CN107433835A

CN107433835A - 控制发动机进行车辆内部加热的方法

Info

Publication number: CN107433835A
Application number: CN201611253494.XA
Authority: CN
Inventors: 李明石; 李载文; 朴廷洙; 沈弘起
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-12-05
Anticipated expiration: 2036-12-30
Also published as: US20170341487A1; KR101776502B1; DE102016224727A1; CN107433835B; US10682896B2

Abstract

本发明提供一种控制发动机进行车辆内部加热的方法。所述方法包括在发动机未处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第一发动机控制，以便在参考冷却剂温度的预定范围，进行车内加热的加热控制，和在发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第二发动机控制，以便通过把参考冷却剂温度的范围的最小值设定成较低值，并把参考冷却剂温度的范围的最大值设定成较高值，延长用于车辆驱动的发动机启动时间，和根据用于车辆驱动的发动机离合器的实时锁定时间和平均锁定时间，确定发动机关闭操作的时刻。

Description

控制发动机进行车辆内部加热的方法

技术领域

本公开涉及一种控制发动机进行车辆内部加热的方法。更具体地，本公开涉及一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，所述方法通过考虑到取决于驱动模式的发动机离合器的接合时间，控制用于车辆内部加热的发动机启动时间，能够改善燃油效率。

背景技术

混合动力汽车是一种利用发动机和电动机作为动力源的环境友好的车辆，装备有用于驱动车辆的动力传输***。在包括发动机离合器的动力传输***的情况下，通过使发动机离合器的发动机侧的转动与发动机离合器的变速箱侧的转动同时，启动发动机时产生的发动机动力被传输给驱动轮。一般，在按照驾驶员的需求，需要发动机动力的情况下，启动发动机。

混合动力汽车的空气调节控制被分成冷却控制和加热控制。

在混合动力汽车的空气调节控制方法中，在冷却控制方法和加热控制方法之间，存在差异。内部冷却的冷却控制是利用空气调节器实现的，所述空气调节器装备有电压缩机，利用电池作为能量源。车内加热的加热控制是利用来自发动机的热量作为能量源实现的。

车内加热是通过利用加热控制加热的发动机冷却剂和车外空气之间的热交换实现的，所述车外空气通过空气调节***的加热器芯体，随后流入车辆的内部。

在这种加热控制中，发动机状态从关闭状态被转换成启动状态，以便满足对于车辆内部的期望温度的要求，而不管电池的充电状态或者车辆的驱动模式。

然而，就混合动力汽车来说，发动机是按照车内加热的加热控制启动或关闭的，也是按照车辆的驱动状态，比如加速、恒速、减速、停止等启动或关闭的。

由于用于车辆驱动的发动机启动/关闭和用于加热控制的发动机启动/关闭是分别进行的，因此存在发动机启动/关闭操作的数目增大的问题，当在经常进行加热控制的寒冷天气中驱动车辆时，这会导致燃油效率的严重降低。

发明内容

为了解决与现有技术相关的上述问题，产生了本发明，本发明的目的是提供一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，所述方法通过考虑到取决于驱动模式的发动机离合器的接合时间，控制用于车辆内部加热的发动机启动时间，能够改善燃油效率。

在一个方面，本发明提供一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，包括在发动机未处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第一发动机控制，以便在参考冷却剂温度的预定范围，进行车内加热的加热控制，和在发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第二发动机控制，以便通过把参考冷却剂温度的范围的最小值设定成比原始值低的值，并把参考冷却剂温度的范围的最大值设定成比原始值高的值，延长用于车辆驱动的发动机启动时间，和根据用于车辆驱动的发动机离合器的实时锁定时间和平均锁定时间，确定发动机关闭操作的时刻。

在优选实施例中，第一发动机控制可包括在参考冷却剂温度在从A到B(A<B)的范围中的条件下，当“A≤当前冷却剂温度”被满足时，维持发动机的原始状态，而当“当前冷却剂温度<A”被满足时，启动发动机，并维持发动机启动状态，直到“B≤当前冷却剂温度”被满足为止。

在再一个优选实施例中，第二发动机控制可包括在参考冷却剂温度在从A到B(A<B)的范围中的条件下，当“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足时，维持发动机的原始状态，而当“当前冷却剂温度<(A-α)”被满足时，维持发动机处于启动状态，并维持发动机启动状态，直到“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足为止，其中α是将从参考冷却剂温度的范围的最小值中减去的值，β是将向参考冷却剂温度的范围的最大值增加的值。

在另一个优选实施例中，第二发动机控制还包括当实时锁定时间大于或等于平均锁定时间时，在车辆借助用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，把用于加热控制的发动机启动状态维持预定的参考时间或者更长时间，当“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足时，关闭发动机；当实时锁定时间小于平均锁定时间时，在车辆借助用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，把用于加热控制的发动机启动状态维持预定的参考时间或者更长时间，当“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足时，把关闭发动机的操作推迟用于额外加热控制的预定的额外发动机启动时间；当在车辆停止的时候，“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足时，关闭发动机。

在另一个优选实施例中，第二发动机控制还可包括当在车辆处于停止状态的时候，确定条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足时，关闭发动机。

下文中讨论了本发明的其它方面和优选实施例。

显然这里使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语包括通常的机动车辆，比如包括运动型多用途车(SUV)的客车，公共汽车，卡车，各种商用车辆，包括各种小舟和轮船的船只，飞机等，并且包括混合动力汽车，纯电动汽车，插电式混合动力电动汽车，氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除石油以外的资源得到的燃料)。这里使用的混合动力汽车是具有两种以上动力源的车辆，比如汽油动力和电动汽车。

下文中讨论了本发明的以上和其它特征。

附图说明

现在将参考在附图中图解说明的本发明的一些例证实施例，详细说明本发明的上述和其它特征，附图仅仅是作为例示给出的，从而不是对本发明的限制，附图中：

图1是图解说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法的流程图；

图2是图解说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法的概念视图；

图3是图解说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法的效果的例证视图；

图4是图解说明控制发动机进行车辆内部加热的常规方法的问题的例证视图。

应明白附图不一定是按比例绘制的，呈现例示本发明的基本原理的各个优选特征的稍微简化的表现。这里公开的本发明的具体设计特征，例如包括具体尺寸、方向、位置和形状将部分由特定的预期应用和使用环境决定。

附图中，相同的附图标记指的是本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施例，所述各个实施例的例子例示在附图中，并在下面说明。尽管将结合例证实施例，说明本发明，不过，显然本说明并不意图把本发明局限于这些例证实施例。相反，本发明意图不仅覆盖各个例证实施例，而且覆盖包含在由附加权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换物、修改、等同物和其它实施例。

本发明提供一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，其中考虑到取决于驱动模式的发动机离合器的接合时间，在车辆被驱动的时候，控制用于加热控制的发动机启动时间，以便使用于加热控制的发动机启动操作的数目，具体地，发动机怠速操作的数目降至最小，从而使得能够有效地控制电池的充电状态(SOC)，和降低用于发动机启动和车内加热的不必要燃油消耗。

按照在本申请人提交的韩国专利登记No.10-1592712中公开的与用于车辆内部加热的发动机控制方法相关的现有技术，由于仅仅根据时间，控制用于加热控制的发动机启动操作，在其中频繁重复加速和减速，而不存在停车的驱动区间中，不管发动机效率地发生发动机启动/关闭操作。此外，由于即使在用于加热控制的发动机启动操作之后，也另外发生用于车辆驱动的发动机启动操作，和用于加热控制的发动机启动操作，因此发动机启动/关闭操作是效率低下地进行的。于是，存在当在经常进行加热控制的寒冷天气中，驱动车辆时的燃油效率严重降低的问题。

与现有技术相反，本发明具有通过考虑到取决于驱动模式的发动机离合器的接合时间，控制用于车辆内部加热的发动机启动时间，能够改善燃油效率的效果。

为此，按照本发明，当发动机未处于用于车辆驱动的发动机启动状态(起动)时，在参考冷却剂温度的预定范围，进行用于车辆内部加热的加热控制。

当发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态时，参考冷却剂温度的范围的下限值(最小值)被设定成比原始值低的值，而参考冷却剂温度的范围的上限值(最大值)被设定成比原始值高的值，从而同时增大用于车辆驱动的发动机启动时间，和升高冷却剂温度。此时，通过从下限值中减去预定值α，把参考冷却剂温度的范围的下限值设定成比原始值低的值，通过向上限值增加预定值β，把参考冷却剂温度的范围的上限值设定成比原始值高的值。

另外，当发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态时，根据被接合，以便进行车辆驱动的发动机离合器的实时锁定时间和平均锁定时间，确定发动机关闭操作的时刻，并维持发动机启动状态，直到达到确定的发动机关闭操作的时刻为止，从而升高冷却剂温度。

下面参考图1，更详细地说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法。

图1是图解说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法的流程图。

首先，当全自动温度控制(FATC)开关被接通，以便进行车辆内部加热时，在预定的参考冷却剂温度在从“A”(最小值)到“B”(最大值)(即，“A<B”)的范围中的条件下，判定当前冷却剂温度是否小于或等于“A”(最小值)(即，“当前冷却剂温度≤A”)(S101)。

当条件“当前冷却剂温度≤A”被满足时，对用于车内加热的加热控制来说，进行第一发动机控制和第二发动机控制之一。

为此，判定发动机是否处于用于车辆驱动的发动机启动状态(例如，驱动模式已从电动汽车(EV)模式被转换成混合动力电动汽车(HEV)模式的状态)(S102)。

此时，如果发动机未处于用于车辆驱动的发动机启动状态，那么进行第一发动机控制。

即，在预定的参考冷却剂温度在从“A”(最小值)到“B”(最大值)(即，“A<B”)的范围中的条件下，当条件“A≤当前冷却剂温度”被满足时，维持发动机的原始状态，而当条件“当前冷却剂温度<A”被满足时，启动发动机，并维持发动机启动状态，直到条件“B≤当前冷却剂温度”被满足为止(S104)。

即，在判定条件“B≤当前冷却剂温度”是否被满足(S103)之后，如果条件“B≤当前冷却剂温度”未被满足，那么启动发动机，并维持发动机启动状态，直到条件“B≤当前冷却剂温度”被满足为止(S104)，当条件“B≤当前冷却剂温度”被满足时，关闭发动机。

另一方面，如果发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态(起动)，那么进行第二发动机控制。

在预定的参考冷却剂温度在从“A”(最小值)到“B”(最大值)(即，“A<B”)的范围中的条件下，判定条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”是否被满足(S105)。如果条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足，那么关闭发动机，如果否，那么开始第二发动机控制。同时，计数在FATC开关被接通之后，用于车辆驱动的发动机启动操作的数目(S105-1)。

在开始第二发动机控制之后，在预定的参考冷却剂温度在从“A”(最小值)到“B”(最大值)(即，“A<B”)的范围中的条件下，如果条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，那么维持发动机的原始状态(例如，用于车辆驱动的发动机启动状态，或者发动机关闭状态)。

这里，α是将从参考冷却剂温度的范围的最小值中减去的预定值，β是将向参考冷却剂温度的范围的最大值增加的预定值。

优选在开始第二发动机控制之后，判定车辆是否处于停止状态(车速＝0)(S106)，如果车辆处于停止状态，那么判定条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”是否被满足(S107)。如果条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，那么这意味当前冷却剂温度适合于车内加热，于是关闭发动机。如果条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”未被满足，那么维持发动机启动状态(S112)。

另一方面，在开始第二发动机控制之后，如果车辆未处于停止状态，那么维持发动机启动状态，直到条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足为止。

为此，判定条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”是否被满足(S110)。如果条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足，那么关闭发动机，如果否，那么维持发动机启动状态，直到条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足为止(S112-1)。

更详细地说，参见图2，图2图解说明与用于加热控制的发动机启动状态对应的“加热用发动机启动”部分，如果在发动机启动状态下，条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”未被满足，那么发动机被维持在启动状态，直到条件“(B+β)≤当前冷却剂温度”被满足为止。

另外，在开始第二发动机控制之后，如果车辆未处于停止状态，那么根据被接合，以便进行车辆驱动的发动机离合器的实时锁定时间和平均锁定时间，确定发动机关闭操作的时刻，在达到发动机关闭操作的时刻之前，发动机的原始状态(例如，发动机启动状态或发动机关闭状态)被维持。

为此，检测其间发动机离合器被维持在接合状态的实时锁定时间(S108)，并计算每次发动机被启动时，直到最近(即，直到检测实时锁定时间为止)被接合的发动机离合器的所有接合时间的平均锁定时间。

求每次发动机被启动时，直到最近(即，直到检测实时锁定时间为止)被接合的发动机离合器的所有接合时间(锁定时间)之和(S108-1)，把求和值除以在FATC开关被接通之后计数的用于车辆驱动的发动机启动操作的数目(S108-2)，从而获得平均锁定时间。

如果实时锁定时间大于或等于平均锁定时间，那么判定在车辆利用用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，是否把用于加热控制的发动机启动时间维持预定的参考时间γ(S109)。如果发动机启动时间大于或等于参考时间γ，那么判定条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”是否被满足(S111)。

如果条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，那么关闭发动机，如果否，那么维持发动机启动状态，直到条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足为止(S112-2)。

在其中实时锁定时间大于或等于平均锁定时间的情况下，当用于加热控制的发动机启动时间(或者发动机启动)被维持参考时间γ或更长时间时，根据条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”是否被满足，关闭发动机的原因在于避免由于参考冷却剂温度的范围的扩展，在车辆被驱动的时候，发动机启动时间变得过长，从而避免燃油效率的恶化。

同时，如果实时锁定时间小于平均锁定时间，那么判定在车辆利用用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，是否把用于加热控制的发动机启动时间(或者发动机启动)维持参考时间γ或更长时间(S109-1)。如果发动机启动时间大于或等于参考时间γ，那么判定条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”是否被满足(S111-1)。如果条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”未被满足，那么维持发动机启动状态，直到条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足为止。即使条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，从而发动机需要被关闭的时刻已达到，发动机关闭操作的时刻也被推迟用于额外加热控制的“额外发动机启动时间”(S113)，从而进一步延长发动机启动状态。

换句话说，当条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，从而发动机需要被关闭的时刻已达到时，不立即关闭发动机，而是开始时间计数，发动机启动状态被进一步延长用于额外加热控制的“额外发动机启动时间”。

更详细地说，参见图2，图2图解说明与用于加热控制的发动机启动状态对应的“额外加热用发动机启动”部分，在发动机启动状态期间，即使条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足，从而发动机需要被关闭的时刻已达到，也不立即关闭发动机，而是把发动机启动状态进一步延长用于额外加热控制的“额外发动机启动时间”。

如果在车辆利用用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，实时锁定时间小于平均锁定时间，那么当用于加热控制的发动机启动时间被维持参考时间γ或更长时间时，在条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足的时刻，不立即关闭发动机，而是在额外的发动机启动时间过去时，才关闭发动机的原因在于避免发动机启动操作的数目的增加。原因在于如果在条件“(A-α)≤当前冷却剂温度”被满足的时刻，立即关闭发动机，以便避免燃油效率的恶化，那么在车辆被驱动的时候，发动机启动时间会被缩短，从而需要用于加热控制的额外发动机启动操作。

图3是图解说明按照本发明的控制发动机进行车辆内部加热的方法的效果的例证视图，图4是图解说明控制发动机进行车辆内部加热的常规方法的问题的例证视图。

按照常规的发动机控制方法，与发动机离合器的接合时间(锁定时间)无关，在其中频繁发生加速和减速的车辆驱动区间中，发生用于加热控制的发动机启动操作，从而在车辆被驱动的时候，用于加热控制的发动机启动操作的数目增大(参见图4中用圆形虚线指示的各个部分)。按照本发明的发动机控制方法，在相同的车辆驱动区间中，当实时(瞬时)锁定时间大于或等于平均锁定时间时，由于用于车辆驱动的发动机启动时间较长，因此不会发生用于额外加热控制的发动机启动操作，从而发动机被关闭。当实时(瞬时)锁定时间小于平均锁定时间时，由于用于车辆驱动的发动机启动时间较短，因此在用于车辆驱动的发动机启动操作之后，发生用于额外加热控制的发动机启动操作(参见图3中用圆形虚线指示的部分)。

根据上面的说明，显然本发明提供一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，其中考虑到取决于驱动模式的发动机离合器的接合时间，在车辆被驱动的时候，控制用于加热控制的发动机启动时间，以便使用于加热控制的发动机启动操作的数目，具体地，发动机怠速操作的数目降至最小，和避免效率低下地发生发动机启动/关闭操作，从而改善燃油效率。另外，能够有效地控制电池的充电状态(SOC)，和降低用于发动机启动和车内加热的不必要燃油消耗。

上面参考本发明的优选实施例，说明了本发明。然而，本领域的技术人员会意识到在这些实施例中，可以作出各种变化，而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围由附加权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种控制发动机进行车辆内部加热的方法，包括以下步骤：

发动机不处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第一发动机控制，使得在参考冷却剂温度的预定范围内进行内部加热的加热控制；和

发动机处于用于车辆驱动的发动机启动状态时的第二发动机控制，使得通过把所述参考冷却剂温度的范围的最小值设定成比原始值低的值，并把所述参考冷却剂温度的范围的最大值设定成比原始值高的值，延长用于车辆驱动的发动机启动时间，并且根据用于车辆驱动的发动机离合器的实时锁定时间和平均锁定时间，确定发动机关闭操作的时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一发动机控制包括：

在参考冷却剂温度在A到B的范围内的条件下，当满足“A≤当前冷却剂温度”时，维持发动机的原始状态，其中A<B；和

当满足“当前冷却剂温度<A”时，启动发动机，并维持发动机启动状态，直到“B≤当前冷却剂温度”满足。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二发动机控制包括：

在参考冷却剂温度在A到B的范围内的条件下，当满足“(A-α)≤当前冷却剂温度”时，维持发动机的原始状态，其中A<B；和

当满足“当前冷却剂温度<(A-α)”时，维持发动机处于启动状态，并维持发动机启动状态，直到“(B+β)≤当前冷却剂温度”满足，

其中α是从所述参考冷却剂温度的范围的最小值中被减去的预定值，β是与所述参考冷却剂温度的范围的最大值相加的预定值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二发动机控制还包括：

当实时锁定时间大于或等于平均锁定时间时，在车辆借助用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，把用于加热控制的发动机启动状态维持预定的参考时间或者更长时间，并且当满足“(A-α)≤当前冷却剂温度”时，关闭发动机；以及

当实时锁定时间小于平均锁定时间时，在车辆借助用于车辆驱动的发动机启动行驶的时候，把用于加热控制的发动机启动状态维持预定的参考时间或者更长时间，并且当满足“(A-α)≤当前冷却剂温度”时，把关闭发动机的操作推迟用于额外加热控制的额外发动机启动时间。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二发动机控制还包括：

当在车辆处于停止状态的时候，满足“(A-α)≤当前冷却剂温度”时，关闭发动机。