[發明專利]基于加熱器芯負載調適ECT預熱軌跡的方法和系統

有效

• 申請號: 201310387272.7
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103670660A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: P.S.隆巴多;A.J.勒門
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01P11/00
• 分類號: F01P11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨

技術領域

技術領域整體涉及混合動力電動車輛(HEV)，并且更具體地涉及控制HEV中使用的內燃發動機的操作統，尤其涉及基于加熱器芯負載調適發動機冷卻劑溫度（ECT）預熱軌跡以調整轎廂溫度的方法和系統。

背景技術

此部分中的陳述僅提供與本公開有關的背景信息。因此，這樣的陳述并非意圖構成對現有技術的承認。

車輛系統包括提供用于推進的牽引扭矩的動力系統。動力系統可包括可構造成在各種操作模式下操作以產生和傳遞扭矩到傳動系的混合動力電動系統、全電動系統和增程電動系統。此類動力系統使用扭矩產生裝置、離合器和變速器。扭矩產生裝置包括內燃發動機和電動機(通常被稱為電動馬達或發電機)。

已知的動力系統在響應于對牽引功率的操作者扭矩請求的同時采用控制方案來最小化內燃發動機中的燃料消耗。

消耗的燃料產生功率和熱量，這些功率和熱量可用于動力系統和車輛中的其它地方，例如車輛艙室中。利用該功率和/或熱量的已知車輛系統包括但不限于操作者可控的暖通空調(HVAC)系統。這些系統可包括可控的電動轎廂加熱器、可控的電動擋風玻璃除霧器、可控的電動后窗除霧器等?，F代化的汽車HVAC系統具有許多傳感器并且控制致動器可具有例如轎廂內部的溫度傳感器，一個測量外部的環境溫度的傳感器，測量系統內部工作的各種溫度的其它傳感器。乘員可經由設定點或其它調整對系統進行的一些輸入?？梢詾橄到y提供測量太陽加熱負載、濕度等的附加傳感器。該組致動器可能包括可變速度鼓風機、用于改變空氣溫度的一些裝置、用于控制空氣流的方向和新鮮空氣與再循環空氣的比率的管道和門。

在某些操作條件下，混合動力電動車輛(HEV)的動力系統可以僅為了最小化燃料消耗而操作，可以不以產生滿足熱需求和要求(例如為了轎廂舒適和車窗除霜/除霧)的熱量的方式操作內燃發動機。當HEV在其內燃發動機關閉的情況下操作時，這種狀態在本領域中有時也稱為“發動機關閉操作模式”。這樣，當HEV正以這種發動機關閉操作模式操作時，通常用于加熱車輛的轎廂(例如，當在較冷的環境溫度下操作時)的來自內燃發動機的廢熱已變得更難以獲得。

已經開發出用于控制包括內燃發動機的混合動力系統的技術。為了向轎廂提供足夠的熱量，可使用加熱器性能控制軟件來控制發動機冷卻劑溫度。例如，當HEV正在寒冷的環境溫度下操作時，加熱器性能控制邏輯強制開啟內燃發動機(在內燃發動機正常將關閉的情況下)，以便可以向加熱器芯提供足夠的熱量以產生維持轎廂的舒適度所需的進入轎廂的通風排氣溫度。

根據一種方法，可響應于對于內燃發動機的優選最小冷卻劑溫度預熱軌跡而控制混合動力系統的操作。

例如，根據一種常規技術，在預熱期間，發動機被控制使得發動機冷卻劑溫度遵循最小預熱軌跡(在本文中也稱為優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡或簡稱為“發動機冷卻劑溫度(ECT)預熱軌跡”)。外部(或環境)空氣溫度、車輛工作時間、車輛保溫時間和車輛運行時間被用作主題車輛的車輛內部艙室的溫度指標，并且用于選擇優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡?？蓪嵤﹥炔宸桨敢源_定位于20℃、10℃、0℃、-10℃和-20℃的外部空氣溫度之間的外部空氣溫度的優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡。

響應于優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡而執行混合動力系統的閉環控制。閉環控制包括優選地使用冷卻劑溫度傳感器直接監測冷卻劑溫度。通過采用優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡而確定冷卻劑溫度和對應于車輛運行時間的優選的最小冷卻劑溫度之間的差值。如果優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡不遵循期望曲線，則強制開啟內燃發動機，以使得發動機熱量增加以跟蹤優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡。

優選的最小冷卻劑溫度預熱軌跡設計成滿足最壞情況轎廂性能規格，并且僅考慮車輛外部的環境空氣溫度和運行時間。在低負載情況期間，例如在低鼓風機速度下，這會導致大于期望值的通風排氣溫度。該方法的一個缺點是它導致對于具有較低轎廂熱負載的其它駕駛循環來說增加的燃料消耗。

存在希望在任何可能的時間減少燃料消耗的多種原因。此外，結合附圖以及上述技術領域和背景技術，本發明的其它期望特征和特性將從隨后的詳細描述和所附權利要求而變得顯而易見。

發明內容