本公開涉及一種車輛熱管理系統(tǒng)及用于控制其的方法。

背景技術(shù)：

具有電動動力系統(tǒng)的車輛通過利用來自一個或多個電動牽引電機的電機扭矩驅(qū)動。牽引電機在電動汽車(EV)驅(qū)動模式下從可再充電儲能系統(tǒng)汲取電能，并且在裝配有內(nèi)燃發(fā)動機時可以利用發(fā)動機扭矩以及再生制動選擇性地使儲能系統(tǒng)再生。典型的儲能系統(tǒng)中的多排電池單元在EV驅(qū)動運行期間或在向車載電氣系統(tǒng)供電時會產(chǎn)生熱量。因此，熱管理系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)溫度，典型的熱管理系統(tǒng)包括各種冷卻液回路，冷卻液通過冷卻液回路經(jīng)由冷卻液泵循環(huán)。

傳統(tǒng)地，三通艙加熱器閥或CHV用作任何熱管理系統(tǒng)的一部分，以便控制去往以及來自艙加熱器芯的冷卻液流。另外，空氣通過管道系統(tǒng)在經(jīng)由電機驅(qū)動加熱器活板調(diào)節(jié)的水平上被引導(dǎo)穿過加熱器芯。在發(fā)動機冷卻液溫度維持相對較低時，例如，在延長EV驅(qū)動模式期間，混合動力及電池電動汽車同樣使用高壓電加熱器(HEH)提供必需的艙熱量以讓乘客感覺舒適。

通常，切換至第一位置時，CHV在稱為發(fā)動機連接模式的模式下將艙加熱器芯流體連接至發(fā)動機冷卻液回路，切換至第二位置時，CHV在發(fā)動機旁路模式下將發(fā)動機冷卻液回路旁路，且后一種模式通常用于管理發(fā)動機預(yù)熱過程。在發(fā)動機旁路模式下，發(fā)動機廢熱對于艙加熱來說并不容易獲得，以及/或者有充足的電能可以使HEH在較高輸出能力下運行，使得燃油消耗和車輛排放物最小化。另一發(fā)面，在發(fā)動機連接模式下，允許使用可用發(fā)動機廢熱，能夠僅僅使發(fā)動機或使發(fā)動機和HEH兩者 實現(xiàn)任何需要的艙加熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文公開了一種控制車輛熱管理系統(tǒng)中三通艙加熱器閥(CHV)的方法。該方法旨在提高以上大致描述的類型的混合動力熱管理系統(tǒng)的性能，例如，車輛中具有內(nèi)燃發(fā)動機作為動力系統(tǒng)的一部分。除了包括CHV，熱管理系統(tǒng)還包括冷卻液泵、艙加熱器芯、高壓電加熱器(HEH)、以及位于發(fā)動機的冷卻液出口、到HEH的冷卻液入口以及加熱器芯的空氣入口/出口側(cè)的溫度傳感器。該方法經(jīng)由控制器以這樣一種方式執(zhí)行：在從CHV的發(fā)動機連接位置與發(fā)動機旁路位置之間自動選擇時，謹慎地考慮發(fā)動機廢熱與HEH提供的熱量之間的能量平衡。

該方法旨在改進現(xiàn)有CHV控制的方法以及避免熱/冷空氣噴流現(xiàn)象。如本領(lǐng)域公知，這種現(xiàn)象指相對較熱或冷的空氣瞬時循環(huán)進入客艙。即，由于加熱器活板以相對較低的致動速度將空氣引導(dǎo)穿過艙加熱器芯，因此比當(dāng)前艙溫度較高或較低的空氣短時地通入到客艙。例如，在加熱器活板電機繼續(xù)調(diào)整加熱器活板位置期間，較熱發(fā)動機冷卻液繼續(xù)循環(huán)，可能在CHV向發(fā)動機連接位置移動時造成熱空氣噴流。加熱器活板的過度打開，即使是打開較短時間，也同樣可能造成循環(huán)空氣的過熱，使得熱/冷空氣噴流現(xiàn)象更為嚴重。

類似地，在HEH仍然對冷卻液加熱以及加熱器活板電機繼續(xù)調(diào)整加熱器活板位置期間，可能在EV驅(qū)動模式下CHV向發(fā)動機旁路位置移動時造成相對較冷的空氣噴流。加熱器活板的過度打開，即使是打開較短時間，也可能造成這種冷空氣噴流。因此，本方法及配套系統(tǒng)旨在幫助解決這種特定性能問題，同時還潛在地改進整體動力系統(tǒng)能量效率。

在一個特定實施例中，用于具有發(fā)動機的車輛的熱管理系統(tǒng)包括可用于將冷卻液循環(huán)的泵、與泵流體連通的高壓電加熱器(HEH)、與HEH的出口流體連通的加熱器芯、以及將空氣導(dǎo)向加熱器芯的鼓風(fēng)機。該系統(tǒng)還包括能響應(yīng)于位置控制信號的艙加熱器閥(CHV)，所述艙加熱器 閥(CHV)還具有阻止冷卻液流向發(fā)動機的發(fā)動機旁路位置以及引導(dǎo)冷卻液流向發(fā)動機的發(fā)動機連接位置。

另外，第一、第二、第三和第四溫度傳感器分別測量發(fā)動機的出口冷卻液溫度、HEH的入口冷卻液溫度、進入加熱器芯的空氣的入口溫度和來自加熱器芯的空氣的出口溫度。該系統(tǒng)的控制器與傳感器連通并且被編程用以計算目標冷卻液溫度作為入口空氣溫度、出口空氣溫度以及空氣和冷卻液的質(zhì)量流率的函數(shù)，還用以控制CHV，使得CHV僅在入口冷卻液溫度(ICT)與計算出的目標冷卻液溫度(TCT)的值相等時才在發(fā)動機旁路位置與發(fā)動機連接位置之間切換。這樣，在避免了上述空氣噴流問題的同時，控制器還平衡了艙加熱需求和發(fā)動機的廢熱利用。

對于上述的系統(tǒng)還公開了一種方法。該方法包括通過控制器分別從第一、第二、第三和第四溫度傳感器接收發(fā)動機出口冷卻劑溫度(ECT)、到高壓電加熱器入口冷卻劑溫度(ICT)、空氣進入加熱器芯的入口溫度和空氣從加熱器芯流出的出口溫度。該方法，還包括計算目標冷卻劑溫度(TCT)值作為接收的入口空氣溫度、出口空氣溫度、空氣和冷卻劑的質(zhì)量流率的函數(shù)，且，利用所述控制器控制CHV，僅當(dāng)入口冷卻劑溫度(ICT)等于計算出的目標冷卻劑溫度(TCT)的數(shù)值時，所述CHV在發(fā)動機旁路位置和發(fā)動機連接位置之間切換。

還公開了一種車輛，其包括內(nèi)燃機、通過發(fā)動機冷卻劑回路與發(fā)動機流體連通的散熱器和上述的熱量管理系統(tǒng)。

當(dāng)結(jié)合附圖時，通過以下詳細說明，本發(fā)明的上述特征及其他優(yōu)點和特征是顯而易見的。

附圖說明

圖1是具有混合動力熱量管理系統(tǒng)示例性車輛的一部分的示意圖，其包括艙加熱器閥(CHV)和編程控制如文中公開CHV位置的控制器。

圖2A和2B一起提供了描述用于控制如圖1所示CHV的示例方法的流程圖。

圖3A-D為描述該方法分別與其影響的冷卻劑溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、CHV位置控制和HEH供能方面的時間曲線圖。

具體實施方式

參見附圖，遍及所有圖中，其中類似的參考標號是指相同的結(jié)構(gòu)，示例車輛10示意性地在圖1中示出。該車輛10可以以不同的方式實施，例如，混合電動車輛、增程型電動車輛，或其他具有內(nèi)燃機24和配備艙加熱器閥(CHV)14的混合熱量管理系統(tǒng)12的如上述一般描述類型的車輛。該熱量管理系統(tǒng)12，包括控制器50，其被編程用以執(zhí)行方法100的步驟從而以最優(yōu)的方式控制發(fā)動機連接模式和發(fā)動機旁路模式之間CHV14的位置。

除了上述CHV14，該熱量管理系統(tǒng)12包括冷卻劑泵16、對于加熱該冷卻劑可操作的分別具有冷卻劑入口17和冷卻劑出口19的高壓電加熱器(HEH)18，和具有冷卻劑入口21和冷卻劑出口23的艙加熱器芯20。該泵16、高壓電加熱器18、加熱器芯20和CHV14經(jīng)由適當(dāng)?shù)牧黧w導(dǎo)管15，例如軟管、接頭等，互相流體連通。冷卻劑在冷卻機泵16的作用下進行循環(huán)通過從該高壓電加熱器18到該艙加熱器芯(HC)20，然后到兩個冷卻劑回路之一的CHV14，即發(fā)動機旁路回路30和發(fā)動機連接回路40。根據(jù)方法100的步驟，其一個示例在下面參見圖2A-B中的描述，該CHV14的位置是通過控制器50和經(jīng)由位置控制信號(箭頭11)的指示來確定的。該方法100在所述車輛10運行上的作用參見圖3A-D進一步的描述說明。

圖1中的該發(fā)動機連接回路40，包括發(fā)動機24、散熱器26和穩(wěn)壓罐28。在發(fā)動機連接模式中，在該冷卻劑從發(fā)動機連接位置中的CHV14排除后，該發(fā)動機24通過發(fā)動機冷卻劑入口24I接收冷卻劑。該發(fā)動機24的運行最終加熱冷卻劑并且通過流動路徑C，且根據(jù)需要，通過單獨的 流動路徑B進入穩(wěn)壓罐28，將其排放到散熱器26。該散熱器26可以同樣地通過流動路徑E將過量的冷卻劑排放到穩(wěn)壓罐28。從該穩(wěn)壓罐28的流出物通過流動路徑D傳送到該散熱器26。從散熱器26排出的冷卻劑通過流動路徑G再次進入該發(fā)動機24并且最終通過發(fā)動機冷卻劑出口24O排出，在此該排出的冷卻劑被吸回進入該冷卻劑泵16。

該CHV14可以構(gòu)造為三通閥，其具有兩個不同的控制位置：發(fā)動機連接位置和發(fā)動機旁路位置，每個位置都與上述兩種模式之一相對應(yīng)。在所述發(fā)動機連接模式中，該CHV14將從所述艙加熱器芯20流出的冷卻劑如流動箭頭F_L指出的運送至所述發(fā)動機24。在所述發(fā)動機旁路模式中，該CHV14通過響應(yīng)從所述控制器50接收位置控制信號(箭頭11)來改變其位置，以使得從所述CHV14流出的冷卻劑流出物在流動箭頭F_B的方向上傳送到所述冷卻劑泵16。在該加熱后的冷卻劑流入上述艙加熱器芯20前，在所述旁路回路30中流動的冷卻劑，隨后按需要被所述高壓電加熱器18所加熱。另外地，空氣(箭頭A)通過鼓風(fēng)機32進行循環(huán)并且通過空氣管道34穿過所述加熱器芯20，通過本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的加熱器活板38的位置控制，有選擇性地打開和關(guān)閉所述空氣管道34。

圖1中的所述控制器50可以實施為具有處理器(P)和存儲器(M)，例如足夠的有形的、非短暫性存儲器如只讀存儲器、閃速存儲器，和/或其他磁或光存儲介質(zhì)的數(shù)字計算機。所述控制器50，還包括足夠隨機存取存儲器、電擦除可編程只讀存儲器等。另外地，該控制器50，可以包括高速時鐘、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，和輸入/輸出電路和設(shè)備，以及適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路以提供功能完備的硬件和軟件控制設(shè)備。

此外，該控制器50在該CHV14的總控制中使用多條數(shù)據(jù)。例如，在該熱管理系統(tǒng)12內(nèi)各位置處測量溫度數(shù)據(jù)，該溫度數(shù)據(jù)包括通過第一溫度傳感器S1測量的發(fā)動機冷卻劑出口溫度(箭頭ECT)和來自第二溫度傳感器S2的HEH入口冷卻劑溫度(箭頭ICT)，以及來自相應(yīng)的第三溫度傳感 器S3和第四溫度傳感器S4的空氣入口和出口溫度(箭頭T_AI、T_AO)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速(箭頭N₂₄)可經(jīng)由發(fā)動機控制模塊(未示出)來報告或可經(jīng)由可選的轉(zhuǎn)速傳感器S5來測量。

該控制器50可編程地確定車輛10的推進系統(tǒng)是否是主動的，并且如果是的話，在進一步動作被允許之前以默認該發(fā)動機旁路模式為約1min或另一個合適的時間量。該控制器50的功能可使用本技術(shù)領(lǐng)域所知的狀態(tài)機器來實施或輔助。在該狀態(tài)機器的外部，如果關(guān)鍵循環(huán)內(nèi)位置請求的數(shù)量超過了校準的閾值，可選擇地利用定時器來監(jiān)視并最終地限制過度的位置請求。

在本公開設(shè)計的基礎(chǔ)上應(yīng)認識到，控制艙室加熱閥(例如圖1中的示例性CHV14)的傳統(tǒng)方法傾向于忽略或避免在發(fā)動機廢熱和任何提供給HEH的熱之間的能量平衡。這種省略可導(dǎo)致錯誤的閥門定位。例如，在圖1中的示例性設(shè)計和使用傳統(tǒng)控制方法中，當(dāng)廢熱能依然可用于該發(fā)動機連接回路40時該CHV14可被命令至該發(fā)動機旁路位置。類似地，當(dāng)該HEH18在其負載量處或附近運行時可選擇該發(fā)動機連接模式，由此使該HEH18有效地、不被期望地充當(dāng)發(fā)動機機體加熱器。因此，該方法100試圖改善這種定位方法，減少該CHV14的顫動/振蕩和相關(guān)磨損的實例，并避免上述其它地方注意的熱/冷噴流現(xiàn)象。

參照圖2A和2B，該方法100的執(zhí)行允許所計算的目標值用于圖1中該艙加熱器芯20的出口冷卻劑溫度，下文中稱其為目標冷卻劑溫度(TCT)，以使用實際的艙室加熱要求來進行判定，所計算的TCT值作為來自該空氣導(dǎo)管34的所需的排放空氣溫度，以及流經(jīng)或穿過該加熱器芯20的冷卻劑和空氣的質(zhì)量流率的函數(shù)。該TCT值連同來自該第一溫度傳感器S1的發(fā)動機出口冷卻劑溫度(圖1中的箭頭ECT)、來自該第二溫度傳感器S2的至該HEH18的入口冷卻劑溫度(圖1中的箭頭ICT)、冷卻劑和空氣的所計算或所測量的質(zhì)量流率，和該加熱器擋板38的已知或所測量的位置一起被使用以解決在來自該發(fā)動機24的廢熱能和來自該HEH18的可得到的電能之間的能量平衡。

圖2A描述了根據(jù)經(jīng)由圖2B中的步驟所描述的相對作用，從發(fā)動機旁路 位置運動至發(fā)動機連接位置的控制過程。因此，圖2A和2B描述了同一方法100的不同部分，例如，圖2A和圖2B中的方法部分100A和100B描述了單個方法100。從步驟S102開始，圖1中的控制器50通過位置開關(guān)控制信號(圖1中的箭頭11)的傳輸命令對發(fā)動機旁路(BP)模式進行改變。然后，該方法100進行步驟S104，其中該控制器50接收或以其它方式確定用于一組預(yù)定的優(yōu)先條件單獨地或共同地表示將該CHV14傳輸至發(fā)動機連接位置的需要的值或狀態(tài)。非限制性示例性條件可包括：在該HEH18中或該系統(tǒng)20另外的電組件中所檢測的電故障、諸如經(jīng)由乘客的選擇模式且在其中艙室氣候控制優(yōu)先于傳動系統(tǒng)能量效率的預(yù)定的優(yōu)先氣候控制模式、該CHV14的周期的閾值數(shù)、或諸如此類。當(dāng)已經(jīng)確定這些值時該方法100進行步驟S106。

在步驟S106中，該控制器50隨后確定來自步驟S104的值是否滿足預(yù)定的優(yōu)先條件，例如通過將該值與校準閾值或預(yù)期結(jié)果進行比較。如果這些條件滿足時該方法100在步驟S124處繼續(xù)執(zhí)行發(fā)動機連接(L)模式。否則，該控制器50進行步驟S108同時保持在發(fā)動機旁路模式。

步驟S108經(jīng)由該控制器50進行計算該加熱器芯20的目標出口冷卻劑溫度值(即，TCT值)。下述公式可以用于解決目標值(TCT)：

$TCT=(T_{IA}+\frac{T_{OA}-T_{IA}}{\mathrm{\ϵ}})-\frac{\left(\stackrel{\·}{m}{c}_p\right)a}{\left(\stackrel{\·}{m}{c}_p\right)c}(T_{OA}-T_{IA})$

其中T_IA和T_OA分別為來自第三傳感器S3和第四傳感器S4的所測量的入口和出口空氣溫度，ε是該加熱器芯20的已知的效率，是空氣(a)或冷卻劑(c)的質(zhì)量流率，且是熱容率?？諝獾馁|(zhì)量流率可通過直接測量確定，例如，使用流量計，或其可更通常地按本領(lǐng)域已知的加熱器擋板位置和圖1中的鼓風(fēng)機32的所測量或所報告的速度的函數(shù)計算。當(dāng)該控制器50完成計算TCT值時該方法100進行步驟S110。

步驟S110包括將來自步驟S108的TCT值與HEH入口冷卻劑溫度(圖1的箭頭ICT)進行比較。在發(fā)動機旁路模式中，CHV14的位置通過繞過發(fā)動機24有效地閉合了加熱器芯20上的回路。加熱器芯20的冷卻劑出口因 此被連接至如圖1所示的HEH18的冷卻劑入口。因此，HEH入口冷卻劑溫度(ICT)有效地等于加熱器芯20的冷卻劑出口溫度，其中控制器50配置成控制ICT使得其在發(fā)動機旁路模式期間密切地配合所計算出的TCT值，如共同觀看圖3A和3C可以看出。如果所計算出的TCT值未超過步驟S110的HEH入口冷卻劑溫度(ICT)，則執(zhí)行步驟S112。如果所計算出的TCT值超過ICT值則以備選方式執(zhí)行步驟S114，這指示經(jīng)由HEH18的冷卻劑加熱需求。

在步驟S112，控制器50確定通過第一溫度傳感器S1測量的發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)是否小于所計算出的TCT值。如果是，控制器50返回步驟S102并保持在發(fā)動機旁路模式。否則，控制器50前進到步驟S124并轉(zhuǎn)換到發(fā)動機連接模式。

步驟S114包括確定發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)是否超過所計算出的TCT值。如果是，控制器50前進到步驟S124并轉(zhuǎn)換到發(fā)動機連接模式。否則，由于這種結(jié)果指示發(fā)動機廢熱不能滿足車廂加熱，控制器50前進到步驟S116。

在步驟S116，控制器50確定發(fā)動機出口冷卻劑溫度(ECT)是否超過加熱器芯20的入口冷卻劑溫度(ICT)。如果不是，方法100重復(fù)步驟S102。然而，當(dāng)ECT超過ICT時，方法100前進到步驟S118。

在步驟118，控制器50確定預(yù)定加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)優(yōu)先模式是否已經(jīng)被命令，例如，如圖2A中示出為CM＝CD的舒適模式。如上所述的這種模式可以由乘客在一些車輛設(shè)計中使用以要求優(yōu)先于燃料經(jīng)濟性的乘客舒適性或者風(fēng)扇速度。如果沒有選擇這種模式，則方法100前進到步驟S120。如果選擇這種模式，則以備選方式執(zhí)行步驟S122。

步驟S120包括將發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)與HEH入口冷卻劑溫度(ICT)進行比較以確定在校準持續(xù)時間(t_CAL)內(nèi)ECT值是否超過ICT值一個校準量(CAL)。如果是，則步驟100前進到步驟S124。否則，重復(fù)步驟S102，且該系統(tǒng)保持在發(fā)動機旁路模式。

步驟S122包括將發(fā)動機轉(zhuǎn)速(圖1的箭頭N₂₄)與校準的臨界發(fā)動機轉(zhuǎn) 速(N_CAL)(例如約500RPM-700RPM)進行比較。熱管理系統(tǒng)20以發(fā)動機轉(zhuǎn)速(箭頭N₂₄)未超過該閾值一樣長的時間保持在發(fā)動機旁路模式。當(dāng)在方法100的該點上，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過所校準的閾值時，執(zhí)行步驟S124以轉(zhuǎn)換到發(fā)動機連接模式。

圖2B描述了用于將發(fā)動機連接模式轉(zhuǎn)換到發(fā)動機旁路模式的各步驟。發(fā)動機連接模式將圖1的發(fā)動機冷卻劑出口24O連接至HEH18，且因此通過溫度傳感器S2測量的ICT值可以基本上等于發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)。當(dāng)發(fā)動機24保持連接到加熱器芯20時，HEH操作是暫時性的。然而，控制器50仍確保HEH18的電能輸出不會流至發(fā)動機連接回路(箭頭40)。

如果發(fā)動機24未加熱，即，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速(箭頭N₂₄)保持在校準的閾值(N_CAL)之下預(yù)定的持續(xù)時間，例如10秒，且如果所計算出的TCT超過發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)或HEH18的所測量的出口冷卻劑溫度(箭頭ICT)，則發(fā)動機旁路位置由控制器50指揮以避免從HEH18放熱進入發(fā)動機24，且還加速艙室加熱。另一方面，如果所計算出的TCT值超過發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)或HEH18的入口冷卻劑溫度(箭頭ICT)且發(fā)動機24被加熱，則HEH18的操作可以采用發(fā)動機廢熱以串聯(lián)控制以便加速車廂加熱。當(dāng)所計算出的TCT未超過HEH18的所測量的冷卻劑入口溫度(箭頭ICT)以便節(jié)省能量時，可以終止HEH18的控制。

步驟S124包括將圖1的CHV14放置到發(fā)動機連接位置(圖2B中，對于“連接位置”縮寫為(14)＝LP)，例如，經(jīng)由將相應(yīng)的開關(guān)控制信號(箭頭11)輸送到CHV14來進行放置。一旦已經(jīng)轉(zhuǎn)換了CHV14的位置，方法100前進到步驟S126，其中控制器50在與圖2A的步驟S104類似的步驟中接收各優(yōu)先狀態(tài)的值。如果在步驟S128連接(L)狀態(tài)保證保持在發(fā)動機連接模式，則控制器50重復(fù)步驟S124。否則，步驟100前進到步驟S130。

在步驟S130，控制器50計算如上步驟S108中所述的目標出口冷卻劑溫度(TCT)，然后前進到步驟S132，其中控制器50接下來確定HEH18是否已經(jīng)以負載量的校準百分比(CAL％)操作校準量的時間(t_CAL2)。如果HEH18的繁重作業(yè)(例如，超出預(yù)定閾值的百分比功率負載，比如75- 85％)被探測和觀察足夠的持續(xù)時間，例如2分鐘，這促使從發(fā)動機連接模式到發(fā)動機旁路模式的CHV14的保守移動。如果是，方法100前進到步驟S102，其中CHV14轉(zhuǎn)換到發(fā)動機旁路位置。否則，步驟100前進到步驟S134。

在步驟S134，將所計算出的TCT值與發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)進行比較。如果所計算出的TCT超過發(fā)動機出口冷卻劑溫度(ECT)且步驟S136以備選方式執(zhí)行，則執(zhí)行步驟S124。換句話說，當(dāng)處于發(fā)動機連接模式時，如果TCT小于發(fā)動機出口冷卻劑溫度，則控制器50意識到發(fā)動機廢熱足夠用于車廂加熱目的。

步驟S136需要將發(fā)動機轉(zhuǎn)速(箭頭N₂₄)與類似于圖2A的步驟S120的步驟中的轉(zhuǎn)速和時間閾值(N_CAL、t_CAL3)進行比較。如果發(fā)動機24仍在預(yù)熱，例如，以校準量的時間保持在轉(zhuǎn)速閾值以下，則執(zhí)行步驟S124，即，該系統(tǒng)保持在發(fā)動機聯(lián)桿模式。以備選方式執(zhí)行步驟S138。因此，如果在步驟S134，TCT超過發(fā)動機出口冷卻劑溫度(ECT)且在步驟S136發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對高，則控制器50作出其最有效地保持在發(fā)動機連接模式的決定。

在步驟S138，圖1的控制器50命令CHV14轉(zhuǎn)換到發(fā)動機旁路位置(對“旁路”簡稱為圖2B中的“BP”)，再次經(jīng)由開關(guān)控制信號(箭頭11)至CHV14的傳輸。此后方法100返回步驟S102。

圖3A-D是選擇性地示出方法100對圖1中示出的車輛10的各種部件的性能的影響的時間曲線圖。圖3A包括描述冷卻劑溫度效應(yīng)的一組跡線60，其中冷卻劑溫度TC繪制在垂直軸上，圖3A-D中的每一個的時間(t)繪制在水平軸上。跡線62是計算出的TCT，其是如前所述計算的目標冷卻劑溫度值。跡線64是發(fā)動機出口冷卻劑溫度(ECT)，而跡線66和68分別描述方法100每次控制的ICT值以及使用傳統(tǒng)方法確定的ICT值。在區(qū)域65，跡線66和68之間的間隙指示冷卻劑通過HEH18未充分加熱，直至跡線64(ECT)匹配跡線68所經(jīng)歷的擴展延遲，即，傳統(tǒng)的ICT值。特別地，從圖3A和3C可以看出，當(dāng)入口冷卻劑溫度(ICT )等于所計算出的目標冷卻劑溫度(TCT)值以消除熱噴流空氣現(xiàn)象時，CHV14從發(fā)動機旁路位置切換到發(fā)動機連接位置。

圖3B描繪了垂直軸上的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(N₂₄)，其中跡線76為使用方法100所經(jīng)歷的RPM中的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，跡線78代表使用傳統(tǒng)方式的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。區(qū)域75示出了在初始預(yù)熱HEH18后，一旦將CHV位置改變成發(fā)動機連接，發(fā)動機24可以更有力地運行，即超過標稱轉(zhuǎn)速，以便增強任何機載高壓能量存儲系統(tǒng)的充電狀態(tài)，同時維持冷卻劑溫度。由于所需熱量是在低速操作期間從HEH18獲得的，區(qū)域77指示高SOC和改良的閉環(huán)控制允許延長的發(fā)動機停車持續(xù)時間。區(qū)域79示出了相對于常規(guī)方法的潛在益處，其中發(fā)動機24在上坡驅(qū)動期間空轉(zhuǎn)。在方法100就位以及SOC在平衡水平的情況下，當(dāng)車輛10滑行時，發(fā)動機24可以接通，而車輛10加速并關(guān)閉，其中該決定作為發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT)的函數(shù)進行。在此情況下，HEH18的操作可以控制以便滿足任何車廂的加熱需求且來自HEH18的電能不會流入發(fā)動機組。

圖3C描繪了傳統(tǒng)CHV控制方法(跡線88)和方法100(跡線86)的位置控制的差異。當(dāng)HEH18采用有限的功率輸出運行時，跡線88將CHV保持在發(fā)動機連接模式。然而，本方法100認識到HEH18運行的發(fā)動機連接位置可導(dǎo)致HEH18加熱發(fā)動機組，而不是車廂加熱。當(dāng)發(fā)動機24運行時，方法100通過使用發(fā)動機連接模式改變該途徑，且當(dāng)充電狀態(tài)(SOC)充分高時，其改變與發(fā)動機旁路協(xié)作的HEH18，從而允許發(fā)動機24保持停車較長的持續(xù)時間。

圖3D描述了HEH18的功率輸出負載量。跡線96代表與使用傳統(tǒng)方法(跡線98)進行了比較的方法100下的來自HEH18的可用功率。區(qū)域95指示采用關(guān)閉的發(fā)動機24和打開的HEH18進行驅(qū)動的狀態(tài)允許利用在發(fā)動機24初始預(yù)熱期間累積的一些高壓電荷。

如上所述的方法100因此確保了每當(dāng)發(fā)動機出口冷卻劑溫度(箭頭ECT)落入所測定ICT的可接受范圍內(nèi)(例如，在約±5％內(nèi))時，某些類型的混合式車輛中的車廂加熱需要被快速修復(fù)，且CHV14的位置以最佳的方式從發(fā)動機旁路位置改變成發(fā)動機連接位置。這基本上避免了在加熱器 芯18處的冷卻劑溫度的任何較大改變，且作為結(jié)果，任何不希望的空氣的熱/冷噴流從圖1的空氣導(dǎo)管34中噴出。因此，當(dāng)在CHV14的發(fā)動機連接位置和發(fā)動機旁路位置之間進行自動選擇時，發(fā)動機廢熱和HEH提供的熱是精細平衡的。

雖然已經(jīng)詳細描述了實施目前的公開系統(tǒng)和方法的優(yōu)選模式，但本發(fā)明所涉及的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士應(yīng)知道，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可存在各種可替換的設(shè)計和實施例。