DE102015106711A1 - Fahrzeugheizsystem und Verfahren - Google Patents

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Franco Ragazzi
Thomas G. Leone
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Abstract

Verfahren und ein System zum Bereitstellen von Wärme zu einem Fahrzeug werden präsentiert. Bei einem Beispiel liefert eine Wärmepumpe Wärmeenergie zu einer Maschine, um Maschinenemissionen während des Maschinenstartens zu verringern. Ferner kann das Erwärmen der Maschine über die Wärmepumpe auch die Maschinenreibung bei kälteren Umgebungstemperaturen, bei welchen Viskosität erhöht sein kann, verringern.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und ein System zum Verbessern der Heizung eines Fahrzeugs. Die Verfahren und das System können insbesondere für Fahrzeuge nützlich sein, die selektiv über eine Maschine angetrieben werden, die während des Fahrzeugbetriebs gestoppt werden kann, um die Kohlenwasserstoffkraftstoffeinsparung zu verbessern.
  • Stand der Technik und Kurzdarstellung
  • Ein Hybridfahrzeug kann elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt sein, wenn das Fahrzeug nicht gefahren wird, um kostengünstigen Kraftstoff mit niedriger Kohlenstoffemission (zum Beispiel elektrische Ladung) zu dem Fahrzeug liefern. Das Fahrzeug kann während einer Zeit unter Verwendung der elektrischen Ladung, die von dem stationären Stromnetz bereitgestellt wird, funktionieren. Falls das Fahrzeug während einer längeren Zeitspanne gefahren wird, kann trotzdem eine Brennkraftmaschine gestartet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Maschine kann auch den Akkumulator des Fahrzeugs aufladen, wenn der Akkumulatorladezustand (SOC) niedrig ist. Die Fahrzeugemissionen können jedoch höher als gewünscht sein, wenn die Maschine kalt gestartet wird, da Kaltstartemissionen oft höher sind als Fahrzeugemissionen, wenn die Maschine des Fahrzeugs warm gestartet wird.
  • Die Erfinder haben die oben erwähnten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Heizen eines Fahrzeugs entwickelt, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe.
  • Durch Erwärmen von Kühlmittel, das zu einer Maschine über eine Wärmepumpe geliefert wird, kann es möglich sein, das technische Resultat des Verringerns der Maschinenreibungen und Maschinenemissionen bereitzustellen, nachdem eine Maschine während einer Zeitspanne nicht gestartet wurde. Da das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, kann elektrische Leistung, die mit niedrigeren Kosten und niedrigeren Emissionsniveaus erzeugt wird, eine kosteneffektive Art der Verringerung von Fahrzeugemissionen während des Maschinenstartens bereitstellen. Zusätzlich kann die Wärmepumpe selektiv betrieben werden, wenn das Fahrzeug nicht elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, um die Maschine vor dem Starten der Maschine aufzuwärmen. Die Wärmepumpe kann zum Beispiel während regenerativen Bremsens aktiviert werden, um diese Maschine aufzuwärmen, so dass die Maschine auf das Starten bei Bedingungen vorbereitet werden kann, die die Maschinenemissionen im Vergleich dazu verringern können, wenn die Maschine während des Maschinenstartens nahe der Umgebungstemperatur ist.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Der Ansatz kann zum Beispiel Fahrzeugemissionen verbessern. Zusätzlich kann der Ansatz den Kraftstoffverbrauch verringern, während der Komfort der Insassen aufrechterhalten wird. Ferner kann der Ansatz die Fähigkeit zum regenerativen Bremsen eines Fahrzeugs verbessern.
  • Die oben stehenden Vorteile und andere Vorteile sowie Merkmale der vorliegenden Beschreibung ergeben sich klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder verbunden mit den begleitenden Zeichnungen.
  • Man muss verstehen, dass die oben stehende Kurzdarstellung gegeben wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung umfassender beschrieben sind. Es wird nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Geltungsbereich ausschließlich durch die Ansprüche, die auf die ausführliche Beschreibung folgen, definiert sind. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die irgendwelche Nachteile, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnt sind, lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die hier beschriebenen Vorteile versteht man bei der Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform besser, hier ausführliche Beschreibung genannt, allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen:
  • 1 eine Skizze eines Fahrzeugs ist,
  • 2 ein beispielhaftes Fahrzeugheizsystem für das Fahrzeug der 1 zeigt,
  • 3 einen beispielhaften Fahrzeugantriebsstrang für das Fahrzeug, der 1 zeigt,
  • die 4 und 5 ein Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems zeigen, und
  • 6 eine simulierte beispielhafte Sequenz zum Betreiben eines Fahrzeugheizsystems gemäß dem Verfahren der 4 und 5 zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft das Bereitstellen von Wärme zu einem Fahrzeug. Insbesondere kann die Kühlmittelschleife eines Fahrzeugs aufgewärmt werden, um eine Fahrgastzelle und/oder eine Maschine zu erwärmen, wenn die Maschine nicht in Betrieb ist. Das Fahrzeug kann ein PKW, wie in 1 gezeigt, oder ein Nutzfahrzeug (nicht gezeigt) sein. Das Fahrzeug weist ein Klimasteuerungssystem, wie in 2 gezeigt, auf. Das Klimasteuerungssystem kann eine Maschine aufweisen, die zu einem Hybridantriebsstrang gehört, wie in 3 gezeigt. Wärme kann zu dem Fahrzeug basierend auf dem Verfahren der 4 und 5 bereitgestellt werden. Die Fahrzeugmaschine kann aufgewärmt werden, um das erwärmte Maschinenstarten zu verbessern, wie in der Betriebssequenz der 6 gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 10, das eine Maschine 12, einen Elektromotor 14 und eine elektrische Energiespeichervorrichtung 11 aufweist, gezeigt.
  • Bei einem Beispiel kann das Fahrzeug allein von der Maschine 12, allein von dem Elektromotor 14 oder sowohl von der Maschine 12 als auch von dem Elektromotor 14 angetrieben werden. Der Elektromotor 14 kann mit elektrischem Strom über die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 versorgt werden. Die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 kann auch über die Maschine 12 aufgeladen werden, die Leistung zu dem Elektromotor 14 liefert, der die elektrische Energie zu der elektrischen Energiespeichervorrichtung 11 ausgibt. Alternativ kann die elektrische Energiespeichervorrichtung über das Umwandeln der kinetischen Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie über der Elektromaschine 14 während des Verlangsamens oder Bergabwärtsfahrens des Fahrzeugs aufgeladen werden. Die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 kann auch von einem stationären Stromnetz 17 über ein Heim-Aufladesystem oder ein entferntes Aufladesystem (zum Beispiel eine Aufladestation) und den elektrischen Leiter 18 aufgeladen werden. Bei einem Beispiel ist die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 ein Akkumulator. Alternativ kann die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 ein Kondensator oder eine andere elektrische Energiespeichervorrichtung sein.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Fahrzeugheizsystem oder Klimasteuerungssystem 224 gezeigt. Vorrichtungen und Fluidpassagen oder Leitungen sind als durchgehende Linien gezeigt. Elektrische Verbindungen sind als gestrichelte Linien gezeigt.
  • Das Fahrzeug 10 kann einen Antriebsstrang wie in 3 gezeigt oder irgendeinen anderen geeigneten Antriebsstrang aufweisen, um das Fahrzeug 10 anzutreiben und/oder Fahrzeugbauteile mit Leistung zu versorgen. Das Fahrzeug 10 ist mit einer Brennkraftmaschine 12 gezeigt und es kann selektiv mit einem Elektromotor (nicht gezeigt) gekuppelt werden. Die Brennkraftmaschine 12 kann Benzin, Dieselkraftstoff, Alkohol, Wasserstoff oder irgendeine Kombination von Kraftstoffen verbrennen.
  • Das Fahrzeug 10 kann eine Fahrgastzelle oder einen Innenraum 220, einen Motorraum 222 und ein Klimasteuerungssystem 224 aufweisen. Die Fahrgastzelle 220 kann innerhalb des Fahrzeugs 10 sein und kann einen oder mehrere Insassen aufnehmen.
  • Ein Abschnitt des Klimasteuerungssystems 224 kann in der Fahrgastzelle 220 positioniert sein.
  • Der Motorraum 222 kann in der Nähe der Fahrgastzelle 220 positioniert sein. Eine oder mehrere Leistungsquellen, wie zum Beispiel die Brennkraftmaschine 12, sowie ein Abschnitt des Klimasteuerungssystems 224 können sich innerhalb des Motorraums 222 befinden. Der Motorraum 222 kann von der Fahrgastzelle 220 anhand der Trennwand 226 isoliert sein. Das Klimasteuerungssystem 224 kann Luft umwälzen und/oder steuern oder die Temperatur der Luft, die in der Fahrgastzelle 220 umgewälzt wird, ändern. Ferner kann die Brennkraftmaschine 12 über das Klimasteuerungssystem 224 erwärmt werden, um den Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu verringern. Das Klimasteuerungssystem 224 kann ein Kühlmittelsubsystem 230, ein Wärmepumpensubsystem 232 und ein Belüftungssubsystem 234 aufweisen.
  • Das Kühlmittelsubsystem 230, das auch eine Kühlmittelschleife genannt werden kann, kann ein Kühlmittel umwälzen, wie zum Beispiel Glykol, um die Brennkraftmaschine 12 zu kühlen. Abwärme, die von der Brennkraftmaschine 12 erzeugt wird, wenn die Maschine in Betrieb oder operationell ist, kann zum Beispiel zu dem Kühlmittel übertragen und dann zu dem Kühler 231 umgewälzt werden, um die Brennkraftmaschine 12 zu kühlen. Bei mindestens einem Beispiel kann das Kühlmittelsubsystem 230 eine Kühlmittelpumpe 240, einen Zwischenwärmeaustauscher 242, einen Heizkörper 244 und eine Bypassschleife 248, die fluidtechnisch durch Leitungen oder Passagen wie zum Beispiel Röhren, Schläuche, Rohre oder dergleichen verbunden ist, aufweisen. Das Kühlmittelsubsystem 230 weist den Kühler 231 zum Übertragen von Wärmeenergie zu der Umgebungsluft, die das Fahrzeug 10 umgibt, auf. Das Kühlmittelsubsystem 230 weist auch elektrisch betriebene Ventile 250 und 251 zum Einstellen des Kühlmittelstroms durch die Maschine 12, den Kühler 231 und den Zwischenwärmeaustauscher 242 auf. Die elektrisch betriebenen Ventile 250 und 251 werden selektiv über die Steuervorrichtung 212 betrieben. In einer ersten Position erlaubt es das Dreiwegeventil 257 dem Kühlmittel, von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 zu strömen, ohne in den Heizkörper 244 einzutreten. In einer zweiten Position erlaubt es das Dreiwegeventil 257 dem Kühlmittel, von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 und der Maschine 12 zu strömen. Die Position des Dreiwegeventils 257 kann eingestellt werden, um einen gesteigerten Abschnitt der Wärme, die von dem Wärmepumpensubsystem 232 erzeugt wird, zu der Maschine umzulenken.
  • Die Kühlmittelpumpe 240 kann Kühlmittel durch das Kühlmittelsubsystem 230 umwälzen. Die Kühlmittelpumpe 240 kann durch eine elektrische oder nicht elektrische Leistungsquelle mit Leistung versorgt werden. Die Kühlmittelpumpe 240 kann beispielsweise betrieblich mit einer Brennkraftmaschine 12 über einen Riemen gekuppelt sein oder kann alternativ von einem elektrisch mit Leistung versorgten Motor angetrieben werden. Die Kühlmittelpumpe 240 kann Kühlmittel von der Brennkraftmaschine 12 empfangen und das Kühlmittel in einer geschlossenen Schleife umwälzen. Wenn das Klimasteuerungssystem 224 zum Beispiel in einem Heizmodus ist, kann Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 240 zu dem Zwischenwärmeaustauscher 242 geroutet werden, den Kühler 231 umgehen und dann zu dem Heizkörper 244, bevor es zu der Brennkraftmaschine 12, wie von den Pfeillinien dargestellt, zurückkehrt. Das Kühlmittel kann denselben Weg nehmen, wenn das Pumpen-Subsystem 232 Wärme zu der Maschine 12 bereitstellt, bevor die Maschine 12 gestartet wird oder dreht, um die Fahrzeugemissionen zu verbessern. Wenn die Brennkraftmaschine 12 ein höheres Niveau an Wärmeenergie ausgibt, kann Kühlmittel von der Pumpe 240 zu dem Kühler 231 strömen, bevor es zu der Brennkraftmaschine 12 über den Zwischenwärmeaustauscher 242 und den Heizkörper 244 zurückkehrt. Das elektrisch betriebene Ventil 251 lenkt Kühlmittel von der Pumpe 240 durch den Kühler 231 oder um den Kühler 231 herum und zu dem elektrisch betriebenen Ventil 250. Kühlmittel kann durch oder um die Maschine 12 herum basierend auf der Position des elektrisch betätigten Ventils 250 strömen.
  • Der Zwischenwärmeaustauscher 242 kann den Transfer von Wärmeenergie zwischen dem Kühlmittelsubsystem 230 und dem Wärmepumpensubsystem 232 erleichtern. Insbesondere kann Wärme von dem Wärmepumpensubsystem 232 zu dem Kühlmittelsubsystem 230 übertragen werden. Der Zwischenwärmeaustauscher 242 kann zu dem Kühlmittelsubsystem 230 und dem Wärmepumpensubsystem 232 gehören. Der Zwischenwärmeaustauscher 242 kann jede geeignete Konfiguration haben. Der Zwischenwärmeaustauscher 242 kann zum Beispiel eine Platten-Rippen-, Röhren-Rippen- oder Röhren- und Schalenkonfiguration haben, die den Transfer von Wärmeenergie von dem Wärmepumpensubsystem 232 zu dem Kühlmittelsubsystem 230 erleichtern kann, ohne die Wärmetransferfluide in dem Kühlmittelsubsystem 230 und dem Wärmepumpensubsystem 232 zu mischen oder auszutauschen. Wärme kann von dem Wärmepumpensubsystem 232 auf das Kühlmittel über den Zwischenwärmeaustauscher 242 übertragen werden, wenn das Klimasteuerungssystem 224 in einem Heizmodus ist.
  • Der Heizkörper 244 kann Wärmeenergie von dem Kühlmittel zu der Luft in der Fahrgastzelle 220 übertragen. Der Heizkörper 244 kann in der Fahrgastzelle 220 in dem Belüftungssubsystem 234 positioniert sein und jede geeignete Konfiguration haben. Der Heizkörper 244 kann zum Beispiel bei einem oder mehreren Beispielen eine Platten-Rippen- oder Röhren-Rippen-Bauweise haben.
  • Die Bypassschleife 248 kann Kühlmittel derart routen, dass das Kühlmittel nicht von der Brennkraftmaschine 12 erwärmt wird. Ein Bypassschleifen-Steuerventil 250 kann den Strom des Kühlmittels durch die Bypassschleife 248 steuern. Genauer genommen kann das Bypassschleifen-Steuerventil 250 es dem Kühlmittel erlauben, durch eine Bypassleitung 252 zu strömen und den Strom des Kühlmittels von der Brennkraftmaschine 12 zu dem Zwischenwärmeaustauscher 242 inhibieren, wenn es in einer ersten Position ist. In einer solchen Position kann eine zweite Kühlmittelpumpe 254 Kühlmittel durch die Bypassschleife 248 von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 zu der Bypassleitung 252 und zu der zweiten Kühlmittelpumpe 254 zurück umwälzen. Das Kühlmittel in dem Kühlmittelsubsystem 230 kann daher unabhängig von dem Wärmepumpensubsystem 232 über den Zwischenwärmeaustauscher 242 erwärmt werden. Das Bypassschleifen-Steuerventil 250 kann auch den Strom des Kühlmittels durch die Bypassleitung 252 inhibieren, wenn es in einer zweiten Position ist. Die zweite Kühlmittelpumpe 254 kann Kühlmittel umwälzen oder nicht, wenn Kühlmittel nicht durch die Bypassleitung 252 strömt.
  • Das Wärmepumpensubsystem 232 kann Wärmeenergie zu oder von der Fahrgastzelle 220 und zu oder von dem Kühlmittelsubsystem 230 übertragen. Bei mindestens einem Beispiel kann das Wärmepumpensubsystem 232 als ein Dampfkompressions-Wärmepumpensubsystem ausgelegt sein, in dem ein Fluid durch das Wärmepumpensubsystem 232 umgewälzt wird, um Wärmeenergie zu oder von der Fahrgastzelle 220 zu übertragen.
  • Das Wärmepumpensubsystem 232 kann auf unterschiedliche Arten funktionieren, darunter, aber ohne darauf beschränkt zu sein, Kühlmodus, Heizmodus, Enteisungsmodus, paralleler Entfeuchtungsmodus und serieller Entfeuchtungsmodus. In dem Kühlmodus kann das Wärmepumpensubsystem 232 ein Wärmetransferfluid umwälzen, das ein Kältemittel genannt werden kann, um Wärmeenergie vom Inneren der Fahrgastzelle 220 zur Außenseite der Fahrgastzelle 220 zu übertragen. Bei einem Heizmodus kann das Wärmepumpensubsystem 232 Wärmeenergie von dem Kältemittel zu dem Kühlmittel über den Zwischenwärmeaustauscher 242 übertragen, ohne das Kältemittel durch einen Wärmeaustauscher in der Fahrgastzelle 220 umzuwälzen. Zusätzlich kann das Wärmepumpensubsystem 232 in dem Heizmodus Wärmeenergie nur zu der Maschine 12 oder nur zu dem Heizkörper 244 oder sowohl zu der Maschine 12 als auch zu dem Heizkörper 244 bereitstellen. Im Enteisungsmodus kann erwärmtes Kältemittel zum Außenwärmeaustauscher 266 geliefert werden, um das Vereisen an dem Außenwärmeaustauscher 266 zu verringern. Während des parallelen und seriellen Entfeuchtungsmodus kann Feuchtigkeit aus der Fahrgastzelle oder dem Innenraum 220 über den Innenwärmeaustauscher 276 entfernt werden.
  • Im Heizmodus kann das Wärmepumpensubsystem 232 eine Pumpe 260, ein erstes Steuerventil 262, eine erste Expansionsvorrichtung 264, einen Außenwärmeaustauscher 266, ein zweites Steuerventil 268, ein drittes Steuerventil 270, einen Speicher 272, eine zweite Expansionsvorrichtung 274, einen Innenwärmeaustauscher 276 und einen optionalen internen Wärmeaustauscher 278 aufweisen. Bauteile des Wärmepumpensubsystems 232 können in fluidtechnischer Verbindung über eine oder mehrere Leitungen, wie zum Beispiel ein Rohr, einen Schlauch oder dergleichen stehen. In 2 ist der Kältemittel-Umwälzweg in dem Heizmodus durch die Pfeillinien 297 dargestellt. Die Ventile 262 und 268 sind während des Heizmodus geschlossen.
  • Die Pumpe 260, die auch ein Verdichter genannt werden kann, kann Kältemittel mit Druck beaufschlagen und durch das Wärmepumpensubsystem 232 umwälzen. Die Kühlmittelpumpe 260 kann durch eine elektrische oder nicht elektrische Leistungsquelle mit Leistung versorgt werden. Die Pumpe 260 kann zum Beispiel betrieblich mit der Brennkraftmaschine 12 gekuppelt sein oder von einem elektrisch mit Leistung versorgten Motor angetrieben werden. Bei einem Heizmodus kann die Pumpe 260 Kältemittel unter hohem Druck zu dem Zwischenwärmeaustauscher 242 bereitstellen, der seinerseits Wärme von dem Kältemittel unter hohem Druck zu dem Kühlmittel übertragen kann, das durch den Zwischenwärmeaustauscher 242 durchgeht, um Kühlmittel, das in dem Kühlmittelsubsystem 230 strömt, zu erwärmen.
  • Das erste Steuerventil 262 kann entlang eines Bypasswegs 280 positioniert sein, der zwischen dem Zwischenwärmeaustauscher 242 und der ersten Expansionsvorrichtung 264 positioniert ist. Der Bypassweg 280 kann es etwas Kältemittel erlauben, die erste Expansionsvorrichtung 264 und den Außenwärmeaustauscher 266 zu umgehen und zu dem internen Wärmeaustauscher 278 (falls vorgesehen), zu der zweiten Expansionsvorrichtung 274 und dem Innenwärmeaustauscher 276 zu strömen, wenn das erste Steuerventil 262 offen ist. Das erste Steuerventil 262 kann geschlossen werden, um den Kältemittelstrom durch den Bypassweg 280 zu dem Innenwärmeaustauscher 276 in dem Heizmodus zu inhibieren.
  • Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann zwischen dem Zwischenwärmeaustauscher 242 und dem Außenwärmeaustauscher 266 positioniert und mit ihnen in fluidtechnischer Verbindung stehen. Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann vorgesehen sein, um den Druck des Kältemittels zu ändern. Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann zum Beispiel ein Wärmeexpansionsventil (TXV) oder ein Ventil mit stationärer oder variabler Position sein, das extern gesteuert wird oder nicht. Die erste Expansionsvorrichtung 264 kann den Druck des Kältemittels, das durch die erste Expansionsvorrichtung 264 von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Außenwärmeaustauscher 266 durchgeht, verringern. Kältemittel unter hohem Druck, das von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 empfangen wird, kann daher aus der ersten Expansionsvorrichtung 264 mit einem niedrigeren Druck und als ein Flüssigkeits- und Dampfgemisch in dem Heizmodus austreten.
  • Der Außenwärmeaustauscher 266 kann außerhalb der Fahrgastzelle 220 positioniert sein. Bei einem Kühlmodus oder in einem Luftaufbereitungskontext kann der Außenwärmeaustauscher 266 als ein Kondensator funktionieren und kann Wärme zu der Umgebung abgeben, um das Kältemittel von einem Dampf zu einer Flüssigkeit zu kondensieren. Der Zwischenwärmeaustauscher 242 kann jedoch als der Kondensator arbeiten, wenn das Wärmepumpensubsystem 232 im Kühlmodus ist, während die Maschine 12 aufgewärmt wird, um Maschinenemissionen und Maschinenreibung zu verringern. Bei einem Heizmodus kann der Außenwärmeaustauscher 266 als ein Verdampfer funktionieren und kann Wärme von der Umgebung zu dem Kältemittel übertragen, wodurch das Verdunsten des Kältemittels verursacht wird.
  • Das zweite Steuerventil 268 kann zwischen dem Außenwärmeaustauscher 266 und dem Bypassweg 280 positioniert sein. Das zweite Steuerventil 268 kann ein Rückschlagventil sein, und es kann den Kühlmittelstrom von dem Bypassweg 280 zu dem Außenwärmeaustauscher 266 inhibieren. Kältemittel, das aus dem Außenwärmeaustauscher 266 austritt, wenn das Klimasteuerungssystem 224 in dem Heizmodus ist, kann daher zu dem dritten Steuerventil 270 geroutet werden.
  • Ein drittes Steuerventil 270 kann zwischen dem Außenwärmeaustauscher 266 und dem Speicher 272 positioniert sein. Das dritte Steuerventil 270 kann helfen, den Kältemittelstrom zu steuern, der aus dem Außenwärmeaustauscher 266 austritt. In dem Heizmodus kann das dritte Steuerventil 270 offen sein, um es dem Kältemittel zu erlauben, von dem Außenwärmeaustauscher 266 zu dem Speicher 272 zu strömen. Bei anderen Modi, wie zum Beispiel bei einem Kühlmodus, kann das dritte Steuerventil 270 geschlossen sein und die zweite Expansionsvorrichtung 274 kann geöffnet werden.
  • Der Speicher 272 kann als ein Behälter zum Lagern irgendwelchen restlichen flüssigen Kältemittels wirken, so dass Dampf-Kältemittel statt flüssigem Kältemittel zu der Pumpe 260 bereitgestellt werden kann. Der Speicher 272 kann ein Trockenmittel aufweisen, das kleine Wasserfeuchtigkeitsmengen von dem Kältemittel absorbiert.
  • Die zweite Expansionsvorrichtung 274 kann zwischen dem Außenwärmeaustauscher 266 und dem Innenwärmeaustauscher 276 positioniert und mit ihnen in fluidtechnischer Verbindung stehen. Die zweite Expansionsvorrichtung 274 kann eine ähnliche Struktur haben wie die erste Expansionsvorrichtung 264 und kann vorgesehen sein, um den Druck des Kältemittels ähnlich wie die erste Expansionsvorrichtung 264 zu ändern. Zusätzlich kann die zweite Expansionsvorrichtung 274 geschlossen sein, um den Kältemittelstrom zu inhibieren. Genauer genommen kann die zweite Expansionsvorrichtung 274 geschlossen sein, um den Kältemittelstrom von dem Außenwärmeaustauscher 266 zu dem Innenwärmeaustauscher 276 in dem Heizmodus zu inhibieren. Das Schließen der zweiten Expansionsvorrichtung 274 kann daher den Kältemittelstrom durch das zweite Steuerventil 268 zu dem internen Wärmeaustauscher 278 (falls vorgesehen) sowie durch den Innenwärmeaustauscher 276 inhibieren.
  • Der Innenwärmeaustauscher 276 kann fluidtechnisch mit der zweiten Expansionsvorrichtung 274 verbunden sein. Der Innenwärmeaustauscher 276 kann innerhalb der Fahrgastzelle 220 positioniert sein. Bei einem Kühlmodus oder in einem Luftaufbereitungskontext kann der Innenwärmeaustauscher 276 als ein Verdampfer funktionieren und kann Wärme von Luft in der Fahrgastzelle 220 empfangen, um das Kältemittel zu verdunsten. Kältemittel, das aus dem Innenwärmeaustauscher 276 austritt, kann zu dem Speicher 272 geroutet werden. Bei dem Heizmodus kann Kältemittel nicht zu dem Innenwärmeaustauscher 276 aufgrund des Schließens der zweiten Expansionsvorrichtung 274 geroutet werden.
  • Der interne Wärmeaustauscher 278, falls vorgesehen, kann Wärmeenergie zwischen dem Kältemittel, das durch verschiedene Bereiche des Wärmepumpensubsystems 232 strömt, übertragen. Der interne Wärmeaustauscher 278 kann außerhalb der Fahrgastzelle 220 positioniert sein. Bei einem Kühlmodus oder in einem Luftaufbereitungskontext kann Wärme von dem Kältemittel, das von dem Außenwärmeaustauscher 266 zu dem Innenwärmeaustauscher 276 geroutet wird, zu dem Kühlmittel übertragen werden, das von dem Speicher 272 zu der Pumpe 260 geroutet wird. Bei dem Heizmodus überträgt der interne Wärmeaustauscher 278 keine Wärmeenergie zwischen solchen Kältemittelstromwegen, da die zweite Expansionsvorrichtung 274 geschlossen ist und dadurch den Kältemittelstrom durch einen Abschnitt des internen Wärmeaustauschers 278 inhibiert.
  • Das Belüftungssubsystem 234 kann Luft in der Fahrgastzelle 220 des Fahrzeugs 10 umwälzen. Das Belüftungssubsystem 234 kann ein Gehäuse 290, ein Gebläse 292 und eine Temperaturtür 294 haben.
  • Das Gehäuse 290 kann Bauteile von dem Belüftungssubsystem 234 aufnehmen. In 2 ist das Gehäuse 290 derart veranschaulicht, dass interne Bauteile, statt verborgen zu sein, zur Klarheit sichtbar sind. Zusätzlich ist der Luftstrom durch das Gehäuse 290 und interne Bauteile durch die Pfeillinien 277 dargestellt. Das Gehäuse 290 kann wenigstens teilweise in der Fahrgastzelle 220 positioniert sein. Das Gehäuse 290 oder ein Abschnitt davon kann zum Beispiel unter einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 10 positioniert sein. Das Gehäuse 290 kann einen Luftansaugabschnitt 200 aufweisen, der Luft von der außerhalb des Fahrzeugs 10 und/oder Luft von innerhalb der Fahrgastzelle 220 empfangen kann. Der Luftansaugabschnitt 200 kann zum Beispiel Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs 10 über eine Ansaugpassage, Leitung oder Öffnung empfangen, die sich an irgendeiner geeigneten Stelle befindet, wie zum Beispiel in der Nähe einer Haube, Radmulde oder einer anderen Fahrzeugkarosserietafel. Der Luftansaugabschnitt 200 kann auch Luft einer vorbestimmten Menge (zum Beispiel 75 %) oder mehr von innerhalb der Fahrgastzelle 220 empfangen und solche Luft durch das Belüftungssubsystem 234 zurück umwälzen (zum Beispiel Rezirkulationsmodus). Eine oder mehrere Türen oder Luftklappen können vorgesehen sein, um die Rezirkulation von Luft zu erlauben oder zu inhibieren.
  • Das Gebläse 292 kann in dem Gehäuse 290 positioniert sein. Das Gebläse 292, das auch ein Ventilator genannt werden kann, kann in der Nähe des Luftansaugabschnitts 200 positioniert und als ein Zentrifugalgebläse ausgelegt sein, das Luft durch das Belüftungssubsystem 234 umwälzen kann.
  • Die Temperaturtür 294 kann zwischen dem Innenwärmeaustauscher 276 und dem Heizkörper 244 positioniert sein. Bei dem gezeigten Beispiel ist die Temperaturtür 294 stromabwärts des Innenwärmeaustauschers 276 und stromaufwärts des Heizkörpers 244 positioniert. Die Temperaturtür 294 kann Luftstrom durch den Heizkörper 244 blockieren oder erlauben, um beim Steuern der Temperatur der Luft in der Fahrgastzelle 220 zu helfen. Die Temperaturtür 294 kann zum Beispiel Luftstrom durch den Heizkörper 244 in dem Heizmodus derart erlauben, dass Wärme von dem Kühlmittel zu Luft, die durch den Heizkörper 244 durchgeht, übertragen wird. Diese erwärmte Luft kann dann zu einer Sammelkammer zum Verteilen zu Leitungen und Belüftungen oder Auslässen, die sich in der Fahrgastzelle 220 befinden, bereitgestellt werden. Die Temperaturtür 294 kann zwischen einer Mehrzahl von Positionen bewegt werden, um Luft bereitzustellen, die eine gewünschte Temperatur hat. In 2 ist die Temperaturtür 294 in einer unvollständigen Wärmeposition gezeigt, in der der Luftstrom durch den Heizkörper 244 gelenkt wird.
  • Die Steuervorrichtung 212 weist ausführbare Anweisungen des Verfahrens in 4 und 5 auf, um die Ventile, Ventilatoren und Pumpen oder Verdichter des Systems, das in 2 gezeigt ist, zu betätigen. Die Steuervorrichtung 212 weist Eingänge 201 und Ausgänge 202 auf, um mit Vorrichtungen in dem System der 2 eine Schnittstelle zu bilden. Die Steuervorrichtung 212 weist auch eine Zentraleinheit 205 und einen nicht flüchtigen Speicher 206 zum Ausführen des Verfahrens der 4 auf.
  • Das System der 2 kann auch in einem Enteisungsmodus betrieben werden. Während des Enteisungsmodus kann die erste Expansionsvorrichtung 264 eingestellt werden (zum Beispiel komplett geöffnet werden), so dass ein kleiner Druckabfall an der ersten Expansionsvorrichtung 264 auftritt. Ferner wird die zweite Expansionsvorrichtung 274 geschlossen, so dass das Kältemittel nicht durch den Innenwärmeaustauscher 276 durchgeht. Der Verdichter 260 erhöht die Temperatur des Kältemittels, während er das Kältemittel verdichtet. Das erwärmte Kältemittel wird durch den Außenwärmeaustauscher 266 gelenkt, wodurch der Außenwärmeaustauscher 266 erwärmt wird, um Spulen zu enteisen. Das erwärmte Kältemittel wird zu dem Verdichter 260 zurückgeführt, nachdem das Kältemittel durch den Speicher 272 und den internen Wärmeaustauscher 278 geströmt ist.
  • Das System der 2 kann auch in einem seriellen Innenraum-Entfeuchtungsmodus betrieben werden. Während des seriellen Innenraum-Entfeuchtungsmodus wird die erste Expansionsvorrichtung 264 geöffnet, um es Kältemittel zu erlauben, zu dem Außenwärmeaustauscher 266 zu strömen, der als ein Verdampfer wirkt, und das erste Steuerventil 262 wird geschlossen, um Kältemittel daran zu hindern, von dem Zwischenwärmetauscher 242 von Kälte- zu Kühlmittel zu dem Innenwärmeaustauscher 278 zu strömen. Das verdichtete Kältemittel läuft durch den Außenwärmeaustauscher 266 und das Rückschlagventil 268, bevor es die zweite Expansionsvorrichtung 274 erreicht. Die zweite Expansionsvorrichtung 274 ist eingestellt, um einen kleinen Druckabfall bereitzustellen, wodurch das Kühlen des Innenwärmeaustauschers 276 eingeschränkt wird. Durch Bereitstellen eines nur kleinen Druckabfalls an der zweiten Expansionsvorrichtung 274, kann Feuchtigkeit in der Fahrgastzelle 220 kondensiert werden, ohne die Innenraumluft im Wesentlichen abzukühlen. Das Kältemittel verlässt die zweite Expansionsvorrichtung 274, um in den Innenwärmeaustauscher 276 einzutreten. Das Kältemittel wird zu dem Verdichter 260 von dem Wärmeaustauscher 276 zurückgeführt, nachdem es durch den Druckregler 280 und den Speicher 272 gelaufen ist.
  • Das System der 2 kann auch in einem parallelen Fahrgastzellen-Entfeuchtungsmodus betrieben werden. Während des parallelen Fahrgastzellen-Entfeuchtungsmodus werden das erste Steuerventil 262 und das zweite Steuerventil 270 geöffnet, um es dem Kältemittel zu erlauben, durch den Außenwärmeaustauscher 266 und Bypass 280 zu strömen. Ferner ist die erste Expansionsvorrichtung 264 offen und reguliert den Kältemittelstrom in den Außenwärmeaustauscher 266. Die Kältemittelausgabe von dem Außenwärmeaustauscher 266 wird zu dem Speicher 272 gelenkt. Das Kältemittel, das durch die Bypasspassage 280 durchgeht, wird durch die zweite Expansionsvorrichtung 274 und den Innenwärmeaustauscher 276 gelenkt. Der Betrieb des Wärmepumpensubsystems 232 in einem parallelen Entfeuchtungsmodus erlaubt die Innenraumentfeuchtung bei niedrigeren Umgebungslufttemperaturen. Dem Kältemitteldruck in dem Außenwärmeaustauscher 266 wird es erlaubt abzufallen, ohne sehr niedrige Kältemitteldrücke in dem Innenwärmeaustauscher 276 zu verursachen, wodurch die Gefahr verringert wird, dass sich Eis auf den Spulen des Innenwärmeaustauschers 276 bildet.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugantriebsstrangs 300 in dem Fahrzeug 10 gezeigt. Der Antriebsstrang 300 kann von der Maschine 12 mit Leistung versorgt werden. Die Maschine 12 kann mit einem Maschinenstartsystem gestartet werden, das den Starter 301 aufweist, oder über den Elektromotor oder den in den Antriebsstrang integrierten Starter-Generator (DISG) 14. Ferner kann die Maschine 12 Drehmoment über den Drehmomentstellantrieb 309 erzeugen oder einstellen, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, Drossel, Nockenwelle usw.
  • Ein Maschinenausgangsdrehmoment kann zu der Antriebsstrang-Ausrückkupplung 304 übertragen werden. Die Antriebsstrang-Ausrückkupplung kuppelt und entkuppelt den Antriebsstrang 300. Die Antriebsstrang-Ausrückkupplung 304 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Die stromabwärtige Seite der Antriebsstrang-Ausrückkupplung 304 ist mechanisch mit der DISG-Eingangswelle 303 gekuppelt gezeigt.
  • Der DISG 14 kann betrieben werden, um Drehmoment zu dem Antriebsstrang 300 bereitzustellen, oder um Antriebsstrang-Drehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, die in der elektrischen Energiespeichervorrichtung 11 zu speichern ist. Der DISG 14 hat eine Leistungsausgabe, die größer ist als die des Starters 301. Ferner treibt der DISG 14 den Antriebsstrang 300 direkt an oder wird direkt von dem Antriebsstrang 300 angetrieben. Es sind keine Riemen, Getriebe oder Ketten vorhanden, um den DISG 14 mit dem Antriebsstrang 300 zu kuppeln. Stattdessen dreht der DISG 14 mit derselben Drehgeschwindigkeit wie der Antriebsstrang 300 und kann mechanisch mit dem Getriebe 308 über die Welle 336 gekuppelt werden. Die elektrische Energiespeichervorrichtung 11 kann ein Akkumulator, Kondensator oder Induktor sein. Die stromabwärtige Seite des DISG 14 ist mechanisch mit dem Getriebe 308 gekuppelt.
  • Das Automatikgetriebe 333 weist Getriebekupplungen auf (zum Beispiel Gänge 1 bis 6), um ein Getriebeübersetzungsverhältnis einzustellen. Die Getriebekupplungen 333 können selektiv eingerückt werden, um das Fahrzeug 10 anzutreiben. Drehmoment von dem Automatikgetriebe 308 kann seinerseits zu den Rädern 316 übertragen werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 334 anzutreiben. Die Ausgangswelle 334 liefert Drehmoment von dem Getriebe 308 zu den Rädern 316. Das Automatikgetriebe 308 kann ein Eingangsantriebsdrehmoment zu den Rädern 316 übertragen.
  • Ferner kann eine Reibungskraft an die Räder 316 angelegt werden, indem die Radreibungsbremsen 318 eingerückt werden. Bei einem Beispiel können die Radreibungsbremsen 318 als Reaktion darauf eingerückt werden, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt. Bei anderen Beispielen kann eine Steuervorrichtung 212 oder eine Steuervorrichtung, die mit der Steuervorrichtung 212 verbunden ist, Radreibungsbremsen anlegen. Auf dieselbe Art und Weise kann eine Reibungskraft zu den Rädern 316 verringert werden, indem die Radreibungsbremsen 318 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt, ausgerückt werden. Ferner können die Fahrzeugbremsen eine Reibungskraft an die Räder 316 über die Steuervorrichtung 212 als Teil einer automatisierten Maschinenstoppvorgehensweise anlegen.
  • Die Steuervorrichtung 212 kann programmiert sein, um Eingaben von der Maschine 12 zu empfangen und folglich eine Drehmomentausgabe zu der Maschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, des DISG, der Kupplungen und/oder Bremsen entsprechend zu steuern. Als ein Beispiel kann eine Maschinendrehmomentausgabe gesteuert werden, indem eine Kombination aus Zündzeitpunktsteuerung, Kraftstoff-Impulsbreite, Kraftstoff-Impulssteuerung und/oder Ladeluft eingestellt wird, indem das Drosselöffnen und/oder die Ventilsteuerung, der Ventilhub und das Aufladen für Turbo- oder aufgeladene Maschinen gesteuert wird. In dem Fall einer Dieselmaschine kann die Steuervorrichtung 212 die Maschinendrehmomentausgabe durch Steuern einer Kombination von Kraftstoff-Impulsbreite, Kraftstoff-Impulssteuerung und Ladeluft steuern. In allen Fällen kann die Maschinensteuerung auf einer zylinderweisen Basis ausgeführt werden, um die Maschinendrehmomentabgabe zu steuern. Die Steuervorrichtung 212 kann Drehmomentausgabe und Produktion elektrischer Energie von dem DISG auch steuern, indem der Strom eingestellt wird, der zu und von den DISG-Wicklungen strömt, wie gemäß dem Stand der Technik bekannt. Die Steuervorrichtung 212 kann auch einen nicht flüchtigen Speicher zum Speichern ausführbarer Anweisungen des in den 4 und 5 beschriebenen Verfahrens aufweisen.
  • Wenn Leerlaufstoppbedingungen erfüllt werden, kann die Steuervorrichtung 212 das Abschalten der Maschine einleiten, indem sie Kraftstoff und Zündfunken zu der Maschine abschaltet. Die Maschine kann jedoch bei einigen Beispielen weiterhin drehen. Umgekehrt, wenn Neustartbedingungen erfüllt werden und/oder ein Fahrzeugführer das Fahrzeug anfahren will, kann die Steuervorrichtung 212 die Maschine reaktivieren, indem sie die Verbrennung in den Zylindern wieder aufnimmt. Die Maschine kann durch Drehen der Maschine über den DISG 14 oder den Starter 301 gestartet werden.
  • Das System der 1 bis 3 stellt daher ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: eine Maschine, eine Wärmepumpe, die einen Wärmeaustauscher aufweist, der Wärmekommunikation zwischen der Maschine und der Wärmepumpe bereitstellt, und eine Steuervorrichtung, die ausführbare Anweisungen aufweist, die in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, um die Wärmepumpe zu aktivieren und Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Fahrzeug in einem regenerativen Bremsmodus ist. Das Fahrzeugsystem weist ferner einen Elektromotor und zusätzliche Anweisungen auf, um Strom von dem Elektromotor zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass der regenerative Strom höher ist als ein Schwellenstrom.
  • Bei einigen Beispielen umfasst das Fahrzeugsystem ferner zusätzliche Anweisungen, um Strom von dem Elektromotor zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Akkumulatorladezustand höher ist als ein Schwellenwert. Das Fahrzeugsystem weist ferner zusätzliche Anweisungen zum Liefern von Wärme zu einer Fahrgastzelle über die Wärmepumpe auf. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner einen Akkumulator und zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren der Wärmepumpe als Reaktion darauf, dass übermäßiger Strom eines Akkumulatorladestroms von dem Elektromotor bereitgestellt wird. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um elektrischen Strom zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Akkumulatorladezustand niedriger ist als ein Schwellenwert, und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug nicht im regenerativen Bremsmodus ist.
  • Jetzt wird auf die 4 und 5 Bezug genommen, in denen ein Verfahren zum Bereitstellen von Wärme zu einem Fahrzeug gezeigt ist. Das Verfahren der 4 und 5 kann in dem nicht flüchtigen Speicher einer Steuervorrichtung, wie zum Beispiel der Steuervorrichtung 212 der 2 gespeichert sein. Das Verfahren der 4 und 5 kann auch die simulierte Betriebssequenz, die in 6 gezeigt ist, bereitstellen. Das Verfahren der 4 und 5 kann nur ausgeführt werden, wenn die Maschine nicht gestartet ist.
  • Bei 401 entscheidet das Verfahren 400, ob die Maschine gestoppt ist. Die Maschine kann als gestoppt angesehen werden, wenn sich die Maschinenposition nicht ändert. Ist das der Fall, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 402. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zum Ende.
  • Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 einen gewünschten Wärmepumpen-Betriebsmodus von einem Wärmepumpen-Steuermodul (HPCM). Das Wärmepumpen-Steuermodul kann Software in der Steuervorrichtung 212 sein oder eine Steuervorrichtung außerhalb der Steuervorrichtung 212, die den Wärmepumpen-Betriebsmodus zu anderen Subsystemen sendet. Der Wärmepumpen-Betriebsmodus kann Aus, Kühlmodus, Heizmodus, parallele Entfeuchtung, serielle Entfeuchtung oder Enteisungsmodus sein. Das HPCM kann den Wärmepumpenmodus basierend auf Benutzereingaben, Umgebungstemperatur und/oder -feuchtigkeit, Fahrgastzellentemperatur und/oder Feuchtigkeit auswählen. Das Verfahren 400 geht zu 404 weiter, nachdem der gewünschte Wärmepumpen-Betriebsmodus bestimmt wurde.
  • Bei 404 entscheidet das Verfahren 400, ob das Fahrzeug an ein stationäres Stromnetz angesteckt ist. Das Stromnetz kann Leistung zu einem Heim, Business oder zu einem Kiosk liefern. Bei einem Beispiel entscheidet das Verfahren 400, ob das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, basierend auf Spannung, die an einer Steckdose des Fahrzeugs erfasst wird. Bei anderen Beispielen kann das Verfahren 400 entscheiden, dass das Fahrzeug elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt ist, mit Hilfe eines Schalters, der angelegt wird, wenn ein Stromkabel mit dem Fahrzeug verbunden wird. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass das Fahrzeug in elektrischer Verbindung mit dem stationären Stromnetz ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 406. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 440.
  • Bei 406 entscheidet das Verfahren 400, ob das Maschinenerwärmen in dem aktuell ausgewählten Wärmepumpenmodus, wie von dem HPCM bestimmt, erlaubt ist. Das Maschinenerwärmen kann im Heizpumpen-Heizmodus, parallelen Entfeuchtungsmodus, seriellen Entfeuchtungsmodus, Kühlmodus und dann verfügbar sein, wenn das HPCM die Wärmepumpe auf Aus steuert. Das Maschinenerwärmen ist nicht verfügbar, wenn das HPCM den Enteisungsmodus steuert. Zu bemerken ist, dass die Wärmepumpe sogar dann aktiviert werden kann, um Maschinenerwärmen bereitzustellen, wenn das HPCM die Wärmepumpe auf Aus steuert. Falls der von dem HPCM ausgewählte Wärmepumpen-Betriebsmodus Maschinenerwärmen bereitstellt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 408. Anderenfalls geht das Verfahren 400 zum Ende.
  • Bei 408 entscheidet das Verfahren 400, ob die Maschinentemperatur niedriger ist als (L.T.) eine erste Schwellentemperatur. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 400 entscheiden, ob die Umgebungstemperatur niedriger ist als die erste Schwellentemperatur. Die Maschinen- und Umgebungstemperatur können anhand von Temperatursensoren bestimmt oder abgeleitet werden. Bei einem Beispiel kann die erste Schwellentemperatur ein niedrigeres Betriebslimit der Wärmepumpe des Fahrzeugs oder eine Maschinentemperatur sein, bei der die Maschinenemissionen höher sind als ein Schwellen-Maschinenemissionsniveau. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass die Maschinen- und/oder Umgebungstemperatur niedriger ist als die erste Schwellentemperatur, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 416. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 410.
  • Bei 410 entscheidet das Verfahren 400, ob eine Fahrtuhrzeit (zum Beispiel eine Abfahrtzeit) einer geplanten Fahrt bekannt ist. Die Fahrt kann über eine Bedieneroberfläche, Internet oder andere Vorrichtungen festgelegt werden. Die Einzelheiten der Fahrt können, ohne auf diese beschränkt zu sein, eine Abfahrtzeit, eine Reiseentfernung, einen Zielort und eine Reiseroute aufweisen. Die Abfahrtzeit kann eine Grundlage für das Bestimmen einer Zeit zum Aktivieren der Wärmepumpe des Fahrzeugs zum Aufwärmen der Maschine sein, falls Bedingungen zum Aufwärmen der Maschine vorliegen. Falls das Verfahren 400 die Fahrtuhrzeit kennt oder bestimmt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 414. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 412.
  • Bei 414 betätigt das Verfahren 400 die Wärmepumpe des Fahrzeugs in der Bemühung, die Maschine aufzuwärmen, außer wenn das HPCM die Wärmepumpe auf Enteisungsmodus ausgewählt hat. Die Wärmepumpe wird in der Bemühung aktiviert, die Maschine auf eine erste Maschinenschwellentemperatur basierend auf der Fahrtuhrzeit aufzuwärmen. Die Wärmepumpe kann zum Beispiel 10 Minuten vor der geplanten Fahrtuhrzeit aktiviert werden, um es der Maschine zu erlauben, die erste Schwellentemperatur zu erreichen. Bei einem Beispiel wird die Anzahl Minuten, die die Wärmepumpe vor der Fahrtuhrzeit aktiviert wird, anhand von Indexierungstabellen bestimmt, die empirisch bestimmte Wärmepumpen-Startzeiten speichern. Die Wärmepumpen-Startzeiten basieren auf Umgebungstemperatur und Maschinentemperatur. Die Wärmepumpen-Startzeit wird von der Fahrtuhrzeit abgezogen, um die Uhrzeit, an der die Wärmepumpe zu aktivieren ist, zu bestimmen. Falls die Wärmepumpen-Startzeit zum Beispiel 10 Minuten beträgt und das Fahrzeug um 6 Uhr 10 abfahren soll, wird die Wärmepumpe um 6 Uhr aktiviert, so dass die Maschine bei der Fahrzeugabfahrtzeit warm ist.
  • Die Wärmepumpe wird in einem von dem HPCM geforderten Modus betrieben. Falls das HPCM jedoch fordert, dass die Wärmepumpe Aus ist, wird die Wärmepumpe in einem Heizmodus betrieben, aber das Ventil 257 lenkt den gesamten Kühlmittelstrom von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 und umgeht dadurch den Heizkörper 244. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert.
  • Falls das HPCM Enteisen fordert, wird die Maschine nicht über die Wärmepumpe aufgewärmt. Die Maschine kann jedoch aufgewärmt werden, nachdem der Enteisungsmodus verlassen wurde.
  • Falls das HPCM den Kühlmodus fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator, und die Position des Ventils 257 wird eingestellt, um Kühlmittel von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 zu routen, ohne durch den Heizkörper 244 durchzugehen. Bei einem Beispiel kann das Expansionsventil 264 geschlossen werden, und das Ventil 262 kann geöffnet werden, um es dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu erlauben, als ein Kondensator zu arbeiten. Bei einem zweiten Beispiel bleibt das Expansionsventil 264 geschlossen, und das Ventil 262 wird geöffnet, bis der Verdichterkopfdruck (zum Beispiel Verdichterauslassdruck) einen Schwellendruck erreicht, dann wird das Expansionsventil 264 geöffnet und das Ventil 262 wird geschlossen. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert.
  • Falls das HPCM den Heizmodus fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator, und die Position des Ventils 257 wird zwischen zwei Betriebszuständen moduliert, um so viel Wärme wie möglich zu der Maschine bereitzustellen, während eine höhere Heizpriorität bereitgestellt wird, um eine gewünschte Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur zu erzielen. Die Position des Dreiwegeventils 257 kann zum Beispiel zwischen der zweiten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 erlaubt, und einer ersten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 unter Umgehen des Heizkörpers 244 erlaubt, variiert werden. Falls die Heizkörper-Einlasstemperatur unter einem gewünschten Wert liegt, bleibt das Ventil 257 in der zweiten Position. Wenn die Heizkörper-Einlasstemperatur die gewünschte Heizkörper-Einlasstemperatur erreicht, kann das Ventil 257 von der zweiten zu der ersten Position gestellt werden, so dass zusätzliche Wärme zu der Maschine übertragen wird. Derart wird dem Fahrgastzellenheizen der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt. Die Wärmepumpen-Verdichterdrehzahl wird basierend auf Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur eingestellt.
  • Der Verdichterausgang wird erhöht, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur niedriger ist als gewünscht, und der Verdichterausgang wird verringert, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur höher ist als gewünscht. Wenn das Ventil 257 moduliert wird, wird Wärmeenergie zu der Maschine übertragen, und der Verdichterausgang wird eingestellt (zum Beispiel erhöht), um die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls der Wärmepumpenkompressorausgang an seinem Nennausgang ist, stoppt das Ventil 257 das zusätzliche Lenken von Kühlmittelstrom zu der Maschine 12. Das Ventil 257 kann daher geöffnet werden, bis der Verdichter 260 seine Ausgangskapazität erreicht. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert. Derart wird dem Fahrgastzellenheizen der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt.
  • Falls das HPCM die parallele oder serielle Entfeuchtung fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator, und die Position des Ventils 257 wird zwischen zwei Betriebszuständen moduliert, um so viel Wärme wie möglich zu der Maschine bereitzustellen, während eine höhere Heizpriorität bereitgestellt wird, um eine gewünschte Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur zu erzielen. Die Position des Dreiwegeventils 257 kann zum Beispiel zwischen der zweiten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 erlaubt, und einer ersten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 unter Umgehen des Heizkörpers 244 erlaubt, variiert werden. Falls die Heizkörper-Einlasstemperatur unter einem gewünschten Zielwert liegt, bleibt das Ventil 257 in der zweiten Position. Wenn die Heizkörper-Einlasstemperatur die gewünschte Heizkörper-Einlasstemperatur erreicht, kann das Ventil 257 von der zweiten zu der ersten Position umgestellt werden, so dass zusätzliche Wärme zu der Maschine übertragen wird. Derart wird dem Fahrgastzellenentfeuchten der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt. Die Wärmepumpen-Verdichterdrehzahl wird basierend auf Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur eingestellt.
  • Der Verdichterausgang wird erhöht, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur niedriger ist als gewünscht, und der Verdichterausgang wird verringert, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur höher ist als gewünscht. Wenn das Ventil 257 moduliert wird, wird Wärmeenergie zu der Maschine übertragen, und der Verdichterausgang wird eingestellt, um die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls der Wärmepumpenkompressorausgang an seinem Nennausgang ist, stoppt das Ventil 257 das zusätzliche Lenken von Kühlmittelstrom zu der Maschine 12. Das Ventil 257 kann daher geöffnet werden, bis der Verdichter 260 seine Ausgangskapazität erreicht. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert. Derart wird dem Fahrgastzellenentfeuchten der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt.
  • Zusätzlich kann das Verfahren 400 versuchen, die Maschinentemperatur während einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel 10 Minuten) nach der geplanten Abfahrtzeit an der ersten Schwellentemperatur zu halten, falls das Fahrzeug nicht abfährt. Die erste Schwellentemperatur, auf die die Maschine erwärmt wird, ist eine Maschinentemperatur, bei der Maschinenemissionen niedriger sind als ein Schwellen-Maschinenemissionsniveau, wenn die Maschine gestartet wird. Die Fahrgastzelle kann auch auf eine gewünschte Temperatur erwärmt werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpe gemäß dem HPCM und den Maschinenerwärmungserfordernissen betrieben wurde.
  • Bei 412 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe in einer Bemühung, die Maschinentemperatur an einer ersten Maschinenschwellentemperatur zu halten oder aufrechtzuerhalten, nachdem das Fahrzeug elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt wurde, außer wenn die Wärmepumpe im Enteisungsmodus betrieben wird. Ferner wird die Wärmepumpe in dem von dem HPCM bei 402 geforderten Modus betrieben. Falls die Maschine des Fahrzeugs zum Beispiel warm ist und das Fahrzeug elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt ist, betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe nicht mit aktivierter Maschinenerwärmung, bis die Maschinentemperatur und/oder die Umgebungstemperatur auf die erste Schwellentemperatur verringert wird oder sie erreicht. Die Wärmepumpe kann jedoch in dem von dem HPCM geforderten Modus betrieben werden. Die erste Schwellentemperatur kann eine wie bei 414 beschriebene Temperatur sein. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Maschinentemperatur aufrechterhalten wurde.
  • Bei 416 entscheidet das Verfahren 400, ob die Maschinentemperatur niedriger ist als (L.T.) eine zweite Schwellentemperatur. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 400 entscheiden, ob die Umgebungstemperatur niedriger ist als die zweite Schwellentemperatur. Bei einem Beispiel kann die zweite Schwellentemperatur eine Temperatur sein, bei der Maschinenemissionen niedrig sein können. Alternativ kann die zweite Schwellentemperatur eine Temperatur sein, die auf eine Temperatur unter einer gewünschten Maschinenstarttemperatur verringert werden kann, falls das Fahrzeug während einer Zeit gefahren wird, während nur die Elektromaschine betrieben wird. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass die Maschinen- und/oder Umgebungstemperatur niedriger ist als die zweite Schwellentemperatur, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 418. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 420.
  • Bei 418 kann das Verfahren 400 die Fahrzeugwärmepumpe nicht betreiben, um Maschinenerwärmen bereitzustellen, aber die Wärmepumpe kann aktiviert werden, um den gewünschten HPCM-Modus, der bei 402 bestimmt wurde, zu liefern. Der Fahrzeugakkumulator kann auch über das stationäre Stromnetz aufgeladen werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpe nicht aktiviert wurde.
  • Bei 420 entscheidet das Verfahren 400, ob eine Fahrtuhrzeit (zum Beispiel eine Abfahrtzeit) einer geplanten Fahrt bekannt ist. Die Fahrt kann wie bei 410 beschrieben geplant werden. Falls das Verfahren 400 die Fahrtuhrzeit kennt oder bestimmt, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 422. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 424.
  • Bei 422 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe des Fahrzeugs und kann beginnen, die Maschine in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus, der von dem HPCM bestimmt wurde, zu erwärmen. Die Wärmepumpe wird in einer Bemühung aktiviert, die Maschine auf eine erste Maschinenschwellentemperatur basierend auf der Fahrtuhrzeit aufzuwärmen. Die Maschine kann auf die erste Schwellentemperatur basierend auf der Fahrtuhrzeit und dem von dem HPCM bestimmten Betriebsmodus, wie bei 414 beschrieben, aufgewärmt werden. Zusätzlich kann das Verfahren 400 die Maschinentemperatur an der ersten Schwellentemperatur während einer vorbestimmten Zeit nach der geplanten Abfahrtzeit aufrechterhalten, falls das Fahrzeug nicht abfährt. Die erste Schwellentemperatur, auf die die Maschine erwärmt wird, ist eine Maschinentemperatur, bei der Maschinenemissionen niedriger sind als ein Schwellen-Maschinenemissionsniveau, wenn die Maschine gestartet wird. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpe aktiviert wurde.
  • Bei 424 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe, um die Maschinentemperatur an der ersten Schwellentemperatur zu halten oder aufrechtzuerhalten, nachdem das Fahrzeug elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt wurde. Das Fahrzeug kann zum Beispiel elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt werden, und das Verfahren 400 betätigt die Wärmepumpe nicht, um die Maschinentemperatur zu erhöhen, bis die Maschine und/oder die Umgebungstemperatur die erste Schwellentemperatur erreicht. Die Wärmepumpe kann jedoch in dem von dem HPCM bestimmten Modus betrieben werden. Die erste Schwellentemperatur kann eine wie bei 414 beschriebene Temperatur sein. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Maschinentemperatur aufrechterhalten wurde.
  • Bei 440 entscheidet das Verfahren 400, ob sich das Fahrzeug in einem regenerativen Bremsmodus befindet. Bei einem Beispiel entscheidet das Verfahren 400, dass das Fahrzeug in dem regenerativen Bremsmodus ist, wenn der Elektromotor oder die Maschine als ein Generator betrieben wird und Strom zu der Energiespeichervorrichtung oder anderen Fahrzeugvorrichtungen liefert. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass das Fahrzeug in einem regenerativen Bremsmodus ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 442. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 460.
  • Bei 442 entscheidet das Verfahren 400, ob der regenerative Strom, der von dem Elektromotor bereitgestellt wird, höher ist als (G.T.) ein Schwellenstrom oder alternativ, ob der Elektromotor die Kapazität hat, mehr als eine Stromschwellenmenge bereitzustellen, während er in dem Regenerationsmodus arbeitet. Bei einem Beispiel entscheidet das Verfahren 400 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der geforderten Fahrzeugverlangsamungsrate, ob der Elektromotor die Kapazität hat, mehr als die Schwellenmenge an Strom bereitzustellen. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass der Elektromotor die Kapazität hat, mehr als eine Schwellenmenge an Strom bereitzustellen, oder dass der regenerative Strom, der von dem Elektromotor bereitgestellt wird, höher ist als ein Schwellenwertstrom, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 444 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zum Ende.
  • Bei 444 entscheidet das Verfahren 400, ob das HPCM die Wärmepumpe auf einen anderen Modus als Enteisen steuert. Falls das HPCM zum Beispiel Kühlmodus, Heizmodus, parallelen Entfeuchtungsmodus, seriellen Entfeuchtungsmodus oder Aus fordert, lautet die Antwort Ja. Falls das HPCM einen anderen Betriebsmodus als den Enteisungsmodus fordert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 446 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zum Ende ohne Erwärmen der Maschine über die Wärmepumpe.
  • Bei 446 entscheidet das Verfahren 400, ob der Akkumulatorladezustand höher ist als ein zweiter Schwellenwert. Der Akkumulatorladezustand kann ausgehend von der Akkumulatorspannung oder über Coulomb-Zählung geschätzt werden. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass der Akkumulatorladezustand höher ist als ein zweiter Schwellenwert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 450 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 448 weiter.
  • Bei 450 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe in dem von dem HPCM geforderten Modus und stellt Maschinenerwärmen und Innenraumklimasteuerung bereit, falls der geforderte Wärmepumpen-Betriebsmodus anders ist als Aus. Falls das HPCM jedoch fordert, dass die Wärmepumpe Aus ist, wird die Wärmepumpe in einem Heizmodus betrieben, aber das Ventil 257 lenkt den gesamten Kühlmittelstrom von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 und umgeht dadurch den Heizkörper 244. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert.
  • Falls das HPCM den Kühlmodus fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator und die Position des Ventils 257 wird eingestellt, um Kühlmittel von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 zu routen, ohne durch den Heizkörper 244 durchzugehen. Bei einem Beispiel kann das Expansionsventil 264 geschlossen werden, und das Ventil 262 kann geöffnet werden, um es dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu erlauben, als ein Kondensator zu arbeiten. Bei einem zweiten Beispiel bleibt das Expansionsventil 264 geschlossen, und das Ventil 262 wird geöffnet, bis der Verdichterkopfdruck (zum Beispiel Verdichterauslassdruck) einen Schwellendruck erreicht, dann wird das Expansionsventil 264 geöffnet, und das Ventil 262 wird geschlossen. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert.
  • Falls das HPCM den Heizmodus fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator, und die Position des Ventils 257 wird zwischen zwei Betriebszuständen moduliert, um so viel Wärme wie möglich zu der Maschine bereitzustellen, während eine höhere Heizpriorität bereitgestellt wird, um eine gewünschte Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur zu erzielen. Die Position des Dreiwegeventils 257 kann zum Beispiel zwischen der zweiten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 erlaubt, und einer ersten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 unter Umgehen des Heizkörpers 244 erlaubt, variiert werden. Falls die Heizkörper-Kühlmitteleinlasstemperatur unter einem gewünschten Wert liegt, bleibt das Ventil 257 in der zweiten Position. Wenn die Heizkörper-Einlasstemperatur die gewünschte Heizkörper-Einlasstemperatur erreicht, kann das Ventil 257 von der zweiten zu der ersten Position gestellt werden, so dass zusätzliche Wärme zu der Maschine übertragen wird. Derart wird dem Fahrgastzellenheizen der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt. Die Wärmepumpen-Verdichterdrehzahl wird basierend auf Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur eingestellt.
  • Der Verdichterausgang wird erhöht, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur niedriger ist als gewünscht, und der Verdichterausgang wird verringert, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur höher ist als gewünscht. Wenn das Ventil 257 moduliert wird, wird Wärmeenergie zu der Maschine übertragen, und der Verdichterausgang wird eingestellt (zum Beispiel erhöht), um die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls der Wärmepumpenkompressorausgang an seinem Nennausgang ist, stoppt das Ventil 257 das zusätzliche Lenken von Kühlmittelstrom zu der Maschine 12. Das Ventil 257 kann daher geöffnet werden, bis der Verdichter 260 seine Ausgangskapazität erreicht. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert. Derart wird dem Fahrgastzellenheizen der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt.
  • Falls das HPCM parallele oder serielle Entfeuchtung fordert, arbeitet der Zwischenwärmeaustauscher 242 als ein Kondensator und die Position des Ventils 257 wird zwischen zwei Betriebszuständen moduliert, um so viel Wärme wie möglich zu der Maschine bereitzustellen, während die gewünschte Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur bereitgestellt wird. Die Position des Dreiwegeventils 257 kann zum Beispiel zwischen der zweiten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu dem Heizkörper 244 erlaubt, und einer ersten Position, die den Wärmetransfer von dem Zwischenwärmeaustauscher 242 zu der Maschine 12 unter Umgehen des Heizkörpers 244 erlaubt, variiert werden. Falls die Heizkörper-Einlasstemperatur unter einem gewünschten Zielwert liegt, bleibt das Ventil 257 in der zweiten Position. Wenn die Heizkörper-Einlasstemperatur die gewünschte Heizkörper-Einlasstemperatur erreicht, kann das Ventil 257 von der zweiten zu der ersten Position gestellt werden, so dass zusätzliche Wärme zu der Maschine übertragen wird. Derart wird dem Fahrgastzellenentfeuchten der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt. Die Wärmepumpen-Verdichterdrehzahl wird basierend auf Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur eingestellt.
  • Der Verdichterausgang wird erhöht, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur niedriger ist als gewünscht, und der Verdichterausgang wird verringert, falls die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur höher ist als gewünscht. Wenn das Ventil 257 moduliert wird, wird Wärmeenergie zu der Maschine übertragen, und der Verdichterausgang wird eingestellt, um die Heizkörper-Einlasskühlmitteltemperatur aufrechtzuerhalten. Falls der Wärmepumpenkompressorausgang an seinem Nennausgang ist, stoppt das Ventil 257 das zusätzliche Lenken von Kühlmittelstrom zu der Maschine 12. Das Ventil 257 kann daher geöffnet werden, bis der Verdichter 260 seine Ausgangskapazität erreicht. Zusätzlich wird das Ventil 251 derart eingestellt, dass das Kühlmittel von der Maschine 12 zu dem Ventil 250 strömt, und das Ventil 250 wird eingestellt, um es dem Kühlmittel zu erlauben, zu der Pumpe 254 zu strömen. Die Pumpe 254 wird auch zum Aufwärmen der Maschine 12 aktiviert. Derart wird dem Fahrgastzellenentfeuchten der Vorrang vor dem Maschinenerwärmen eingeräumt.
  • Da der Akkumulatorladezustand höher ist als der zweite Schwellenwert, kann die regenerative Bremsenenergie zu der Wärmepumpe gelenkt werden, ohne zusätzliche elektrische Ladung zu dem Akkumulator zu liefern. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpe betrieben wurde, um Wärme zu der Maschine bereitzustellen.
  • Bei 448 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe in dem von dem HPCM bei 402 ausgewählten Modus, während die Maschine mit Regenerationsstrom im Überschuss des Stroms zum Aufladen des Akkumulators aufgewärmt wird. Falls der Elektromotor zum Beispiel eine Kapazität hat, 50 Ampere bereitzustellen und der Akkumulator unter den vorliegenden Bedingungen 25 Ampere akzeptiert, können 25 Ampere geliefert werden, um die Wärmepumpe zu betreiben, um Maschinenerwärmen und den von dem HPCM ausgewählten Betriebsmodus bereitzustellen. Die Wärmepumpe steuert die Fahrgastzellentemperatur und verwendet zusätzlichen regenerativen Bremsstrom zum Erwärmen der Maschine auf eine erste Maschinenschwellentemperatur, wie bei 450 beschrieben. Falls jedoch ungenügend regenerativer Strom vorhanden ist, um den Wärmepumpen-Betriebsmodus und das Maschinenerwärmen bereitzustellen, wird nur der Wärmepumpen-Betriebsmodus bereitgestellt. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpe betrieben wurde, um die Maschine mit überflüssigem regenerativem Bremsstrom zu erwärmen.
  • Bei 460 entscheidet das Verfahren 400, ob das HPCM die Wärmepumpe auf einen anderen Modus als Enteisen steuert. Falls das HPCM einen anderen Betriebsmodus als den Enteisungsmodus fordert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 462 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zum Ende ohne Erwärmen der Maschine über die Wärmepumpe.
  • Bei 462 entscheidet das Verfahren 400, ob der Akkumulatorladezustand niedriger ist als ein erster Schwellenwert. Der erste Schwellenwert SOC basiert auf einer Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Maschine neu zu starten, und auf einer Ladungsmenge, die erforderlich ist, damit die Wärmepumpe die Maschine auf eine gewünschte Temperatur erwärmt (zum Beispiel erste Maschinenschwellentemperatur). Falls zum Beispiel bestimmt wird, dass die Energiespeichervorrichtung nicht weniger als 20 % der Speicherkapazität der Energiespeichervorrichtung aufweisen sollte und dass 1 % der Kapazität der Energiespeichervorrichtung erforderlich ist, um die Maschine unter vorliegenden Bedingungen aufzuwärmen und neu zu starten, kann der erste Schwellenwert SOC 21 % der Ladekapazität der Energiespeichervorrichtung betragen. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass der Akkumulatorladezustand niedriger ist als ein erster Schwellenwert, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 466 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht weiter zu 464.
  • Bei 466 entscheidet das Verfahren 400, ob die Maschinentemperatur und/oder die Umgebungstemperatur niedriger ist eine zweite Schwellentemperatur. Falls das Verfahren 400 entscheidet, dass die Maschinen- und/oder Umgebungstemperatur niedriger ist als eine zweite Schwellentemperatur, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 468 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 464 weiter.
  • Bei 464 liefert das Verfahren 400 keine Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine. Die Wärmepumpe wird jedoch in dem von dem HPCM bei 402 geforderten Modus betrieben. Falls die Wärmepumpe in dem Heizmodus aktiviert wird, wird der Kühlmittelstrom zu der Maschine durch Einstellen des Ventils 250 umgelenkt, um den Kühlmittelstrom von der Bypasspassage 252 zu der Pumpe 254 zu erlauben. Kühlmittel läuft nicht durch die Bypasspassage 252 oder Pumpe 254 von der Maschine 12, wenn das Ventil 250 auf eine solche Position eingestellt wird. Das Ventil 257 wird zusätzlich gesteuert, um keinen direkten Kühlmittelstrom zwischen dem Zwischenwärmeaustauscher 242 und der Maschine 12 zu erlauben. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem keine Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine übertragen wurde.
  • Bei 468 entscheidet das Verfahren 400, ob die Fahrgastzelle innerhalb einer Schwellentemperatur (zum Beispiel ±1 °C) einer gewünschten Fahrgastzellentemperatur (zum Beispiel 18 °C) liegt. Ist das der Fall, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 470 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 472 weiter.
  • Bei 470 betreibt das Verfahren 400 die Wärmepumpe, um die gewünschten Fahrgastzellenbedingungen aufrecht zu erhalten, und die restliche Wärmeenergie von der Wärmepumpe wird zu der Maschine gelenkt, um die Maschine auf eine erste Maschinenschwellentemperatur zu erwärmen. Insbesondere wird die Wärmepumpe in dem von dem HPCM gesteuerten Modus betrieben, während Wärmeenergie zu der Maschine wie bei 450 beschrieben geliefert wird. Der Kühlmittelstrom kann daher die Maschine nicht umgehen, obwohl die Maschine nicht gestartet wird. Stattdessen strömt erwärmtes Kühlmittel zu der Maschine, um die Maschine auf die erste Maschinenschwellentemperatur zu erwärmen. Insbesondere wird die Maschine wie bei 450 beschrieben aufgewärmt.
  • Falls die Wärmepumpe jedoch auf einen Kühlmodus gesteuert wird und die Maschinentemperatur nicht wie gewünscht steigt, weil nur eine kleine Wärmemenge von der Fahrgastzelle extrahiert wird, kann die Wärmepumpe vorübergehend auf seriellen Entfeuchtungsmodus überführt werden, bei dem Wärme von dem Kältemittel sowohl von der Umgebungsluft als auch von der Fahrgastzelle absorbiert werden kann. Die Fahrgastzellen-Klimasteuerung kann auf den Rezirkulationsmodus eingestellt werden, bei dem Innenraumluft nicht mit externer Frischluft gemischt wird oder Innenraumluft mit einer niedrigeren Menge an externer Frischluft gemischt werden kann. Derart kann die Maschine auf eine gewünschte Temperatur mit geringer Auswirkung auf die Fahrgastzellentemperatur erwärmt werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine geliefert wurde.
  • Bei 472 liefert das Verfahren 400 keine Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine. Wie oben bei 450 besprochen, kann das Ventil 257 zwischen Betriebszuständen moduliert oder in einem Zustand gehalten werden, um die Menge an Maschinenerwärmen, die von der Wärmepumpe bereitgestellt wird, einzustellen. Zusätzlich können die Ventile 250 und 251 derart positioniert werden, dass die Wärme von der Wärmepumpe 232 die Maschine 12 nicht erwärmt. Folglich kann die vollständige Wärmeenergie, die von der Wärmepumpe ausgegeben wird, zu der Fahrgastzelle gelenkt werden, um für die Insassen Komfort bereitzustellen. Das Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Wärmepumpen-Wärmeenergie nicht zu der Maschine 12 übertragen wurde.
  • Daher ist der Akkumulator-SOC eine Basis für das Vorwegnehmen des Maschinenstartens, und die Wärmeenergie kann von der Wärmepumpe zu der Maschine basierend auf dem SOC übertragen werden, so dass die Maschine niedrigere Emissionen abgeben kann, wenn die Maschine neu gestartet wird, um den Akkumulator-SOC oder den Energiespeichervorrichtungs-SOC zu erhöhen. Ferner verringert das Verfahren 400 den Verbrauch elektrischen Stroms, indem keine Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine während Bedingungen übertragen wird, bei welchen die Maschinentemperatur und/oder die Umgebungstemperatur nicht die gewünschten Verringerungen der Maschinenemissionen und/oder des Kraftstoffverbrauchs bereitstellen würden.
  • Derart kann der Akkumulator-SOC eine Basis für das Vorwegnehmen der Maschinenaktivierung sein, da die Maschine als Reaktion auf einen niedrigen SOC aktiviert werden kann. Falls der SOC zum Beispiel sinkt und weniger ist als der erste SOC-Schwellenwert, kann entschieden werden, dass die Maschine in Kürze gestartet wird. Die Wärmepumpe kann folglich zur Vorwegnahme des Maschinenstartens derart aktiviert werden, dass die Maschine in dem Zeitpunkt warm ist, in dem der SOC an einem Niveau ist, an dem die Maschine automatisch neu gestartet wird, um Ladung zu dem Akkumulator über den Elektromotor bereitzustellen, der Maschinendrehmoment in elektrische Energie umwandelt.
  • Das Verfahren der 4 und 5 stellt daher das Heizen eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe. Das Verfahren weist auf, dass Wärme als Reaktion darauf bereitgestellt wird, dass eine Maschinentemperatur niedriger ist als eine erste Schwellentemperatur. Das Verfahren umfasst ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine als Reaktion darauf, dass die Maschinentemperatur höher ist als eine zweite Schwellentemperatur. Das Verfahren weist auf, dass das selektive Betreiben der Fahrzeugwärmepumpe das Nichtbetreiben der Fahrzeugwärmepumpe bis zu einer vorbestimmten Zeit vor einer vorbestimmten Fahrtuhrzeit aufweist. Das Verfahren weist auf, dass die vorbestimmte Zeit auf Umgebungstemperatur und Maschinentemperatur basiert. Das Verfahren weist auch auf, dass das Bereitstellen von Wärme zu der Maschine das Einstellen der Maschinentemperatur auf eine gewünschte Temperatur aufweist. Das Verfahren weist ferner das Bereitstellen von Wärme zu einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs basierend auf der vorbestimmten Fahrtuhrzeit auf.
  • Das Verfahren der 4 und 5 stellt auch das Heizen eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn eine Maschine des Fahrzeugs gestoppt wird, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe als Reaktion auf das erwartete Starten der Maschine. Das Verfahren weist auf, dass das erwartete Starten der Maschine auf einem Akkumulatorladezustand basiert. Das Verfahren weist das Antreiben des Fahrzeugs durch einen Elektromotor auf, wenn die Maschine gestoppt ist. Das Verfahren weist auf, dass das Bereitstellen von Wärme zu der Maschine das Erhöhen der Maschinentemperatur auf eine Schwellentemperatur und das Halten der Maschine auf der Schwellentemperatur aufweist. Das Verfahren umfasst ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe als Reaktion darauf, dass eine Temperatur der Fahrgastzelle nicht innerhalb einer Schwellentemperatur einer gewünschten Fahrgastzellentemperatur liegt. Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen von Wärme zu einer Fahrgastzelle über die Fahrzeugwärmepumpe. Das Verfahren umfasst ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe, wenn die Maschinentemperatur höher ist als eine Schwellentemperatur.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist eine simulierte Sequenz zum Betreiben eines Fahrzeugheizsystems gemäß dem Verfahren der 4 und 5 gezeigt. Die Sequenz kann durch ein System wie das in den 1 bis 3 gezeigte System ausgeführt werden. Vertikale Kennzeichnungen T0–T4 stellen wichtige Zeitpunkte während der Sequenz dar. Die Timings aller Plotterdarstellungen sind gemeinsam ausgerichtet.
  • Die von oben erste Plotterdarstellung in 6 ist eine Plotterdarstellung der Maschinentemperatur im Vergleich zur Zeit. Die Y-Achse stellt die Maschinentemperatur dar, und die Maschinentemperatur nimmt in die Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt in die Richtung des Pfeils der X-Achse zu. Die horizontale Linie 602 stellt eine zweite Maschinenschwellentemperatur dar, die ein oberes Limit eines Temperaturbereichs zum Erwärmen einer Maschine über eine Wärmepumpe bereitstellt. Die horizontale Linie 604 stellt eine erste Maschinenschwellentemperatur dar, die ein unteres Limit eines Temperaturbereichs zum Erwärmen der Maschine über die Wärmepumpe bereitstellt. Bevor die Maschine gestartet wird, kann es daher wünschenswert sein, die Maschine auf eine Temperatur zwischen 602 und 604 zu erwärmen, so dass die Maschinenemissionen und Reibung während des Maschinenstartens verringert werden können.
  • Die zweite Plotterdarstellung von oben in 6 ist eine Plotterdarstellung des Fahrzeugbetriebszustands im Vergleich zur Zeit. Die Fahrzeugbetriebszustände sind AUS, nur Maschine und Maschine mit Motor (E & M) und nur Motor (M). Der Zustand AUS ist der, bei dem die Maschine und der Motor nicht in Betrieb sind. Der Zustand E & M ist ein Zustand, bei dem nur die Maschine läuft, oder bei dem die Maschine und der Motor laufen können. Der Zustand M ist ein Zustand, bei dem nur der Motor läuft. Der Zustand AUS ist aktiv, wenn der Betriebszustandverlauf des Fahrzeugs nahe der X-Achse liegt. Der Zustand M ist aktiv, wenn der Betriebszustandverlauf des Fahrzeugs nahe dem Niveau ist, das auf der Y-Achse mit M angegeben ist. Der Zustand E & M ist aktiv, wenn der Betriebszustandverlauf des Fahrzeugs nahe dem Niveau ist, das auf der Y-Achse mit E & M angegeben ist.
  • Die dritte Plotterdarstellung von oben in der 6 ist eine Plotterdarstellung einer Fahrtuhrzeit-Variablen im Vergleich zur Zeit. Fahrtuhrzeit ist eine Variable, die an einem logischen High-Level (zum Beispiel eins) von einem Zeitpunkt ist, an dem das Fahrzeug nicht in Betrieb ist, bis eine geplante Abfahrtszeit des Fahrzeugs erreicht wird. Bei einem Beispiel kann die geplante Abfahrtszeit des Fahrzeugs über einen Fahrer, automatisch oder auf einer auf Internet basierenden Planung bereitgestellt werden. Y-Achse stellt das Niveau der Fahrtuhrzeit-Variablen dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Plotterdarstellung zu der rechten Seite der Plotterdarstellung zu.
  • Die vierte Plotterdarstellung von oben in der 6 ist eine Plotterdarstellung des Stromnetzanschlusses im Vergleich zur Zeit. Die Y-Achse stellt eine Variable dar, die den Stromnetzanschluss darstellt. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Plotterdarstellung zu der rechten Seite der Plotterdarstellung zu. Die Stromnetzanschluss-Variable ist an einem höheren Niveau, wenn das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist. Die Stromnetzanschluss-Variable ist an einem niedrigeren Niveau, wenn das Fahrzeug nicht elektrisch mit dem stationären Stromnetz gekuppelt ist.
  • Die fünfte Plotterdarstellung von oben in der 6 ist eine Plotterdarstellung des Akkumulator-SOC im Vergleich zur Zeit. Die Y-Achse stellt den Akkumulator-SOC dar, und der SOC nimmt in die Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Plotterdarstellung zu der rechten Seite der Plotterdarstellung zu. Die horizontale Linie 608 stellt einen Schwellen-SOC dar, der eine Basis für das Vorwegnehmen des Maschinenstartens ist, da die Maschine gestartet werden kann, um den SOC zu erhöhen. Insbesondere kann die Maschine gestartet werden, wenn der SOC niedriger ist als das Niveau 608.
  • Die sechste Plotterdarstellung von oben in der 6 ist eine Plotterdarstellung des Wärmepumpenzustands im Vergleich zur Zeit. Die Y-Achse gibt den Wärmepumpenzustand an und die Wärmepumpe ist in Betrieb, wenn der Wärmepumpenzustand an einem höheren Niveau ist. Die Wärmepumpe ist nicht in Betrieb, wenn der Wärmepumpenzustand an einem niedrigeren Niveau ist. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Plotterdarstellung zu der rechten Seite der Plotterdarstellung zu.
  • Die siebte Plotterdarstellung von oben in der 6 ist eine Plotterdarstellung des Wärmepumpen-Wärmetransferziels im Vergleich zur Zeit. Bei diesem Beispiel kann Wärme von der Wärmepumpe zu der Maschine oder der Fahrgastzelle übertragen werden. Die Y-Achse stellt das Wärmepumpen-Wärmetransferziel dar, und das Wärmetransferziel ist die Maschine, wenn der Verlauf an einem höheren Niveau ist. Das Wärmepumpen-Wärmetransferziel ist die Fahrgastzelle, wenn der Verlauf an einem niedrigeren Niveau ist. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Plotterdarstellung zu der rechten Seite der Plotterdarstellung zu.
  • Im Zeitpunkt T0 ist die Maschinentemperatur niedriger als der Schwellenwert 604 und das Fahrzeug ist nicht elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt. Die Maschine und der Motor sind nicht in Betrieb, wie von dem Fahrzeugbetriebszustand angegeben, und die Fahrtuhrzeit ist an einem niedrigeren Niveau, was angibt, dass keine Fahrt bevorsteht. Der Akkumulator-SOC ist an einem höheren Niveau und die Wärmepumpe ist nicht aktiv. Das Wärmepumpen-Wärmetransferziel ist auch die Fahrgastzelle, aber Wärme wird nicht zu der Fahrgastzelle übertragen, da der Wärmepumpenzustand niedrig ist (zum Beispiel nicht aktiv). Solche Bedingungen können auf eine Zeit hinweisen, bei der das Fahrzeug gestoppt ist, aber nicht elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist.
  • An dem Zeitpunkt T1 wird die Wärmepumpe als Reaktion darauf aktiviert, dass die Maschinentemperatur niedriger ist als das Niveau 604. Ferner können ein oder mehrere Ventile (zum Beispiel 257 der 2) eingestellt werden, um Kühlmittel von dem Zwischenwärmeaustauscher zu der Maschine zu routen, wie von dem Wärmepumpen-Wärmetransferziel, das von Fahrgastzelle zu Maschine umschaltet, angegeben. Die Maschinentemperatur beginnt zuzunehmen, während Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine übertragen wird. Variablen der anderen Plotterdarstellungen bleiben im Wesentlichen unverändert.
  • Im Zeitpunkt T2 kuppelt ein Fahrer das Fahrzeug von dem stationären Stromnetz ab, wie von dem Netzanschlussverlauf, der auf ein niedrigeres Niveau übergeht, angegeben. Der Wärmepumpenzustand geht auf ein niedrigeres Niveau über, um anzugeben, dass die Wärmepumpe als Reaktion darauf deaktiviert ist, dass die Maschinentemperatur höher ist als der Schwellenwert 604 und das Fahrzeug von dem Stromnetz abgekuppelt wird. Das Wärmepumpen-Wärmetransferziel schaltet auch von Maschine auf Fahrgastzelle als Reaktion darauf um, dass das Fahrzeug von dem stationären Stromnetz abgekuppelt wird. Kurz danach geht die Fahrtuhrzeitvariable auf ein niedrigeres Niveau über, um anzugeben, dass die Abfahrtzeit erreicht ist. Die Fahrtuhrzeitvariable kann den Zustand als Reaktion darauf ändern, dass die Ankunftszeit erzielt ist, oder als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug elektrisch von dem stationären Stromnetz abgekuppelt wird. Die Fahrzeugbetriebszustandvariable geht auf ein höheres Niveau über, um anzugeben, dass das Fahrzeug im Modus nur Motor betrieben wird, bei dem der Elektromotor die einzige Fahrzeugantriebsquelle ist. Die Maschinentemperatur bleibt zwischen Niveau 602 und Niveau 604.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T2 und T3 wird die Maschinentemperatur auf ein Niveau niedriger als 604 verringert. Bei diesem Beispiel hat es daher das Aktivieren der Wärmepumpe, während das Fahrzeug an das stationäre Stromnetz angeschlossen war, der Maschine nicht erlaubt, warm zu bleiben, bis die Maschine neu gestartet wurde. Bei anderen Beispielen, bei welchen die Umgebungstemperatur höher ist, kann die Maschine jedoch, ohne dass die Wärmepumpe betrieben wird, bis zu einer Zeit warm bleiben, an der die Maschine neu gestartet wird. Zu bemerken ist, dass die Wärmepumpe nicht gestartet wird und dass keine Wärme von der Wärmepumpe zu der Maschine übertragen wird, weil der Akkumulator-SOC höher ist als das Niveau 608.
  • Bei dem Zeitpunkt T3 wird der Akkumulator-SOC auf weniger als das Niveau 608 verringert. Das Niveau 608 kann ein SOC-Niveau oberhalb eines SOC darstellen, bei dem die Maschine geplant automatisch neu starten soll. Da bekannt ist, dass der SOC sinkt, ist das Niveau 608 ein Niveau, das ein bevorstehendes Maschinenstarten angibt. Die Wärmepumpe wird als Reaktion darauf aktiviert, dass der SOC niedriger ist als das Niveau 608 und dass die Maschinentemperatur niedriger ist als das Niveau 604. Ferner wird das Wärmepumpen-Wärmetransferziel von Innenraum auf Maschine als Reaktion darauf umgeschaltet, dass der SOC niedriger ist als das Niveau 608. Das Aktivieren der Wärmepumpe erhöht die Maschinentemperatur. Die Variablen des Fahrzeugbetriebszustands, der Fahrtuhrzeit und des Stromnetzanschlusses bleiben unverändert.
  • Beim Zeitpunkt T4 wird die Maschine neu gestartet, wie von dem Übergang des Fahrzeugbetriebszustands auf ein höheres Niveau angegeben. Die Wärmepumpe wird deaktiviert und das Wärmepumpen-Wärmetransferziel wird als Reaktion auf das Starten der Maschine auf Fahrgastzelle umgeschaltet. Der Akkumulator-SOC und die Maschinentemperatur nehmen zu, während die Maschine Drehmoment zu dem Elektromotor bereitstellt und dadurch elektrischen Strom erzeugt. Die Variablen des Fahrzeugbetriebszustands, der Fahrtuhrzeit und des Stromnetzanschlusses bleiben unverändert.
  • Derart kann eine Wärmepumpe betrieben werden, wenn ein Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, während die Maschine gestoppt ist, um die Maschinenemissionen zu verbessern. Ferner kann die Wärmepumpe als Vorwegnahme des Maschinenbetriebs zum Aufwärmen der Maschine aktiviert werden, wenn die Maschinentemperatur niedriger ist als eine Schwellentemperatur.
  • Wie der Durchschnittsfachmann zu schätzen weiß, kann das Verfahren, das in den 4 und 5 beschrieben ist, eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisabhängig, Interruptabhängig, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Unterschiedliche veranschaulichte Schritte oder Funktionen können daher in der veranschaulichten Sequenz parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Aufgaben, Merkmale und Vorteile, die hier beschrieben sind, zu verwirklichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben. Obwohl dies nicht explizit veranschaulicht ist, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen wiederholt in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge, Verfahren und/oder Funktionen grafisch dargestellt Code darstellen, der in den nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Maschinensteuersysteme zu programmieren ist.
  • Hiermit endet die Beschreibung. Bei der Lektüre kann der Fachmann viele Änderungen und Modifikationen ersinnen, ohne vom Sinn und vom Geltungsbereich der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Maschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
  • Es wird ferner beschrieben:
    • A. Verfahren für das Heizen eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe.
    • B. Verfahren nach A, wobei das Bereitstellen der Wärme als Reaktion darauf erfolgt, dass eine Maschinentemperatur niedriger ist als eine erste Schwellentemperatur.
    • C. Verfahren nach B, das ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine als Reaktion darauf umfasst, dass die Maschinentemperatur höher ist als eine zweite Schwellentemperatur.
    • D. Verfahren nach A, wobei das selektive Betreiben der Fahrzeugwärmepumpe das Nichtbetreiben der Fahrzeugwärmepumpe bis zu einer vorbestimmten Zeit vor einer vorbestimmten Fahrtuhrzeit aufweist.
    • E. Verfahren nach D, wobei die vorbestimmte Zeit auf Umgebungstemperatur und Maschinentemperatur basiert.
    • F. Verfahren nach D, wobei das Bereitstellen von Wärme zu der Maschine das Einstellen der Maschinentemperatur auf eine gewünschte Temperatur aufweist.
    • G. Verfahren nach D, das ferner das Bereitstellen von Wärme zu einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs basierend auf der vorbestimmten Fahrtuhrzeit umfasst.
    • H. Verfahren für das Heizen eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn eine Maschine des Fahrzeugs gestoppt ist, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe als Reaktion auf erwartetes Starten der Maschine.
    • I. Verfahren nach H, wobei das erwartete Starten der Maschine auf einem Akkumulatorladezustand basiert.
    • J. Verfahren nach H, wobei ein Elektromotor das Fahrzeug antreibt, wenn die Maschine gestoppt ist.
    • K. Verfahren nach H, wobei das Bereitstellen von Wärme zu der Maschine das Erhöhen der Maschinentemperatur auf eine Schwellentemperatur und das Halten der Maschine auf der Schwellentemperatur aufweist.
    • L. Verfahren nach H, das ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe als Reaktion darauf umfasst, dass eine Temperatur einer Fahrgastzelle nicht innerhalb einer Schwellentemperatur einer gewünschten Fahrgastzellentemperatur liegt.
    • M. Verfahren nach H, das ferner das Bereitstellen von Wärme zu einer Fahrgastzelle über die Fahrzeugwärmepumpe umfasst.
    • N. Verfahren nach H, das ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe umfasst, wenn die Maschinentemperatur höher ist als eine Schwellentemperatur.
    • O. Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Maschine, eine Wärmepumpe, die einen Wärmeaustauscher aufweist, der Wärmekommunikation zwischen der Maschine und der Wärmepumpe bereitstellt, und eine Steuervorrichtung die ausführbare Anweisungen aufweist, die in nicht flüchtigem Speicher gespeichert sind, um die Wärmepumpe zu aktivieren und Wärmeenergie von der Wärmepumpe zu der Maschine als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Fahrzeug in einem regenerativen Bremsmodus ist.
    • P. Fahrzeugsystem nach O, das ferner einen Elektromotor und zusätzliche Anweisungen umfasst, um Strom von dem Elektromotor zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass regenerativer Strom höher ist als ein Schwellenwertstrom.
    • Q. Fahrzeugsystem nach P, das ferner zusätzliche Anweisungen umfasst, um Strom von dem Elektromotor zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Akkumulatorladezustand höher ist als ein Schwellenwert.
    • R. Fahrzeugsystem nach Q, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Liefern von Wärme zu einer Fahrgastzelle über die Wärmepumpe umfasst.
    • S. Fahrzeugsystem nach P, das ferner einen Akkumulator und Anweisungen zum Aktivieren der Wärmepumpe als Reaktion darauf umfasst, dass übermäßiger Strom eines Akkumulatorladestroms von dem Elektromotor bereitgestellt wird.
    • T. Fahrzeugsystem nach S, das ferner zusätzliche Anweisungen umfasst, um elektrischen Strom zu der Wärmepumpe als Reaktion darauf zu liefern, dass ein Akkumulatorladezustand niedriger ist als ein Schwellenwert, und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug nicht im regenerativen Bremsmodus ist.
    ZEICHENERKLÄRUNG FIG. 4
    ENGLISH GERMAN
    START START
    NO NEIN
    YES JA
    A A
    B B
    401 ENGINE STOPPED? MASCHINE GESTOPPT?
    402 DETERMINE HEAT PUMP COMMAND MODE FROM HPCM WÄRMEPUMPEN-STEUERMODUS VON HPCM BESTIMMEN
    404 VEHICLE PLUGGED INTO GRID? FAHRZEUG AN STROMNETZ ANGESTECKT?
    406 ENGINE HEATING ALLOWED IN HPCM COMMANDED MODE? MASCHINENERWÄRMEN IN DEM VOM HPCM GESTEUERTEN MODUS ERLAUBT?
    408 ENGINE TEMP. L.T. FIRST THRESHOLD TEMP.? MASCHINENTEMPERATUR NIEDRIGER ALS ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR?
    410 TRIP TIME KNOWN? FAHRTUHRZEIT BEKANNT?
    414 OPERATE HEAT PUMP AND HEAT ENGINE TO FIRST THRESHOLD TEMP. BASED ON TRIP TIME WÄRMEPUMPE BETREIBEN UND MASCHINE AUF ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR BASIEREND AUF FAHRTUHRZEIT AUFWÄRMEN
    412 OPERATE HEAT PUMP AND HOLD ENGINE TEMP. TO A FIRST THRESHOLD ENGINE TEMP. WÄRMEPUMPE BETREIBEN UND MASCHINENTEMPERATUR AUF ERSTER MASCHINENSCHWELLENTEMPERATU R HALTEN
    416 ENGINE TEMP. L.T. SECOND THRESHOLD TEMP.? MASCHINENTEMPERATUR NIEDRIGER ALS SCHWELLENTEMPERATUR?
    418 DO NOT OPERATE HEAT PUMP WÄRMEPUMPE NICHT BETREIBEN
    420 TRIP TIME KNOWN? FAHRTUHRZEIT BEKANNT?
    422 OPERATE HEAT PUMP AND HEAT ENGINE TO FIRST THRESHOLD TEMP. BASED ON TRIP TIME WÄRMEPUMPE BETREIBEN UND MASCHINE AUF ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR BASIEREND AUF FAHRTUHRZEIT AUFWÄRMEN
    424 OPERATE HEAT PUMP AND HOLD ENGINE TEMP. TO A FIRST THRESHOLD ENGINE TEMP. WÄRMEPUMPE BETREIBEN UND MASCHINENTEMPERATUR AUF ERSTER MASCHINENSCHWELLENTEMPERATU R HALTEN
    END ENDE
    FIG. 5
    NO NEIN
    YES JA
    A A
    B B
    440 VEHICLE IN REGENERATIVE BRAKING? FAHRZEUG IM REGENERATIVEN BREMSEN?
    460 HPCM COMMANDING MODE OTHER THAN DE-ICING? STEUERT HPCM ANDEREN MODUS ALS ENTEISEN?
    462 BATTERY SOC L.T. FIRST THRESHOLD? AKKUMULATORLADEZUSTAND NIEDRIGER ALS ERSTER SCHWELLENWERT
    466 ENGINE TEMP. LESS THAN SECOND THRESHOLD TEMP.? MASCHINENTEMPERATUR NIEDRIGER ALS ZWEITER SCHWELLENWERT?
    464 DO NOT TRANSFER ENERGY FROM HEAT PUMP TO ENGINE KEINE ENERGIE VON WÄRMEPUMPE ZU MASCHINE ÜBERTRAGEN
    468 CABIN TEMP. WITHIN THRESHOLD OF DESIRED CABIN TEMP.? INNENRAUMTEMPERATUR INNERHALB DES SCHWELLENWERTS DER GEWÜNSCHTEN INNENRAUMTEMPERATUR?
    470 SUPPLY ENERGY FROM HEAT PUMP TO CABIN TO MAINTAIN CABIN TEMP. AND DIRECT REMAINING HEAT PUMP HEATING CAPACITY TO WARM ENGINE TO FIRST THRESHOLD TEMP. ENERGIE VON WÄRMEPUMPE ZUM INNENRAUM LIEFERN, UM INNENRAUMTEMPERATUR AUFRECHTZUERHALTEN UND RESTLICHE WÄRMEPUMPEN- HEIZKAPAZITÄT ZUM ERWÄRMEN DER MASCHINE AUF ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR LENKEN
    472 DO NOT TRANSFER ENERGY FROM HEAT PUMP TO ENGINE OR LIMIT TRANSFER OF HEAT KEINE WÄRME VON WÄRMEPUMPE ZU MASCHINE ÜBERTRAGEN ODER TRANSFER VON
    PUMP ENERGY TO ENGINE WÄRMEPUMPENENERGIE ZU MASCHINE EINSCHRÄNKEN
    450 OPERATE HEAT PUMP TO CONTROL CABIN TEMP. AND HEAT ENGINE TO FIRST THRESHOLD TEMP. WÄRMEPUMPE BETREIBEN, UM INNENRAUMTEMPERATUR ZU STEUERN UND MASCHINE AUF ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR ZU ERWÄRMEN
    446 BATTERY SOC G.T. SECOND THRESHOLD? AKKUMULATORLADEZUSTAND GRÖSSER ALS ZWEITER SCHWELLENWERT?
    444 HPCM COMMANDING MODE OTHER THAN DE-ICING? VON HPCM GESTEUERTER MODUS ANDERS ALS ENTEISEN?
    442 REGENERATION CURRENT G.T. THRESHOLD AVAILABLE? REGENERIERUNGSSTROM GRÖSSER ALS SCHWELLENWERT VERFÜGBAR?
    448 OPERATE HEAT PUMP AND PROVIDE CURRENT IN EXCESS OF BATTERY CHARGE CURRENT TO CONTROL CABIN TEMP. AND HEAT ENGINE TO FIRST THRESHOLD TEMP. WÄRMEPUMPE BETREIBEN UND ÜBERSCHÜSSIGEN STROM DES AKKUMULATORLADEZUSTANDS ZUM STEUERN DER INNENTEMPERATUR UND ERWÄRMEN DER MASCHINE AUF ERSTE SCHWELLENTEMPERATUR BEREITSTELLEN

Claims (7)

  1. Verfahren für das Heizen eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: selektives Betreiben einer Fahrzeugwärmepumpe, wenn das Fahrzeug elektrisch mit einem stationären Stromnetz gekuppelt ist, und Bereitstellen von Wärme zu einer Maschine über die Fahrzeugwärmepumpe.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen der Wärme als Reaktion darauf erfolgt, dass eine Maschinentemperatur niedriger ist als eine erste Schwellentemperatur.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Nichtbereitstellen von Wärme zu der Maschine als Reaktion darauf umfasst, dass die Maschinentemperatur höher ist als eine zweite Schwellentemperatur.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das selektive Betreiben der Fahrzeugwärmepumpe das Nichtbetreiben der Fahrzeugwärmepumpe bis zu einer vorbestimmten Zeit vor einer vorbestimmten Fahrtuhrzeit aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Zeit auf Umgebungstemperatur und Maschinentemperatur basiert.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bereitstellen von Wärme zu der Maschine das Einstellen der Maschinentemperatur auf eine gewünschte Temperatur aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, das ferner das Bereitstellen von Wärme zu einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs basierend auf der vorbestimmten Fahrtuhrzeit umfasst.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3787916A4 (de) * 2018-05-03 2022-02-23 Paccar Inc Systeme und verfahren zum erwärmen und kühlen eines fahrzeuges mittels einer wärmepumpe

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6605928B2 (ja) * 2014-11-27 2019-11-13 マレリ株式会社 車両用空調装置
US9586485B2 (en) * 2015-03-23 2017-03-07 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle energy dissipation
US9950638B2 (en) * 2015-07-10 2018-04-24 Ford Global Technologies, Llc Preconditioning an electric vehicle
JP6520664B2 (ja) * 2015-11-30 2019-05-29 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP6394580B2 (ja) * 2015-12-11 2018-09-26 株式会社デンソー 車両の制御装置
SE539691C2 (en) * 2016-02-04 2017-10-31 Scania Cv Ab A method for controlling the temperature of a waste heat recovery system and such a waste heat recovery system
JP6590321B2 (ja) * 2016-03-25 2019-10-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用空調装置
KR101776502B1 (ko) * 2016-05-26 2017-09-07 현대자동차주식회사 차량의 난방 공조를 위한 엔진 제어 방법
US9738134B1 (en) * 2016-06-23 2017-08-22 Polaris Industries Inc. Utility vehicle
FR3067860B1 (fr) * 2017-06-15 2021-04-16 Airbus Group Sas Systeme de charge d'au moins une batterie d'accumulateurs d'un vehicule et procede de gestion de recharge de ladite au moins une batterie
CN109228962B (zh) * 2017-06-27 2021-04-09 杭州三花研究院有限公司 热管理系统
RU177204U1 (ru) * 2017-08-09 2018-02-13 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Автоматическая система регулирования температуры наддувочного воздуха двс
JP6844477B2 (ja) * 2017-09-12 2021-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN110356490A (zh) 2018-04-10 2019-10-22 北极星工业有限公司 多用途车辆
KR20190120936A (ko) * 2018-04-17 2019-10-25 한온시스템 주식회사 차량의 열관리 시스템
RU187879U1 (ru) * 2018-07-17 2019-03-21 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Автоматическая система поддержания предпускового температурного режима, подогрева и экстренного пуска дизельного двигателя транспортного средства
US10704433B2 (en) * 2018-08-23 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Engine oil warm up using inductive heating
JP7068205B2 (ja) * 2019-01-15 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 エンジン冷却装置
CN114127403A (zh) * 2019-05-21 2022-03-01 通用电气公司 能量转换设备和控制系统
DE102019210575A1 (de) * 2019-07-17 2021-01-21 Vitesco Technologies GmbH Thermomanagementsystem, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben zweier Kühlkreisläufe eines Thermomanagementsystems
US11349165B2 (en) * 2019-10-28 2022-05-31 Baidu Usa Llc Control logic for a battery cooling system
WO2022109603A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-27 Pacific Link, L.L.C. Autofill overfill protection temperature sensing air conditioning coolant recharge
US11571944B2 (en) 2020-11-24 2023-02-07 Fca Us Llc Electric vehicle thermal system with waste heat recovery
CN112594074B (zh) * 2020-12-08 2022-11-29 长沙中联重科环境产业有限公司 一种专用车副发动机的控制方法、装置、存储介质及设备
CN115306572B (zh) * 2022-08-26 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种发动机启动方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3284648B2 (ja) * 1992-05-25 2002-05-20 日産自動車株式会社 車両用ヒートポンプ式冷暖房装置
US5467006A (en) * 1992-12-21 1995-11-14 Ford Motor Company Energy transfer device and method
US5275012A (en) * 1993-01-07 1994-01-04 Ford Motor Company Climate control system for electric vehicle
US5775406A (en) * 1996-07-01 1998-07-07 Freightliner Corporation Ventilation message display system and method for a vehicle
JPH1076841A (ja) * 1996-09-06 1998-03-24 Calsonic Corp ヒートポンプ式自動車用空気調和装置
US6067808A (en) * 1998-09-24 2000-05-30 Ford Motor Company Method of air conditioner operation for minimizing moisture condensed on evaporator core
US6233957B1 (en) * 1999-06-07 2001-05-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vehicular air conditioner
US6237357B1 (en) * 1999-06-07 2001-05-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vehicular air conditioner using heat pump
JP3369514B2 (ja) * 1999-07-05 2003-01-20 本田技研工業株式会社 Ｐｄｕとダウンバータの空冷システムにおける吸排気系装置
JP4239417B2 (ja) * 2000-07-10 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置付き内燃機関
US6370903B1 (en) * 2001-03-14 2002-04-16 Visteon Global Technologies, Inc. Heat-pump type air conditioning and heating system for fuel cell vehicles
US6418745B1 (en) * 2001-03-21 2002-07-16 Mechanical Solutions, Inc. Heat powered heat pump system and method of making same
LU90841B1 (en) * 2001-09-25 2003-03-26 Delphi Tech Inc Combined heating and cooling system
NO320664B1 (no) * 2001-12-19 2006-01-16 Sinvent As System for oppvarming og kjoling av kjoretoy
US6616059B2 (en) * 2002-01-04 2003-09-09 Visteon Global Technologies, Inc. Hybrid vehicle powertrain thermal management system and method for cabin heating and engine warm up
JP3966044B2 (ja) * 2002-04-02 2007-08-29 株式会社デンソー 空調装置
US6862892B1 (en) * 2003-08-19 2005-03-08 Visteon Global Technologies, Inc. Heat pump and air conditioning system for a vehicle
US7600391B2 (en) * 2004-09-10 2009-10-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Coolant-based regenerative energy recovery system
US8356682B2 (en) * 2005-04-04 2013-01-22 Delphi Technologies, Inc. Fuel cell system using external heat sources for maintaining internal temperature
US8042631B2 (en) * 2005-04-04 2011-10-25 Delphi Technologies, Inc. Electric vehicle having multiple-use APU system
US7302795B2 (en) * 2005-07-11 2007-12-04 Jan Vetrovec Internal combustion engine/water source system
US7370610B2 (en) * 2006-02-17 2008-05-13 The Board Of Regents, The University Of Texas System On-board fuel fractionation system and methods to generate an engine starting fuel
US7503184B2 (en) * 2006-08-11 2009-03-17 Southwest Gas Corporation Gas engine driven heat pump system with integrated heat recovery and energy saving subsystems
US20080034767A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Methods of Optimizing Vehicular Air Conditioning Control Systems
US8419512B2 (en) * 2006-10-10 2013-04-16 Hdt Tactical Systems, Inc. Vehicle cabin heating cooling and ventilation system
US7769505B2 (en) * 2007-05-03 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle
US8342922B2 (en) * 2007-07-31 2013-01-01 Chrysler Group Llc Recirculation air flow arrangement for vehicle HVAC system
US8151753B2 (en) * 2007-09-18 2012-04-10 Calsonic Kansei Corporation Warm-up system and warm-up method for in-vehicle power train
US8118237B2 (en) * 2009-02-16 2012-02-21 General Electric Company System and method for vehicle temperature control
JP2011001048A (ja) * 2009-05-19 2011-01-06 Toyota Industries Corp 車両用空調システム
JP5446524B2 (ja) * 2009-07-08 2014-03-19 株式会社デンソー 車両用空調装置
US20110165829A1 (en) * 2010-02-25 2011-07-07 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle and method for operating climate system of same
JP5005122B2 (ja) * 2010-04-23 2012-08-22 パナソニック株式会社 車両用空調装置
US8662226B2 (en) * 2010-06-08 2014-03-04 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for heating a vehicle cabin
US10639961B2 (en) * 2010-07-07 2020-05-05 Ford Global Technologies, Llc Partial air inlet control strategy for air conditioning system
US20120090814A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Crosier Andrew D Vehicle hvac system
JP5353974B2 (ja) * 2011-04-18 2013-11-27 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用電源装置
US8350526B2 (en) * 2011-07-25 2013-01-08 Lightening Energy Station for rapidly charging an electric vehicle battery
JP5673474B2 (ja) * 2011-09-27 2015-02-18 三菱自動車工業株式会社 電力切替装置
US9264673B2 (en) * 2011-11-20 2016-02-16 Magna Electronics, Inc. Vehicle vision system with enhanced functionality
JP5998506B2 (ja) * 2012-02-13 2016-09-28 株式会社デンソー ハイブリッド車両の制御装置
JP5783080B2 (ja) * 2012-02-13 2015-09-24 株式会社デンソー ハイブリッド車両の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3787916A4 (de) * 2018-05-03 2022-02-23 Paccar Inc Systeme und verfahren zum erwärmen und kühlen eines fahrzeuges mittels einer wärmepumpe
US11718143B2 (en) 2018-05-03 2023-08-08 Paccar Inc. Systems and methods for heating and cooling a vehicle using a heat pump

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