无线感应耦合来传递电力。
电动化车辆24中的控制器/接口/模块可以经由一个或多个车辆网络进行通信。车辆网络可以包括用于通信的多个信道。车辆网络的一个信道可以是串行总线，诸如CAN。车辆网络的信道之一可以包括由电气和电子工程师协会802系列标准定义的以太网网络。车辆网络的额外信道可以包括模块之间的离散连接，并且可以包括来自辅助电池44的电力信号。可以通过车辆网络的不同信道传递不同的信号。例如，视频信号可以通过高速信道(例如，以太网)传递，而控制信号可以通过CAN或离散信号传递。车辆网络可以包括有助于在模块之间传递信号和数据的任何硬件和软件部件。车辆网络未在图2中示出，但是车辆网络可以连接到电动化车辆24中存在或经由收发器远离电动化车辆24的任何电子模块。
因此，电动化车辆24可以包括被配置为接收限定期望的出发时间等的用户输入的接口60(例如，触摸屏、蜂窝收发器等)，以及多个控制器62(例如，车身控制器、制动控制器、中央定时控制器、混合动力传动系统控制器、悬架控制器等)。这些控制器62中的一个或多个可以执行本文设想的算法和/或操作。
本文所公开的过程、方法或算法可能够输送到处理装置、控制器或计算机/由处理装置、控制器或计算机实施，所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以作为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令来存储，所述形式包括但不限于：永久存储在不可写存储介质(诸如只读存储器(ROM)装置)上的信息以及可变更地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、光盘(CD)、随机存取存储器(RAM)装置以及其他磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象来实现。替代地，可以使用合适的硬件部件或者硬件、软件和固件部件的组合全部或部分地实施所述过程、方法或算法，所述硬件部件诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置。
尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。
如先前描述，各个实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的其他实施例。尽管各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但本领域普通技术人员应认识到，可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的总体系统属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式期望的实施例不在本公开的范围外，并且对于特定应用可为期望的。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：气候系统；和控制器，所述控制器被编程为在由用户定义的出发时间之前发起对所述气候系统的操作，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是来自插座的电网电力不可用于为所述操作供电，并且在由所述控制器选择的起动时间发起对所述气候系统的操作，使得车厢内的温度在所述出发时间之前达到由所述用户定义的目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是所述电网电力可用于为所述操作供电。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为基于环境温度和所述目标温度选择所述起动时间。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为如果所述电网电力可用于为所述操作供电，则仅使用所述电网电力为所述操作供电。
根据一个实施例，本发明的特征还在于电池，其中所述控制器还被编程为如果所述电网电力不可用于为所述操作供电，则使用来自所述电池的电力为所述操作供电。
根据一个实施例，本发明的特征还在于发动机，其中所述控制器还被编程为如果所述电网电力不可用于为所述操作供电，则起动所述发动机来为所述操作供电。
根据一个实施例，所述气候系统被配置为调节所述车厢。
根据本发明，一种用于控制车辆的气候系统的方法，其包括：响应于远离所述车辆的电力可用于所述气候系统，在起动时间激活所述气候系统，使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由用户定义的持续时间；并且响应于远离所述车辆的电力不可用于所述气候系统，在所述出发时间之前激活所述气候系统，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的所述持续时间。
在本发明的一个方面，所述方法包括基于环境温度和所述目标温度来选择所述起动时间。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于远离所述车辆的所述电力可用于所述气候系统，对所述气候系统仅使用远离所述车辆的所述电力。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于远离所述车辆的所述电力不可用于所述气候系统，对所述气候系统使用电池电力。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于远离所述车辆的所述电力不可用于所述气候系统，起动发动机。
根据本发明，提供了一种气候控制系统，其具有：控制器，所述控制器被编程为响应于预调节请求并且电网电力可用于为气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度，并且响应于所述预调节请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得所述气候系统操作由用户定义的持续时间。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为基于环境温度和所述目标温度选择所述起动时间。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力可用于为所述气候系统供电，对所述气候系统仅使用所述电网电力。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，对所述气候系统使用电池电力。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，起动发动机。
根据一个实施例，所述气候系统被配置为调节所述车厢。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
气候系统；和
控制器，所述控制器被编程为
在由用户定义的出发时间之前发起对所述气候系统的操作，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是来自插座的电网电力不可用于为所述操作供电，并且
在由所述控制器选择的起动时间发起对所述气候系统的操作，使得车厢内的温度在所述出发时间之前达到由所述用户定义的目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由所述用户定义的持续时间，前提是所述电网电力可用于为所述操作供电。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为基于环境温度和所述目标温度选择所述起动时间。
3.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为如果所述电网电力可用于为所述操作供电，则仅使用所述电网电力为所述操作供电。
4.如权利要求1所述的车辆，其还包括电池，其中所述控制器还被编程为如果所述电网电力不可用于为所述操作供电，则使用来自所述电池的电力为所述操作供电。
5.如权利要求1所述的车辆，其还包括发动机，其中所述控制器还被编程为如果所述电网电力不可用于为所述操作供电，则起动所述发动机来为所述操作供电。
6.一种用于控制车辆的气候系统的方法，其包括：
响应于远离所述车辆的电力可用于所述气候系统，在起动时间激活所述气候系统，使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度并且所述气候系统不在所述出发时间之前操作由用户定义的持续时间；并且
响应于远离所述车辆的电力不可用于所述气候系统，在所述出发时间之前激活所述气候系统，使得所述气候系统在所述出发时间之前操作由所述用户定义的所述持续时间。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括基于环境温度和所述目标温度来选择所述起动时间。
8.如权利要求6所述的方法，其还包括响应于远离所述车辆的所述电力可用于所述气候系统，对所述气候系统仅使用远离所述车辆的所述电力。
9.如权利要求6所述的方法，其还包括响应于远离所述车辆的所述电力不可用于所述气候系统，对所述气候系统使用电池电力。
10.如权利要求6所述的方法，其还包括响应于远离所述车辆的所述电力不可用于所述气候系统，起动发动机。
11.一种气候控制系统，其包括：
控制器，所述控制器被编程为响应于预调节请求并且电网电力可用于为气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得车厢内的温度在出发时间之前达到目标温度，并且响应于所述预调节请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，在由所述控制器选择的起动时间激活所述气候系统使得所述气候系统操作由用户定义的持续时间。
12.如权利要求11所述的气候控制系统，其中所述控制器还被编程为基于环境温度和所述目标温度选择所述起动时间。
13.如权利要求11所述的气候控制系统，其中所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力可用于为所述气候系统供电，对所述气候系统仅使用所述电网电力。
14.如权利要求11所述的气候控制系统，其中所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，对所述气候系统使用电池电力。
15.如权利要求11所述的气候控制系统，其中所述控制器还被编程为响应于所述请求并且所述电网电力不可用于为所述气候系统供电，起动发动机。
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