汽車氣候系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】一種汽車氣候系統(tǒng)及其控制方法。操作者發(fā)送信號(hào)至他的車輛指導(dǎo)車輛將艙室溫度置為期望溫度。作為響應(yīng)，車輛確定電池充電狀態(tài)是否超出閾值，如果是，則激活適當(dāng)?shù)呐撌壹訜崞骰蛑评淦饕詫⑴撌铱諝庹{(diào)節(jié)為期望溫度。
【專利說明】汽車氣候系統(tǒng)及其控制方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年8月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?00810129776.8、發(fā)明名稱為“汽
車氣候系統(tǒng)及其控制方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及汽車氣候系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在使用之前，車輛內(nèi)部可能具有不舒適的氣候。例如，暴露于100度環(huán)境條件下的車輛可具有類似的艙室條件。同樣，暴露于零度環(huán)境條件下的車輛可具有類似的艙室條件。
[0004]車輛氣候系統(tǒng)可包含由機(jī)械連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的皮帶驅(qū)動(dòng)的空調(diào)器。為運(yùn)行空調(diào)器，發(fā)動(dòng)機(jī)必須發(fā)動(dòng)。車輛氣候系統(tǒng)還可使用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱加熱艙室空氣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例可采用車輛氣候系統(tǒng)的形式。所述系統(tǒng)包含電動(dòng)氣候單元、能量存儲(chǔ)單元、以及如下配置的控制器:被配置用于響應(yīng)于信號(hào)發(fā)出從能量存儲(chǔ)單元向電動(dòng)氣候單元提供電能的指令。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例可采用車輛氣候系統(tǒng)的形式。所述系統(tǒng)包含:電源系統(tǒng)，被配置用于從外部電源出口接收電能；電動(dòng)氣候單元，被配置用于改變與艙室有關(guān)的溫度，并通過電源系統(tǒng)從外部電源出口接收電能；以及接收器，被配置用于接收從車輛遠(yuǎn)程產(chǎn)生的信號(hào)。所述系統(tǒng)還包含:控制器，被配置用于響應(yīng)于所述信號(hào)發(fā)出從外部電源出口將電能提供給電動(dòng)氣候單元的命令。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施例可采用控制車輛氣候系統(tǒng)的方法的形式。該方法包含:接收從車輛遠(yuǎn)程產(chǎn)生的信號(hào)，響應(yīng)于該信號(hào)發(fā)出從能量存儲(chǔ)單元將電能提供給電動(dòng)氣候單元的命令，以及響應(yīng)于該命令從能量存儲(chǔ)單元將電能提供給電動(dòng)氣候單元。
[0008]雖然示出和公開了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但這種公開不應(yīng)被解釋為對(duì)權(quán)利要求的限定?？梢灶A(yù)期，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，做出各種修改和替代設(shè)計(jì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為示例性車輛電源系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖2為控制車輛電源系統(tǒng)的示例性策略的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛(例如，混合電力車輛、傳統(tǒng)車輛)包含可從一個(gè)或多個(gè)高壓電池接收電能的電動(dòng)氣候單元(例如，加熱器、制冷器等)。這些電動(dòng)氣候單元可用于例如加熱或冷卻艙室空氣，并可被遠(yuǎn)程激活。這樣，駕駛員可在進(jìn)入車輛之前將車輛內(nèi)部調(diào)至期望溫度。例如，駕駛員可通過手機(jī)向他的插電式混合電力車輛發(fā)送信號(hào)指示車輛使內(nèi)部溫度達(dá)到72度(華氏)并激活加熱座椅和方向盤部件。車輛響應(yīng)該信號(hào)，檢測(cè)充電的電池狀態(tài)，以確保在運(yùn)行氣候單元后具有足夠電能來發(fā)動(dòng)車輛，如果具有足夠電能，則激活電動(dòng)加熱器、加熱座椅與方向盤部件。
[0012]控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)離車輛的設(shè)備通信，并允許電動(dòng)氣候設(shè)備接入電能。該電能可由存儲(chǔ)單元例如電池提供，或由供電線路例如電網(wǎng)提供。例如，如果存在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的話，當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)處于關(guān)閉時(shí)發(fā)生該接入。
[0013]一些控制系統(tǒng)可基于與車輛有關(guān)的參數(shù)限制接入電能。例如，控制系統(tǒng)可測(cè)量車輛內(nèi)部情況，如果內(nèi)部情況落在預(yù)設(shè)的限制之外，則允許接入電能。同樣的，控制系統(tǒng)可評(píng)估任何存儲(chǔ)單元或供電線路的情況，如果這種存儲(chǔ)單元和/或供電線路的情況符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則允許接入電能。
[0014]可執(zhí)行不同的策略來控制從電池或遠(yuǎn)程電源接收電能的電動(dòng)氣候單元。例如，如果測(cè)量到的艙室溫度低于預(yù)設(shè)氣候控制設(shè)定時(shí)，則氣候單元可開啟。一旦激活，如果車門在預(yù)定時(shí)間段(例如6分鐘)內(nèi)未打開，則氣候單元可以關(guān)閉。如果氣候單元響應(yīng)于遠(yuǎn)程信號(hào)啟動(dòng)，喇叭會(huì)鳴響，以向請(qǐng)求者提供可聽到的反饋。
[0015]圖1為插電式混合電力車輛12的示例性電源系統(tǒng)10的示意圖。其他車輛(例如混合電力車輛、電力車輛、混合動(dòng)力燃料電池車輛、傳統(tǒng)車輛等)也可應(yīng)用在此討論的系統(tǒng)和方法。在示圖的方框之間的各種形式的能量流以粗線表示。在示圖的方框之間的各種形式的信息流以細(xì)線表示。
[0016]圖1中的電力電子器件14 (例如智能電路、電源轉(zhuǎn)換器等)如粗實(shí)線所示從電池16 (例如動(dòng)力電池)、發(fā)電機(jī)44和/或外部電源20 (例如，電源出口)接收電能。電力電子器件14調(diào)節(jié)電能，并將其分配至電動(dòng)機(jī)22、HVAC單元24、座椅加熱/制冷部件26 (例如，拍耳帖裝置(Peltier device)、塞貝克裝置(Seebeck device)等)、方向盤加熱/制冷部件
28、車窗加熱/制冷部件29、和/或燃油加熱器30。例如，電力電子器件14從電池16接收高壓直流電能，并將其轉(zhuǎn)換為低壓交流電用于座椅加熱/制冷部件26。在其他實(shí)施例中，電力電子器件14可分配電能至不同的氣候單元(例如，電動(dòng)足部加熱器等)。
[0017]如粗點(diǎn)線所示，圖1中的電動(dòng)機(jī)22將從電力電子器件14接收到的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，用于移動(dòng)車輪31。
[0018]附圖1中的HVAC單元24包含空調(diào)器32和加熱器34。由HVAC單元24從電力電子器件14接收到的電能可用于空調(diào)器32和加熱器中的任意一個(gè)。例如，空調(diào)器32可利用該電能制冷艙室空氣36，如粗虛線所示。相似的，加熱器34可利用該電能加熱艙室空氣36，如粗虛線所示。
[0019]由座椅加熱/制冷部件26從電力電子器件14接收到的電能可用于加熱或制冷座椅38，如粗虛線所示。由方向盤加熱/制冷部件28接收到的電能可用于加熱或制冷方向盤40，如粗虛線所示。由車窗加熱/制冷部件29接收到的電能可用于加熱或制冷車窗42，如粗虛線所示。由燃料加熱器30接收到的電能可用于加熱艙室空氣36，如粗虛線所示。
[0020]如粗點(diǎn)線所示，由發(fā)動(dòng)機(jī)18產(chǎn)生的機(jī)械能可由發(fā)電機(jī)44轉(zhuǎn)換為電能。電力電子器件14可將該電能存儲(chǔ)于電池16中，或如上所述對(duì)其進(jìn)行分配。如粗點(diǎn)線所示，發(fā)動(dòng)機(jī)18產(chǎn)生的機(jī)械能還可用于移動(dòng)車輪31。
[0021]控制系統(tǒng)46 (例如，一個(gè)或多個(gè)控制器、車輛系統(tǒng)控制器等)部分地控制電力電子器件14完成如上討論的電能分配。控制系統(tǒng)46通過控制器局域網(wǎng)(CAN)或其他通信協(xié)議與電力電子器件14通信，如細(xì)線所示?？刂葡到y(tǒng)46和電力電子器件14之間的這種通信關(guān)系允許控制系統(tǒng)例如確定電池16的充電狀態(tài)。如下所討論，控制系統(tǒng)46給電力電子器件14發(fā)布指令，從而例如在發(fā)動(dòng)機(jī)18關(guān)閉時(shí)電力電子器件14選擇性地從電池16提供電能至HVAC 單元 24。
[0022]控制系統(tǒng)46通過CAN或其他通信協(xié)議與氣候系統(tǒng)輸入48 (例如撥號(hào)、按鈕等)、計(jì)時(shí)器50、溫度傳感器52以及收發(fā)器54進(jìn)行通信，如細(xì)線所示。車輛12的乘客可輸入期望內(nèi)部溫度(例如78度)，如下所討論，當(dāng)激活時(shí)，控制系統(tǒng)46可控制電力電子器件14，從而HVAC單元24將內(nèi)部溫度置為78度。另外，當(dāng)激活時(shí)，控制系統(tǒng)46可激活計(jì)時(shí)器50。計(jì)時(shí)器50可防止例如控制系統(tǒng)46控制電力電子器件14超時(shí)。例如，計(jì)時(shí)器50可在5分鐘后到期。當(dāng)計(jì)時(shí)器50到期后，控制系統(tǒng)46可使電力電子器件14失活。這種失活可防止電力電子器件14將電池16耗費(fèi)至發(fā)動(dòng)車輛所需的最小閾值之下。
[0023]溫度傳感器52感測(cè)艙室空氣36、座椅38、方向盤40以及車窗42的溫度?？刂葡到y(tǒng)46讀取所測(cè)量的溫度，并將該信息傳至收發(fā)器54。收發(fā)器54可發(fā)送有關(guān)所測(cè)溫度的信息。同樣的，收發(fā)器54可發(fā)送有關(guān)例如HVAC單兀24的開/關(guān)狀態(tài)的信息。
[0024]遠(yuǎn)程設(shè)備56 (例如車鑰匙墜、手機(jī)、電腦、PDA等)可接收和顯示從收發(fā)器54發(fā)送的信息。例如，遠(yuǎn)程設(shè)備56可從收發(fā)器54接收關(guān)于艙室空氣36溫度的信息。遠(yuǎn)程設(shè)備56還可將信息發(fā)送給收發(fā)器54。例如，在進(jìn)入車輛12之前，駕駛員可向收發(fā)器54發(fā)送用于指導(dǎo)控制系統(tǒng)46這樣控制電力電子器件14的指令:將電能從電池16分配至車窗加熱/制冷部件29從而加熱/制冷車窗42。駕駛員還可向收發(fā)器54發(fā)送用于指導(dǎo)控制系統(tǒng)46這樣控制電力電子器件14的指令:不再將電能從電池16分配至車窗加熱/制冷部件29。
[0025]圖2為控制電源系統(tǒng)10的策略的流程圖。在110，接收包含目標(biāo)溫度的信號(hào)。例如，控制器46通過收發(fā)器54從遠(yuǎn)程設(shè)備56接收信息。該信息包含激活加熱器34的指令和75度的目標(biāo)溫度。在其他實(shí)施例中，乘客可通過例如氣候系統(tǒng)輸入48預(yù)選期望的氣候設(shè)置。在這樣的實(shí)施例中，目標(biāo)溫度不需包含在從遠(yuǎn)程設(shè)備56接收到的信息中。
[0026]在112，確定電池充電狀態(tài)是否在最低值之上。例如，控制器46確定電池16的充電狀態(tài)是否在40%以上。如果沒有，則策略由于電池16可能充電不足以例如通過發(fā)電機(jī)44發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)18而終止。如果有，則策略進(jìn)行至114。
[0027]在114，測(cè)量溫度。例如，溫度傳感器52測(cè)量艙室空氣36的溫度。然后，控制系統(tǒng)46讀取所測(cè)溫度信息。
[0028]在116，確定所測(cè)溫度是否與目標(biāo)溫度不同。例如，控制系統(tǒng)46將所測(cè)溫度(例如，40度)與目標(biāo)溫度(例如，75度)進(jìn)行比較。如果相同，則策略進(jìn)行至118。如果不同，則策略進(jìn)行至120。
[0029]在118，確定氣候單元是否開啟。例如，控制系統(tǒng)46確定包含加熱器34的HVAC單元24是否開啟。如果沒有開啟，則策略由于所測(cè)溫度和目標(biāo)溫度并無不同且氣候單元關(guān)閉而終止。如果開啟，則策略進(jìn)行至122。
[0030]在122，發(fā)出終止至氣候單元的電能的指令。例如，控制系統(tǒng)46可將與電力電子器件14有關(guān)的標(biāo)記設(shè)置為0，從而，例如電力電子器件14不再分配電能。策略隨后終止。
[0031]在120，確定氣候單元是否開啟。例如，控制系統(tǒng)46確定包含加熱器34的HVAC單元24是否開啟。如果沒有開啟，則策略進(jìn)行至124。如果開啟，則策略進(jìn)行至126。
[0032]在124，發(fā)出提供電能至氣候單元的指令。例如，控制系統(tǒng)46向電力電子器件14發(fā)出指令，從而電力電子器件14從電池16提供電能至包含加熱器34的HVAC單元24。
[0033]在128，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。例如，控制系統(tǒng)46啟動(dòng)計(jì)時(shí)器50。策略隨后返回至112。
[0034]在126，發(fā)送指示氣候單元的狀態(tài)和所測(cè)溫度的信號(hào)。例如，收發(fā)器54發(fā)送指示HVAC單元24開啟著以及有關(guān)所測(cè)溫度(例如，40度)的信息。
[0035]在130，確定計(jì)時(shí)器是否到期。例如，控制系統(tǒng)46確定計(jì)時(shí)器50是否到期。如果沒有到期，則策略返回至112。如果到期，則策略進(jìn)行至122。
[0036]雖然本發(fā)明的實(shí)施例已作闡釋和描述，不表示這些實(shí)施例闡釋和描述了本發(fā)明的所有可能形式。相反地，在說明書中所用詞語為描述性而非限制性詞語，應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可做出許多變化。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛，所述車輛包含: 電源系統(tǒng)，被配置用于從遠(yuǎn)離車輛的外部電源接收電能； 電動(dòng)氣候單元，被配置用于改變與車輛的艙室有關(guān)的溫度，并經(jīng)電源系統(tǒng)從外部電源接收電能； 接收器，被配置用于接收從車輛遠(yuǎn)程產(chǎn)生的信號(hào)；以及 控制器，被配置用于響應(yīng)于該信號(hào)發(fā)出從外部電源向電動(dòng)氣候單元提供電能的指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于車輛進(jìn)一步包含具有開狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及控制器進(jìn)一步被配置用于在發(fā)動(dòng)機(jī)處于關(guān)狀態(tài)時(shí)發(fā)出所述指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于進(jìn)一步包含收發(fā)器，其中控制器進(jìn)一步被配置用于確定電動(dòng)氣候單元的狀態(tài)，收發(fā)器被配置用于發(fā)送指示電動(dòng)氣候單元的狀態(tài)的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于車輛進(jìn)一步包含收發(fā)器和測(cè)量與艙室有關(guān)的溫度的溫度傳感器，其中控制器進(jìn)一步被配置用于從溫度傳感器讀取所測(cè)溫度，其中收發(fā)器被配置用于發(fā)送指示所測(cè)溫度的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于電動(dòng)氣候單元包含空調(diào)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、燃料加熱器、電阻線圈加熱器、熱電加熱器、熱電制冷器、對(duì)流加熱器以及對(duì)流制冷器中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于艙室包含座椅、車窗、方向盤以及空氣，其中與艙室有關(guān)的溫度包含座椅溫度、車窗溫度、方向盤溫度以及空氣溫度中的至少一個(gè)。
【文檔編號(hào)】B60H1/00GK103625241SQ201310407640
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2007年9月11日
【發(fā)明者】威廉·保羅·伯金斯 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司