车辆热管理系统和方法技术方案

公开了一种车辆热管理系统和方法。一种车辆气候控制系统包括换热器和多个正温度系数(PTC)加热元件，所述换热器用于使用发动机废热对环境空气进行加热，所述多个正温度系数(PTC)加热元件用于对通过所述换热器的空气进行加热。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：当车辆在没有发动机推进的情况下被驱动时，发出命令以在即将到来的发动机起动之前依次对PTC加热元件进行断电。根据基于功率浪涌耗散时间的时间表来执行PTC加热元件的依次断电。

Vehicle heat management system and method

A vehicle heat management system and method are disclosed. A vehicle climate control system comprises a heat exchanger and a plurality of positive temperature coefficient (PTC) heating element, the heat exchanger for air heating using waste heat, the plurality of positive temperature coefficient (PTC) for the heating element through the heat exchanger air heating. The vehicle further includes a controller, wherein the controller is configured to: when the vehicle is driven without engine propulsion when ordered to before the coming of the PTC engine starting off the heating element. The power of the PTC heating element is sequentially switched off in accordance with a schedule based on the power surge dissipation time.

【技术实现步骤摘要】
车辆热管理系统和方法
本公开涉及车辆气候控制系统的操作。
技术介绍
车辆热管理系统可包括气候控制系统，气候控制系统使用由内燃发动机产生的废热来帮助加热客舱。气候控制系统对热进行重新导向以保持车窗通透并且确保乘客的热舒适性。不同的发动机可能需要不同的持续时间来预热和发掘必要的热生成以帮助客舱加热。
技术实现思路
根据本公开的多个方面，一种车辆气候控制系统包括换热器和多个正温度系数(PTC)加热元件，所述换热器用于使用发动机废热来对环境空气进行加热，所述多个正温度系数(PTC)加热元件用于对通过所述换热器的空气进行加热。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：当车辆在没有发动机推进的情况下被驱动时，发出命令以在即将到来的发动机起动之前依次对PTC加热元件进行断电。根据基于功率浪涌耗散时间的时间表执行PTC加热元件的依次断电。根据本公开的其它方面，一种控制车辆气候控制系统的方法包括：响应于当环境温度小于阈值时的车辆操作而依次对多个正温度系数(PTC)加热元件进行通电。所述方法还包括：在起动发动机以用于推进之前，依次对PTC加热元件进行断电。所述方法还包括：在发动机起动之后依次对PTC加热元件进行重新通电。根据基于功率浪涌耗散时间的时间表来执行每个后续的通电和后续的断电。根据本专利技术，提供一种控制车辆气候控制系统的方法，所述方法包括：响应于当环境温度小于阈值时的车辆操作，依次对多个正温度系数(PTC)加热元件进行通电；在起动发动机以用于推进之前，依次对PTC加热元件进行断电；在发动机起动之后根据基于功率浪涌耗散时间的时间表依次对PTC加热元件进行重新通电。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：响应于发动机以大于第一阈值的转速操作比预定的持续时间更长的时间而依次对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：响应于指示大于发动机温度阈值的发动机操作温度的信号，依次对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：响应于当车辆以大于第二速度阈值的速度操作时施加制动，同时对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本公开的其它方面，一种车辆包括气候控制系统，所述气候控制系统具有多个正温度系数(PTC)加热元件。所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置为：响应于小于发动机温度阈值的发动机操作温度，发出命令以依次对所述多个PTC加热元件中的每个进行通电。根据基于与单独的PTC加热元件关联的功率负载浪涌耗散时间的时间表来执行PTC加热元件的通电。根据本专利技术，提供控一种车辆，所述车辆包括：气候控制系统，具有多个正温度系数(PTC)加热元件；控制器，被配置为：响应于小于发动机温度阈值的发动机操作温度，发出命令以根据基于与单独的PTC加热元件关联的功率负载浪涌耗散时间的时间表来依次对所述多个PTC加热元件中的每个进行通电。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于车辆以大于第一速度阈值的速度操作比预定的持续时间更长的时间，发出命令以依次对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于指示大于预定的温度阈值的发动机温度的信号，发出命令以依次对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于当车辆以大于第二速度阈值的速度操作时施加制动，发出命令以同时对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述多个PTC加热元件被配置为：将加热的空气通过流体流动连通提供给客舱。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还被配置为：当电机是唯一的车辆推进源时，发出命令以在即将到来的发动机起动之前对所述多个PTC加热元件进行断电。根据本专利技术的一个实施例，所述多个PTC加热组件的第一组被布置为向客舱的主体部分供热，并且所述多个PTC加热组件的第二组被布置为对挡风玻璃进行加热。附图说明图1是具有热管理系统的车辆的局部侧视示意图。图2是车辆动力传动系统和热管理系统的系统示意图。图3A至图3E在时间上对应并且描绘了车辆热管理系统的操作参数。图4是根据实施例的热管理系统的控制方法的流程图。图5是根据可选的实施例的热管理系统的控制方法的流程图。具体实施方式根据需要，在此公开了本专利技术的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅为本专利技术的示例，其中，本专利技术可以以各种替代形式来实现。附图不必按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本专利技术的代表性基础。参照图1，车辆10包括用于运载乘员的客舱12。车辆10包括用于对车辆客舱12的内部环境进行热管理的气候控制系统14。气候控制系统14吸入由箭头16所指示的环境空气并在将空气送入客舱之前影响空气的温度。气候控制系统14可包括使空气通过气候控制系统14到达客舱的一个或更多个鼓风机18。气候控制系统14还可包括蒸发器20和换热器22。换热器22可与车辆内燃发动机(未示出)形成流体流动连接以接收废热，从而对进入气候控制系统14的环境空气进行加热。可存在多个操作状态，在这些操作状态中内燃发动机不能产生足够的热以将客舱加热到舒适的温度并为了提高能见度而清洁车窗。例如，在冷起动之后，发动机可能需要几分钟来产生足够的废热以对通过换热器的空气进行预热。此外，在低温环境状况期间，发动机可能花费额外的时间来预热。此外，将内燃机和电机两者作为推进源的混合动力动力传动系统可在发动机关闭的情况下运转持续延长的时间段。气候控制系统14包括辅助加热源，以独立于由发动机所提供的任何废热而对供应到客舱的空气快速加热。电辅助加热器24可被设置在换热器22下游的气候控制系统14中，以在空气进入车辆客舱12之前进一步对空气加热。加热的空气随后通过一个或更多个通风孔从气候控制系统排出。第一通风孔26与车辆挡风玻璃28相邻，以对玻璃进行除霜和/或除雾并增强驾驶员能见度。第二通风孔30可被布置并定向以将加热的空气导入到客舱的主体部分中，从而增强乘客的舒适度。在至少一个实施例中，辅助加热器24包括多个正温度系数(PTC)加热元件。加热元件可被分成多个组并且被布置为将加热的空气集中到期望的位置。在一个示例中，两个PTC加热器组专用于加热挡风玻璃，并且四个PTC加热器组专用于加热客舱的主体部分。PTC加热元件可以由在低温时具有低电阻值的陶瓷材料构成。当电压施加到冷的PTC元件上时，产生高电流并且电阻值随着温度升高而升高。当电流流经PTC元件时，因电力耗散而产生热直到达到了稳定状态并且电阻式PTC元件已达到了它们的工作温度为止。当接近稳态工作温度时，电阻急剧增大，以允许少得多的电流流动。在工作温度附近的电阻改变可以在仅几度的温度跨度内是显著的。如果电压保持恒定，则电流将在PTC元件达到热平衡时稳定在某一值。平衡温度的值取决于施加的电压、选择的材料以及热耗散的程度。为了增大热传递，陶瓷加热元件可被安装在铝散热器或铝网格上。PTC加热元件的稳态温度操作提供多个优点。最大表面温度消除了对于用于过温保护的单独组件的需要。稳态工作温度远低于热管理系统中的相邻组件的启动温度。因此，由于内部温度被限制而避免了与升高的温度相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆气候控制系统，包括：换热器，用于使用发动机的废热来对环境空气进行加热；多个正温度系数加热元件，用于对通过所述换热器的空气进行加热；控制器，被配置为：当车辆在没有发动机推进的情况下被驱动时，发出命令以在即将到来的发动机起动之前根据基于功率浪涌耗散时间的时间表来依次对所述多个正温度系数加热元件进行断电。

【技术特征摘要】
2015.10.27 US 14/923,9301.一种车辆气候控制系统，包括：换热器，用于使用发动机的废热来对环境空气进行加热；多个正温度系数加热元件，用于对通过所述换热器的空气进行加热；控制器，被配置为：当车辆在没有发动机推进的情况下被驱动时，发出命令以在即将到来的发动机起动之前根据基于功率浪涌耗散时间的时间表来依次对所述多个正温度系数加热元件进行断电。2.如权利要求1所述的车辆气候控制系统，其中，所述控制器还被配置为：响应于指示通过所述换热器的空气的温度大于温度阈值的信号，发出命令以对所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈菲兹·沙菲克·卡菲兹，柯克·佩布瑞，埃里克·迈克尔·拉德马赫，迈克尔·J·厄比，詹姆斯·C·罗林森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US