DE102013111454A1

DE102013111454A1 - Vehicle e.g. plug-in hybrid electric vehicle, has valve system to direct coolant from internal combustion engine to heat exchanger according to difference between temperature of engine and temperature of heat exchanger

Info

Publication number: DE102013111454A1
Application number: DE201310111454
Authority: DE
Inventors: Angel Fernando Porras; William David Treharne; Paul Stephen Bryan; Scott James Thompson; Wesley Burkman
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-04-24

Abstract

The vehicle has an internal combustion engine (40), and a heat exchanger intended to heat a passenger compartment of the vehicle. An electric heater (42) is intended to heat a coolant for the heat exchanger. A valve system is intended to direct the coolant from the internal combustion engine to the heat exchanger according to a difference between a temperature associated with the internal combustion engine and a temperature associated with the heat exchanger, where the temperature associated with the engine is the temperature of the coolant leaving the engine.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorzug der am 19. Oktober 2012 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/716,075, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in ihrer Gänze aufgenommen ist.The present application claims the benefit of US Provisional Application No. 61 / 716,075, filed Oct. 19, 2012, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Zum Bereitstellen von Fahrgastraumkomfort besitzen Fahrzeuge die Fähigkeit zum Erwärmen oder Kühlen des Fahrgastraums. Herkömmliche Fahrzeuge verwenden Abwärme von dem Verbrennungsmotor als die einzige Quelle zum Erwärmen für den Fahrgastraum. Mit der Entwicklung von Batteriefahrzeugen (BEV – Battery Electric Vehicles) steht keine Abwärme mehr zur Verfügung, so dass andere Mittel zum Erwärmen des Fahrgastraums erforderlich sind. Ein typisches BEV kann eine elektrische Heizung verwenden, um den Fahrgastraum zu erwärmen. Analog präsentieren Hybridfahrzeuge (HEV – Hybrid Electric Vehicles) andere Probleme, weil der Verbrennungsmotor möglicherweise nicht immer läuft und Abwärme für die Verwendung durch das Heizsystem erzeugt. Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicles) verstärken dieses Problem, indem sie für signifikante Zeitperioden mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor laufen. Um die Vorzüge optimaler Kraftstoffökonomie bereitzustellen, wird erwünscht, den Fahrgastraum zu erwärmen, ohne dass man alleine von der Verbrennungsmotorabwärme abhängt.To provide passenger compartment comfort, vehicles have the ability to heat or cool the passenger compartment. Conventional vehicles use waste heat from the internal combustion engine as the sole source of heating for the passenger compartment. With the development of battery electric vehicles (BEV - Battery Electric Vehicles), no waste heat is available, so that other means for heating the passenger compartment are required. A typical BEV may use an electric heater to warm the passenger compartment. Similarly, Hybrid Electric Vehicles (HEV) present other problems because the engine may not always run and generate waste heat for use by the heating system. Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) amplify this problem by running for significant periods of time with the engine off. To provide the benefits of optimum fuel economy, it is desirable to heat the passenger compartment without relying solely on engine waste heat.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

In einer veranschaulichenden Ausführungsform enthält ein Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Heizung, einen Heizungskern und ein Ventil, das ausgelegt ist zum Lenken von Kühlmittel durch den Verbrennungsmotor und/oder die elektrische Heizung. Das veranschaulichende System enthält auch einen Controller, der konfiguriert ist, das Starten des Verbrennungsmotors anzufordern und ein Ventil zum Lenken von Kühlmittel durch den Verbrennungsmotor und den Heizungskern als Reaktion auf eine Wärmeanforderung zu steuern. Das veranschaulichende System enthält die Fähigkeit, durch Steuern des Ventils und der elektrischen Heizung eine elektrische Heizung und eine elektrische Heizschleife unabhängig von der Motor- und Kühlerschleife zu betreiben. Das veranschaulichende System kann eine robuste Fähigkeit bereitstellen, eine Heizung trotz des Fehlers einiger der Systemkomponenten bereitzustellen. Das veranschaulichende System kann auch Arbeitsmodi bereitstellen, um die Effektivität des Erwärmens des Fahrgastraums zu verbessern.In an illustrative embodiment, a hybrid vehicle includes an engine, an electric heater, a heater core, and a valve configured to direct coolant through the engine and / or the electric heater. The illustrative system also includes a controller configured to request engine start-up and to control a valve for directing coolant through the internal combustion engine and the heater core in response to a heat request. The illustrative system includes the ability to operate an electric heater and an electrical heating loop independently of the engine and radiator loops by controlling the valve and electrical heater. The illustrative system may provide a robust capability to provide heating despite the failure of some of the system components. The illustrative system may also provide operating modes to enhance the effectiveness of cabin warming.

Es wird eine Ausführungsform eines Fahrzeugs offenbart, die Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor, einen Wärmetauscher oder Heizungskern, eine elektrische Heizung und ein Ventilsystem, das konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher gemäß einer Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur. Die mit dem Verbrennungsmotor assoziierte Temperatur kann die Temperatur des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlmittels sein. Die mit dem Wärmetauscher assoziierte Temperatur kann die Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Kühlmittels sein. Das Ventilsystem kann weiterhin konfiguriert sein zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung gemäß der Differenz zwischen der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur und der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur. Das Ventilsystem kann Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher als Reaktion darauf lenken, dass die Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Die elektrische Heizung kann weiterhin konfiguriert sein zum Erwärmen von Fluid gemäß der Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.An embodiment of a vehicle is disclosed, including: an internal combustion engine, a heat exchanger or heater core, an electric heater, and a valve system configured to direct coolant from the internal combustion engine to the heat exchanger according to a difference between a temperature associated with the internal combustion engine and a temperature associated with the heat exchanger. The temperature associated with the engine may be the temperature of the coolant exiting the engine. The temperature associated with the heat exchanger may be the temperature of the coolant exiting the heat exchanger. The valve system may be further configured to direct coolant from the engine to the electric heater according to the difference between the temperature associated with the heat exchanger and the temperature associated with the engine. The valve system may direct coolant from the engine to the heat exchanger in response to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger being above a predetermined threshold. The electric heater may be further configured to heat fluid according to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger.

Eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeugs wird offenbart, die Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor, einen Wärmetauscher, eine elektrische Heizung und ein Ventilsystem, das konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung und, als Reaktion darauf, dass eine von dem Wärmetauscher angeforderte Wärme über einer Heizfähigkeit der elektrischen Heizung liegt, zum Auffordern, dass der Verbrennungsmotor arbeitet. Das Ventilsystem kann weiterhin konfiguriert sein zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung gemäß einer Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur. Es kann erforderlich sein, dass die Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur größer als ein vorbestimmte Schwellenwert ist. Die elektrische Heizung kann weiterhin konfiguriert sein zum Erwärmen von Fluid gemäß einer Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.Another embodiment of a vehicle is disclosed, comprising: an internal combustion engine, a heat exchanger, an electric heater, and a valve system configured to direct coolant from the internal combustion engine to the electric heater and, in response, one of the heat exchangers requested heat is above a heating capability of the electric heater, to prompt that the internal combustion engine is working. The valve system may further be configured to direct coolant from the engine to the electric heater according to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger. It may be required that the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger be greater than a predetermined threshold. The electric heater may be further configured to heat fluid according to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger.

Ein Verfahren wird zum Steuern eines Ventils offenbart, um Kühlmittelschleifen in einem Fahrzeugheizsystem selektiv fluidisch zu verbinden. Das Verfahren umfasst: Steuern des Ventils zum Wechseln von einer Trennposition, in der das Ventil ein durch eine elektrische Heizung und das Ventil zirkulierendes Kühlmittel von einem durch einen Verbrennungsmotor zirkulierenden Kühlmittel trennt, zu einer nicht-Trennposition, in der das Ventil Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung lenkt, als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit einem Wärmetauscher assoziierten Temperatur über einem ersten Schwellenwert liegt, oder als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen einer von dem Wärmetauscher angeforderten Wärme und einer Heizfähigkeit der elektrischen Heizung über einem zweiten Schwellenwert liegt. Das Verfahren kann weiterhin das Auffordern umfassen, dass der Verbrennungsmotor als Reaktion darauf arbeitet, dass die Differenz zwischen der von dem Wärmetauscher angeforderten Wärme und der Heizfähigkeit der elektrischen Heizung über dem zweiten Schwellenwert liegt. Das Verfahren kann weiterhin das Steuern des Ventils umfassen, Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher als Reaktion darauf zu lenken, dass die elektrische Heizung nicht arbeitet. Das Verfahren kann weiterhin das Steuern der elektrischen Heizung umfassen, das zirkulierende Kühlmittel gemäß der Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur zu erwärmen. Die mit dem Verbrennungsmotor assoziierte Temperatur kann die Temperatur des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlmittels sein. Die mit dem Wärmetauscher assoziierte Temperatur kann die Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Kühlmittels sein. A method is disclosed for controlling a valve to selectively fluidly connect coolant loops in a vehicle heating system. The method comprises: controlling the valve to change from a disconnecting position in which the valve separates a coolant circulating through an electric heater and the valve from a coolant circulating through an internal combustion engine to a non-disconnecting position in which the valve receives coolant from the internal combustion engine to the electric heater in response to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with a heat exchanger being above a first threshold, or in response to a difference between a heat requested by the heat exchanger and a heat exchanger Heating capacity of the electric heater is above a second threshold. The method may further include requesting that the internal combustion engine operate in response to the difference between the heat requested by the heat exchanger and the heating capability of the electrical heater being above the second threshold. The method may further include controlling the valve to direct coolant from the internal combustion engine to the heat exchanger in response to the electrical heater not operating. The method may further include controlling the electric heater to heat the circulating coolant according to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger. The temperature associated with the engine may be the temperature of the coolant exiting the engine. The temperature associated with the heat exchanger may be the temperature of the coolant exiting the heat exchanger.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs. 1 is a schematic representation of a hybrid vehicle.

2 und 3 sind schematische Darstellungen von Fahrzeugkomponenten, die Klimaregelungsstrategien implementieren. 2 and 3 are schematic representations of vehicle components that implement climate control strategies.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Wie erforderlich, werden hierin detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als beschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um dem Fachmann zu lehren, wie er die vorliegende Erfindung unterschiedlich einsetzen kann.As required, detailed embodiments of the present invention are disclosed herein; however, it should be understood that the disclosed embodiments of the invention, which may be embodied in various and alternative forms, are merely exemplary. The figures are not necessarily to scale; some features may be exaggerated or minimized to show details of particular components. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein are not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for teaching one skilled in the art how to variously employ the present invention.

Fahrzeuge können zwei oder mehr Vortriebseinrichtungen wie etwa eine erste Vortriebseinrichtung und eine zweite Vortriebseinrichtung aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, eine Brennstoffzelle und einen Elektromotor oder andere Kombinationen von Antriebseinrichtungen aufweisen, wie sie in der Technik bekannt sind. Der Verbrennungsmotor kann ein Eigen- oder Fremdzündungsverbrennungsmotor oder ein Motor mit äußerer Verbrennung sein, und der Einsatz verschiedener Brennstoffe wird in Betracht gezogen. Bei einem Beispiel ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug (HEV) und kann zusätzlich die Fähigkeit besitzen, mit einem externen Stromnetz verbunden zu werden, wie etwa ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV – Plug-in Electric Hybrid Vehicle). Die PHEV-Struktur wird in den Figuren und zum Beschreiben der verschiedenen nachstehenden Ausführungsformen verwendet; es wird jedoch in Betracht gezogen, dass die verschiedenen Ausführungsformen mit Fahrzeugen mit anderen Antriebseinrichtungen oder Kombinationen von Anrtriebseinrichtungen verwendet werden können, wie in der Technik bekannt ist.Vehicles may include two or more propulsion devices, such as a first propulsion device and a second propulsion device. For example, the vehicle may include an internal combustion engine and an electric motor, a fuel cell and an electric motor, or other combinations of drive devices known in the art. The internal combustion engine may be a self-ignition or spark-ignition internal combustion engine or engine, and the use of various fuels is contemplated. In one example, the vehicle is a hybrid vehicle (HEV) and may additionally have the ability to be connected to an external power grid, such as a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV). The PHEV structure is used in the figures and to describe the various embodiments below; however, it is contemplated that the various embodiments may be used with vehicles having other drive means or combinations of drives as is known in the art.

Ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) beinhaltet eine Erweiterung der existierenden Hybridfahrzeugtechnologie(HEV)-Technologie, bei der eine elektrische Batterie einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrische Maschine ergänzt, um eine erhöhte Laufleistung und reduzierte Fahrzeugemissionen zu erhalten. Ein PHEV verwendet eine Batterie mit größerer Kapazität als ein Standardhybridfahrzeug, und es fügt eine Fähigkeit zum Wiederaufladen der Batterie von einem elektrischen Stromnetz hinzu, das Energie an eine Stromsteckdose an einer Ladestation liefert. Dies verbessert weiter die Gesamtarbeitseffizienz des Fahrzeugsystems in einem elektrischen Fahrmodus und in einem gemischten Kohlenwasserstoff-Elektrofahrmodus.A plug-in hybrid vehicle (PHEV) incorporates an extension of existing hybrid vehicle technology (HEV) technology, in which an electric battery supplements an internal combustion engine and at least one electric machine to provide increased mileage and reduced vehicle emissions. A PHEV uses a larger capacity battery than a standard hybrid vehicle, and adds an ability to recharge the battery from an electrical grid that supplies power to a power outlet at a charging station. This further improves the overall working efficiency of the vehicle system in an electric driving mode and in a mixed hydrocarbon electric driving mode.

1 veranschaulicht das Antriebsstrangkonfigurations- und Steuersystem eines HEV 10. Ein Hybridfahrzeug 10 mit Leistungsverteilung kann ein Parallel-Hybridfahrzeug sein. Die HEV-Konfiguration, wie gezeigt, dient nur Beispielzwecken und soll nicht beschränkend sein, da die vorliegende Offenbarung für HEV, PHEV und andere Fahrzeugarten beliebiger geeigneter Architektur gilt. Bei dieser Antriebsstrangkonfiguration gibt es zwei Leistungsquellen 12, 14, die mit dem Triebstrang verbunden sind, die eine Kombination aus Verbrennungsmotor- und Generatorteilsystemen, die einen Planetenradsatz verwenden, um miteinander zu verbinden, und das Elektrofahrsystem (Elektromotor, Generator und Batterieteilsysteme) beinhalten. Das Batterieteilsystem ist ein Energiespeichersystem für den Generator und den Elektromotor. 1 illustrates the powertrain configuration and control system of an HEV 10 , A hybrid vehicle 10 with power distribution can be a parallel hybrid vehicle. The HEV configuration, as shown, is for purposes of example only and not intended to be limiting, as the present disclosure applies to HEV, PHEV, and other types of vehicles of any suitable architecture. There are two sources of power in this powertrain configuration 12 . 14 , which are connected to the driveline, which is a combination of internal combustion engine and generator subsystems that use a planetary gear set to connect together, and the Electric vehicle system (electric motor, generator and battery subsystems) include. The battery subsystem is an energy storage system for the generator and the electric motor.

Die Drehzahl des ladenden Generators wird die zwischen einem Stromweg und einem mechanischen Weg aufgeteilte Verbrennungsmotorausgangsleistung variieren. Bei einem Fahrzeug 10 mit einem Antriebsstrangsystem mit Leistungsverteilung erfordert der Verbrennungsmotor 16 im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen entweder das aus einer Verbrennungsmotordrehzahlsteuerung resultierende Generatordrehmoment oder das Generatorbremsmoment, um seine Ausgangsleistung sowohl durch den Strom- als auch mechanischen Weg (aufgeteilte Modi) oder durch den vollmechanischen Weg (paralleler Modus) zum Triebstrang zur Vorwärtsbewegung zu übertragen. Während des Betriebs unter Verwendung der zweiten Leistungsquelle 14 zieht der Elektromotor 20 Strom von der Batterie 26 und liefert einen Vorschub unabhängig von dem Verbrennungsmotor 16 für eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung. Dieser Arbeitsmodus wird als ”Elektrobetrieb” oder Nur-Elektro-Modus oder EV-Modus bezeichnet.The speed of the charging generator will vary the engine output power split between a current path and a mechanical path. In a vehicle 10 with a powertrain system with power distribution requires the internal combustion engine 16 in contrast to conventional vehicles, either the generator torque resulting from an engine speed control or the generator braking torque to transmit its output to the drive train for forward movement through both the current and mechanical path (split modes) or the full mechanical path (parallel mode). During operation using the second power source 14 pulls the electric motor 20 Power from the battery 26 and provides a feed independent of the internal combustion engine 16 for a forward and backward movement. This working mode is referred to as "electric operation" or electric-only mode or EV mode.

Der Betrieb dieses Antriebstrangsystems mit Leistungsverteilung integriert im Gegensatz zu herkömmlichen Antriebsstrangsystemen die beiden Leistungsquellen 12, 14, damit sie nahtlos zusammenarbeiten, um die Fahreranforderung zu erfüllen, ohne die Grenzen (wie etwa Batteriegrenzen) des Systems zu übersteigen, während die Gesamteffizienz und -leistung des Antriebstrangsystems optimiert werden. Es wird eine Koordinationssteuerung zwischen den beiden Leistungsquellen benötigt. Wie in 1 gezeigt, gibt es einen hierarchischen Fahrzeugsystemcontroller (VSC – Vehicle System Controller) 28, der die Koordinationssteuerung in diesem Antriebsstrangsystem mit Leistungsverteilung durchführt. Unter normalen Antriebsstrangbedingungen (keine Teilsysteme/Komponenten fehlerhaft) interpretiert der VSC die Fahreranforderungen (z. B. PRND und Beschleunigungs- oder Verlangsamungsanforderungen) und bestimmt dann den Raddrehmomentbefehl auf der Basis der Fahreranforderung und der Antriebsstranggrenzen. Außerdem bestimmt der VSC 28, wie viel Drehmoment jede Leistungsquelle wann bereitstellen muss, um die Drehmomentanforderung des Fahrers zu erfüllen und den Arbeitspunkt (Drehmoment und Drehzahl) des Verbrennungsmotors zu erreichen.The operation of this powertrain system with power distribution integrates the two power sources in contrast to conventional powertrain systems 12 . 14 to work seamlessly together to meet the driver's demand without exceeding the limits (such as battery limits) of the system while optimizing the overall efficiency and performance of the powertrain system. A coordination control between the two power sources is needed. As in 1 there is a hierarchical vehicle system controller (VSC) 28 that performs the coordination control in this powertrain system with power distribution. Under normal powertrain conditions (no subsystems / components faulty), the VSC interprets the driver requests (eg, PRND and acceleration or deceleration requests) and then determines the wheel torque command based on driver demand and powertrain limits. In addition, the VSC determines 28 how much torque each power source has to provide when to meet the driver's torque demand and to reach the engine's (torque and speed) operating point.

Die Batterie 26 kann außerdem in einer PHEV-Konfiguration des Fahrzeugs 10 (im Umriss gezeigt) unter Verwendung einer Steckdose 32 wiederaufgeladen werden, die mit dem Stromnetz oder einer anderen äußeren Stromquelle verbunden und an die Batterie 26 gekoppelt ist, möglicherweise durch ein Batterieladegerät/einen Wandler 30.The battery 26 can also be in a PHEV configuration of the vehicle 10 (shown in outline) using a power outlet 32 be recharged, connected to the mains or other external power source and to the battery 26 coupled, possibly through a battery charger / converter 30 ,

Das Fahrzeug 10 kann im Elektromodus (EV-Modus) betrieben werden, in dem die Batterie 26 die ganze Leistung an den Elektromotor 20 liefert, um das Fahrzeug 10 zu betreiben. Zusätzlich zu dem Vorzug des Einsparens von Kraftstoff kann der Betrieb im EV-Modus den Fahrkomfort durch geringere Geräusche und bessere Fahrbarkeit verbessern, zum Beispiel glatteren Elektrobetrieb, weniger Geräusche, Schwingungen und Rauigkeit (NVH – Noise, Vibration and Harshness) und ein schnelleres Ansprechen. Vom Betrieb im EV-Modus profitiert auch die Umgebung mit null Emissionen aus dem Fahrzeug während dieses Modus.The vehicle 10 can be operated in electric mode (EV mode), in which the battery 26 all the power to the electric motor 20 delivers to the vehicle 10 to operate. In addition to fuel saving, EV mode operation can improve ride comfort by reducing noise and drivability, such as smoother electrical operation, less noise, vibration and harshness (NVH), and faster response. Operating in EV mode also benefits the zero emissions environment of the vehicle during this mode.

Ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) teilt sich Charakteristika sowohl eines ICE (Internal Combustion Engine – Verbrennungsmotor) als auch eines BEV. Ein PHEV kann einen gewissen Fahrbereich aufweisen, in dem der Antrieb nur durch einen von einem Batteriepacket 26 bestromten Elekromotor 20 bereitgestellt wird. Nachdem sich die Ladung des Batteriepakets 26 bis auf eine bestimmte Höhe erschöpft hat, kann der Verbrennungsmotor 16 gestartet werden. Der Motor 16 kann Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs und zum Wiederaufladen des Batteriepakets 26 liefern. Im Nur-Elektromodus läuft der Verbrennungsmotor 16 nicht. Da der Verbrennungsmotor 16 nicht läuft, entsteht keine Verbrennungsmotorwärme, die zum Erwärmen des Fahrgastraums verwendet werden kann. Ein PHEV kann den Verbrennungsmotor 16 als Reaktion auf eine Notwendigkeit zum Heizen des Fahrzeuggastraums starten. Dies stört jedoch den Nur-Elektrobetrieb und kann sich auf die Kraftstoffökonomie und die Emissionen auswirken.A plug-in hybrid vehicle (PHEV) shares characteristics of both an ICE (Internal Combustion Engine) and a BEV. A PHEV may have a certain range of travel in which the drive is powered only by one of a battery pack 26 energized electric motor 20 provided. After the charge of the battery pack 26 has exhausted to a certain height, the internal combustion engine 16 to be started. The motor 16 can power to drive the vehicle and to recharge the battery pack 26 deliver. In electric-only mode, the internal combustion engine is running 16 Not. As the internal combustion engine 16 does not run, there is no engine heat that can be used to heat the passenger compartment. A PHEV can be the internal combustion engine 16 in response to a need to heat the vehicle passenger compartment. However, this interferes with electric-only operation and can affect fuel economy and emissions.

Ein mögliches System zum Bereitstellen von Fahrgastraumerwärmung für ein PHEV ist in 2 gezeigt. Das System liefert zwei Quellen für Kühlmittelerwärmung. Das System kann Wärme von dem Verbrennungsmotor 40 zum Erwärmen des Kühlmittels verwenden, wie in einem herkömmlichen ICE-Fahrzeug. Das System kann auch Wärme über eine elektrische Heizung 42 wie in einem BEV-System liefern. Mehrere Wärmequellen zu haben, gestattet Flexibilität während normaler Arbeitsbedingungen und etwas Redundanz während Fehlermodi. Das System gestattet, dass das Kühlmittel von den verschiedenen Wärmequellen durch den Heizungskern strömt. Das Hinzufügen eines Heizungskerntrennventils (HCIV – Heater Core Isolation Valve) 44 gestattet, dass das Passagierheizungssystem die Quelle erwärmten Kühlmittels wählt. Ein Fahrzeugsystemcontrollermodul (VSC-Modul) (28, 1) kann die Arbeit des Systems steuern. Der VSC (28, 1) kann den Heizmodus auf der Basis der Fahrzeuggastraumheizanforderung und des Status der verschiedenen Komponenten in dem Heizsystem bestimmen. Eine gewünschte Heizungskernkühlmitteltemperatur wird durch den VSC (28, 1) generiert oder an ihn geliefert. Um einen robusten Betrieb sicherzustellen, kann der VSC (28, 1) versuchen, mit fehlenden oder ausgefallenen Steuerelementen zu arbeiten, indem er einen entsprechenden Arbeitsmodus wählt. Das Ziel des Heizsystems besteht darin, die Heizungskerntemperatur auf die am meisten kraftstoffeffiziente Weise, die möglich ist, auf der gewünschten Heizungskernkühlmitteltemperatur zu halten.One possible system for providing passenger compartment heating for a PHEV is in FIG 2 shown. The system provides two sources of coolant heating. The system can generate heat from the internal combustion engine 40 for heating the coolant, as in a conventional ICE vehicle. The system can also heat through an electric heater 42 as delivered in a BEV system. Having multiple heat sources allows flexibility during normal working conditions and some redundancy during failure modes. The system allows the coolant to flow from the various heat sources through the heater core. Adding a heater core isolation valve (HCIV - Heater Core Isolation Valve) 44 allows the passenger heating system to select the source of heated coolant. A vehicle system controller module (VSC module) ( 28 . 1 ) can control the work of the system. The VSC ( 28 . 1 ) may determine the heating mode based on the vehicle cabin heating request and the status of the vehicle determine various components in the heating system. A desired heater core coolant temperature is determined by the VSC ( 28 . 1 ) generated or delivered to him. To ensure robust operation, the VSC ( 28 . 1 ) try to work with missing or failed controls by choosing an appropriate work mode. The aim of the heating system is to maintain the heater core temperature at the most fuel-efficient manner possible at the desired heater core coolant temperature.

Die elektrische Heizung 42 kann eine Heizung vom Typ mit positiven Temperaturkoeffizienten (PTC – Positive Temperature Coefficient) sein. PTC-Heizelemente bestehen aus kleinen Keramiksteinen mit der Eigenschaft, dass sie die Temperatur selbst begrenzen. Diese Eigenschaften besitzen schnelle Heizantwortzeiten und die Fähigkeit zum automatischen Variieren ihrer Wattleistung, um eine vordefinierte Temperatur aufrechtzuerhalten. Als solches können PTC-Heizungen eine gute Wahl sein, um gesteuerte elektrische Wärme an eine Fahrzeugkabine zu liefern.The electric heater 42 may be a Positive Temperature Coefficient (PTC) type heater. PTC heating elements are made of small ceramic stones with the property that they limit the temperature itself. These features have fast heating response times and the ability to automatically vary their wattage to maintain a predefined temperature. As such, PTC heaters may be a good choice for delivering controlled electrical heat to a vehicle cabin.

Das System kann auch eine Hilfswasserpumpe 46 aufweisen, um das Strömen von Kühlmittel durch das Heizsystem zu erzwingen. Ein Kühlmittelsensor 48 kann enthalten sein, um die Kühlmitteltemperatur zu messen. Das Kühlmittel fließt durch einen Heizungskern 50, der gestattet, dass Wärme von dem Kühlmittel auf in den Fahrgastraum eintretende Luft übertragen wird. Die Wärme kann von dem Kühlmittel in dem Heizungskern unter Verwendung eines Gebläses 52 übertragen werden, um Luft über den Heizungskern 50 und in den Fahrgastraum zuzuführen.The system can also have an auxiliary water pump 46 to force the flow of coolant through the heating system. A coolant sensor 48 can be included to measure the coolant temperature. The coolant flows through a heater core 50 permitting heat to be transferred from the coolant to air entering the passenger compartment. The heat may be from the coolant in the heater core using a blower 52 be transferred to air over the heater core 50 and to feed into the passenger compartment.

Das System kann auch eine Wasserpumpe 54 aufweisen, um das Strömen von Fluid durch den Verbrennungsmotor 40 zu erzwingen. Die Wasserpumpe 54 kann elektrisch oder mechanisch angetrieben werden. In bestimmten Modi kann die Wasserpumpe 54 Fluid auch durch die Heizkomponenten drücken. Das System kann auch einen Kühler 56 zum Ableiten von Wärme in dem Kühlmittel aufweisen. Das System kann auch einen Thermostaten 58 zum Steuern des Stroms von Kühlmittel zwischen dem Kühler 56 und dem Verbrennungsmotor 40 aufweisen. Das System kann auch eine Entgasungsflasche 60 aufweisen, die als Kühlmittelreservoir wirken, Luft aus dem Kühlmittel entfernen und einen Druckausgleich bereitstellen kann. Das Kühlsystem kann weiterhin ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 62 enthalten, das einen Teil des Verbrennungsmotorabgases zu den Verbrennungsmotorzylindern zurückführt.The system can also be a water pump 54 to prevent the flow of fluid through the internal combustion engine 40 to force. The water pump 54 can be driven electrically or mechanically. In certain modes, the water pump can 54 Also push fluid through the heating components. The system can also have a cooler 56 for dissipating heat in the coolant. The system can also have a thermostat 58 for controlling the flow of coolant between the radiator 56 and the internal combustion engine 40 exhibit. The system can also have a degassing bottle 60 that act as a coolant reservoir, remove air from the coolant, and provide pressure equalization. The cooling system may further include an exhaust gas recirculation (EGR) system. 62 containing a portion of the engine exhaust gas to the engine cylinders.

Ein System mit mehreren Kühlmittelwegen kann gestatten, dass die Kühlmittelerwärmung je nach Arbeitsbedingungen unterschiedlich gehandhabt wird. Unter Bezug auf 3 weist das System mehrere unterschiedliche Kühlmittelwege auf. Die vollelektrische Heizschleife (EOHL – Electric-only Heating Loop) 166 besteht aus einer elektrischen Heizung 142, einer Hilfswasserpumpe (AWP) 146, einem Motorkühlmitteltemperatursensor (ECT – Engine Coolant Temperature) 148 und einem Heizungskern 150. In der EOHL 166 erwärmt die elektrische Heizung 142 das Kühlmittel. Die Hilfswasserpumpe 146 zwingt das Kühlmittel, durch den Heizungskern 150 und die elektrische Heizung 142 zu strömen. Der Temperatursensor 148 misst die Kühlmitteltemperatur in der EOHL 166, so dass Steuer- und Überwachungsfunktionen durchgeführt werden können. Die EOHL 166 kann unabhängig von dem Verbrennungsmotor 140 und der Verbrennungsmotor-Kühler-Schleife 174 arbeiten.A system with multiple coolant paths may allow the coolant heating to be handled differently depending on working conditions. With reference to 3 the system has several different coolant paths. The all-electric heating loop (EOHL - Electric-only Heating Loop) 166 consists of an electric heater 142 , an auxiliary water pump (AWP) 146 an Engine Coolant Temperature (ECT) Engine Coolant Temperature Sensor 148 and a heater core 150 , In the EOHL 166 heats the electric heater 142 the coolant. The auxiliary water pump 146 forces the coolant through the heater core 150 and the electric heater 142 to stream. The temperature sensor 148 measures the coolant temperature in the EOHL 166 so that control and monitoring functions can be performed. The EROHL 166 can be independent of the internal combustion engine 140 and the engine radiator loop 174 work.

Die Verbrennungsmotor-Kühler-Schleife (ERL – Engine-Radiator Loop) 174 sorgt für Kühlung für den Verbrennungsmotor 140. Die Verbrennungsmotor-Kühler-Schleife 174 kann aus herkömmlichen Verbrennungsmotorkühlkomponenten bestehen. Eine Wasserpumpe 154 kann erzwingen, dass Kühlmittel durch die ERL 174 strömt. Ein Thermostat 154 kann den Strom des Kühlmittels in den Verbrennungsmotor 140 auf der Basis der Kühlmitteltemperatur regeln. Das Kühlmittel kann durch einen Kühler 156 strömen, um die Wärme aus dem Kühlmittel abzuführen. Das System kann eine Entgasungsflasche 160 enthalten, um Luft aus dem Kühlmittelsystem zu entfernen. Der Thermostat 158 gestattet keinen Kühlmittelstrom von dem Kühler 156 zum Verbrennungsmotor 140, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einem gewissen Schwellenwert liegt. Während der Verbrennungsmotor 140 läuft, steigt die Temperatur des Kühlmittels in dem Verbrennungsmotor 140. Bei einer gewissen Temperatur öffnet der Thermostat 154 und gestattet, dass Kühlmittel von dem Kühler 156 zum Verbrennungsmotor 140 strömt. Das Kühlmittel kann durch die Verbrennungsmotorbypassschleife 172 anstatt durch den Kühler 156 strömen, wenn das Thermostat 158 geschlossen ist. Damit Kühlmittel strömen kann, muss eine der Wasserpumpen, 146 oder 154, aktiviert werden, um das Strömen des Kühlmittels durch das System zu erzwingen. Wenn der Thermostat 158 offen ist, strömt das Kühlmittel durch den Kühler 156, wo die Kühlmitteltemperatur abnimmt, während Wärme aus dem Kühler 156 abgeführt wird. Das gekühlte Fluid strömt dann zurück in den Verbrennungsmotor 140, und der Prozess wird wiederholt. Die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 kann zu Steuer- und Überwachungszwecken gemessen werden.The engine radiator loop (ERL - Engine Radiator Loop) 174 provides cooling for the internal combustion engine 140 , The engine radiator loop 174 may consist of conventional engine cooling components. A water pump 154 can force coolant through the ERL 174 flows. A thermostat 154 Can the flow of coolant in the internal combustion engine 140 based on the coolant temperature. The coolant can through a radiator 156 flow to dissipate the heat from the coolant. The system can be a degassing bottle 160 contained to remove air from the coolant system. The thermostat 158 does not allow coolant flow from the radiator 156 to the internal combustion engine 140 when the coolant temperature is below a certain threshold. While the internal combustion engine 140 runs, the temperature of the coolant increases in the internal combustion engine 140 , At a certain temperature, the thermostat opens 154 and allows coolant from the radiator 156 to the internal combustion engine 140 flows. The coolant may pass through the engine bypass loop 172 instead of the radiator 156 flow when the thermostat 158 closed is. For coolant to flow, one of the water pumps, 146 or 154 , are activated to force the flow of coolant through the system. When the thermostat 158 is open, the coolant flows through the radiator 156 where the coolant temperature decreases while heat from the radiator 156 is dissipated. The cooled fluid then flows back into the engine 140 and the process is repeated. The engine coolant temperature 164 can be measured for control and monitoring purposes.

Die ERL 174 und die EOHL 166 können unabhängig voneinander arbeiten. Je nach den Heiz-/Kühlanforderungen jeder Schleife zu einer bestimmten Zeit können separate Kühlmitteltemperaturen in jeder Schleife erreicht werden. Die Hinzufügung des Heizungskerntrennventils (HCIV) 144 gestattet das Modifizieren des Kühlmittelstroms. Das HCIV 144 kann ein elektrisch geschaltetes Ventil sein, das den Strom von Kühlmittel durch das System abändert. Das HCIV 144 kann ein Dreiwegeventil sein, das es gestattet, dass ein Anschluss abwechselnd mit jedem der anderen beiden Anschlüsse auf der Basis eines Aktivierungssignals verbunden wird. Das HCIV 144 kann gestatten, dass die Kühlmittelschleifen als eine größere Kühlmittelschleife kombiniert werden. Das HCIV 144 kann auf eine derartige Weise umgeschaltet werden, dass Kühlmittel von dem Auslass des Verbrennungsmotors 140 zum Eingang der elektrischen Heizung 142 strömt, wodurch eine kombinierte Heizschleife (CHL – Combined Heating Loop) 168 entsteht.The ERL 174 and the EROHL 166 can work independently. Depending on the heating / Cooling requirements of each loop at a given time can be achieved separate coolant temperatures in each loop. The addition of the heater core isolation valve (HCIV) 144 allows modifying the coolant flow. The HCIV 144 may be an electrically switched valve that modifies the flow of coolant through the system. The HCIV 144 may be a three-way valve that allows one port to be alternately connected to each of the other two ports based on an activation signal. The HCIV 144 may allow the coolant loops to be combined as a larger coolant loop. The HCIV 144 can be switched in such a way that coolant from the outlet of the internal combustion engine 140 to the entrance of the electric heater 142 flows, creating a combined heating loop (CHL - Combined Heating Loop) 168 arises.

Die CHL 168 gestattet, dass sowohl der Verbrennungsmotor 140 als auch die elektrische Heizung 142 das Kühlmittel wärmen. Entweder die Wasserpumpe 154 oder die Hilfswasserpumpe 146 können das Strömen von Kühlmittel durch den Verbrennungsmotor 140 erzwingen. Wenn der Verbrennungsmotor 140 läuft, wird Wärme von dem Verbrennungsmotor 140 zu dem durch den Verbrennungsmotor 140 fließenden Kühlmittel übertragen. Das Verbrennungsmotorkühlmittel kann dann durch das HCIV 144 und durch die elektrische Heizung 142, die Hilfswasserpumpe 146 und den Heizungskern 150 laufen. Das Kühlmittel kann dann über das Gehäuse des Thermostats 158 zum Verbrennungsmotor 140 zurückkehren.The CHL 168 allows both the internal combustion engine 140 as well as the electric heater 142 warm the coolant. Either the water pump 154 or the auxiliary water pump 146 can be the flow of coolant through the internal combustion engine 140 force. When the internal combustion engine 140 running, heat is from the internal combustion engine 140 to that by the internal combustion engine 140 transferred flowing coolant. The engine coolant may then pass through the HCIV 144 and by the electric heater 142 , the auxiliary water pump 146 and the heater core 150 to run. The coolant can then pass through the housing of the thermostat 158 to the internal combustion engine 140 to return.

Das System besitzt die Fähigkeit, auf der Basis der Verfügbarkeit mehrerer Kühlmittelschleifen in mehreren verschiedenen Modi zu arbeiten. Beispielsweise läuft bei einem Modus das Fahrzeug ausschließlich mit elektrischem Strom. In diesem Modus kann eine elektrische Heizung 142 das Kühlmittel erwärmen, so dass der Verbrennungsmotor 140 nicht laufen muss. Das HCIV 144 kann in einen derartigen Modus versetzt werden, dass Kühlmittel nur in der vollelektrischen Heizschleife 166 umläuft.The system has the ability to operate in several different modes based on the availability of multiple coolant loops. For example, in one mode the vehicle runs on electric power only. In this mode can be an electric heater 142 Heat the coolant so that the internal combustion engine 140 do not have to walk. The HCIV 144 can be put into such a mode that coolant only in the all-electric heating loop 166 circulates.

In diesem Modus erzwingt die Hilfswasserpumpe 146, dass Kühlmittel durch den Heizungskern 150 strömt. Die elektrische Heizung 142 kann das durch die Schleife strömende Kühlmittel wie benötigt erwärmen. Die Temperatur wird mit einem Temperatursensor 148 gemessen. Außerdem strömt kein Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor 140 durch den Heizungskern 150. Die Kühlmitteltemperatur kann durch Variieren der Leistungsausgabe der elektrischen Heizung 142 gesteuert werden. Variablen wie etwa Umgebungstemperatur, gewünschte Passagiertemperatur und Gebläsedrehzahl können zum Justieren der Ausgangsleistung der elektrischen Heizung verwendet werden. Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht darin, dass Kühlmittel nicht durch den Verbrennungsmotor 140 strömen muss. Falls der Verbrennungsmotor 140 nicht läuft, kann der Verbrennungsmotorblock kühler sein als die gewünschte Kühlmitteltemperatur. In diesem Zustand durch den Verbrennungsmotorblock strömendes Kühlmittel kann bewirken, dass das Kühlmittel Wärme durch den Verbrennungsmotorblock abgibt – das heißt, den Verbrennungsmotorblock erwärmt, während die Temperatur des Kühlmittels sinkt. Der Nettoeffekt kann sein, dass die elektrische Heizung 142 möglicherweise nicht ausreichend Wärme liefern kann, um die Ableitung im Verbrennungsmotorblock zu überwinden. Durch Trennen des Verbrennungsmotors 140 von der Heizschleife kann die elektrische Heizung 142 genügend Wärme liefern, um die gewünschte Kühlmitteltemperatur aufrechtzuerhalten, weil sie nur das in der vollelektrischen Heizschleife 166 strömende Kühlmittel erwärmt.In this mode, the auxiliary water pump forces 146 that coolant through the heater core 150 flows. The electric heater 142 can heat the coolant flowing through the loop as needed. The temperature comes with a temperature sensor 148 measured. In addition, no coolant flows from the engine 140 through the heater core 150 , The coolant temperature can be adjusted by varying the power output of the electric heater 142 to be controlled. Variables such as ambient temperature, desired passenger temperature, and fan speed may be used to adjust the output of the electric heater. One of the advantages of this arrangement is that coolant does not pass through the engine 140 has to flow. If the internal combustion engine 140 not running, the engine block may be cooler than the desired coolant temperature. In this state, coolant flowing through the engine block may cause the coolant to release heat through the engine block - that is, to heat the engine block while the temperature of the coolant is decreasing. The net effect may be that the electric heater 142 may not be able to supply enough heat to overcome the discharge in the engine block. By disconnecting the internal combustion engine 140 from the heating loop can the electric heater 142 provide enough heat to maintain the desired coolant temperature, because they only in the all-electric heating loop 166 heated coolant heats.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Modus zum Steuern des Betriebs des Systems als opportunistischer Heizmodus (OHM) bezeichnet werden. In diesem Modus kann die elektrische Heizung 142 als die Hauptkühlmittelwärmequelle verwendet werden. Wärme von dem Verbrennungsmotor 140 kann, wenn sie verfügbar ist, opportunistisch verwendet werden. In diesem Modus ist es aus Klimagründen nicht erforderlich, dass der Verbrennungsmotor 140 läuft. Wenn der Verbrennungsmotor 140 läuft, kann gewünscht sein, die Motorwärme zum Erwärmen des Kühlmittels zu verwenden. Da das Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor erwärmt wird, kann es effizienter sein, dieses erwärmte Kühlmittel zu verwenden, als mit Batterieenergie das Kühlmittel mit der elektrischen Heizung 142 zu erwärmen. Der Beitrag der elektrischen Heizung 142 zu dem Erwärmen des Kühlmittels kann auf der Basis der Temperatur des von dem Verbrennungsmotor 140 kommenden Kühlmittels 164 variiert werden. In diesem Modus kann der Controller das HCIV 144 dahingehend steuern, die Kühlmittelquelle mit der höchsten Temperatur zu wählen. Je nach den aktuellen Arbeitsbedingungen kann der Controller zwischen der elektrischen Heizung 142 und dem Verbrennungsmotor 140 als der Quelle von erwärmtem Kühlmittel wählen.In another embodiment, a mode for controlling the operation of the system may be referred to as an opportunistic heating mode (OHM). In this mode, the electric heater 142 be used as the main coolant heat source. Heat from the combustion engine 140 if available it can be used opportunistically. In this mode, it is not necessary for climate reasons that the internal combustion engine 140 running. When the internal combustion engine 140 running, it may be desirable to use the engine heat to heat the coolant. Since the coolant is heated by the engine, it may be more efficient to use this heated coolant than with battery energy the coolant with the electric heater 142 to warm up. The contribution of electric heating 142 The heating of the coolant may be based on the temperature of the engine 140 coming coolant 164 be varied. In this mode, the controller can use the HCIV 144 to control to choose the coolant source with the highest temperature. Depending on the current working conditions, the controller may switch between the electric heater 142 and the internal combustion engine 140 as the source of heated coolant.

Im OHM kann der Controller die Schleife, in der gearbeitet werden soll, auf der Basis der Kühlmitteltemperaturen in jeder Schleife wählen. Eine Bedingung für das Umschalten zwischen Schleifen kann in dem Bestimmen liegen, welche Schleife das wärmste Kühlmittel an die elektrische Heizung 142 liefern kann. Das System kann die Bestimmung des den Heizungskern 150 verlassenden Kühlmittels mit einem Temperatursensor 170 oder durch eine auf einem Modell basierende Schätzung bestimmen. Diese Temperatur kann dann mit der geschätzten oder gemessenen Temperatur 164 des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlmittels verglichen werden. Der Controller kann dann das Maximum dieser Temperaturen wählen, um zu bestimmen, in welcher Schleife das Heizsystem arbeiten sollte. Das Verwenden des Maximums der Temperaturen kann die durch die elektrische Heizung 142 erforderliche Energie zum weiteren Erwärmen des Kühlmittels reduzieren.In the OHM, the controller can choose the loop to work on based on the coolant temperatures in each loop. One condition for switching between loops may lie in determining which loop is the warmest coolant to the electric heater 142 can deliver. The system can determine the heating core 150 leaving coolant with a temperature sensor 170 or by a model-based estimate. This temperature can then be used with the estimated or measured temperature 164 of the internal combustion engine leaving coolant to be compared. The controller can then select the maximum of these temperatures to determine in which loop the heating system should operate. Using the maximum of the temperatures may be through the electric heater 142 reduce the energy required to further heat the coolant.

Das Arbeiten in der kombinierten Heizschleife 168 steht möglicherweise nur dann zur Verfügung, wenn der Verbrennungsmotor 140 läuft. In diesem Modus besteht möglicherweise keine Notwendigkeit zum Ergänzen der Kühlmittelerwärmung mit der elektrischen Kühlmittelheizung 142. Falls die Temperatur des Kühlmittels von dem Verbrennungsmotor 140 warm genug ist, muss das System möglicherweise die elektrische Heizung 142 nicht verwenden. Im OHM erfordert der Controller möglicherweise nicht, dass der Verbrennungsmotor 140 eingeschaltet wird, falls er gegenwärtig ausgeschaltet ist. Im OHM kann das System für einige Zeit nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors 140 in der kombinierten Heizschleife bleiben.Working in the combined heating loop 168 may only be available if the internal combustion engine 140 running. In this mode, there may be no need to supplement the coolant heating with the electric coolant heater 142 , If the temperature of the coolant from the internal combustion engine 140 warm enough, the system may need the electric heater 142 do not use. In the OHM, the controller may not require the internal combustion engine 140 is turned on, if it is currently off. In the OHM, the system can operate for some time after the engine is shut down 140 stay in the combined heating loop.

Der Betrieb im OHM kann typischerweise in der vollelektrischen Heizschleife 166 mit durch die elektrische Heizung 142 bereitgestellter Wärme beginnen. Falls die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 über der Heizungskernausgangstemperatur 170 liegt, kann die kombinierte Heizschleife aktiviert werden. Nach dem Übergang zur kombinierten Heizschleife kann die Ausgangsleistung der elektrischen Heizung begrenzt werden. Die Entscheidung zum Begrenzen der Ausgangsleistung der elektrischen Heizung kann davon abhängen, ob der Verbrennungsmotor läuft oder ob sich das Fahrzeug in einem Ladungserhaltungsmodus befindet. Das System kann auf der Basis der Heizanforderungen der Fahrzeuginsassen eine Kühlmittelzieltemperatur bestimmen. Wenn die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 die Kühlmittelzieltemperatur übersteigt, ist die elektrische Heizung 142 möglicherweise nicht für das Heizen erforderlich. Wenn die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 unter die Heizungskernausgangstemperatur 170 fällt, kann das System einen Übergang zurück zur vollelektrischen Heizschleife 166 durchführen. Eine Hysterese kann vorgesehen sein, um übermäßiges Zyklieren zwischen den Modi zu verhindern. Die elektrische Heizung kann auch die durch den Verbrennungsmotor generierte Wärme ergänzen.Operation in the OHM can typically be in the all-electric heating loop 166 with by the electric heater 142 heat provided. If the engine coolant temperature 164 above the heater core outlet temperature 170 is located, the combined heating loop can be activated. After the transition to the combined heating loop, the output of the electric heater can be limited. The decision to limit the output of the electric heater may depend on whether the engine is running or whether the vehicle is in a charge-sustaining mode. The system may determine a coolant target temperature based on the heating requirements of the vehicle occupants. When the engine coolant temperature 164 exceeds the target coolant temperature is the electric heater 142 may not be required for heating. When the engine coolant temperature 164 below the heater core outlet temperature 170 falls, the system can make a transition back to the all-electric heating loop 166 carry out. Hysteresis may be provided to prevent excessive cycling between modes. The electric heater can also supplement the heat generated by the internal combustion engine.

Im OHM kann das System weiterhin arbeiten, wenn bestimmte Fehler vorliegen. Verschiedene Größen können durch den Controller gemessen oder durch andere Controller kommuniziert werden. Wenn die Kühlmittelzieltemperatur fehlt oder unbekannt ist, kann der Controller seine eigene Kühlmittelzieltemperatur generieren. Falls die Gebläseluftströmung fehlt oder nicht zur Verfügung steht, kann das System zu einer standardmäßigen maximalen Luftströmungseinstellung übergehen. Falls die Kabinentemperatur fehlt oder nicht zur Verfügung steht, kann eine Standard kabinentemperaturkalibrierung verwendet werden. Falls die Umgebungslufttemperatur fehlt oder nicht zur Verfügung steht, kann das System auf eine Umgebungslufttemperatur schließen.In OHM, the system can continue to work if there are certain errors. Different sizes can be measured by the controller or communicated by other controllers. If the coolant target temperature is missing or unknown, the controller may generate its own coolant target temperature. If the fan airflow is missing or unavailable, the system may transition to a default maximum airflow setting. If the cabin temperature is missing or unavailable, a standard cabin temperature calibration can be used. If the ambient air temperature is missing or unavailable, the system may close to an ambient air temperature.

Ein weiterer möglicher Arbeitsmodus kann der erzwungene Hybridheizmodus (FHHM – Forced Hybrid Heating Mode) sein. Der FHHM kann zum Erwärmen des Kühlmittels sowohl den Verbrennungsmotor 140 als auch die elektrische Heizung 142 verwenden. Das Kühlmittel erwärmt sich, während es durch den Verbrennungsmotor 140 fließt, und die elektrische Heizung 142 kann dem Kühlmittel zusätzliche Wärme hinzufügen. In diesen Modus kann eingetreten werden, wenn die Wärmeableitung in dem Heizungskern 150 größer ist als die Wärmeausgabe der elektrischen Heizung 142. Das heißt, die elektrische Heizung 142 ist möglicherweise nicht in der Lage, mit der Wärmenachfrage von dem Heizungskern 150 Schritt zu halten. In dieser Situation kann die elektrische Heizung 142 das Kühlmittel möglicherweise nicht auf eine ausreichende Temperatur erwärmen, um die Heizanforderung des Fahrgastraums zu erfüllen.Another possible mode of operation may be forced hybrid heating mode (FHHM). The FHHM can heat both the internal combustion engine and the coolant 140 as well as the electric heater 142 use. The coolant heats up while passing through the internal combustion engine 140 flows, and the electric heater 142 can add additional heat to the coolant. This mode can be entered when the heat dissipation in the heater core 150 greater than the heat output of the electric heater 142 , That is, the electric heater 142 may not be able to cope with the heat demand from the heater core 150 Keep up. In this situation, the electric heater 142 may not heat the coolant to a sufficient temperature to meet the heating requirement of the passenger compartment.

Das Schätzen oder Messen der Kühlmitteltemperatur 170 am Ausgang des Heizungskerns 150 kann verwendet werden, um das Bestimmen dieser Situation zu unterstützen. Außerdem können auch Informationen bezüglich der Fähigkeit der elektrischen Heizung 142 verwendet werden. Die tatsächliche oder geschätzte Kühlmitteltemperatur am Verbrennungsmotorauslass 164 kann ebenfalls verwendet werden, um zu bestimmen, ob in diesem Modus gearbeitet werden soll. Nachdem das System bestimmt, dass die elektrische Heizung 142 die Nachfrage von dem Heizungskern 150 nicht erfüllen kann, kann das System erfordern, dass der Verbrennungsmotor 140 angelassen wird, um erwärmtes Kühlmittel bereitzustellen. Dieser Modus kann während extremer kalter Wetterbedingungen häufiger eintreten. Es kann notwendig sein, etwaige vom Fahrer gewählte Modi wie etwa vollelektrisch zu umgehen, um das gewünschte Niveau an Erwärmung in dem Fahrgastraum bereitzustellen.Estimating or measuring the coolant temperature 170 at the exit of the heater core 150 can be used to help determine this situation. Also, information about the ability of the electric heater 142 be used. The actual or estimated coolant temperature at the engine exhaust 164 can also be used to determine if you want to work in this mode. After the system determines that the electric heater 142 the demand from the heater core 150 can not meet, the system may require that the internal combustion engine 140 is tempered to provide heated coolant. This mode can occur more often during extreme cold weather conditions. It may be necessary to bypass any modes selected by the driver, such as all-electric, to provide the desired level of warming in the passenger compartment.

Im erzwungenen Hybridheizmodus kann der Verbrennungsmotor 140 wie durch die Erwärmungsnachfrage erforderlich gestartet und gestoppt werden. Der Verbrennungsmotor 140 kann gestartet werden und die kombinierte Heizschleife 168 kann gewählt werden. Während der Verbrennungsmotor 140 läuft, steigt die Kühlmitteltemperatur. Wenn die Kühlmitteltemperatur eine Kühlmittelzieltemperatur um ein bestimmtes Ausmaß überstiegen hat, ist der Verbrennungsmotor 140 möglicherweise nicht mehr für die Kühlmittelerwärmung erforderlich. Der Verbrennungsmotor 140 kann dann abgeschaltet werden. Das HCIV 144 kann in der kombinierten Heizschleife bleiben, bis die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 unter die Heizungskernausgangstemperatur 170 abgefallen ist. Wenn die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur 164 unter die Heizkernausgangstemperatur 170 abgefallen ist, kann das HCIV 144 auf die vollelektrische Heizschleife 166 umgeschaltet werden. Nachdem der Verbrennungsmotor 140 ausgeschaltet ist, kann die elektrische Heizung 142 verwendet werden, um die Kühlmitteltemperatur auf der gewünschten Heizungskernkühlmitteltemperatur zu halten. Falls die elektrische Heizung 142 die Kühlmitteltemperatur nicht auf der gewünschten Heizungskernkühlmitteltemperatur halten kann, kann der Verbrennungsmotor 140 wieder eingeschaltet werden und das HCIV 144 kann auf die kombinierte Heizschleife 168 umgeschaltet werden. Dies kann wiederholt werden, wie dies erforderlich ist, um die Temperatur auf der gewünschten Heizungskernkühlmitteltemperatur zu halten.In forced hybrid heating mode, the internal combustion engine may 140 as required and stopped by the warming demand. The internal combustion engine 140 can be started and the combined heating loop 168 can be chosen. While the internal combustion engine 140 runs, the coolant temperature rises. When the coolant temperature has exceeded a target coolant temperature by a certain amount, the engine is the engine 140 may not be for the coolant heating required. The internal combustion engine 140 can then be switched off. The HCIV 144 may remain in the combined heating loop until the engine coolant temperature 164 below the heater core outlet temperature 170 has fallen off. When the engine coolant temperature 164 below the heater core outlet temperature 170 has dropped off, the HCIV 144 on the all-electric heating loop 166 be switched. After the internal combustion engine 140 is off, the electric heater can 142 used to maintain the coolant temperature at the desired heater core coolant temperature. If the electric heater 142 can not maintain the coolant temperature at the desired heater core coolant temperature, the engine can 140 be turned on again and the HCIV 144 can on the combined heating loop 168 be switched. This may be repeated as required to maintain the temperature at the desired heater core coolant temperature.

In den FHHM kann auch für bestimmte Fehler innerhalb des Heizsystems eingetreten werden. Wenn das HCIV 144, die Hilfswasserpumpe 146, die elektrische Heizung 142 oder der Kühlmitteltemperatursensor 148 aufhören zu arbeiten, kann es vorteilhaft sein, die kombinierte Heizschleife zu verwenden.The FHHM can also be used for certain faults within the heating system. If the HCIV 144 , the auxiliary water pump 146 , the electric heater 142 or the coolant temperature sensor 148 stop working, it may be advantageous to use the combined heating loop.

Falls die elektrische Heizung 142 aufhört zu arbeiten, ist sie möglicherweise nicht in der Lage, Fluid in der elektrischen Heizschleife 166 zu erwärmen. In dieser Situation kann es wünschenswert sein, auf die kombinierte Heizschleife 168 umzuschalten, indem das HCIV 144 auf die kombinierte Heizschleife 168 umgeschaltet wird. Dies gestattet, dass erwärmtes Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor 140 durch den Heizungskern 150 strömt. Dies liefert etwa Redundanz, da die Heizfähigkeit aufgrund eines Fehlers der elektrischen Heizung 142 nicht vollständig verloren geht. Außerdem kann das System erfordern, dass der Verbrennungsmotor 140 läuft, um Wärme zu erzeugen.If the electric heater 142 stops working, she may not be able to fluid in the electric heating loop 166 to warm up. In this situation, it may be desirable on the combined heating loop 168 switch over by the HCIV 144 on the combined heating loop 168 is switched. This allows heated coolant from the engine 140 through the heater core 150 flows. This provides about redundancy because the heating capability is due to a failure of the electric heater 142 not completely lost. Also, the system may require that the internal combustion engine 140 runs to generate heat.

Im Fall des Fehlers einer elektrischen Heizung 142 kann der erzwungene Hybridheizmodus den Verbrennungsmotor 140 mit einer höheren Frequenz ein- und ausschalten. Der Verbrennungsmotor 140 kann am Laufen gehalten werden, um die Kühlmitteltemperatur über die gewünschte Heizungskernkühlmitteltemperatur anzuheben. Über der gewünschten Heizungskernkühlmitteltemperatur kann der Verbrennungsmotor 140 ausgeschaltet werden. Nachdem der Verbrennungsmotor 140 ausgeschaltet ist, kann die Kühlmitteltemperatur abzunehmen beginnen und fällt schließlich unter die gewünschte Heizungskernkühlmitteltemperatur. Falls die elektrische Heizung 142 keine Wärme an das Kühlmittel liefern kann, nimmt die Kühlmitteltemperatur mit einer schnelleren Rate ab. Deshalb muss der Verbrennungsmotor 140 möglicherweise früher eingeschaltet werden. Informationen hinsichtlich des Fehlers der elektrischen Heizung 142 sind möglicherweise bekannt und können von dem System zum Abändern des Betriebs verwendet werden. Das System kann wählen, über das HCIV 144 andere Heizschleifen zu aktivieren, falls die elektrische Heizung 142 zu arbeiten aufgehört hat.In case of failure of an electric heater 142 Forced hybrid heating mode may be the internal combustion engine 140 Turn on and off at a higher frequency. The internal combustion engine 140 may be kept running to raise the coolant temperature above the desired heater core coolant temperature. Above the desired heater core coolant temperature, the engine can 140 turned off. After the internal combustion engine 140 is off, the coolant temperature may begin to decrease and eventually fall below the desired heater core coolant temperature. If the electric heater 142 can not supply heat to the coolant, the coolant temperature decreases at a faster rate. That's why the internal combustion engine has to 140 may be turned on earlier. Information regarding the fault of the electric heater 142 may be known and may be used by the system to modify the operation. The system can choose via the HCIV 144 to activate other heating coils if the electric heater 142 to stop working.

Falls die Hilfswasserpumpe 146 ausfällt, ist sie möglicherweise nicht in der Lage, Fluid durch die vollelektrische Heizschleife 166 zu bewegen. In einer derartigen Situation kann es wünschenswert sein, auf die kombinierte Heizschleife 168 umzuschalten, indem das HCIV 144 umgeschaltet wird. Auf diese Weise kann die Wasserpumpe 154 genutzt werden, um Fluid durch die Schleife sowohl des Verbrennungsmotorkühlers 156 als auch der elektrischen Heizung 166 zu pumpen. Die Wasserpumpe 154 erfordert möglicherweise Informationen über Fehler der Hilfswasserpumpe 146, so dass die Drehzahl der Wasserpumpe 154 erhöht werden kann, um die fehlerhafte Hilfswasserpumpe 146 zu kompensieren.If the auxiliary water pump 146 If it fails, it may not be able to deliver fluid through the all-electric heating loop 166 to move. In such a situation, it may be desirable to use the combined heating loop 168 switch over by the HCIV 144 is switched. In this way, the water pump 154 be used to fluid through the loop of both the engine cooler 156 as well as the electric heater 166 to pump. The water pump 154 may require information about the auxiliary water pump fault 146 , so that the speed of the water pump 154 can be increased to the faulty auxiliary water pump 146 to compensate.

Falls der Kühlmitteltemperatursensor 148 in der Heizungsschleife aufhört zu arbeiten, kennt das System möglicherweise nicht die Temperatur in der elektrischen Heizschleife 166. In dieser Situation arbeitet das System möglicherweise in der vollelektrischen Heizschleife 166 mit der elektrischen Heizung 142 auf einer vorbestimmten maximalen Heizkapazität. Das System kann in einen offenen Schleifensteuermodus versetzt werden, da von dem Temperatursensor 148 keine Rückkopplung zur Verfügung steht. Das System kann auch auf die kombinierte Heizschleife 168 umgeschaltet werden und die Verbrennungsmotortemperatursensormessung 164 kann verwendet werden.If the coolant temperature sensor 148 in the heating loop stops working, the system may not know the temperature in the electric heating loop 166 , In this situation, the system may work in the all-electric heating loop 166 with the electric heater 142 at a predetermined maximum heating capacity. The system may be placed in an open loop control mode because of the temperature sensor 148 no feedback is available. The system can also work on the combined heating loop 168 be switched and the engine temperature sensor measurement 164 can be used.

Falls das HCIV 144 aufhört zu arbeiten, kann die Fehlerdetektion die fehlerhafte Position des Ventils anzeigen. Die angezeigte Position kann verwendet werden und das System kann in diesem Modus so gut wie möglich arbeiten. Eine Warnlampe und ein Diagnoseproblemcode können aktiviert werden, um den Fehler anzuzeigen. Wegen des Fehlers arbeitet das Heizsystem möglicherweise nicht so, wie gewünscht.If the HCIV 144 stops working, the fault detection can indicate the faulty position of the valve. The displayed position can be used and the system can work as well as possible in this mode. A warning lamp and a diagnostic trouble code may be activated to indicate the error. Because of the error, the heating system may not work as desired.

Das System kann auch ein CELO-Merkmal (Cold Engine Lock Out – Sperrung bei kaltem Verbrennungsmotor) enthalten. Ein CELO-Merkmal kann den Gebläsebetrieb blockieren, bis das Kühlmittel einen bestimmten Schwellenwert erreicht hat. Das System kann anfordern, dass der Verbrennungsmotor eingeschaltet wird, um das Erwärmen des Kühlmittels zu unterstützen. Nachdem das Kühlmittel einen gewissen Schwellenwert erreicht hat, kann die Gebläsedrehzahl erhöht werden, damit erwärmte Luft in den Fahrgastraum strömen kann.The system may also include a CELO feature (Cold Engine Lock Out). A CELO feature may block blower operation until the coolant reaches a certain threshold. The system may request that the internal combustion engine be turned on to assist in heating the coolant. After the coolant has reached a certain threshold, the Fan speed can be increased so that heated air can flow into the passenger compartment.

Die Hilfswasserpumpe 146 kann immer dann laufen, wenn im Fahrgastraum eine Erwärmung erforderlich ist. Falls keine Erwärmung angefordert wird, muss die Hilfswasserpumpe 146 möglicherweise nicht aktiviert werden. Analog wird die Wasserpumpe 154 in der Verbrennungsmotor-Kühler-Schleife 174 möglicherweise erst dann aktiviert, wenn der Verbrennungsmotor 140 läuft. Es kann auch erforderlich sein, dass die Wasserpumpe 154 eingeschaltet ist, wenn sie in der kombinierten Heizschleife 168 läuft.The auxiliary water pump 146 can always run when warming is required in the passenger compartment. If no heating is requested, the auxiliary water pump must 146 may not be activated. Analog becomes the water pump 154 in the engine radiator loop 174 possibly only activated when the internal combustion engine 140 running. It may also be necessary for the water pump 154 is turned on when in the combined heating loop 168 running.

Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in den Anmeldeunterlagen verwendeten Wörter Wörter der Beschreibung anstatt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.Although embodiments have been described above, these embodiments are not intended to describe all possible forms of the invention. Rather, the words used in the application documents are words of description rather than limitation, and it is understood that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, the features of various implementing embodiments may be combined to form further embodiments of the invention.

Es wird allgemein beschrieben:

A. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; einen Wärmetauscher, der konfiguriert ist zum Erwärmen einer Kabine des Fahrzeugs; eine elektrische Heizung, die konfiguriert ist zum Erwärmen von Kühlmittel für den Wärmetauscher, und ein Ventilsystem, das konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher gemäß einer Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.
B. Fahrzeug nach A, wobei die mit dem Verbrennungsmotor assoziierte Temperatur die Temperatur des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlmittels ist.
C. Fahrzeug nach A oder B, wobei die mit dem Wärmetauscher assoziierte Temperatur die Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Kühlmittels ist.
D. Fahrzeug nach einem von A bis C, wobei das Ventilsystem weiterhin konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung gemäß der Differenz zwischen der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur und der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur.
E. Fahrzeug nach einem von A bis D, wobei die Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
F. Fahrzeug nach einem von A bis E, wobei die elektrische Heizung weiterhin konfiguriert ist zum Erwärmen von Kühlmittel gemäß der Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.
G. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; einen Wärmetauscher, der konfiguriert ist zum Erwärmen einer Kabine des Fahrzeugs; eine elektrische Heizung, die konfiguriert ist zum Erwärmen von Kühlmittel für den Wärmetauscher; und ein Ventilsystem, das konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung und, als Reaktion darauf, dass eine von dem Wärmetauscher geforderte Wärme größer ist als eine Heizfähigkeit der elektrischen Heizung ist, Auffordern, dass der Verbrennungsmotor arbeitet.
H. Fahrzeug nach G, wobei das Ventilsystem weiterhin konfiguriert ist zum Lenken von Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung gemäß einer Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.
I. Fahrzeug nach einem von G bis H, wobei die Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
J. Fahrzeug nach einem von G bis I, wobei die elektrische Heizung weiterhin konfiguriert ist zum Erwärmen von Kühlmittel gemäß der Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur.
K. Verfahren zum Steuern eines Ventils, das Kühlmittelschleifen in einem Fahrzeugheizsystem selektiv fluidisch verbindet, wobei das System Folgendes umfasst: Steuern des Ventils zum Wechseln von einer Trennposition, in der das Ventil ein durch eine elektrische Heizung und das Ventil zirkulierendes Kühlmittel von einem durch einen Verbrennungsmotor zirkulierenden Kühlmittel trennt, zu einer nicht-Trennposition, in der das Ventil Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu der elektrischen Heizung lenkt, als Reaktion darauf, dass (i) eine Differenz zwischen einer mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und einer mit einem Wärmetauscher assoziierten Temperatur größer als ein erster Schwellenwert ist, oder (ii) eine Differenz zwischen einer von dem Wärmetauscher angeforderten Wärme und einer Heizfähigkeit der elektrischen Heizung größer als ein zweiter Schwellenwert ist.
L. Verfahren nach K, weiterhin umfassend das Auffordern, dass der Verbrennungsmotor als Reaktion darauf arbeitet, dass die Differenz zwischen der von dem Wärmetauscher angeforderten Wärme und der Heizfähigkeit der elektrischen Heizung größer als der zweite Schwellenwert ist.
M. Verfahren nach K oder L, weiterhin umfassend das Steuern des Ventils, Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher als Reaktion darauf zu lenken, dass die elektrische Heizung nicht arbeitet.
N. Verfahren nach einem von K bis M, weiterhin umfassend das Steuern des Ventils, Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher als Reaktion darauf zu lenken, dass eine Pumpe, die konfiguriert ist zum Zirkulieren von Kühlmittel durch den Wärmetauscher, nicht arbeitet.
O. Verfahren nach einem von K bis N, weiterhin umfassend das Steuern des Ventils, Kühlmittel von dem Verbrennungsmotor zu dem Wärmetauscher als Reaktion darauf zu lenken, dass ein die mit dem Wärmetauscher assoziierte Temperatur messender Temperatursensor nicht arbeitet.
P. Verfahren nach einem von K bis O, weiterhin umfassend das Steuern der elektrischen Heizung, das dort hindurch zirkulierende Kühlmittel gemäß der Differenz zwischen der mit dem Verbrennungsmotor assoziierten Temperatur und der mit dem Wärmetauscher assoziierten Temperatur zu erwärmen.
Q. Verfahren nach einem von K bis P, wobei die mit dem Verbrennungsmotor assoziierte Temperatur die Temperatur des den Verbrennungsmotor verlassenden Kühlmittels ist.
R. Verfahren nach einem von K bis Q, wobei die mit dem Wärmetauscher assoziierte Temperatur die Temperatur des den Wärmetauscher verlassenden Kühlmittels ist.

It is generally described:

A. A vehicle comprising: an internal combustion engine; a heat exchanger configured to heat a cabin of the vehicle; an electric heater configured to heat coolant for the heat exchanger, and a valve system configured to direct coolant from the internal combustion engine to the heat exchanger according to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger.
B. Vehicle according to A, wherein the temperature associated with the internal combustion engine is the temperature of the engine leaving the coolant.
C. Vehicle according to A or B, wherein the temperature associated with the heat exchanger is the temperature of the coolant exiting the heat exchanger.
D. The vehicle of any one of A to C, wherein the valve system is further configured to direct coolant from the engine to the electric heater according to the difference between the temperature associated with the heat exchanger and the temperature associated with the engine.
E. A vehicle according to any one of A to D, wherein the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger is above a predetermined threshold.
F. The vehicle of any one of A to E, wherein the electrical heater is further configured to heat coolant according to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger.
G. A vehicle comprising: an internal combustion engine; a heat exchanger configured to heat a cabin of the vehicle; an electric heater configured to heat coolant for the heat exchanger; and a valve system configured to direct coolant from the engine to the electric heater and, in response to a heat demanded by the heat exchanger being greater than a heating ability of the electric heater, prompting the engine to operate.
H. Vehicle according to G, wherein the valve system is further configured to direct coolant from the engine to the electric heater according to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger.
I. A vehicle according to any one of G to H, wherein the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger is above a predetermined threshold.
J. The vehicle of any one of G to I, wherein the electric heater is further configured to heat coolant according to the difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger.
K. A method of controlling a valve that selectively fluidly connects coolant loops in a vehicle heating system, the system comprising: controlling the valve to change from a cut-off position in which the valve moves a coolant circulated through an electrical heater and the valve from one through one Combustion engine circulating coolant separates, to a non-separation position in which the valve directs coolant from the engine to the electric heater, in response to (i) a difference between a temperature associated with the internal combustion engine and a temperature associated with a heat exchanger greater is a first threshold or (ii) a difference between a heat requested by the heat exchanger and a heating capability of the electric heater is greater than a second threshold.
L. The method of K, further comprising requesting that the internal combustion engine is operating in response to the difference between the heat requested by the heat exchanger and the heating capability of the electric heater being greater than the second threshold.
The method of K or L, further comprising controlling the valve to direct coolant from the engine to the heat exchanger in response to the electrical heater not operating.
N. The method of one of K to M, further comprising controlling the valve to direct coolant from the engine to the heat exchanger in response to a pump configured to circulate coolant through the heat exchanger not operating.
O. The method of one of K to N, further comprising controlling the valve to direct coolant from the internal combustion engine to the heat exchanger in response to a temperature sensor sensing the temperature associated with the heat exchanger not operating.
The method of any one of K to O, further comprising controlling the electrical heater to heat the coolant circulating therethrough according to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger.
Q. Method according to one of K to P, wherein the temperature associated with the internal combustion engine is the temperature of the coolant leaving the internal combustion engine.
R. A method according to any one of K to Q, wherein the temperature associated with the heat exchanger is the temperature of the coolant leaving the heat exchanger.

Claims

A vehicle comprising: an internal combustion engine; a heat exchanger configured to heat a cabin of the vehicle; an electric heater configured to heat coolant for the heat exchanger, and a valve system configured to direct coolant from the engine to the heat exchanger according to a difference between a temperature associated with the engine and a temperature associated with the heat exchanger.

The vehicle of claim 1, wherein the temperature associated with the engine is the temperature of the coolant exiting the engine.

The vehicle of claim 1, wherein the temperature associated with the heat exchanger is the temperature of the coolant exiting the heat exchanger.

The vehicle of claim 1, wherein the valve system is further configured to direct coolant from the engine to the electric heater according to the difference between the temperature associated with the heat exchanger and the temperature associated with the engine.

The vehicle of claim 1, wherein the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger is above a predetermined threshold.

The vehicle of claim 1, wherein the electric heater is further configured to heat coolant according to the difference between the temperature associated with the engine and the temperature associated with the heat exchanger.