CN102768551B - 多个设备的热控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多个设备的热控制。提供了用于利用元件热控制***内多个设备的方法和***。如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就由处理器根据第一控制策略来控制所述元件。如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就由处理器根据第二控制策略来控制所述元件。

Description

多个设备的热控制
技术领域
本公开主要涉及热控制，并且更具体地涉及用于例如车辆内多个设备热控制的方法和***。
背景技术
汽车、各种其他车辆以及各种其他***都包括需要热控制的设备。例如，混合动力车通常包括可能需要利用例如风扇的元件进行热控制的高压蓄电池、逆变器和辅助电源模块(APM)。在其中由公共元件控制多个设备这样的情况下，该元件经常要基于最需要进行热控制的设备例如在特定时间点最需要冷却的设备来进行控制。但是，这样的现有控制策略并非总是可以为这多个设备提供最优的热控制。
因此，希望提供例如用在混合动力车辆中的改进的方法以利用单个元件例如风扇来控制多个设备。还希望提供例如用在混合动力车辆中的改进的程序产品和***以利用单个元件例如风扇来控制多个设备。而且，本发明其他的期望特征和特性可以根据结合附图理解的以下的详细说明和所附权利要求以及上述的技术领域和背景技术而变得易于理解。
发明内容
根据一个示范性实施例，提供了一种用于利用元件热控制***内多个设备的方法。所述方法包括以下步骤：如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就由处理器根据第一控制策略来控制所述元件；并且如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就由处理器根据第二控制策略来控制所述元件。
根据另一个示范性实施例，提供了一种用于利用元件热控制***内多个设备的程序产品。所述程序产品包括程序和非瞬时性的计算机可读取存储介质。所述程序被设置为：如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。非瞬时性的计算机可读取存储介质存储所述程序。
根据再一个示范性实施例，提供了一种用于利用元件热控制第二***内多个设备的***。所述***包括第一传感器、第二传感器和处理器。第一传感器被设置用于测量多个设备中第一设备的温度。第二传感器被设置用于测量多个设备中第二设备的温度。第三传感器被设置用于测量第二***的入口温度。处理器被联接至第一传感器、第二传感器和第三传感器。处理器被设置为：如果第一设备的温度处于第一范围内，第二设备的温度处于第二范围内且入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
本发明还提供了如下方案：
方案1. 一种用于利用元件热控制***内多个设备的方法，所述方法包括以下步骤：
如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就由处理器根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就由处理器根据第二控制策略来控制所述元件。
方案2. 如方案1所述的方法，其中：
根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件，也就是(a)第一设备的温度大于第一预定阈值，(b)入口温度大于第二预定阈值，(c)入口温度大于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案3. 如方案1所述的方法，其中：
根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件(a)-(e)，也就是(a)第一设备的温度小于第一预定阈值，(b)入口温度小于第二预定阈值，(c)入口温度小于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案4. 如方案1所述的方法，其中：
所述元件包括风扇；
第一控制策略将风扇的速度调节为第一速率；并且
第二控制策略将风扇的速度调节为大于第一速率的第二速率。
方案5. 如方案1所述的方法，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；并且
第二设备包括混合动力车辆中的电力电子设备。
方案6. 如方案1所述的方法，其中：
所述多个设备进一步包括第三设备；
根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件(a)-(c)，也就是(a)第一设备的温度处于第一范围内，(b)第二设备的温度处于第二范围内或者第三设备的温度处于第四范围内，以及(c)***的入口温度处于第三范围内都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(c)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案7. 如方案6所述的方法，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
所述元件包括风扇；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；
第二设备包括混合动力车辆中的逆变器；并且
第三设备包括混合动力车辆中的辅助电源模块。
方案8. 一种用于利用元件热控制***内多个设备的程序产品，所述程序产品包括：
程序，被设置为：
如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件；以及
存储所述程序的非瞬时性计算机可读取存储介质。
方案9. 如方案8所述的程序产品，其中所述程序进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件，也就是(a)第一设备的温度大于第一预定阈值，(b)入口温度大于第二预定阈值，(c)入口温度大于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案10. 如方案8所述的程序产品，其中所述程序进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(e)，也就是(a)第一设备的温度小于第一预定阈值，(b)入口温度小于第二预定阈值，(c)入口温度小于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案11. 如方案8所述的程序产品，其中：
所述元件包括风扇；
第一控制策略将风扇的速度调节为第一速率；并且
第二控制策略将风扇的速度调节为大于第一速率的第二速率。
方案12. 如方案8所述的程序产品，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；并且
第二设备包括混合动力车辆中的电力电子设备。
方案13. 如方案8所述的程序产品，其中所述多个设备进一步包括第三设备，并且所述程序进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(c)，也就是(a)第一设备的温度处于第一范围内，(b)第二设备的温度处于第二范围内或者第三设备的温度处于第四范围内，以及(c)***的入口温度处于第三范围内都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(c)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案14. 如方案13所述的程序产品，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
所述元件包括风扇；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；
第二设备包括混合动力车辆中的逆变器；并且
第三设备包括混合动力车辆中的辅助电源模块。
方案15. 一种用于利用元件热控制第二***内多个设备的***，所述***包括：
第一传感器，被设置用于测量多个设备中第一设备的温度；
第二传感器，被设置用于测量多个设备中第二设备的温度；
第三传感器，被设置用于测量第二***的入口温度；以及
被联接至第一传感器、第二传感器和第三传感器的处理器，所述处理器被设置为：
如果第一设备的温度处于第一范围内，第二设备的温度处于第二范围内且入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案16. 如方案15所述的***，其中所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件，也就是(a)第一设备的温度大于第一预定阈值，(b)入口温度大于第二预定阈值，(c)入口温度大于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案17. 如方案15所述的***，其中所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(e)，也就是(a)第一设备的温度小于第一预定阈值，(b)入口温度小于第二预定阈值，(c)入口温度小于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案18. 如方案15所述的***，其中：
所述元件包括风扇；
第一控制策略将风扇的速度调节为第一速率；并且
第二控制策略将风扇的速度调节为大于第一速率的第二速率。
方案19. 如方案15所述的***，其中所述多个设备进一步包括第三设备，并且所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(c)，也就是(a)第一设备的温度处于第一范围内，(b)第二设备的温度处于第二范围内或者第三设备的温度处于第四范围内，以及(c)第二***的入口温度处于第三范围内都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(c)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
方案20. 如方案19所述的***，其中：
所述第二***被设置在混合动力车辆内；
所述元件包括风扇；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；
第二设备包括混合动力车辆中的逆变器；并且
第三设备包括混合动力车辆中的辅助电源模块。
附图说明
以下结合所附的附图来介绍本公开，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据示范性实施例的用于例如车辆譬如汽车的热控制多个设备的***的功能性方块图；
图2是根据示范性实施例的用于热控制多个设备并且可以与图1中的***结合使用的过程流程图；
图3是根据示范性实施例的图2中过程的子过程流程图，包括用于处理图2中各种***温度值并且也能与图1中的***结合使用的子过程；
图4是根据示范性实施例的用于确定图2和图3中过程所用的热控制策略的示范性温度范围的曲线表示；以及
图5是根据示范性实施例的用于图2和图3中过程的热控制策略所得到的热控制效果的曲线表示。
具体实施方式
以下的详细说明本质上仅仅是示范性的而并不是为了限制本公开或者其应用和用途。而且，并不意味着要受到先前背景技术或以下具体实施方式中给出的任何理论的约束。
图1是***100的功能性方块图。根据示范性实施例，***100包括热控制***并且被设置为利用元件104来热控制第二***102内的多个设备106。具体地，***100根据包括入口温度和多个设备106的温度在内的各种条件，利用不同的控制策略来以不同的水平操作元件104。***100由此基于这些条件按照不同的策略利用单个元件104来热控制多个设备。
***100、多个设备106、元件104和/或第二***102也可以是单一(例如较大型)***的一部分。在某些实施例中，***100用于在车辆中使用。在某些实施例中，车辆包括汽车例如轿车、运动型多用途车、厢式货车或卡车。在一个优选实施例中，***100用于在混合动力车中使用。但是，***100也可以在各种其他类型的车辆以及各种其他类型的***和设备中使用。
元件104包括可用于通过例如加热和冷却来热控制设备106温度的热控制元件。在一个优选实施例中，元件104包括风扇。如图1所示，设备106包括第一设备108与一个或多个附加设备109。在将***100用于混合动力车辆的一个优选实施例中，第一设备108包括用于混合动力车的高压蓄电池，而附加设备109包括用于混合动力车的一个或多个电力电子设备。在一个优选实施例中，附加设备109包括两种电力电子设备也就是逆变器110和辅助电源模块(APM)112。附加设备109的数量可以改变，正如图1的***100,102中各种其他部件的数量也可以改变一样。
***100被联接至元件104和设备106。***100包括传感器120和控制器122。传感器120被联接至设备106和控制器122。传感器120优选地包括多个温度传感器。具体地，在一个优选实施例中，传感器120包括入口气温传感器124和各种附加的温度传感器126。入口气温传感器124测量***102的入口气温，并且将表示这种测量值和/或与其相关信息的信号提供给控制器122进行处理。附加的温度传感器126优选地包括第一设备温度传感器128以及一个或多个附加的设备温度传感器129。附加的温度传感器126测量设备106的温度并将表示这种测量值和/或与其相关信息的信号提供给控制器122进行处理。
在将***100用于混合动力车辆内的一个优选实施例中，附加的温度传感器126包括测量蓄电池108温度的蓄电池温度传感器128以及测量电力电子设备109温度的一个或多个电力电子设备传感器129。还是在一个这样的实施例中，电力电子设备传感器129包括测量逆变器110温度的逆变器温度传感器130和测量APM 112温度的APM传感器132。每一个传感器120都将其相应的测量值和/或与其相关的信息提供给控制器122进行处理。电力电子设备传感器129、传感器120和/或其他部件的数量可以改变。
控制器122被联接至传感器120和元件104。控制器122从传感器120接收测量值，包括入口温度和各种设备106的温度。控制器122处理这些温度值并通过操作元件104来热控制设备106的温度。控制器122按照不同的控制策略操作元件104，由此基于各种温度值及对其的处理来得到设备106的不同温度。控制器122优选地根据以下进一步介绍的图2-5中的过程200中的步骤以及各个步骤、子过程和与其相关的曲线表示来实现这些功能。
如图1中所示，控制器122包括计算机***140。在某些实施例中，控制器122还可以包括传感器120中的一个或多个和/或一个或多个其他设备。另外，应该意识到控制器122可以在其他方面不同于图1中所示的实施例，例如控制器122可以联接至或者可以采取其他方式利用一种或多个远程计算机***和/或其他的控制***。
在图示的实施例中，计算机***140被联接至每一个传感器120。计算机***140执行控制器122的例如在接收来自各种传感器120的信号或信息，处理这些信号或信息，以及热控制设备106方面的功能。在优选的实施例中，这些或其它功能根据以下进一步介绍的图2-5中的过程200中的步骤以及各个步骤、子过程和与其相关的曲线表示来实施。
在图示的实施例中，计算机***140包括处理器142、内存144、接口148、存储设备150和总线146。处理器142执行计算机***140和控制器122的计算和控制功能，并且可以包括任意类型的处理器或者多个处理器，单一集成电路例如微处理器，或者协同工作以实现处理单元功能的任意合适数量的集成电路设备和/或电路板。在工作期间，处理器142执行内存144内包含的一种或多个程序152，并由此对控制器122和计算机***140的常规操作进行控制，优选地是在执行本文所述过程中的步骤例如以下进一步介绍的图2-5中的过程200中的步骤以及各个步骤、子过程和与其相关的曲线表示方面。
内存144可以是任意类型的合适内存。这可以包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)例如SDRAM，各种类型的静态RAM(SRAM)和各种类型的非易失性存储器(PROM,EPROM和闪存)。总线146用于在计算机***140的不同部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。在优选的实施例中，内存144存储上述程序152以及一个或多个存储值154、查询表156和/或用于在热控制设备106时使用的控制策略158。在某些示例中，内存144位于和/或与处理器142共同位于同一计算机芯片上。
接口148允许例如从***驱动器和/或另一个计算机***向计算机***140通信，并且可以用任意合适的方法和装置实施。接口可以包括与其他***或部件通信的一个或多个网络接口。接口148还可以包括与技术人员通信的一个或多个网络接口，和/或用于连接至存储装置例如存储设备150的一个或多个存储接口。
存储设备150可以是任意合适类型的存储装置，包括直接存取存储设备例如硬盘驱动器、闪存***、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示范性实施例中，存储设备150包括程序产品，内存144可以从中接收执行本公开一种或多个过程的一个或多个实施例的程序152，例如以下进一步介绍的图2-5中的过程200以及各个步骤、子过程和与其相关的曲线表示。在另一个示范性实施例中，程序产品可以例如像下文中所述的那样直接存储在内存144和/或磁盘(例如磁盘160)中或者以其他方式由其存取。
总线146可以是任意合适的连接计算机***和部件的物理或逻辑装置。这包括但不限于直接的硬接线连接、光纤、红外和无线总线技术。在运行期间，程序152存储在内存144中并且由处理器142执行。
应该意识到尽管是在全功能计算机***的背景下介绍了该示范性实施例，但是本领域技术人员应该认识到本公开的机制能够以程序产品的方式分送，该程序产品带有用于存储程序及其指令以及实现其分送的一种或多个类型的非瞬时性计算机可读取信号承载介质，例如承载该程序以及包含存储在其中的用于使计算机处理器（例如处理器142）执行和运行该程序的计算机指令的非瞬时性计算机可读取介质。这样的程序产品可以采用多个形式，并且无论用于实现该分送的计算机可读取信号承载介质的特定类型如何，本公开都可以同样地应用。信号承载介质的示例包括：可记录介质例如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘以及传输介质例如数字和模拟通信连接。类似地应该意识到计算机***140也可以在其他方面不同于图1中所示的实施例，例如计算机***140可以联接至或者可以采取其他方式利用一种或多个远程计算机***和/或其他的控制***。
图2是根据示范性实施例用于热控制多个设备的过程200的流程图。该过程使用不同的控制策略以根据包括入口温度和各种设备温度在内的各种条件来热控制不同的设备。根据示范性实施例，过程200优选地可以与图1中的***100,102、图1中的元件104、图1中的设备106、图1中的控制器122和图1中的计算机***140结合使用。
如图2所示，过程200包括测量或者获取入口温度的步骤(步骤202)。入口温度优选地包括具有要被热控制的设备的***的入口气温。入口温度优选地包括图1中***102的入口温度，例如在***入口(图1中未示出)和图1中的元件104之间确定的温度。入口温度优选地由图1中的入口气温传感器124测量并且提供给控制器122，优选地提供给其中的处理器142进行处理。
还要测量或者获取多个设备的温度(步骤204)。具体地，图1中设备106的温度优选地由图1中附加的温度传感器126测量并且提供给控制器122，最优选地是提供给其中的处理器142进行处理。在优选的实施例中，作为步骤204的一部分，测量或者获取图1中第一设备108的温度(步骤206)以及图1中的一种或多个附加设备109的温度(步骤208)。在步骤206期间，图1中第一设备108的温度优选地由图1中的传感器128测量并且提供给控制器122，最优选地是提供给其中的处理器142进行处理。在步骤208期间，图1中的一种或多个附加设备109的温度优选地由图1中的传感器129测量并且提供给控制器122，最优选地是提供给其中的处理器142进行处理。
具体地，在将过程200用于混合动力车辆的一个优选实施例中，在步骤206期间，图1中蓄电池108的温度由图1中的蓄电池温度传感器108测量并且提供给控制器122，优选地提供给其中的处理器142进行处理。还是在一个这样的优选实施例中，在步骤208期间，图1中的一种或多个电力电子设备109的温度由图1中的传感器129测量并且提供给控制器122，优选地提供给其中的处理器142进行处理。在一个这样的实施例中，在步骤208期间，图1中逆变器110和APM 112的温度分别由图1中的传感器130和132测量，并且提供给控制器122，优选地提供给其中的处理器142以在步骤208的相应子步骤210和212中进行处理。
对步骤202中的入口温度是否处于预定范围内进行判定(步骤214)。步骤214优选地包括判定入口温度是否处于由替换控制策略代替根据传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的取值范围内。该判定优选地由控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
如果在步骤214中做出的判定是入口温度处于其预定范围内，那么就对步骤206中的第一设备温度是否处于预定范围内进行判定(步骤216)。步骤216优选地包括判定第一设备温度是否处于由替换控制策略代替使用传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的取值范围内。具体地，在将过程200用于混合动力车辆的一个优选实施例中，步骤216包括判定图1中蓄电池108的温度是否处于由替换控制策略代替使用传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的取值范围内。该判定优选地由控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
如果在步骤216中做出的判定是第一设备的温度处于其预定范围内，那么就对步骤208中的一种或多个附加设备的温度是否处于其预定范围内进行判定(步骤218)。步骤218优选地包括判定步骤208中是否有至少一个附加设备温度处于由替换控制策略代替使用传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的相应取值范围内。具体地，在将过程200用于混合动力车辆的一个优选实施例中，步骤218包括判定(a)图1中逆变器110的温度是否处于由替换控制策略代替使用传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的取值范围内；或者(b)图1中APM 112的温度是否处于由替换控制策略代替使用传统控制策略来热控制图1中的设备106方为最优的取值范围内。如果满足了上述条件(a)或(b)中的任何一条或者两条都满足，那么优选地就满足了用于步骤218也就是相对于图1中的一种或多个电力电子设备109的标准。该判定优选地由控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
如果在步骤218中做出的判定是至少一个附加设备的温度处于其用于替换控制的相应范围内，那么就采用替换的控制策略(步骤220)。具体地，在步骤220期间，图1中的控制器122以与在正常或标准条件下不同的方式热控制设备106温度的方式来操作图1中的元件104。优选地，在步骤220期间，图1中的控制器122与以下结合步骤222介绍的标准控制策略相比以较小的量(最优选地是以较慢的速度)来操作元件104。步骤220中替换控制策略的步骤优选地存储在图1的内存144中作为图1中的控制策略158之一。步骤220中的替换控制策略也可以使用图1中存储在内存144中的例如与图1中元件104的操作相关的一个或多个查询表156。
替换控制策略允许附加设备109的温度调节(例如冷却)，同时减少或者最小化对图1中第一设备108的任何不必要的温度调节。具体地，在将过程200用于混合动力车辆的一个优选实施例中，替换控制策略实现了图1中风扇104的调制(优选为减量)调节，目的是为了给图1中的电力电子设备109(优选为图1中的逆变器110和APM 112)提供所需的热控制(优选为冷却)，同时减少或者最小化对图1中蓄电池108的不需要的温度调节(加热)。
相反，如果在步骤214-218中任一个中做出的判定是不满足步骤214,216或步骤218中的任何一项条件(具体地是入口温度不在其相应范围内，第一设备的温度不在其相应范围内，或者是所有附加设备的温度都不在其相应范围内)，那么就采用标准控制策略(步骤222)。具体地，在步骤222期间，图1中的控制器122以用典型或标准方式热控制设备106温度的方式来操作图1中的元件104。优选地，在步骤222期间，图1中的控制器122与以上结合步骤220介绍的替换控制策略相比以较大的量(最优选地是以较快的速度)来操作元件104。在一个这样的实施例中，标准控制策略根据由图1中任一设备106规定的元件104的最大请求速度来操作元件104。步骤222中标准控制策略的步骤优选地存储在图1的内存144中作为图1中的控制策略158之一。步骤222中的标准控制策略也可以使用图1中存储在内存144中的例如与图1中元件104的操作相关的一个或多个查询表156。
如图2所示，组合的步骤214-222也被称为组合步骤或子过程225。子过程225涉及处理步骤202-212中的各种温度值并根据这些温度值实施热控制策略。
现转至图3，提供了用于图2中子过程225的示范性实施例的流程图。如图3所示，子过程225包括判定图2的步骤208中是否有至少一个附加设备温度大于预定阈值的步骤(步骤302)。步骤302中的预定阈值优选地表示高于该温度时可应用设备可能就需要冷却的温度。该预定阈值优选地存储在图1的内存144中作为图1中的存储值154之一。步骤302中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤302期间对图1中是否有至少一个电力电子设备109的温度大于相应的电力电子设备温度阈值进行判定。具体地，在一个这样的优选实施例中，在步骤302期间对(a)图1中逆变器110的温度是否大于逆变器温度阈值或者(b)图1中APM 112的温度是否大于APM温度阈值进行判定。在该实施例中，如果满足了上述条件(a)或(b)中的任何一条或者两条都满足，那么就认为是满足了步骤302中的条件。在一个这样的实施例中，逆变器温度阈值和APM温度阈值都约等于六十摄氏度(60℃)。但这是可以改变的。
如果在步骤302中做出的判定是图2的步骤208中没有任何附加设备的温度大于相应的预定阈值，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤302中做出的判定是图2的步骤208中至少有一个附加设备的温度大于其相应的预定阈值，那么过程就如下所述地改为前进至步骤304。
在步骤304期间，对图2的步骤202中的入口温度是否小于图2的步骤208中的至少一个附加设备温度进行判定。步骤304中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤304期间对入口温度是否小于图1中至少一个电力电子设备109的温度进行判定。
如果在步骤304中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度大于或等于图2的步骤208中的全部两个附加设备温度，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤304中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度小于图2的步骤208中的至少一个附加设备温度，那么过程就如下所述地改为前进至步骤306。
在步骤306期间，对图2的步骤202中的入口温度是否大于入口温度阈值进行判定。入口温度阈值优选地存储在图1的内存144中作为图1中的存储值154之一。步骤306中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，入口温度阈值约等于三十五摄氏度(35℃)。但这是可以改变的。
如果在步骤306中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度大于入口温度阈值，那么过程就如下所述地沿开始于步骤308的第一路径307(或者叫高温路径)行进。相反，如果在步骤306中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度小于或等于入口温度阈值，那么过程就如下所述地沿开始于步骤312的第二路径311(或者叫低温路径)行进。
在高温路径307的步骤308期间，对图2的步骤206中的第一设备温度是否大于相应的预定阈值进行判定。步骤308中的预定阈值优选地表示高于该温度时可应用设备就在给定入口气温下在安全或合理的范围内工作的温度。该预定阈值优选地被存储在图1的内存144中作为图1中的存储值154之一。步骤308中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤308期间对图1中蓄电池108的温度是否大于预定蓄电池温度阈值进行判定。在一个这样的实施例中，预定蓄电池温度阈值约等于三十摄氏度(30℃)。但这是可以改变的。
如果在步骤308中做出的判定是图2的步骤206中第一设备温度小于或等于其预定阈值，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤308中做出的判定是步骤206中第一设备的温度大于其预定阈值，那么过程就如下所述地改为前进至步骤310。
在步骤310期间，对图2的步骤202中的入口温度是否大于图2的步骤206中的第一设备温度进行判定。步骤310中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤310期间对入口温度是否大于图1中蓄电池108的温度进行判定。
如果在步骤310中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度小于或等于图2的步骤206中的第一设备温度，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤310中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度大于图2的步骤206中的第一设备温度，那么过程就改为前进至其中采用替换控制策略的上述步骤220。
现参照低温路径311，在低温路径311的步骤312期间，对图2的步骤206中的第一设备温度是否低于相应的预定阈值进行判定。步骤312中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。
在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤312期间对图1中蓄电池108的温度是否小于预定的蓄电池温度阈值进行判定。步骤312中的预定阈值优选地表示高于该温度时可应用设备就在给定入口气温下在安全或合理的范围内工作的温度。该预定阈值优选地被存储在图1的内存144中作为图1中的存储值154之一。在一个这样的实施例中，预定的蓄电池温度阈值与步骤308中的蓄电池阈值相等，并且最优选地约等于三十摄氏度(30℃)。但这是可以改变的。
如果在步骤312中做出的判定是图2的步骤206中第一设备的温度大于或等于其预定阈值，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤312中做出的判定是步骤206中第一设备的温度小于其预定阈值，那么过程就如下所述地改为前进至步骤314。
在步骤314期间，对图2的步骤202中的入口温度是否小于图2的步骤206中的第一设备温度进行判定。步骤314中的判定优选地由图1中的控制器122完成，最优选地是由其中的处理器142完成。在将该过程在混合动力车辆内实施的一个优选实施例中，在步骤314期间对入口温度是否小于图1中蓄电池108的温度进行判定。
如果在步骤314中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度大于或等于图2的步骤206中的第一设备温度，那么过程就前进至其中采用标准热控制策略的上述步骤222。相反，如果在步骤314中做出的判定是图2的步骤202中的入口温度小于图2的步骤206中的第一设备温度，那么过程就改为前进至其中采用替换控制策略的上述步骤220。
图2和图3中的过程200以及图3中的子过程225用图1中的单个元件104提供了改进的对图1中各种设备106的热控制。例如，如果图1中的第一设备106高于最优温度水平但是仍然处于安全或合理的温度限度内，而图1中的一种或多个附加设备109需要冷却，那么图1中的风扇104就可以根据步骤220中的替换控制策略但以与步骤222的标准控制策略相比是以较低的速度进行操作。例如，在将过程200用于混合动力车辆的一个优选实施例中，替换控制策略在步骤220期间为图1中的电力电子设备109提供所需的降温调节，同时(与步骤222中的标准控制策略相比)为图1中的蓄电池108提供相对温和的升温调节，以使蓄电池108的温度保持在安全和合理的范围内。
图4是根据示范性实施例的用于确定图2和图3中过程200(包括其子过程225)的热控制策略的示范性温度范围的曲线图400。在图4的实施例中，过程200被用于混合动力车辆，其中图1中的元件104包括风扇，图1中的第一设备108包括混合动力车辆中的蓄电池，并且附加设备109包括混合动力车辆中的电力电子设备(优选为图1中的逆变器110和图1中的APM 112)。在图4中，独立变量402是(以摄氏度度量的)入口气温，而独立变量404是(以摄氏度度量的)图1中蓄电池108和电力电子设备109的温度。
如图4所示，当入口气温大于预定入口气温阈值(该值在图示的实施例中约等于三十五摄氏度(35℃))，第一条件406即被满足。第二条件408在蓄电池温度大于预定的蓄电池温度阈值(该值在图示的实施例中约等于三十五摄氏度(35℃))时得到满足。第三条件410在逆变器温度和/或APM温度中至少有一者大于入口气温时得到满足。第四条件412在逆变器温度和/或APM温度中至少有一者大于其预定阈值时得到满足。第五条件414在蓄电池温度小于入口气温时得到满足。
当第一、第二、第三、第四和第五条件406-414中的每一个都得到满足时，判定结果位于图4的区域420和421内，并且图1和图2的步骤220中的替换控制策略被用于控制图1中风扇104的操作并由此控制图1中设备106的温度。相反，当第一、第二、第三、第四和第五条件406-414中的一个或多个条件未能满足时，判定结果位于图4的区域420和421之一或两者以外，并且改用图1和图2的步骤222中的标准控制策略来控制图1中风扇104的操作并由此控制图1中设备106的温度。
图5是根据示范性实施例用于图2和图3中的过程200(包括其子过程225)并且与图4中的实施例相一致的热控制策略得到的热控制效果的曲线图500。在图5的实施例中，过程200被用于混合动力车辆，其中图1中的元件104包括风扇，图1中的第一设备108包括混合动力车辆中的蓄电池，并且附加设备109包括混合动力车辆中的电力电子设备(优选为图1中的逆变器110和图1中的APM 112)。在图5中，独立变量502是(以分钟度量的)时间，而独立变量504是图1中的入口空气和设备106的各种温度。
如图5所示，入口气温传感器506在执行该过程时被认为恒定不变的。使用常规的热控制技术(例如其中风扇最高速的请求程序被赋予优先权)，蓄电池温度512就会升高并接近于入口气温506。但是，使用图2和图3中的过程200(以及图4中的取值)，蓄电池温度514与常规的热控制技术相比上升地相对较慢，并且不会那么接近入口气温506。因此，蓄电池温升即被降低或最小化，因此有助于增强蓄电池的操作、功能和使用寿命。另外，使用图2和图3中的过程200也降低了电力电子设备的温度524，不过与根据常规热控制技术的电力电子设备温度522相比下降的速率较小。
因此提供了改进的方法、程序产品和***。改进的方法、程序产品和***使用单一元件提供了改进的对多个设备的热控制。不同的温度范围或边界条件被用于不同的设备，目的是为了提供控制***内各种设备温度的最优整体解决方案。在用于混合动力车辆的一个优选实施例中，方法、程序产品和***在适当的情况下例如在电力电子设备需要冷却，且蓄电池无需冷却但却处于其中能够允许相对温和地改变温度的安全和合理工作范围内的情况下为混合动力车辆的电力电子设备提供经过调整的温度调节，并减小或最小化了对混合动力车辆中蓄电池的影响。
应该意识到公开的方法和***可以变得与附图所示和本文中所介绍的不同。例如，如上所述，图1中的控制器122可以整体或部分地设置在任意的一个或多个不同的车辆单元、设备和/或***内。另外，应该意识到过程200中的某些步骤，其子过程225，和/或与其相关的曲线表示可以变得与图2-5中所示和/或以上与之结合介绍的不同。类似地应该意识到过程200及其子过程225中的某些步骤可以同时进行或者用与图2-5中所示和/或以上与之结合介绍的内容不同的顺序进行。类似地应该意识到公开的方法和***可以结合任意数量不同类型的汽车、轿车、运动型多用途车、卡车、任意数量其他不同类型的车辆和/或任意数量其他不同类型的设备和/或***实施和/或使用。
尽管已经在以上的具体实施方式中给出了至少一个示范性实施例，但是应该意识到还存在大量的变形。还应该意识到一个或多个示范性的实施例仅仅是示例，而并不是为了以任何方式限制本发明的保护范围、应用性或结构。更确切地，以上的详细说明将为本领域技术人员提供便于实现所述一个或多个示范性实施例的指导手册。应该理解可以对元件的功能和设置方式进行各种修改而并不背离本发明如所附权利要求及其法定等价形式所规定的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于利用元件热控制***内多个设备的方法，所述方法包括以下步骤：
如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就由处理器根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就由处理器根据第二控制策略来控制所述元件；
其中：根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件，也就是(a)第一设备的温度大于第一预定阈值，(b)入口温度大于第二预定阈值，(c)入口温度大于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
2.一种用于利用元件热控制***内多个设备的方法，所述方法包括以下步骤：
如果多个设备中第一设备的温度处于第一范围内，多个设备中第二设备的温度处于第二范围内且***的入口温度处于第三范围内，那么就由处理器根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就由处理器根据第二控制策略来控制所述元件，
其中：根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件(a)-(e)，也就是(a)第一设备的温度小于第一预定阈值，(b)入口温度小于第二预定阈值，(c)入口温度小于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中：
所述元件包括风扇；
第一控制策略将风扇的速度调节为第一速率；并且
第二控制策略将风扇的速度调节为大于第一速率的第二速率。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；并且
第二设备包括混合动力车辆中的电力电子设备。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中：
所述多个设备进一步包括第三设备；
根据第一控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果满足以下的每一项条件(a)-(c)，也就是(a)第一设备的温度处于第一范围内，(b)第二设备的温度处于第二范围内或者第三设备的温度处于第四范围内，以及(c)***的入口温度处于第三范围内都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
根据第二控制策略控制所述元件的步骤包括以下步骤：如果条件(a)-(c)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
6.如权利要求5所述的方法，其中：
所述***被设置在混合动力车辆内；
所述元件包括风扇；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；
第二设备包括混合动力车辆中的逆变器；并且
第三设备包括混合动力车辆中的辅助电源模块。
7.一种用于利用元件热控制第二***内多个设备的***，所述***包括：
第一传感器，被设置用于测量多个设备中第一设备的温度；
第二传感器，被设置用于测量多个设备中第二设备的温度；
第三传感器，被设置用于测量第二***的入口温度；以及
被联接至第一传感器、第二传感器和第三传感器的处理器，所述处理器被设置为：
如果第一设备的温度处于第一范围内，第二设备的温度处于第二范围内且入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件，
其中所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件，也就是(a)第一设备的温度大于第一预定阈值，(b)入口温度大于第二预定阈值，(c)入口温度大于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
8.一种用于利用元件热控制第二***内多个设备的***，所述***包括：
第一传感器，被设置用于测量多个设备中第一设备的温度；
第二传感器，被设置用于测量多个设备中第二设备的温度；
第三传感器，被设置用于测量第二***的入口温度；以及
被联接至第一传感器、第二传感器和第三传感器的处理器，所述处理器被设置为：
如果第一设备的温度处于第一范围内，第二设备的温度处于第二范围内且入口温度处于第三范围内，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果第一设备的温度不在第一范围内，第二设备的温度不在第二范围内或者入口温度不在第三范围内，那么就根据第二控制策略来控制所述元件，
其中所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(e)，也就是(a)第一设备的温度小于第一预定阈值，(b)入口温度小于第二预定阈值，(c)入口温度小于第一设备的温度，(d)第二设备的温度大于第三预定阈值，以及(e)入口温度小于第二设备的温度都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(e)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
9.如权利要求7或8所述的***，其中：
所述元件包括风扇；
第一控制策略将风扇的速度调节为第一速率；并且
第二控制策略将风扇的速度调节为大于第一速率的第二速率。
10.如权利要求7或8所述的***，其中所述多个设备进一步包括第三设备，并且所述处理器进一步被设置为：
如果满足以下的每一项条件(a)-(c)，也就是(a)第一设备的温度处于第一范围内，(b)第二设备的温度处于第二范围内或者第三设备的温度处于第四范围内，以及(c)第二***的入口温度处于第三范围内都得到满足，那么就根据第一控制策略来控制所述元件；并且
如果条件(a)-(c)中的任何项不被满足，那么就根据第二控制策略来控制所述元件。
11.如权利要求10所述的***，其中：
所述第二***被设置在混合动力车辆内；
所述元件包括风扇；
第一设备包括混合动力车辆中的蓄电池；
第二设备包括混合动力车辆中的逆变器；并且
第三设备包括混合动力车辆中的辅助电源模块。
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