CN114013275A - 车辆配件的能量管理与控制的***和方法 - Google Patents

Abstract

本文公开的***、装置和方法用于接收内部车辆信息、外部静态信息和外部动态信息。基于所接收的信息来控制车辆的一个或多个电子配件的操作，以及基于电子配件的能量使用和操作来管理用于一个或多个电子配件的电源。

Description

车辆配件的能量管理与控制的***和方法

本申请是申请日为2016年12月9日、申请号为“2016800722255”、名称为“车辆配件的能量管理与控制的***和方法”的专利的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月10日提交的、题为“车辆配件的能量管理与控制的***和方法(SYSTEMS AND METHODS OF ENERGY MANAGEMENT AND CONTROL OF VEHICLEACCESSORIES)”、申请号为62/265,689的美国临时专利申请的权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

本公开涉及用于车辆的电子配件的控制策略。更具体地，本公开涉及用于电子配件的电源的控制策略。

背景技术

在车辆中，车辆的电池或其他动力***向各种电子配件提供电源。配件可以包括例如与发动机性能、安全特征、舒适特征以及任何其他类型的车辆子***有关的配件。各种条件可能会影响车辆动力***向配件供电的能力。例如，诸如车辆周围的驾驶环境的外部条件可能影响车辆性能。诸如车辆行驶的道路、道路限速、车辆周围的交通以及天气等条件可能会影响动力***，因为在该条件下操作配件所需的动力可能变化。例如，在上坡行进或交通繁忙的情况下，可能需要在更关键的车辆子***而不是类似HVAC单元的***上集中更多的动力。此外，可能存在一些或多个配件或子***能够有利地为动力***产生能量供应的一些情况。

发明内容

一个实施例涉及一种装置。该装置包括内部信息模块，该内部信息模块构造成接收关于车辆操作的内部信息，其中所述内部信息包括关于车辆的一个或多个电子配件的信息。该装置还包括外部静态信息模块，该外部静态信息模块构造成获得车辆路线的外部静态信息，其中所述外部静态信息基于车辆在路线上的位置。该装置还包括外部动态信息模块，该外部动态信息模块构造为接收车辆路线的外部动态信息，其中所述外部动态信息基于车辆的位置和在在该位置处行进时间。该装置还包括电池模块，该电池模块构造为基于一个或多个电子配件的能量使用来管理用于一个或多个电子配件的电源。该装置还包括配件管理模块，该配件管理模块构造为基于内部信息、外部静态信息和外部动态信息来控制一个或多个电子配件的操作。根据一个实施例，所述车辆是混合动力车辆，其中所述混合动力车辆可以是公路车辆或非公路车辆(例如采矿设备)车辆。

另一个实施例涉及一种方法。所述方法包括由车辆的控制器接收内部车辆信息，该内部信息包括关于车辆的一个或多个电子配件的信息。该方法还包括由控制器接收外部静态信息，该外部静态信息基于车辆的位置。该方法还包括由控制器接收外部动态信息，该外部动态信息基于位置和车辆在该位置处的行进时间。该方法还包括由控制器基于内部车辆信息、外部静态信息和外部动态信息来控制车辆的一个或多个电子配件的操作。该方法还包括由控制器基于一个或多个电子配件的能量使用和一个或多个电子配件的操作来管理用于一个或多个电子配件的电源。

另一个实施例涉及一种***。该***包括电池***，该电池***构造成存储用于为车辆的一个或多个电子配件供电的能量。该***进一步包括可操作且可通信地联接到电池***的控制器。控制器构造成接收内部车辆信息、外部静态信息和外部动态信息。控制器还构造为基于内部车辆信息、外部静态信息和外部动态信息来控制一个或多个电子配件的操作。控制器还构造为基于一个或多个电子配件的能量使用和一个或多个电子配件的操作来管理电池***。

从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其组织和操作方式将变得明显。

附图说明

图1是根据示例实施例的智能交通***的示意图。

图2是根据一个示例实施例的与图1的车辆一起使用的控制器的示意图。

图3是根据示例实施例的控制车辆的一个或多个电子配件的操作的方法的流程图。

图4是根据示例实施例的使用道路坡度信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法的流程图。

图5是根据示例实施例的使用限速信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法的流程图。

图6是根据示例实施例的使用交通信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法的流程图。

图7是根据示例实施例的使用天气信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法的流程图。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考在附图中示出的实施例，并且将使用特定的语言来描述这些实施例。然而应该理解的是，由此并不旨在限制本公开的范围，所示出的实施例中的任何变化和进一步修改、以及本领域技术人员正常理解的本公开所涉及的如本文所示的本公开的原理的任何进一步的应用都被考虑在本文中。

总体上参照附图，本文的各种实施例涉及管理和控制混合动力车辆中的各种电子配件的***和方法。更具体地说，本文中的各种实施例涉及管理和控制各种电子配件中的能量使用。根据本公开，控制器可以与一个或多个外部数据提供源可通信地联接(例如，远程信息处理***提供者、经由车辆到车辆网络的另一车辆、车辆到X网络等)，使得控制器可以接收数据并且具有车辆的一个或多个即将到来的条件的知识。基于这些条件和关于配件的内部信息，控制器可以确定各种配件的基于功率的设置。例如，控制器可以接收指示即将到来的小山的数据，并且作为响应确定穿越小山所必需的功率。控制器然后可以响应于道路坡度中的预期倾斜而对空气压缩机进行预充电。控制器还可以经由HVAC***预冷却或预热混合动力车辆的驾驶室、或者经由发动机风扇预冷却或预热发动机或发动机冷却剂。

作为另一示例，控制器可以接收指示繁忙交通状况的数据并且作为响应确定最佳制动所需的条件。控制器可以给空气压缩机再充电以允许足够的空气进行制动操作并避免压缩机在交通中循环。作为又一示例，控制器可以接收天气数据并且作为响应调节发动机风扇或HVAC***以考虑天气条件(即，响应于外部温度调节HVAC***、调节发动机风扇以考虑散热能力等)。作为又一个示例，控制器可以接收指示即将到来的限速的数据。响应于降低的速度极限，混合动力车辆可能减速，并且因此来自减速的闲置动能(例如，来自再生制动)可用于给空气压缩机充电。有利地，控制器可以使用各种条件来更高效地向混合动力车辆的各种电子配件提供动力并改善其操作。

现在总体参照图1，示出了根据一个实施例的智能交通***的示意图。智能交通***(ITS)50被构造成提供便于并允许车辆(例如车辆100)与一个或多个其他组件或源之间的信息或数据交换(例如，通信)的环境。就这一点而言，例如，ITS50可以包括远程信息处理***，其便于获取和传输关于车辆100的操作所获得的数据。如图所示且一般而言，ITS50包括车辆100，车辆100经由网络51可通信地联接至外部静态信息源170和外部动态信息源180中的每一个，其中术语“外部”是指车辆100外部的组件或***。信息可以存储在车辆100的内部或外部。

网络51可以是促进车辆100与外部静态信息源170和外部动态信息源180之间的信息交换的任何类型的通信协议。就这一点而言，网络51可以将车辆100与每个外部静态信息源170和动态信息源180中的每一个可通信地联接。在一个实施例中，网络51可以配置为无线网络。就这一点而言，车辆100可以无线地发送和接收来自外部静态信息源170和外部动态信息源180中的至少一个的数据。无线网络可以是任何类型的无线网络，诸如Wi-Fi、WiMax、地理信息***(GIS)、因特网、无线电、蓝牙、物联网(Zigbee)、卫星、无线电、蜂窝、全球移动通信***(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、长期演进(LTE)、光信令等。在可选实施例中，网络51可以被配置为有线网络或有线协议和无线协议的组合。例如，车辆100的控制器150和/或远程信息处理单元130可以经由光纤电缆电力地、可通信地和/或可操作地联接到网络51，以选择性地向外部静态信息源170和外部动态信息源180中的至少一个无线地发送和从其接收数据。

外部静态信息源170可以是能够提供外部静态信息的任何信息(例如，数据、值等)提供者，其中外部静态信息是指可以根据位置为函数变化(例如，道路的坡度可能沿着路线变化)但相对于时间基本不变的信息或数据。就此而言，外部静态信息源170可以包括一个或多个基于地图的数据库172，其中基于地图的数据库172包括静态信息，其包括但不限于道路坡度数据(例如沿着各种各样路线的各种地点处的道路坡度)、限速数据(例如，各种道路位置处张贴的限速)、沿着路线的各个点处的海拔或高度数据、沿着路线的各点处的曲率数据、沿路线的交叉点的位置等。应理解的是，本公开考虑了外部静态信息的其他来源(例如，提供纬度、经度和/或海拔数据的全球定位***卫星)，使得数据库配置不意味着限制或旨在是唯一的预期的静态信息源的类型。

外部动态信息源180可以是任何外部动态信息(例如，数据、值等)提供者，其中外部动态信息是指信息或数据可以根据时间和位置两者为函数变化(例如，施工限速)。就此而言，外部动态信息源180可以包括能够提供外部动态信息的任何源。因此，外部动态信息源180可以包括车辆到车辆182通信。就这一点而言，车辆100可以直接(例如，通过NFC等)与一个或多个其他车辆通信以获得关于车辆100的一个或多个即将到来的状况的数据。在另一个实施例中，外部动态信息源182可以包括车辆到X184配置，其中“X”是指任何远程信息提供源。例如，如图1所示，远程信息提供源可以包括一个或多个服务器、计算机、移动设备、基础设施组件等。因此，外部动态信息可以包括但不限于在特定时间的特定位置处的交通密度、特定时间的特定位置处的天气状况等。与外部静态信息源170类似，应该理解的是，本公开考虑到外部动态信息源的其他源，使得所描绘的示例不意味着限制或旨在是预期的唯一类型的动态信息源。

现在参考图1的车辆100，车辆100经由网络51与每个外部静态源170和外部动态源180可通信地联接。在所描绘的实施例中，车辆100被构造为具有内燃机101动力源和马达/发电机106电源。车辆100可以被配置为任何类型的混合动力车辆(例如，全电动车辆、插电式混合动力车辆等)。这样，车辆100可以被配置为公路车辆或越野车辆，包括但不限于长途运输卡车、中程卡车(例如轻运货车)、坦克、飞机、非-高速公路设备，例如采矿设备等。在研究关于车辆100的ITS 50的细节之前，可以如下描述车辆100的各种部件。车辆100通常包括动力***110、排气后处理***120、加热通风和空调***125、远程信息处理单元130、诊断和预测单元135、操作员输入/输出(I/O)装置140、配件块190和控制器150，其中控制器150可通信地联接到上述每个组件。

动力***110促进来自发动机101和/或电动发电机106的动力传递以为车辆100提供电力和/或推进车辆100。动力***110包括可操作地联接到变速器102的发动机101和电动发电机106，变速器102可操作地联接到驱动轴103，驱动轴103可操作地联接到差速器104，其中差速器104将从发动机101和/或电动发电机106输出的动力传递到最终驱动器(示为车轮105)以推进车辆100。在这方面，动力***110被构造为电动力***。电动力***包括电动发电机106，其中电动发电机106可以包括用于混合动力车辆的电动发电机的扭矩辅助特征、再生制动能量捕捉能力、发电能力和任何其他特征。在这方面，电动发电机106可以是能够发电并产生动力输出以驱动变速器102的任何传统的电动发电机。电动发电机106包括功率调节装置，例如逆变器和电动机控制器。电动力***还可以包括几个电配件中的任何一个或多个，包括但不限于电驱动/受控空气压缩机、电驱动/受控发动机冷却风扇、电驱动/受控受热通风和空调***、交流发电机等，其中可控制性可以源自控制器150。应当理解的是，本公开预期了任何及所有其他类型的电动配件，该其他类型的电动配件可以是动力***110的一部分和/或独立于动力***110但包括在车辆100中。

作为简要概述，发动机101接收化学能输入(例如，诸如汽油或柴油的燃料)并且燃烧燃料以旋转曲轴的形式产生机械能。相比之下，电动发电机106可以与诸如电池107的能量源处于电力接收关系，电池107向电动发电机106提供用于电动发电机106的输入能量(并且存储所产生的电能)，以可用功或能量形式输出以在一些情况下单独推动车辆100或与发动机101组合推动车辆。在该配置中，混合动力车辆100具有平行驱动配置。然而，应该理解的是，车辆100的其他配置旨在落入本公开的精神和范围内(例如，串联配置和非混合应用，例如全电动车辆等)。作为从发动机101和电动发电机106中的至少一个输出的动力的结果，变速器102可以操纵旋转输入轴(例如，曲轴)的速度以实现期望的驱动轴103的速度。旋转驱动轴103由差速器104接收，差速器104将驱动轴103的旋转能量提供给主减速器105。然后主减速器105推进或移动车辆100。

发动机101可以被构造为任何内燃机(例如，压缩点火或火花点火)，使得它可以由任何燃料类型(例如，柴油，乙醇，汽油等)供能。类似地，虽然在本公开的整个页面中被称为“电动发电机”106，因此暗示其作为电动机和发电机两者操作的能力，但是可以预期，在一些实施例中，电动发电机组件可以是与混合动力车辆100的电动机独立的发电机。此外，变速器102可以构造为任何类型的变速器，诸如无级变速器、手动变速器、自动变速器、自动手动变速器、双离合器变速器，等等。因此，随着变速器从齿轮变换到连续构造(例如，无级变速器)，变速器可以包括基于发动机速度影响不同输出速度的各种设置(用于齿轮变速器的齿轮)。类似于发动机101和变速器102，驱动轴103、差速器104和最终驱动器(final drive)105可以根据应用构造成任何构造(例如，最终驱动器105被构造为汽车应用中的车轮并且构造成螺旋桨飞机推进器)。此外，根据应用，驱动轴103可以被构造为单件式、两件式和管中滑动式驱动轴。

此外，电池107可以被配置为任何类型的可再充电(即，主)电池并且具有任何尺寸。也就是说，电池107可以被构造为任何类型的电能存储和供给装置，例如一个或多个电容器(例如，超级电容器等)和/或一个或多个通常使用于混合动力车辆或者可以用于混合动力车辆的电池(如锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等)。电池107可以可操作地且可通信地联接到控制器150，以提供指示电池107的一个或多个操作条件或特征的数据。数据可以包括电池的温度、进入或离开电池的电流、充电-放电循环次数、电池电压等。因此，电池107可以包括连接到电池107获取这些数据的一个或多个传感器。就这一点而言，传感器可以包括但不限于电压传感器、电流传感器、温度传感器等。

还如图所示，车辆100包括与发动机101流体连通的排气后处理***120。排气后处理***120接收来自发动机101中的燃烧过程的排气并且将来自发动机101的排放物减少到对环境有害较少的排放(例如，减少NOx量、减少排放的颗粒物量等)。排气后处理***120可以包括用于减少柴油机尾气排放的任何部件，例如选择性催化还原催化剂、柴油机氧化催化剂、柴油机微粒过滤器、具有柴油机排气流体供应的柴油机排气流体配量器、以及用于监测***120的多个传感器(例如，NOx传感器)。应该理解的是，其他实施例可以排除排气后处理***和/或包括与上面列出的不同的、少于和/或附加的部件。所有这些变化都旨在落入本公开的精神和范围内。

HVAC***125(在本文中也称为HVAC单元)可以被构造为控制或管理车辆100的车厢温度。HVAC***125可以包括任何组件，该组件可包括于道路(on-road)车辆或越野(off-road)车辆的HVAC***中。就这一点而言，HVAC***125可包括但不限于用于循环冷却剂的管道/导管、冷却剂储存器、车厢空气过滤器、冷凝器、蒸发器、各种温度、压力和流体流量传感器、恒温器、泵、压缩机、诸如膨胀阀的阀、鼓风机等。在所描绘的示例中，HVAC***125被示出为包括至少一个电动压缩机126和传统的压缩机127。由于至少一个电动压缩机126的存在，HVAC***125可以被称为“电气化HVAC***125”。

常规压缩机127可以是由发动机101驱动的任何常规压缩机(例如，旋转式压缩机、涡旋式压缩机、可变排量压缩机等)。压缩机127的传统特性表示压缩机127例如经由皮带直接机械联接到发动机101。在这方面，发动机速度输出是直接输入/与压缩机127成比例。

相反，至少一个电动压缩机126由电池107驱动或供电。附加地或替代地，电动发电机106可以向电动压缩机126提供动力。在任一种情况下，来自电动压缩机126的输出(例如速度或功率)可独立于来自发动机101的输出。结果，控制器150可独立地控制电动压缩机126，其中压缩机127由发动机101的输出/操作直接控制。

如图所示，HVAC***125中包括至少一个电动压缩机126。结果，HVAC***125可包括多个流体回路，以将冷却剂按指定路线(route)通过一个或多个电动压缩机126中的每一个。尽管增加电动压缩机的尺寸可减少部件的数量并潜在地减小HVAC***的尺寸占用面积，但是通常，压缩机越大，压缩机的效率越差。因此，通过包括多个电动压缩机，每个单独的电动压缩机的效率可以相对较高。

有利的是，通电的HVAC***可以实现发动机速度和压缩机速度的脱开(decoupling)，从而导致传统压缩机和电动压缩机的更高效率。此外，由于更好地控制传统压缩机和电动压缩机速度和冷却能力，工程师可以选择更多“大小适合”的传统压缩机和电动压缩机。因此，可能导致电气化HVAC***125的效率比传统的常规HVAC***的效率更高。

有利地并且如本文所述，控制器150可以选择性地启动或停用一个或多个电动压缩机126中的每一个(除常规压缩机127外)以满足或基本上满足预期或潜在的HVAC负载。应该理解的是，尽管HVAC***被示出为包括传统的压缩机，但是在其他实施例中，传统的压缩机可以被排除。还应该理解的是，在其他实施例中，HVAC***的其他常规机械部件可以被“通电”。就此而言，现在通电的部件可以独立于发动机的运行而被驱动或供电。因此，本文包含的描述主要仅仅是HVAC***的压缩机和风扇的电气化的公开并不意味着限制。就此而言，本公开设想可以包括在HVAC***中的更多和不同的电气部件，所有这些变化旨在落入本公开的范围。

车辆100还示出为包括远程信息处理单元130。远程信息处理单元130可以被构造为任何类型的远程信息处理控制单元。因此，远程信息处理单元130可以包括但不限于用于跟踪车辆的位置(例如，纬度和经度数据、海拔数据等)的位置定位***(例如，全球定位***)、一个或多个用于存储跟踪数据的存储装置、用于处理跟踪数据的一个或多个电子处理单元、以及用于促进远程信息处理单元130与一个或多个远程装置(例如，远程信息处理装置的供应商/制造商等)之间的数据交换的通信接口。在这点上，通信接口可以被配置为任何类型的移动通信接口或协议，包括但不限于Wi-Fi、WiMax、因特网、无线电、蓝牙、Zigbee、卫星、无线电、蜂窝、GSM、GPRS、LTE等。远程信息处理单元130还可以包括用于与车辆100的控制器150进行通信的通信接口。用于与控制器150通信的通信接口可以包括任何类型和数量的有线和无线协议(例如，IEEE802下的任意标准，等等)。例如，有线连接可能包括串行电缆、光纤电缆、SAE J1939总线、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下，无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、蜂窝、无线电等。在一个实施例中，包括任何数量的有线和无线连接的控制器区域网络(CAN)总线提供信号、信息和/或数据在控制器150和远程信息处理单元130之间的交互。在其它实施例中，局域网(LAN)、广域网(WAN)或外部计算机(例如，通过互联网使用互联网服务提供商)可以提供、促进和支持远程信息处理单元130与控制器150之间的通信。在又一个实施例中，远程信息处理单元130与控制器150之间的通信是经由统一诊断服务(UDS)协议。所有这些变化都旨在落入本公开的精神和范围内。

车辆100还显示为包括诊断和预测单元135。诊断和预测单元135可以被配置为任何类型的诊断和预测单元。例如，在一个实施例中，诊断和预测单元可以被配置为车载检测***。因此，诊断和预测单元135可以可通信地联接到定位在整个车辆100上的一个或多个物理或虚拟传感器，使得诊断和预测单元135可以接收指示一个或多个故障状况、潜在症状的日期、以及操作条件的数据以确定组件的状态(例如健康、有问题、发生故障等)。如果诊断和预测单元135检测到故障，则诊断和预测单元135可以触发故障代码并向车辆的操作员输入/输出设备140(例如，检查发动机灯等)提供指示。

操作员输入/输出装置140使得车辆的操作者能够与车辆100和控制器150通信。例如，操作员输入/输出装置140可以包括但不限于交互式显示器(例如，触摸屏等等)、加速器踏板、离合器踏板、变速器换档器、巡航控制输入设置等。操作者可以通过输入/输出装置140指定一个或多个车辆参数的优选特性。

车辆100进一步示出为包括配件块190。配件块190可以容纳包括在车辆中的任何类型的配件。因此，如图所示，配件块190可以可通信地且可操作地联接到动力***110的一个或多个部件(例如，发动机101和/或电动机/发电机106)和控制器150。这样，控制器150可以选择性地控制配件块190的每个配件。在一些实施例中，可以从动力***110直接向配件块190的配件提供动力。在其他实施例中，动力可以从动力***110按特定路径传送(route)到控制器150到配件块190的一个或多个配件。在后一种配置中，控制器150可以控制或调节对配件块190的一个或多个配件的功率。配件块190的配件可以包括但不限于任何电动配件和非电动配件。例如，配件可以包括但不限于变速器风扇、废热回收风扇、电池组风扇、动力转向器、空气压缩机、润滑油泵、加热通风和空气调节***以及发动机风扇。

如图所示，控制器150可通信地联接到动力***110、排气后处理***120、远程信息处理单元130、诊断和预测单元135以及操作员输入/输出装置140。部件之间和部件之间的通信可以是通过任意数量的有线或无线连接。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下，无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蜂窝、无线电等。在一个实施例中，CAN总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器150可通信地联接到图1的车辆100中的***和组件，控制器150被构造为从图1所示的一个或多个组件接收数据(例如，指令、命令、信号、值等)。这通常可以被称为内部车辆信息160(例如，数据、值等)。内部车辆160信息表示关于车辆100中的一个或多个部件的确定的、获取的、预测的、估计的和/或收集的数据。

因此，内部车辆信息160可以包括关于电池107的数据。如上所述，关于电池107的数据可以包括但不限于电池的温度、进入或离开电池的电流、充电-放电循环次数、电池电压、电池充电状态等。内部车辆信息160还可以包括来自诊断和预测单元135的信息，其可以包括但不限于一个或多个故障代码、数据标识符、诊断故障码等。内部车辆信息160还可以包括关于电动发电机106的数据。关于电动发电机106的数据可以包括但不限于功率消耗率、功率输出率、运行小时数、温度等。内部车辆信息160还可以包括关于动力传动***110(以及车辆100中的其他部件)的其他数据。例如，关于动力传动***110的数据可以包括但不限于车速、当前变速器档位/设置、车辆/发动机上的负载、节气门位置、设定巡航控制速度、关于排气后处理***120的数据、输出功率、发动机速度、流体消耗速率(例如，燃料消耗速率、柴油机排气流体消耗速率等)、任何接收的发动机/车辆故障(例如，指示低量的柴油机排气流体的故障代码)、发动机运行特性(例如，所有气缸是否被启动或者哪些气缸被停用等)等。关于排气后处理***120的数据包括但不限于NOx排放物、颗粒物排放物和***120中的一种或多种催化剂(例如选择性催化还原催化剂)的转化效率。

内部车辆信息可以由控制器150存储并且选择性地传输到一个或多个期望的源(例如，诸如在车辆-车辆通信会话的另一个车辆、远程操作员等)。在其他实施例中，控制器150可以将内部车辆信息160提供给远程信息处理单元130，由此远程信息处理单元将内部车辆信息160传输到一个或多个期望源(例如，远程装置、远程信息处理单元的操作员等)。所有这些变化都旨在落入本公开的精神和范围内。

在这方面，因为尽管图1的组件示出为嵌入在车辆100中，但是控制器150可以被构造为电子控制模块(ECM)。ECM可以包括变速器控制单元和包括在车辆中的任何其他一个或多个控制单元(例如，排气后处理控制单元、发动机控制模块、动力系控制模块等)。控制器150的功能和结构在图2中更详细地描述。

相应地，现在参考图2，示出根据一个示例实施例的控制器150的功能和结构。示出的控制器150包括处理电路201，处理电路201包括处理器202和存储器203。处理器202可以被实现为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件。一个或多个存储装置203(例如，NVRAM，RAM，ROM，闪存，硬盘存储等)可以存储用于促进本文描述的各种过程的数据和/或计算机代码。因此，一个或多个存储装置203可以可通信地连接到控制器150并且向控制器150提供计算机代码或指令以用于执行关于本文的控制器150描述的过程。此外，一个或多个存储装置203可以是或包括有形的非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。因此，一个或多个存储装置203可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。

存储器203被示出为包括用于完成本文描述的活动的各种模块。更具体地，存储器203包括内部信息模块204、静态信息模块205和动态信息模块206、电池模块210以及发动机停止/启动模块215，所有这些都可通信地联接到配件管理模块207。模块适于基于内部车辆信息、外部静态信息和/或内部车辆信息中的至少一个来根据规定的目标函数(例如，最小化燃料消耗、最小化排放等)管理电源(即，电池107)，以满足或基本上满足各种车辆配件的请求或预测的功率和能量需求。虽然具有特定功能的各种模块在图2中示出，应该理解的是，控制器150和存储器203可以包括用于完成本文描述的功能的任何数量的模块。例如，多个模块的活动可以被组合为单个模块，因为可以包括具有附加功能的附加模块等。此外，应当理解的是，控制器150可以进一步控制超出本公开范围的其它车辆活动。

本文描述的控制器150的某些操作包括解释和/或确定一个或多个参数的操作。如本文所使用的，解释或确定包括通过本领域中已知的任何方法接收值，包括至少接收来自数据链路或网络通信的值、接收表示以下值(例如，电压、频率、电流或PWM信号)的电信号、接收指示该值的计算机生成的参数、从非暂时性计算机可读存储介质上的存储位置读取该值、通过本领域已知的任何方式接收该值作为运行时间参数和/或通过接收可以计算解释参数和/或通过参考被解释为参数值的默认值的值。

内部信息模块204被构造为接收、收集和/或获取内部车辆信息240。在一个实施例中，内部信息模块204包括车辆100内的一个或多个数据采集装置，例如诊断和预测单元135，这有助于获取内部车辆信息。在另一个实施例中，内部信息模块204包括用于促进接收内部车辆信息240的通信电路。在又一个实施例中，内部信息模块204包括用于接收和存储内部车辆信息240(例如，数据库工具)的机器可读内容。在又一个实施例中，内部信息模块204包括数据采集装置、通信电路和机器可读内容的任何组合。如上所述，内部车辆信息240可以包括关于车辆100和来自车辆100自身的任何类型的内部信息(例如，车辆速度、车辆负载、扭矩输出、变速器设置、发动机温度、一个或多个故障代码或故障代码的历史记录等)。内部信息模块204被构造为向配件管理模块207提供所获取的和/或收集的内部信息。尽管在本公开中考虑了特定类型的内部信息，但应该理解，来自任何内部车辆子***的任何类型的内部信息可以在内部信息模块204被接收。

在一个实施例中，内部车辆信息240包括空气压缩机数据241。空气压缩机数据241可以包括例如储存在空气压缩机中的空气量和由空气压缩机产生和消耗的能量。内部车辆信息240还包括HVAC数据242。HVAC数据242可以包括关于HVAC***125的操作的各种测量的、确定的和/或估计的数据。HVAC数据242可以包括混合动力车辆内部的当前条件(例如温度)以及一个或多个设置(例如，用于车辆中的空气调节或加热的用户设置)。此外，HVAC数据242可以包括但不限于冷却剂流率、一个或多个电动压缩机126中的哪一个被打开/关闭、关于一个或多个有源电动压缩机126的数据(例如，速度，功率输出等)、一个或多个阀的位置(例如，电动压缩机126打开的哪些分支线路，使得那些电动压缩机126正被使用)、恒温器的位置(例如，全开、关闭、部分打开)，与HVAC***125的操作相关的任何故障信息、关于压缩机127的操作的数据(如果包括在HVAC***中，由此数据可以包括功率输出、速度等)等。内部车辆信息240还包括发动机风扇数据243。发动机风扇数据243可以包括发动机温度设定点和当前发动机温度、以及发动机风扇的能量使用。

静态信息模块205被构造为从一个或多个外部静态信息源(例如，地图数据库172)接收、收集和/或获取外部静态信息220，并将外部静态信息提供或传输到配件管理模块207。静态信息模块205还可以存储接收到的外部静态信息，其中存储配置从应用到应用是可变的(例如，存储过去30天的外部静态信息等)。就这一点而言，静态信息模块205可以将各条静态信息与车辆100的经常行驶的路线相关联，以便于快速检索和使用。例如，如果操作员经常从威斯康星州到佛罗里达旅行(例如每月一次)，则静态信息可以包括路线上各个部分的收费位置、交叉点、限速、道路坡度等。有利地，该信息可以由静态信息模块205调用以按需提供给配件管理模块207。如上所述，静态信息可以包括本质上是静态的任何一条信息或数据(例如，相对于位置不变，诸如各个位置处的道路坡度)。因此，静态信息模块205可以包括便于获取和接收外部静态信息220的通信电路或其他通信设备。在另一个实施例中，静态信息模块205可以包括机器可读内容，以便于获取和接收外部静态信息220(例如，数据库)。在又一个实施例中，静态信息模块205可以包括硬件(例如，通信组件)和机器可读内容的任何组合。

如上所述，外部静态信息220可以包括本质上或主要是静态(例如，相对于位置不变)的任何一条或多条静态信息或数据。例如，一条静态信息可以是沿车辆路线的停车位置(例如，停车标志或停车灯)。虽然由于例如计划委员会的愿望，这些地点可能会随时间而改变，但这些地点相对于时间上基本不变或是静态的。在这方面，停留地点的位置在延长的时间内可能保持不变。下面描述附加的多条静态信息。

如上所述，外部静态信息220可以包括道路坡度数据221。道路坡度数据221通常可以涉及道路的倾斜或下降。道路坡度数据221可以从地图数据库172或其他来源中检索，并且可以指示车辆100预期穿过的即将到来的一段道路的道路坡度。在一些实施例中，静态信息模块205可以提供车辆100的路径的指示(例如，导航信息、路线信息)，并且适当的道路坡度数据221可以在地图数据库172、其他外部源或者从在车辆100内的配置成存储历史道路坡度数据的数据库中检索。

外部静态信息220可以包括限速数据222。限速数据221通常可以涉及车辆正在穿过的道路的限速。限速数据221可以从地图数据库172或其他来源检索。在一些实施例中，静态信息模块205可以提供车辆100的路径的指示(例如，来自GPS的导航信息和逐转向指示)，并且适当的限速数据222可以在地图数据库172或其他外部来源中检索。在一些实施例中，限速数据222包括施工限速数据。施工限速数据可以经由施工区域本地的源被发送到车辆100(即，代替从地图数据库172等中央数据库检索限速数据，限速数据从与该工程关联的本地源检索)。

动态信息模块206被构造为从一个或多个外部动态信息源(例如，远程设备、另一辆车、基础设施部件等)接收、获取和/或收集外部动态信息230。如上所述，外部动态信息230可以包括可能相对于时间和距离(例如建筑工地的动态限速等)而改变的任何信息或数据。作为响应，动态信息模块206被构造为将所接收的外部动态信息240传输或提供给配件管理模块207。类似于静态信息模块205，动态信息模块206可以包括一个或多个可配置性选项，其指示多长时间存储各种各样的动态信息。例如，动态限速可以在由动态信息模块206存储的特定时间和位置以特定速率测量。动态信息模块206可以在从操作员手动更新时更新存储的动态限速(例如，经由I/O设备140接收到的刷新输入)和/或基于指示或限定向控制器150提供动态数据的频率的配置。这可以随着车辆的操作而改变。因此，动态信息模块206被构造为通过在车辆行驶到特定位置之前向动态外部信息源发送警报来更新或触发更新。类似于静态信息模块205，动态信息模块206可以包括便于外部动态信息230的获取和接收的通信电路(例如，中继、布线等)或其他通信设备。在另一个实施例中，动态信息模块206可以包括用于促进外部动态信息230(例如，数据库)的获取和接收的机器可读内容。在又一个实施例中，动态信息模块206可以包括硬件(例如，通信组件)和机器可读内容的任何组合。

如上所述，外部动态信息230可以包括本质上或主要是动态的(例如，相对于时间变化的)任何一条或多条动态信息或数据。例如，一条动态信息可以是沿着车辆路线的一个或多个停靠位置(例如，停车标志或停车灯)的停止时间。从早上8点到早上9点，特定地点的停留时间约为45秒，而在上午10点30分至11点30分期间，特定地点的停留时间约为25秒。因此，由于数据改变或具有随时间函数变化的能力，关于在该位置处的停止时间的数据本质上是动态的。下面描述其他的动态信息。

外部动态信息230可以包括交通数据231。交通数据231通常可以涉及是否存在拥挤或通顺的交通、车辆100前方是否存在任何事故、施工或其他障碍物等。拥挤或通顺交通的精确描述是高度可配置的。例如，“拥挤”或“通顺”可以是特定的道路或道路段，并且基于一天中的时间(例如，高峰时段与非高峰时段、高速公路与农村街道等)。在另一个示例中，“拥挤”或“通顺”可以基于在特定时间(例如，标称值)的特定路线段上的平均车辆数量，其中“拥挤”或“通顺”基于那个时间相对于标称值该数量的车辆。因此，就交通状况而言的术语“拥挤”或“通顺”旨在广泛地解释，所有这些变化意图落入本公开的精神和范围内。例如，交通数据231可用于确定前方是否存在交通阻塞、前方是否有停走状况、并且是否存在可能影响车辆100在“正常状态”下操作的任何其他障碍物(即最小的停止和停止条件，最小的减速条件)。

外部动态信息230可以包括天气数据232。天气数据232通常可以涉及沿着车辆100的预期路径的当前和/或未来或潜在未来天气状况。例如，天气数据232可以包括温度、风况以及可能影响车辆及其子***的性能的任何其他信息(即，是否有较冷或较暖的温度影响HVAC单元、是否有恶劣天气影响车辆100的速度等)。

关于外部动态信息或外部静态信息，可以在车辆100行进路线或到达某个位置之前，通过各个模块205和206接收这两个部分。例如，如果运营商为车辆100指定路线，则模块205和206可以向外部静态信息源和外部动态信息源提供请求以在沿着路线的各个点处接收数据。外部动态信息可以定期更新以考虑到变化的条件。如果操作员没有指定路线，则基于车辆100的当前位置和行进方向，模块205和206可以利用相对较小的窗口来请求静态外部信息和动态外部信息，以用于车辆100很可能遇到的位置/地点/地方。例如，如果操作员在道路上且有两英里没有拐弯，则模块205和206可以请求这两个里程的动态和静态外部信息，因为控制器150可以确定车辆100必须继续在该路径上。如果车辆在大城市区域中的繁忙区域中，其中在任何时刻可以穿过几条不同路线中的一条路线，则模块205和206可以使用感兴趣的区域或地域来获取外部静态和动态信息(例如，关于车辆两个平方英里半径或任何预定半径)。然后可以将所接收的数据与操作者选择来将车辆100引导至该两平方英里感兴趣区域内的任何地方相关或关联。该感兴趣区域然后可以与车辆100一起移动。当然，应该理解的是，本公开考虑了可用于控制基于位置提供的外部动态和静态数据的频率的其他技术、方法和策略，使得所有可能的策略旨在落入本公开的精神和范围内。

现在转向配件管理模块207，如图所示，配件管理模块207被构造为分别从内部信息模块204、静态信息模块205和动态信息模块206中的每一个分别接收内部车辆信息、外部静态信息以及外部动态信息。作为响应，配件管理模块207被构造为选择性地控制车辆100的一个或多个电子配件的操作。在一个实施例中，配件管理模块207经由电池模块210管理电池107到电子设备配件的输出。在其他实施例中，配件管理模块207控制电子配件的操作。

配件管理模块207示出为包括用于车辆100中的每个电子配件的多个子模块。如图所示，配件管理模块207包括空气压缩机模块211、HVAC单元模块212和发动机风扇模块213。尽管本公开描述了对特定电子配件的控制，但应理解，配件管理模块207可进一步配置为以与本公开中所描述的用于空气压缩机、HVAC***125(例如其部件)、传动风扇、废热回收风扇、电池组风扇、动力转向装置和发动机风扇的方式类似的控制车辆100的任何电子配件。就这一点而言并且在一些实施例中，配件块190的一个或多个配件可以被包括在配件管理模块207中。在另一个实施例中，配件管理模块207可以包括用于促进信息交换的通信电路、指令、命令、值、消息等与配件块190的一个或多个配件进行通信。在又一个实施例中，配件管理模块207可以包括机器可读介质，用于促进配件管理模块207和配件之间的信息交换。在又一个实施例中，配件管理模块207可以包括机器可读介质、通信电路以及配件本身或其部分的任何组合。

空气压缩机模块211被构造成控制车辆100的空气压缩机的操作。空气压缩机模块211接收诸如空气压缩机数据251的内部车辆信息、诸如道路坡度数据221和限速数据222的外部静态信息以及诸如交通数据231的外部动态信息。空气压缩机模块211可以使用该信息来确定空气压缩机的操作模式。

作为一个示例，空气压缩机模块211可以使用道路坡度数据221来确定车辆100是否正在或者将要下坡行驶。如果车辆100下坡行驶，则车辆驾驶员可能会制动或至少停止加速，以便在下坡行驶时保持车速。空气压缩机模块211可以估计势能的量(例如，由与车辆向下滚动相关联的重力拉力产生的能量)和由驾驶员制动或停止加速可能产生的制动能量。空气压缩机模块211然后可以使空气压缩机运转。空气压缩机可以使用捕获的势能和制动能量运行。换言之，例如，可以使用基于道路坡度和车辆下坡行驶产生的能量来运行空气压缩机，而不是使用来自电池107的能量。空气压缩机模块211可以估计这种可用能量的量，并且配件管理模块207可以被配置成跨车辆100的各种电子配件分配能量。

作为另一个示例，空气压缩机模块211可以使用限速数据222基于增加或减少的限速来确定车辆100是否将增加或减少速度。如果车辆100预计减速，则车辆的动能预计随着车辆减速而减小。空气压缩机模块211可以构造成允许空气压缩机捕获随着车辆100减速将会消失的自由动能。空气压缩机模块211可使得空气压缩机(例如，与其流体连通的空气罐)充电以响应于车辆减速。

作为又一示例，空气压缩机模块211可以使用交通数据231来确定车辆100是否将要遇到交通繁忙。在交通繁忙的情况下，车辆100的驾驶员可能需要经常制动，这会对各种车辆配件造成压力。例如，在交通繁忙的情况下，空气压缩机可循环开启和关闭以考虑车辆100中的变化状况。空气压缩机模块211可被构造成确定车辆100何时正在接近繁忙交通状况，以及可在车辆100遇到繁忙交通状况之前对空气压缩机再充电。充电空气压缩机允许充足的空气进行制动操作，并且可以帮助避免空气压缩机在开启和关闭位置之间循环。这可以防止空气压缩机的次优操作，从而节省能量。

HVAC单元模块212被构造为控制车辆100的HVAC单元125的操作。HVAC单元模块212接收诸如HVAC单元数据252的内部车辆信息，诸如道路坡度数据221的外部静态信息以及诸如交通数据231和天气数据232之类的外部动态信息，HVAC单元模块212可以使用该信息来确定HVAC单元的操作模式。例如，HVAC单元模块212可以评估各种条件以基于条件来确定是预热还是预冷车辆100的车厢。其他控制操作在下面描述。

作为一个示例，HVAC单元模块212可使用道路坡度数据221来确定车辆100是否正在或将要上坡行驶或下坡行驶，这可能影响HVAC单元可用的功率。例如，如果车辆100将要遇到道路的上坡部分，则HVAC单元模块212可以估计由于电力被按指定路径输送(route)到其他车辆配件，因此HVAC单元将具有更少的可用于操作的动力。HVAC单元模块212然后可以在遇到道路的上坡部分之前引起车厢的预热或预冷却，使得在上坡爬升期间使用较少的动力来加热或冷却车厢。如果车辆100将要遇到道路的下坡部分，则HVAC单元模块212可以估计势能的量(例如，由与车辆向下滚动相关联的重力拉力所产生的能量)以及可能存在的司机制动或停车加速产生的制动能量。该功率可以用于至少部分地为HVAC单元供电。当车辆100遇到道路的下坡部分时，车辆车厢当前的加热或冷却可以基于即将获得附加动力源的知识来调整。

作为另一个例子，HVAC单元模块212可以使用交通数据231来确定车辆100是否将要遇到繁忙的交通。基于交通数据231，HVAC单元模块212可以确定车辆100的能量消耗的变化，并且因此确定HVAC单元可用的能量。HVAC单元模块可以响应于车辆能量消耗的潜在变化而预热或预冷车辆100的车厢。例如，响应于HVAC单元在不久的将来可用的能量的预期减少，可以对车厢进行预热或预冷。

作为另一个例子，HVAC单元模块212可以使用天气数据232来确定HVAC单元操作。在一个实施例中，如果天气数据232指示下降温度，则HVAC单元模块212可以减少用于操作HVAC单元的冷却模式的能量的量(或者增加用于操作加热模式的能量的量)。类似地，如果天气数据232指示温度上升，则HVAC单元模块212可以减少用于操作HVAC单元的加热模式的能量的量(或者增加用于运行冷却模式的能量的量)。在一个实施例中，HVAC单元模块212可以评估HVAC单元的散热能力。基于变化的天气条件，HVAC单元的散热能力可增大或减小，并且供应到HVAC单元的功率可增加(如果散热能力降低)或降低(如果散热能力增加)。

作为又一个示例，HVAC单元模块212可以使用内部车辆信息240、外部静态信息220和外部动态信息230中的至少一个来控制HVAC***125的至少一个电动压缩机126、传统压缩机(当实施时)或常规压缩机127的操作。在这方面，HVAC单元模块212可调节跨越一个或多个电动压缩机126和常规压缩机127的冷却负载。有益地，此类管理和调节可提供HVAC***125的控制的增强等级，除了其它优点之外还提高了HVAC***125的操作效率。这可能至少部分归因于与传统HVAC***相比实现具有HVAC***的较小压缩机(电动的和传统的)的能力，这是因为相对较小的压缩机比其较大的对应物具有更高水平的操作效率。

作为一个示例，在发动机停止条件下(即，在车辆的发动机关闭的情况下，例如本文关于发动机停止/起动模块215所描述的)，HVAC单元模块212比在有效操作点处的单个压缩机可以在相对更有效的操作点处操作更少的电动压缩机126。然而，如果制冷能力需求相对较高(即，需要保持空调以提供相对较冷的车厢温度，例如当车辆处于高温区域时)并且发动机关闭，则HVAC单元模块212然后可选择性地使发动机开启以例如为常规压缩机127供电并选择性地为每个电动压缩机126供电以满足或基本上满足冷却负荷。

就这一点而言，HVAC单元模块212可以基于电池健康信息和关于发动机启动所需的能量的信息，在使用一个或多个电动压缩机126(或电动HVAC***中的其他电气部件)和传统***(例如常规压缩机127)之间进行优化。例如，HVAC单元模块212可使一个或多个电动压缩机126中的每一个操作，直到电池容量下降到阈值以下(例如，重启发动机所需的电池电力的最小量、另一预定义阈值等)时，HVAC单元模块212又向发动机停止/启动模块215提供命令，然后重新起动发动机，从而依次导致常规压缩机127的起动。

此外，HVAC单元模块212可以使用来自车载组件(例如，来自诊断和预测单元的内部车辆信息240)(包括所有压缩机)的诊断和预测信息，以便更好地调节HVAC负载。例如，如果单个压缩机发生故障，则HVAC单元模块212可以减小该压缩机上的冷却负载并增加其他压缩机上的负载，使得驾驶室舒适性不受影响。因此，HVAC单元模块212可以响应于关于电气和/或常规压缩机(或者更一般地，HVAC***的电和常规部件)的操作的诊断和/或预报信息而操作。

如上所述，HVAC单元模块212还可响应于外部静态信息220来控制HVAC***125的操作。例如，基于外部静态信息(例如道路坡度、车辆停靠和空转信息、限速、交叉点等等)，HVAC单元模块212可以基于当前和预期的发动机工作点、当前和预期的电池/交流发电机负载来做出关于常规压缩机127和电动压缩机126的使用的智能决定，等等。例如，如果三个电动压缩机中的两个是活动的，则空调开启，并且由即将到来的某个道路坡度阈值确定即将到来的小山，HVAC单元模块212可以启动第三电动压缩机以减轻传统压缩机上的负载(如果有的话)，其否则可能经历即将到来的道路坡度。这样，可以体验到HVAC***的组件的相对更高效的操作。

也如上所述，HVAC单元模块212还可以响应于外部动态信息230来控制HVAC***125的操作。例如，基于外部动态信息(例如，交通，天气等)，HVAC单元模块212可基于当前和期望的发动机工作点、当前和期望的电池/交流发电机负载等，做出关于常规压缩机127和电动压缩机126的使用的智能决策。作为说明，交通状况可以指示即将到来的交通阻塞并且环境空气温度超过华氏一百(100)度，使得车厢温度接近七十(70)华氏度。典型地，由于当车辆卡在该交通中时发动机的相对较慢的操作，传统的压缩机将在该减速期间以较高的低效率运行。然而并且相反，HVAC单元模块212可以使常规压缩机127的操作与发动机的操作相对应，使得不需要来自常规压缩机的附加功率输出。反而，HVAC单元模块212可以启动全部或大部分电动压缩机和/或增加一些电动压缩机的操作点。结果，可以保持车厢温度而不会对HVAC***125的效率造成严重影响。因此，HVAC单元模块212相对于一个或多个常规压缩机127和电动压缩机126的策略性操作可导致整体HVAC***125的整体效率提高。

发动机风扇模块213被构造为控制车辆100的发动机风扇的操作。发动机风扇模块213接收诸如发动机风扇数据253的内部车辆信息，诸如道路坡度数据221的外部静态信息以及诸如交通数据231和天气数据232的外部动态信息。发动机风扇模块213可以使用该信息来确定发动机风扇的操作模式。例如，发动机风扇模块213可基于条件评估各种状况以确定是否经由发动机风扇预热或预冷车辆100的发动机或发动机冷却剂。

作为一个示例，发动机风扇模块213可以使用道路坡度数据221来确定车辆100是否正在或将要上坡或下坡行驶。基于该确定，发动机风扇模块213可以控制发动机风扇的操作，以预冷却或预热发动机冷却剂或预冷发动机。例如，如果车辆100将上坡行驶，那么发动机可能不得不更努力地做功以操作，并且可以增加输出到发动机风扇的功率，以便响应地向发动机和发动机冷却剂提供增加的冷却。或者，如果车辆100将下坡行驶，则从下坡行驶的车辆产生的能量可用于向发动机风扇供电。作为另一示例，发动机风扇模块213可以以关于HVAC单元模块212所描述的类似的方式使用交通数据231或天气数据232来确定发动机风扇操作。

电池模块210被构造成接收指示电池107的数据并控制电池107的操作。在一个实施例中，电池模块210包括电池107和与电子配件相关联的任何其他硬件组件。在一些实施例中，电池模块210可以包括电池监测***。在另一个实施例中，电池模块210包括通信电路，以向电池107提供一个或多个命令或者对可操作地附接至其的控制器进行充电/放电。在又一个实施例中，电池模块210包括便于接收和提供各种命令以控制电池107的机器可读内容。

电池模块210可以控制电池107到车辆100的各种电子配件的输出。例如，电池模块210可以从配件管理模块207接收关于一个或多个车辆配件的期望操作参数的信息。电池模块210可以被配置为控制电池107到每个单独配件的输出，控制电池107的电力输出以及优化每个单独配件使用的能量的量。例如，如果车辆即将下坡行驶，电池模块210可以切断从电池107到空气压缩机的供应(因为用于空气压缩机的能量可以从除电池107之外的其他源产生)。

还如图所示，控制器150还包括发动机停止/启动模块215。发动机停止/启动模块215被构造为从内部信息模块204、静态信息模块205和动态信息模块206中的每一个分别接收内部信息、外部静态信息和外部动态信息。作为响应，发动机停止/启动模块215被构造成选择性地启用/禁用发动机101的停止/启动功能。停止/启动功能控制车辆100运行期间发动机101的选择性启用和停用(即，根据一个或多个各种预定义标准(例如车辆停止超过预定义时间量(例如，三秒)可以引起发动机关闭等等)。结果，启动-停止功能可以在空转期间(例如，当车辆停止在停车灯下)停止发动机101以节省燃料。

内部信息、外部静态信息和外部车辆信息可以用作停止/启动功能的启动器(例如，打开或关闭停止/启动功能，使得如果它打开，则可以采用选择性的发动机关闭(即，停止))。特别地，上述信息对HVAC***125或潜在地对HVAC***125的影响可以用作停止/启动功能的启用器，使得无论发动机停止事件和发动机停止时间如何，操作员舒适/其他冷却需求(诸如产品的温度敏感负载)都得到保证或基本上得到保证。

考虑到上述情况并且关于内部车辆信息，停止/启动模块215可以基于HVAC***125的要求和电池状况中的至少一个来控制停止/启动功能。例如，如果车辆处于高温区域(例如，环境温度高于华氏80度或另一个预定的“高温”阈值)，则操作员可能希望使用HVAC***的空气调节。然而，假设这是采矿车辆(在这个例子中)，操作员可能简单地等待装载挖掘材料(例如空转)，使得操作员不希望在整个持续时间内保持发动机处于打开状态以避免过度的油耗。在这种情况下，由于外部环境温度相对较高，操作员的舒适度也很重要。作为响应，停止/启动模块215然后可以关闭发动机，向HVAC单元模块212提供命令以启动一个或多个电动压缩机126以维持空气调节(和期望的车厢温度)。然而，在接收到指示电池电量处于或低于预定义阈值(例如，重新启动发动机所需的阈值电流量等)的数据时，停止/启动模块215可禁用停止/启动功能并在没有发动机停止/启动的情况下重新启动发动机以继续正常运行。停止/启动模块215然后可以监视电池的电量，直到电量处于或高于预定阈值，由此停止/启动功能可以被重新启用。因此，关于HVAC***125本身的数据变成由停止/启动模块215提供的停止/起动功能的启用/停用器。

作为另一个例子，停止/启动模块215可以使用来自机载组件的诊断和预测信息来做出关于使用HVAC***、加载电池等的决定。作为示例，如果诊断和预后信息指示电池严重耗尽，停止/启动模块215可能禁用停止/启动功能。在这方面，避免了发动机重新启动时潜在的额外电池消耗。

如上所述，停止/启动模块215还可以使用关于对HVAC***125有影响或潜在影响的外部静态信息来启用/禁用停止/启动功能。例如，停止/启动模块215可以使用关于车辆停止和空转事件的预见信息来做出关于预冷或预热客舱以便从车辆/机器获得更高的燃料经济性和***效率的决定。作为另一个示例，停止/启动模块215可以使用关于限速的静态信息以智能地预冷却或预热车厢。作为又一示例，停止/启动模块215可以使用关于即将到来的交叉点/弯道的静态信息来智能地预冷或预热车厢。此外，停止/启动模块215可以使用关于即将到来的坡度信息的信息来作出智能决定，以预冷却/预热/关闭电子HVAC***的电子部件，以便发动机为动力传动***提供更多动力。作为又一示例，停止/启动模块215可以使用关于可充电位置的静态信息，以便预冷却/预热车厢，使得电池相对于各种确定的***(plug-in)位置被最佳地或几乎最佳地加载。

此外，停止/启动模块215还可以使用关于对HVAC***125的影响或潜在影响的外部动态信息来启用/禁用停止/启动功能。例如，停止/启动模块215可以与HVAC单元模块212协作以基于交通信息/停止前进交通信息来预冷却/预热车厢。作为另一示例，停止/启动模块215可以与HVAC单元模块212协作以基于天气信息预冷/预热车厢/调节HVAC电池负载。

因此并且有利地，基于内部、外部静态和外部动态信息中的至少一个，停止/启动模块215可以与HVAC单元模块212协作以选择性地依次启用/禁用车辆的停止/启动功能，潜在地提高车辆或其部件的效率。

基于前述，控制器150的一个示例操作可以如下描述。控制器可以接收或获取指示车辆路线上的一个或多个停靠位置的位置的外部静态信息，并且接收或获取指示在一个或多个停靠位置处的估计停止时间的外部动态信息。基于该信息，控制器可以确定停止位置处的估计停止时间等于或大于预定义阈值。当然，“预定义的阈值”是高度可变的术语，使得本领域的普通技术人员将容易地认识到可以用来定义预定义的阈值术语的宽范围的值。如上所述并且响应于前述内容，控制器150可以使用来自电池***和再生制动***中的至少一个的电力对混合动力车辆的车厢进行预热或预冷；通过控制发动机风扇的运转来对混合动力车辆的发动机和发动机冷却剂中的至少一个进行预热或预冷；和/或预充电混合动力车辆的压缩机。有利地，这种操作利用路线及其变化的条件来增加或潜在地提高整个车辆的操作效率并且为操作员提供舒适性。

现在参照图3，示出了根据示例实施例的控制车辆的一个或多个电子配件的操作的方法300的流程图。方法300可以由例如图2中描述的控制器150执行。方法300包括由控制器接收内部混合动力车辆信息(方框302)、外部静态信息(方框304)和外部动态信息(方框306)。

在框302处接收的内部混合动力车辆信息通常可以包括关于混合动力车辆的一个或多个电子配件的信息。电子配件可以包括例如空气压缩机、HVAC单元和发动机风扇。尽管图3参考这三个配件描述，但应该理解的是，方法300可适用于任何类型的车辆配件，而不偏离本公开的范围。每个配件的内部混合动力车辆信息可以包括配件的当前操作模式(例如，打开或关闭、高、中或低设置等)，配件当前使用的电力、与使用配件关联的任何故障或警告、以及可能与配件的能量使用有关的任何其他信息。

在框304处接收到的外部静态信息通常可以包括从一个或多个外部静态信息源(诸如地图数据库172)检索的信息。外部静态信息可以涉及关于行驶的路线的频率信息。例如，外部静态信息可以包括路线上各个部分的收费位置、交叉路口、限速、道路坡度等。在一些实施例中，可以在框304处检索外部静态信息用于方法300的一次迭代，然后在方法300的后续迭代中从控制器150的本地数据库中检索外部静态信息。

在框306处接收到的外部动态信息通常可以包括从一个或多个外部动态信息源检索的信息。源可以包括例如远程设备、另一车辆或基础设施部件。外部动态信息可能包括任何可能随时间和距离而改变的信息。例如，外部动态信息可以包括施工场所或其他地区的限速、天气信息、当前交通状况等。

方法300还包括控制混合动力车辆的一个或多个电子配件的操作(方框308)。基于内部混合动力车辆信息、外部静态信息和外部动态信息来控制混合动力车辆的一个或多个电子配件。例如，基于关于道路坡度的外部静态信息，可以调节车辆的空气压缩机的操作以考虑下坡或上坡爬升。

方法300还包括管理一个或多个电子配件的电源(方框310)。基于电子配件的能量使用和电子配件的操作来管理电源。例如，如果空气压缩机的操作包括预充电命令，则可以管理空气压缩机的电源，使得更多的电力被施加到空气压缩机。作为另一示例，如果外部静态信息指示车辆从正常车辆操作恢复能量的可能性，则框310可包括收获能量并将能量供应给例如空气压缩机。

还参考图4-7，描述了方法300的更具体的实施例。图4-7描述了用于特定电子配件和特定接收信息的方法300的特定实施例。尽管图4-7描述了详细的实施例，应该理解的是，图4-7提供的示例不是限制性的，并且基于任何类型的接收信息可以对电子配件进行其他控制。

参考图4，根据示例性实施例示出了使用道路坡度信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法400。方法400包括接收道路坡度信息(方框402)。道路坡度信息通常可以指示车辆横穿道路的倾斜或下降。道路坡度信息可以指示道路上的任何倾斜和/或下降以及任何持续时间信息(例如道路倾斜或下降多长时间)。方法400还包括基于道路坡度信息确定车辆是否将要下坡或上坡行驶(方框404)。方法400还包括接收内部混合动力车辆信息、外部静态信息和外部动态信息(框406)。

方法400还包括基于道路坡度信息和使用可用能量的其他信息来运行空气压缩机或对空气压缩机进行充电(块408)。例如，如果道路坡度信息指示即将到来的下坡道路，则可以使用从下坡道路获得的能量来运行空气压缩机。在下坡路上，可能存在基于车辆运动的是能，并且在下坡行驶期间可能基于制动器的应用而产生制动能量。该能量可被捕获并提供给空气压缩机以运行空气压缩机。作为另一示例，如果道路坡度信息指示即将到来的上坡道路，则可以在遇到道路的上坡部分之前对空气压缩机进行预充电，以考虑在上坡行驶期间可用的能量较少的事实。

方法400还包括基于道路坡度信息和其他信息对车辆的车厢进行预冷或预热(方框410)。车辆的HVAC单元可以使用能量预冷却或预热车厢，这说明在下坡或上坡行驶期间可能有更多或更少的能量可用。换句话说，HVAC单元基于HVAC单元在下坡或上坡期间可用的预期功率而更高效地运行。方法400还包括基于道路坡度信息和其他信息对发动机或发动机冷却剂进行预冷或预热(框412)。发动机风扇可以预冷却或预热发动机或发动机冷却剂，考虑到在下坡或上坡行驶期间可能有更多或更少的能量可用的事实。

参考图5，根据示例性实施例示出了使用限速信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法500。方法500包括接收限速信息(框502)。限速信息通常可以包括车辆正在穿过的路线的限速。限速信息可以进一步包括沿着车辆要穿过的路线(即，由车辆的GPS模块识别的路线)的限速信息。限速信息可以包括区域的正常限速或者施工限速(或者区域的其他特殊限速)。该方法还包括确定在该路线的未来区段中限速是否降低(框504)。方法500还包括接收内部混合动力车辆信息、外部静态信息和外部动态信息(框506)。

该方法还包括响应于降低的限速对空气压缩机充电(框508)。如果车辆接近降低的速度极限，则车辆的控制器可能预期车辆速度降低，导致车辆当前的动能降低。在方框508处，动能可用于给空气压缩机(例如空气罐)充电，因为由于车辆将减速该能量是“自由”的。

现在参照图6，示出了根据示例性实施例的使用交通信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法600。方法600包括接收交通信息(框602)。交通信息通常可以沿着指示车辆正在穿越的路线上的交通状况。方法600还包括确定是否有繁忙的交通状况(框604)。方法600还包括接收内部混合动力车辆信息、外部静态信息和外部动态信息(框606)。

如果存在繁忙的交通状况，方法600还包括给空气压缩机再充电(方框608)。如果车辆正在接近繁忙的交通状况，预计会出现显著的制动动作，并且空气压缩机可能更频繁地在开启和关闭状态之间循环。空气压缩机可以被再充电以补偿这种动作。方法600还包括确定是否通过HVAC单元预热或预冷混合动力车辆的车厢(框610)以及是否通过发动机风扇预热或预冷发动机或发动机冷却剂(框612)。

现在参考图7，根据示例性实施例示出了使用天气信息来控制一个或多个电子配件的操作的方法700。方法700包括接收天气信息(框702)。天气信息通常可以包括沿着车辆横穿的路线的天气状况。方法600还包括接收内部混合动力车辆信息、外部静态信息和外部动态信息(框704)。

该方法还包括评估HVAC单元(框706)和发动机风扇(框708)的散热能力和加热和冷却要求。例如，在较凉爽的天气条件下，HVAC装置(用于冷却车厢)和发动机风扇(用于冷却发动机冷却剂)可能需要较少的冷却(或更多的加热)。作为另一个例子，在较暖的天气条件下，HVAC单元可能需要较少的加热(或更多的冷却)，同时各种配件的散热能力可能会降低。

应该注意的是，尽管关于特定的方法进行了描述，本文所述的方法的过程可以与其他方法一起使用。应该进一步注意的是，这里用于描述各种实施例的术语“示例”旨在表示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示和/或图示(并且这样的术语不旨在暗示这样的实施例必然是非凡的或最高级的例子)。

示例和非限制性模块实施元件包括提供本文确定的任何值的传感器(例如，联接到图1中的部件和/或***)、提供任何本文确定的值的前兆的传感器、数据链和/或包括通信芯片的网络硬件、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴布线、屏蔽布线、发射器、接收器和/或收发器、逻辑电路、硬连线逻辑电路、特定非易失性存储器中的可重配置逻辑电路等网络硬件。根据模块规格配置的非过渡状态，任何致动器至少包括电动、液压或气动致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、分频器、增益元件)以及/或数字控制元件。

上面描述的示意性流程图和方法示意图通常被阐述为逻辑流程图。如此，所描绘的顺序和标记的步骤是代表性实施例的指示。其他步骤、顺序和方法可以被设想为在功能、逻辑或效果上等同于示意图中所示的方法的一个或多个步骤或其部分。

另外，所提供的格式和符号被用于解释示意图的逻辑步骤，并且被理解为不限制图示的方法的范围。尽管在示意图中可以使用各种箭头类型和线型，但是它们被理解为不限制相应方法的范围。事实上，一些箭头或其他连接器可能仅用于指示方法的逻辑流程。例如，箭头可以指示所示方法的枚举步骤之间的未指定持续时间的等待或监视时段。此外，特定方法发生的顺序可能严格遵守或不严格遵守所示相应步骤的顺序。还将注意到，框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的***或专用硬件和程序代码的组合来实现。

本说明书中描述的许多功能单元已被标记为模块，以便更加特别强调它们的实现独立性。虽然上面描述的每个特定的“模块”可以具有上文针对每个特定模块也在本文中定义的结构/配置，但是应当理解，术语“模块”的定义旨在被广义地解释为使得许多结构配置是可能的。例如，模块可以被实现为包括定制VLSI电路或门阵列的硬件电路，诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立组件的现成半导体。模块也可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等的可编程硬件设备中实现。

模块也可以在机器可读介质中实现以供各种类型的处理器执行。例如，可识别的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。尽管如此，所标识模块的可执行文件不需要在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在逻辑上连接在一起时构成模块并实现模块的所述目的。

实际上，计算机可读程序代码的模块可以是单个指令或许多指令，并且甚至可以分布在几个不同的代码段、不同的程序之间以及几个存储器设备上。类似地，操作数据可以在模块内被识别和示出，并且可以以任何合适的形式来体现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且可以至少部分地仅作为***或网络上的电子信号存在。在机器可读介质(或计算机可读介质)中实现模块或模块部分的情况下，可以将计算机可读程序代码存储和/或传播到一个或多个计算机可读介质中。

计算机可读介质可以是存储计算机可读程序代码的有形计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的、全息的、微机械的或半导体***、装置或设备，或前述的任何合适的组合。

计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、光存储设备、磁存储设备、全息存储介质、微机械存储设备或任何合适的前述的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含和/或存储供指令执行***、装置或设备使用和/或结合其使用的计算机可读程序代码的任何有形介质。

计算机可读介质也可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可以包括其中包含有计算机可读程序代码的传播数据信号，例如在基带中或者作为载波的一部分。这样的传播信号可以采取多种形式中的任何形式，包括但不限于电、电磁、磁、光或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以传送、传播或传输计算机可读程序代码以供指令执行***、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。包含在计算机可读信号介质上的计算机可读程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、射频(RF)等或前述的任何合适的组合。

在一个实施例中，计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读存储介质和一个或多个计算机可读信号介质的组合。例如，计算机可读程序代码可以作为电磁信号通过光缆传播以供处理器执行并存储在RAM存储设备上以供处理器执行。

用于执行本发明的各个方面的操作的计算机可读程序代码可以以一种或多种程序设计语言的任何组合来编写，所述程序设计语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的程序设计语言和常规的程序性程序设计语言，诸如作为“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立的计算机可读包、部分在用户的计算机上部分在远程计算机上、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。

程序代码还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理设备或其他设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在示意性流程图和/或示意性框图块或块中指定的功能/动作的指令。

因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他特定形式来体现本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种车辆***，其特征在于，包括：

加热、通风和空调(HVAC)***；和

控制器，耦合到所述加热、通风和空调(HVAC)***，所述控制器被配置成：

接收内部车辆信息，所述内部车辆信息包括关于所述加热、通风和空调(HVAC)单元的信息；

接收外部静态信息，所述外部静态信息基于所述车辆的位置；

接收外部动态信息，所述外部动态信息基于所述位置和所述车辆在所述位置处的行驶时间；和

根据车辆内部信息、外部静态信息和外部动态信息控制所述加热、通风和空调(HVAC)***的运行。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述外部静态信息包括道路坡度；以及

其中所述控制器被配置成基于所述道路坡度选择性地激活所述加热、通风和空调(HVAC)***。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，基于指示所述车辆将下坡行驶的道路坡度，所述控制器被配置成控制所述加热、通风和空调(HVAC)***以选择性地预热或预冷所述车辆的座舱。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，基于指示所述车辆将上坡行驶的道路坡度，所述控制器被配置成控制所述加热、通风和空调(HVAC)***以选择性地预热或预冷所述车辆的座舱。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述外部静态信息包括沿所述车辆的路线的速度限制；和

其中，基于指示所述路线的未来区段中降低的速度的速度限制，所述控制器被配置为使用从所述车辆减速产生的自由动能，以经由所述加热、通风和空调(HVAC)***选择性地预热或预冷所述车辆的座舱。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述外部动态信息包括交通状况；和

其中，基于繁忙交通状况的指示，所述控制器被配置成控制所述加热、通风和空调(HVAC)***以选择性地预热或预冷所述车辆的座舱。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述外部动态信息包括天气状况；和

控制器被配置为使用天气条件来评估加热、通风和空调(HVAC)***的散热能力和加热和冷却要求。

8.一种车辆***，其特征在于，包括：

空气压缩机；和

控制器，其耦合到所述空气压缩机，所述控制器被配置成：

接收内部车辆信息，所述内部车辆信息包括关于所述空气压缩机的信息；

接收外部静态信息，所述外部静态信息基于所述车辆的位置；

接收外部动态信息，所述外部动态信息基于所述位置和所述车辆在所述位置处的行驶时间；和

基于车辆内部信息、外部静态信息和外部动态信息来控制空压机的操作。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述控制器被配置成基于所述内部车辆信息、外部静态信息和外部动态信息中的至少一个来选择性地激活或停用所述空气压缩机。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述外部静态信息包括道路坡度；和

其中，基于指示车辆将上坡行驶的道路坡度，控制器被配置成对空气压缩机预充电。

11.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述外部静态信息包括道路坡度；和

其中，基于指示所述车辆将要或正在下坡行驶的道路坡度，所述控制器被配置成捕获从所述车辆下坡行驶产生的可用势能和制动能，以给空气压缩机充电。

12.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述外部静态信息包括沿所述车辆的路线的速度限制；和

其中，基于指示所述路线的未来区段中降低的速度的速度限制，所述控制器被配置为使用从所述车辆减速产生的自由动能来给所述空气压缩机充电。

13.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述外部动态信息包括交通状况；和

其中，基于繁忙交通状况的指示，控制器被配置成在繁忙交通状况之前对空气压缩机预充电。

14.一种方法，其特征在于，包括：

由车辆的控制器接收车辆内部信息，所述内部信息包括关于所述车辆的空气压缩机或加热、通风和空气调节(HVAC)***中的至少一个的信息；

由所述控制器接收外部静态信息，所述外部静态信息基于所述车辆的位置；

所述控制器接收外部动态信息，所述外部动态信息基于所述车辆的位置和在所述位置处的行驶时间；

所述控制器基于所述车辆内部信息、外部静态信息和外部动态信息，控制所述车辆的所述空气压缩机或所述加热、通风和空调(HVAC)***中的所述至少一个的运行。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述外部静态信息包括道路坡度，并且其中所述方法还包括：

由控制器确定车辆将下坡或上坡行驶。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，基于确定所述车辆将下坡行驶，所述方法进一步包括：

捕获从车辆下坡行驶产生的至少一些可用势能和制动能；和

通过加热、通风和空调(HVAC)***预热或预冷车辆座舱。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，基于确定所述车辆将下坡行驶，所述方法进一步包括：

捕获从车辆下坡行驶产生的至少一些可用势能和制动能；和

给空气压缩机充电。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，基于确定所述车辆将上坡行驶，所述方法进一步包括：

上坡前给空压机预充电。

19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述外部静态信息包括所述车辆的所述路线的未来部分的速度限制，并且其中所述方法还包括：

确定未来路段降低车速限制；和

根据未来路段降低的速度限制，至少使用车辆减速产生的一些自由动能来给空气压缩机充电。

20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述外部动态信息包括交通状况，以及

其中，基于即将到来的位置处的交通状况，该方法还包括：

在即将到来的交通条件之前选择性地预充电空气压缩机；和

经由加热、通风和空调(HVAC)***选择性地预热或预冷却车辆的座舱。

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