專利名稱：用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的控制器。
背景技術(shù)：
近來(lái)，具有發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛行駛馬達(dá)的各種混合動(dòng)力車輛被提出并在實(shí)際中應(yīng)用。電動(dòng)車輛(串聯(lián)混合動(dòng)力車輛或增程式車輛)是已知的，在該電動(dòng)車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池充電，并且該電池將電力提供給車輛行駛馬達(dá)，以使得車輛行駛馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車輪。在電動(dòng)車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)僅用于發(fā)電，因此由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率不會(huì)機(jī)械地傳遞到車輪。一般來(lái)說(shuō)，車廂的加熱操作是通過(guò)使用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑來(lái)進(jìn)行的。在增程式車輛中，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)僅用于發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間相對(duì)是短的。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱可能不足以保證加熱操作中所需的熱量。(例如，專利文獻(xiàn)I (JP9-011731A))提出，除了發(fā)動(dòng)機(jī)之外，電加熱器或燃燒加熱器可以用作增程式車輛的熱生成裝置。在增程式車輛中，通過(guò)使用電加熱器產(chǎn)生的熱量和發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行加熱操作。在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了不僅發(fā)動(dòng)機(jī)被用來(lái)加熱冷卻劑，而且燃燒器(燃燒加熱器)也被用來(lái)加熱冷卻劑。在專利文獻(xiàn)I中所述的車輛中，即使車輛行駛短的距離，或即使外部氣溫不那么低時(shí)，燃燒加熱器也要消耗燃料來(lái)保證用于加熱操作所需要的熱量。因此，用于加熱操作的燃料消耗可能會(huì)增加。此外，因?yàn)閮H用加熱器來(lái)產(chǎn)生在任何寒冷條件下的加熱操作中所需的熱量，所以加熱器需要有大的加熱容量，使其在外部極端寒冷時(shí)可用。其結(jié)果是，加熱器的成本可能變高。此外，與使用電加熱器作為加熱器相比，使用燃燒加熱器作為加熱器時(shí)，其尺寸可能會(huì)變大且成本高。本公開(kāi)的目的是提供一種用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的控制器，其能夠減少車輛的燃料消耗，所述車輛具有車輛行駛馬達(dá)和用于發(fā)電的發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，使用一種用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的控制器。所述車輛包括車輛行駛馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述車輛行駛馬達(dá)由電池供給的電力驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)行以給所述電池充電。所述空調(diào)系統(tǒng)包括電加熱器和加熱器核心，其中所述電加熱器通過(guò)從所述電池接收電力來(lái)產(chǎn)生熱，所述加熱器核心通過(guò)使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱來(lái)輻射熱，所述電加熱器產(chǎn)生的熱和所述加熱器核心輻射的熱中的至少一個(gè)被用于在加熱操作中給車廂加熱。所述控制器包括:所需量計(jì)算部分，被配置為計(jì)算所述加熱操作中的所需熱量；第一控制部分，被配置為基于所述所需熱量來(lái)控制所述電加熱器；加熱器確定部分，被配置為確定所述電加熱器是否能產(chǎn)生所述所需熱量；和第二控制部分，被配置為(i)當(dāng)所述加熱器確定部分確定所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)以加熱所述加熱器核心，和(ii)當(dāng)所述加熱器確定部 分確定所述電加熱器能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，終止用于加熱所述加熱器核心的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述運(yùn)行。所述加熱操作的控制依賴于所述電加熱器是否是能夠產(chǎn)生所述所需熱量。當(dāng)所述電加熱器能夠產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，不執(zhí)行用于加熱所述加熱器核心的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)保持在停止?fàn)顟B(tài)。在這種情況下，所述加熱操作可以在所述發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下被執(zhí)行，并且通過(guò)停止所述發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料消耗可以減少。當(dāng)所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)行，以通過(guò)使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱來(lái)加熱所述加熱器核心，并且所述車廂被所述加熱器核心的熱加熱。因此，只在出乎意料的寒冷條件下，比如極度寒冷條件下，所述發(fā)動(dòng)機(jī)才被運(yùn)行。因此，燃料消耗可以減小。所述電加熱器沒(méi)有被配置為在任何寒冷條件下都能單獨(dú)地產(chǎn)生所述所需熱量，并且在必要時(shí)利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱。因此，所述電加熱器不需要有在極度寒冷的條件下也可用的大的加熱容量，并且即使當(dāng)具有相對(duì)小的加熱容量的相對(duì)便宜加熱器被用作所述電加熱器時(shí)，也可以產(chǎn)生所述所需熱量。因此，所述電加熱器的成本可以減小。當(dāng)確定所述電加熱器是否能夠產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，可以預(yù)先確定所述電加熱器的最大熱量。當(dāng)計(jì)算出的所需熱量大于所述電加熱器的最大熱量時(shí)，所述電加熱器可被確定為不能產(chǎn)生所述所需熱量。所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)使用冷卻劑被冷卻，并且可以通過(guò)使用冷卻劑加熱所述加熱器核心。所述控制器還可以包括:冷卻劑溫度確定部分，被配置為確定冷卻劑溫度是否在預(yù)定溫度范圍之外，在所述預(yù)定溫度范圍內(nèi)所述加熱器核心能夠加熱所述車廂。當(dāng)所述加熱器確定部分確定所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，和當(dāng)所述冷卻劑溫度確定部分確定所述冷卻劑溫度在所述預(yù)定溫度范圍之外時(shí)，所述第二控制部分可以運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)使所述加熱器核心輻射熱。當(dāng)冷卻劑溫度高到一定的程度，并且是在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)(例如，等于或高于45° C)時(shí)，可以通過(guò)使用所述加熱器核心而不運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)加熱所述車廂。因此，當(dāng)所述所需熱量太高，以至于所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，可以基于冷卻劑溫度，通過(guò)運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)加熱所述加熱器核心。在這種情況下，可以防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)被不必要地運(yùn)行，并且可以進(jìn)一步地減少燃料消耗。所述第一控制部分可被配置為基于冷卻劑溫度來(lái)調(diào)節(jié)所述電加熱器的熱產(chǎn)生量。當(dāng)冷卻劑溫度相對(duì)高，因而所述加熱器核心能夠加熱車廂時(shí)，所述加熱器核心輻射的熱和所述電加熱器產(chǎn)生的熱二者可以用于所述加熱操作。在這種情況下，通過(guò)利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱，所述電加熱器上的加熱負(fù)載能夠減小。因此，所述電加熱器的電力消耗可以減小，從而可以減少能源成本。所述車輛可以具有用于計(jì)算所述電池的剩余電池水平，并且當(dāng)所計(jì)算出的剩余電池水平等于或低于預(yù)定水平時(shí)，通過(guò)運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)給所述電池充電的功能。所述控制器還可以包括加熱器限制部分，所述加熱器限制部分被配置為當(dāng)在所述加熱操作中所述電池正被充電時(shí)，限制所述電加熱器的運(yùn)行。在這種情況下，當(dāng)所述電池的剩余電池水平低時(shí)，所述電加熱器的運(yùn)行被限制。也就是說(shuō)，優(yōu)選對(duì)所述電池充電。因此，即使在上述的所述電加熱器所產(chǎn)生的熱基本上被用于加熱車廂的配置中，剩余電池水平的減少對(duì)例如車輛行駛馬達(dá)的運(yùn)行的影響能夠得到限制。例如，當(dāng)所述電加熱器的運(yùn)行被限制時(shí)，可防止所述電加熱器被運(yùn)行，或所述電加熱器的運(yùn)行數(shù)量(通電數(shù)量)可被配置為小的數(shù)量。當(dāng)所述電池正在被充電時(shí)，廢熱量(例如，冷卻劑溫度)由于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行而上升。因此，當(dāng)所述電池正在被充電時(shí)，可以在限制所述電加熱器的運(yùn)行的情況下，在加熱操作中使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱(加熱器核心的熱)。所述第二控制部分可以總地以第一運(yùn)行模式運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)所述電池被充電時(shí)，所述第二控制部分以第二運(yùn)行模式運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)。所述第一運(yùn)行模式在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出上低于所述第二運(yùn)行模式。在這種情況下，當(dāng)所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)以第一運(yùn)行模式運(yùn)行。由于第一運(yùn)行模式在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出上低于第二運(yùn)行模式，所以在第一運(yùn)行模式下的發(fā)電量(電池的充電容量)相對(duì)低。但是，可以通過(guò)使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱來(lái)加熱所述加熱器核心，由此可以促進(jìn)所述加熱器核心進(jìn)行所述加熱操作。在第一運(yùn)行模式下，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以至少產(chǎn)生用于運(yùn)行所述電加熱器的必要電量。當(dāng)在所述加熱操作中對(duì)所述電池進(jìn)行充電期間所述剩余電池水平增加到等于第一閾值時(shí)，或者當(dāng)在不同于所述加熱操作的操作中對(duì)所述電池進(jìn)行充電期間所述剩余電池水平增加到等于第二閾值時(shí)，所述第二控制部分停止所述發(fā)動(dòng)機(jī)。所述第一閾值低于所述第二閾值。在這種情況下，高于其則在對(duì)所述電池充電期間停止所述發(fā)動(dòng)機(jī)的閾值在所述加熱操作和在不同于所述加熱操作的操作之間是不同的。在所述加熱操作中設(shè)置的第一閾值低于在不同于所述加熱操作的操作中設(shè)置的第二閾值。因此，在這種情況下，與不同于所述加熱操作的操作(正常操作)相比，在所述加熱操作中，在更低的剩余電池水平處停止對(duì)所述電池充電。因此，其中所述電加熱器的運(yùn)行由于優(yōu)選對(duì)所述電池充電而受限的時(shí)段可以縮短，因此可以有效地加熱車廂。


通過(guò)以下的描述、所附權(quán)利要求和附圖，本公開(kāi)及其額外的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將能得到最好理解，其中:圖1為根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例示出了用于車輛的空調(diào)系統(tǒng)的示意圖，所述空調(diào)系統(tǒng)包括用于該空調(diào)系統(tǒng)的控制器；圖2為根據(jù)示例性實(shí)施例示出了加熱操作中用于空調(diào)系統(tǒng)的控制器的控制過(guò)程的流程圖；圖3為根據(jù)示例性實(shí)施例示出了加熱操作中用于空調(diào)系統(tǒng)的控制器的控制過(guò)程的一部分的流程圖；圖4為根據(jù)示例性實(shí)施例示出了加熱操作中電池充電狀態(tài)(SOC)、CHG標(biāo)志狀態(tài)、冷卻劑溫度、PTC加熱器的輸出熱等級(jí)和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出的變化的時(shí)間圖；和圖5為根據(jù)本公開(kāi)的修改示出了非加熱操作中的SOC控制范圍和加熱操作中的SOC控制范圍的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式本公開(kāi)的示例性實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行描述。示例性實(shí)施例中的控制器(電子控制單元:EUC) 60被用于車輛(增程式電動(dòng)車輛)的空調(diào)系統(tǒng)，所述車輛包括用作動(dòng)力源的馬達(dá)MG2和用于發(fā)電的發(fā)動(dòng)機(jī)10。E⑶60控制馬達(dá)MG2、發(fā)動(dòng)機(jī)10和車廂的空調(diào)。圖1中，發(fā)動(dòng)機(jī)10是使用汽油運(yùn)轉(zhuǎn)的火花點(diǎn)火式多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括節(jié)流閥、進(jìn)氣閥、排氣閥、燃料噴射閥和點(diǎn)火裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)10被連接到排氣通道11，在其中的催化劑12被提供來(lái)凈化廢氣中所含的排放物，例如CO、HC和NOx。熱回收裝置13在廢氣流動(dòng)方向的催化劑12的下游被放置在排氣通道11中，用于從廢氣中回收熱能(排出的熱)。具體地說(shuō)，熱回收器裝置13通過(guò)傳輸廢氣中的熱給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑來(lái)回收排出的熱，并且排出的熱被用作例如進(jìn)行車廂的加熱操作的熱源。接下來(lái)將描述發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)10具有在發(fā)動(dòng)機(jī)10的氣缸體和氣缸蓋中的水套14，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑在水套14中通過(guò)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10被冷卻。冷卻劑溫度傳感器15檢測(cè)水套14中的冷卻劑的溫度(冷卻劑溫度)。水套14被連接到循環(huán)通路16，循環(huán)通路16包括冷卻劑導(dǎo)管和冷卻劑泵17，冷卻劑泵17泵取冷卻劑，使冷卻劑在冷卻劑導(dǎo)管中循環(huán)。冷卻劑泵17是例如由發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵，或者可以是電動(dòng)泵。冷卻劑泵17可以被操作以調(diào)整冷卻劑的流量。如圖1所示，循環(huán)通路16從發(fā)動(dòng)機(jī)10的出口側(cè)(水套14)向加熱器核心18延伸，并進(jìn)一步穿過(guò)熱回收裝置13延伸到發(fā)動(dòng)機(jī)10的入口側(cè)。循環(huán)通路16在沿冷卻劑流動(dòng)方向的加熱器核心18的上游側(cè)分支為兩個(gè)通道，并且，如圖1所示，在所分支的循環(huán)通路16A中提供作為熱輻射部分的散熱器21。散熱器風(fēng)扇23與散熱器21相鄰地被提供，并且由直流馬達(dá)(DC馬達(dá))等來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而在散熱器21附近產(chǎn)生氣流。恒溫器22被提供在循環(huán)通路16的分支部分，并且通過(guò)根據(jù)流過(guò)恒溫器22所在分支部分的冷卻劑的溫度而被操作來(lái)切換冷卻劑的流動(dòng)通道。當(dāng)流經(jīng)分支部分的冷卻劑溫度低時(shí)，更具體地說(shuō)，當(dāng)冷卻劑溫度低于預(yù)定的恒溫運(yùn)行溫度時(shí)，恒溫器22停止冷卻劑向散熱器21的流動(dòng)，使得冷卻劑在循環(huán)通路16中循環(huán)而不在散熱器21輻射熱。因此，在完成發(fā)動(dòng)機(jī)10預(yù)熱之前，換句話說(shuō)，例如在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10預(yù)熱的過(guò)程中，散熱器21中的冷卻劑的冷卻(熱輻射)受到限制。當(dāng)流經(jīng)循環(huán)通路16的分支部分的冷卻劑的溫度等于或高于預(yù)定的恒溫運(yùn)行溫度時(shí)，恒溫器22允許冷卻劑流入散熱器21，使冷卻劑在循環(huán)通路16中循環(huán)，在散熱器21輻射熱。通過(guò)如此切換循環(huán)通路16，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10被運(yùn)行時(shí)，冷卻劑能被保持適當(dāng)?shù)臏囟?例如，大約80° C)。接下來(lái)將描述空調(diào)裝置30?？照{(diào)裝置30被放置在車廂的前部，并且包括殼體31、鼓風(fēng)機(jī)19、蒸發(fā)器32、加熱器核心18和正溫度系數(shù)加熱器33 (PTC加熱器)。殼體31中容納鼓風(fēng)機(jī)19、蒸發(fā)器32、加熱器核心18和PTC加熱器33。殼體31限定了在殼體31中的空氣通道38，通過(guò)空氣通道38，空氣(經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣)被吹入車廂，并且殼體31具有設(shè)置在殼體31中空氣流動(dòng)方向的最上游側(cè)的空氣導(dǎo)入端口(未示出)，以作為通過(guò)其將空氣引入到殼體31的端口。鼓風(fēng)機(jī)19被布置在沿空氣流動(dòng)方向的空氣導(dǎo)入端口的下游側(cè)，并且鼓風(fēng)機(jī)19是由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電風(fēng)扇。在示范性實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)19的送風(fēng)量是通過(guò)控制電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度而可調(diào)的。蒸發(fā)器32被布置在殼體31中空氣流動(dòng)方向的、鼓風(fēng)機(jī)19的下游。蒸發(fā)器32是熱交換器，在其中制冷劑與鼓風(fēng)機(jī)19吹出的空氣進(jìn)行熱交換。蒸發(fā)器32通過(guò)制冷劑管34連接到壓縮機(jī)35和冷凝器36，用于提供制冷劑循環(huán)。壓縮機(jī)35抽取并壓縮制冷劑，并排出壓縮的制冷劑到冷凝器36。在示范性實(shí)施例中，壓縮機(jī)35是電力運(yùn)行的。通過(guò)流經(jīng)冷凝器36的制冷劑和直流馬達(dá)(DC馬達(dá))旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇(未示出)吹出的空氣之間進(jìn)行熱交換，冷凝器36冷凝從壓縮機(jī)35排出的制冷齊U。從冷凝器36流出的制冷劑被接收器(未示出)分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。通過(guò)膨脹閥37，分離出的液體制冷劑急劇膨脹成霧狀狀態(tài)，并且霧狀的制冷劑被提供給蒸發(fā)器32。在蒸發(fā)器32中，霧狀的制冷劑通過(guò)與流入空氣通道38的空氣進(jìn)行熱交換而被氣化，使流入空氣通道38的空氣被冷卻。在空氣流動(dòng)方向的蒸發(fā)器32下游側(cè)的空氣通道分支成加熱通道39和空氣冷卻通道41。在加熱通道39中布置了加熱器核心18和PTC加熱器33。因此，通過(guò)從加熱器核心18接收熱(發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱)和接收PTC加熱器33所產(chǎn)生的熱，流經(jīng)加熱通道39的空氣被加熱。PTC加熱器33具有正溫度系數(shù)元件(PTC元件)，并被用作通過(guò)接收電力而產(chǎn)生熱的電加熱器的示例。更具體地說(shuō)，PTC加熱器33包括多個(gè)(例如，3個(gè))加熱器元件33a、33b和33c。加熱器元件33a、33b和33c分別連接到未示出的開(kāi)關(guān)SW1、SW2和SW3，這些開(kāi)關(guān)可以被獨(dú)立地接通/斷開(kāi)。因此，PTC加熱器33的加熱器器元件通電的數(shù)量，換句話說(shuō)，PTC加熱器33的加熱容量是可調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)風(fēng)門(damper door) 42被布置在加熱通道39和空氣冷卻通道41的入口側(cè)，并且通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門馬達(dá)54來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)風(fēng)門42的開(kāi)度(風(fēng)門開(kāi)度)。通過(guò)對(duì)風(fēng)門開(kāi)度的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)流入加熱通道39的空氣流量和流入空氣冷卻通道41的空氣流量之間的比率。在殼體31中，混合室43被設(shè)置在加熱通道39和空氣冷卻通道41的出口側(cè)。在混合室43中，通過(guò)加熱通道39的空氣與通過(guò)空氣冷卻通道41的空氣相混合。混合室43中的空氣通過(guò)空氣出口吹入車廂，空氣出口被設(shè)置在空氣流動(dòng)方向的殼體31的最下游部分。在本實(shí)施例中，空氣出口包括面部空氣出口 44和46以及足部空氣出口 45，通過(guò)面部空氣出口 44和46，調(diào)節(jié)后的空氣被吹向車廂內(nèi)的乘客的上部，通過(guò)足部空氣出口 45，調(diào)節(jié)后的空氣被吹向乘客的足部區(qū)域。流量調(diào)節(jié)門44a、45a和46a分別與空氣出口 44、45和46相鄰地設(shè)置。通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)門44a、45a和46a中每個(gè)的開(kāi)度，通過(guò)空氣出口 44、45及46中每個(gè)而吹入到車廂中的空氣流量可被調(diào)節(jié)。作為發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出軸的曲軸47被連接到用作輔助電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)MGl。馬達(dá)MGl是公知的同步發(fā)電馬達(dá)，其用作發(fā)電機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)。馬達(dá)MGl從曲軸47的旋轉(zhuǎn)能量中發(fā)電，并且產(chǎn)生的電力對(duì)電池48進(jìn)行充電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10被激活時(shí)，馬達(dá)MGl用作電動(dòng)機(jī)。換句話說(shuō)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10被激活時(shí)，馬達(dá)MGl由電池48供給的電力驅(qū)動(dòng)來(lái)啟動(dòng)曲軸47的旋轉(zhuǎn)。逆變器INVl被設(shè)置在馬達(dá)MGl和電池48之間。通過(guò)控制逆變器INV1，馬達(dá)MGl的旋轉(zhuǎn)速度可以被控制。通過(guò)插頭PG，電池48可被外電源充電。通過(guò)DC-DC轉(zhuǎn)換器，電池48被連接到低電壓電池(例如，12V輔助電池)，并且低電壓電池由電池48供給的電力充電。通過(guò)逆變器INV2，電池48被連接到車輛行駛馬達(dá)MG2，并且馬達(dá)MG2被用作主電動(dòng)馬達(dá)。馬達(dá)MG2是公知的同步發(fā)電馬達(dá)，其用作發(fā)電機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)。通過(guò)減速驅(qū)動(dòng)機(jī)49等，馬達(dá)MG2被連接到驅(qū)動(dòng)車輪(車輛車輪)51，從而使馬達(dá)MG2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪51。馬達(dá)MG2具有用于在車輛減速時(shí)再次發(fā)電的功能，并且再生的電力被用于對(duì)電池48充電?？照{(diào)系統(tǒng)還包括曲柄角傳感器52、電池傳感器53、內(nèi)部溫度傳感器55、外部溫度傳感器56、蒸發(fā)器溫度傳感器57、旋轉(zhuǎn)位置傳感器、送風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)和溫度設(shè)定開(kāi)關(guān)，其中所述曲柄角傳感器52輸出發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)預(yù)定曲柄角中的曲柄角信號(hào),所述電池傳感器53檢測(cè)電池48的充電/放電電流，所述內(nèi)部溫度傳感器55檢測(cè)車廂中的溫度Tr，所述外部溫度傳感器56檢測(cè)外部空氣溫度Tam，所述蒸發(fā)器溫度傳感器57檢測(cè)即時(shí)流出蒸發(fā)器32的已調(diào)節(jié)的空氣的溫度Te，所述旋轉(zhuǎn)位置傳感器檢測(cè)馬達(dá)MGl和MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，所述送風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)用于開(kāi)/關(guān)鼓風(fēng)機(jī)19，所述溫度設(shè)定開(kāi)關(guān)用于設(shè)置和輸入車廂的預(yù)設(shè)溫度。蒸發(fā)器溫度傳感器57可以檢測(cè)蒸發(fā)器32的熱交換散熱片的溫度，或可以直接檢測(cè)流過(guò)蒸發(fā)器32的冷卻劑的溫度，可替換地用于檢測(cè)即時(shí)流出蒸發(fā)器32的已調(diào)節(jié)的空氣的溫度。眾所周知，E⑶60包括微計(jì)算機(jī)61，所述微計(jì)算機(jī)61具有中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。ECU 60執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM中的各種控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種控制和對(duì)馬達(dá)MGl和馬達(dá)MG2的運(yùn)行控制。實(shí)際上，馬達(dá)MG1，MG2和發(fā)動(dòng)機(jī)10分別由不同的電子控制單元控制，但在本實(shí)施例中這些電子控制單元被組合到ECU 60中。在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10僅用于發(fā)電。當(dāng)電池48需要被充電時(shí)，E⑶60中的微計(jì)算機(jī)61激活燃料噴射閥和發(fā)動(dòng)機(jī)10的點(diǎn)火裝置，以將發(fā)動(dòng)機(jī)10從停止?fàn)顟B(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)，從而使電池48被充電?；谟脩舻拈_(kāi)關(guān)操作和從電池傳感器53的檢測(cè)值計(jì)算出的電池48的充電狀態(tài):S0C (剩余電池水平)，E⑶60確定電池48是否需要被充電。在增程式車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)10僅用于發(fā)電。因此，當(dāng)需要加熱操作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可能處于停止?fàn)顟B(tài)的概率是很高的。在這種情況下，如果每次需要加熱操作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10都要從停止?fàn)顟B(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)以使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱，那么發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料消耗可能會(huì)增加，燃料效率可能會(huì)降低。與此相反，如果加熱操作所需熱量?jī)H由PTC加熱器33產(chǎn)生，則PTC加熱器33可能需要有大 的加熱容量，以便在外面極端冷的條件下可用，因而PTC加熱器33的成本可能增加。因此，在本實(shí)施例中，加熱操作的控制依賴于PTC加熱器33是否能夠產(chǎn)生車廂加熱操作所需的熱量。當(dāng)PTC加熱器33能夠產(chǎn)生所需熱量時(shí)，用于加熱加熱器核心18的發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)行不被執(zhí)行，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10被保持在停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)PTC加熱器33不能產(chǎn)生所需熱量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10從停止?fàn)顟B(tài)被切換到運(yùn)行狀態(tài)，并且使用PTC加熱器33和加熱器核心18二者所產(chǎn)生的熱來(lái)加熱車廂。圖2中示出的控制過(guò)程由E⑶60的微計(jì)算機(jī)61在預(yù)定周期內(nèi)重復(fù)執(zhí)行。在圖2所示的步驟SlOl中，微計(jì)算機(jī)61確定是否需要加熱操作，以及鼓風(fēng)機(jī)19是否處于送風(fēng)狀態(tài)，在此狀態(tài)鼓風(fēng)機(jī)19吹送空氣。當(dāng)步驟SlOl的確定結(jié)果為否時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)不需要加熱操作或鼓風(fēng)機(jī)19不處于送風(fēng)狀態(tài)時(shí)，圖2示出的控制過(guò)程終止。當(dāng)步驟SlOl的確定結(jié)果為是時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)需要加熱操作或鼓風(fēng)機(jī)19處于送風(fēng)狀態(tài)時(shí)，步驟S102的控制操作被執(zhí)行。在步驟S102中，微計(jì)算機(jī)61確定充電標(biāo)志(CHG標(biāo)志)是否是零(CHG標(biāo)志=0)。CHG標(biāo)志表示馬達(dá)MGl是否正在給電池48充電。CHG標(biāo)志為零表示電池48沒(méi)有正被充電，CHG標(biāo)志為I表示電池48正在被充電。當(dāng)執(zhí)行初始化控制時(shí)，CHG標(biāo)志被設(shè)置為零。例如，在車輛的點(diǎn)火鑰匙接通時(shí)，CHG標(biāo)志被設(shè)置為零。當(dāng)CHG標(biāo)志為零時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)步驟S102的確定結(jié)果為是時(shí)，在步驟S103，微計(jì)算機(jī)61確定電池48的SOC是否低于預(yù)定的參照值Lol。參照值Lol是這樣的閾值:低于此閾值則電池48開(kāi)始被充電，例如參照值Lol是20 %。當(dāng)SOC等于或高于參照值Lol(SOC ^ Lol)時(shí)，步驟S104中的控制過(guò)程中被執(zhí)行。在步驟S104中，通過(guò)使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱和PTC加熱器33產(chǎn)生的熱進(jìn)行加熱操作。步驟S104的控制過(guò)程(加熱控制過(guò)程)將參照?qǐng)D3在下文描述。在圖3中示出的步驟S201中，微計(jì)算機(jī)61計(jì)算所需熱量Q和在加熱操作時(shí)運(yùn)行的PTC加熱器33的加熱器元件的數(shù)量Nptc (運(yùn)行的元件數(shù)量)。因此，執(zhí)行步驟S201中控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作所需量計(jì)算部分的示例，該所需量計(jì)算部分計(jì)算車廂加熱操作所需的熱量。下面描述所需熱量Q和運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc的計(jì)算過(guò)程。(I)通過(guò)使用如下公式計(jì)算目標(biāo)出口空氣溫度Tao。Tao=Ktset X Tset -KrXTr- KamX Tam+C,其中，Tset是車廂的預(yù)設(shè)溫度，Tr是車廂內(nèi)的溫度，Tam是外部空氣溫度，Ktset、Kr和Kam分別是針對(duì)上述溫度Tset、Tr和Tam的增益，以及C為是常數(shù)。(2)通過(guò)使用如下公式計(jì)算調(diào)節(jié)風(fēng)門42的臨時(shí)節(jié)氣開(kāi)度SW。Sff= (Tao-Te)/ (Tw-Te),其中，Te是從蒸發(fā)器32即時(shí)流出的空氣的溫度，Tw是發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻劑的溫度(冷卻劑溫度)(即，加熱器核心18的溫度)。臨時(shí)風(fēng)門開(kāi)度SW對(duì)應(yīng)于流入加熱通道39的空氣量和流入空氣冷卻通道41的空氣量之間的混合比率，并且臨時(shí)風(fēng)門開(kāi)度SW是用于調(diào)節(jié)流出殼體31的空氣出口的空氣溫度為目標(biāo)出口溫度Tao的必需值。當(dāng)臨時(shí)風(fēng)門開(kāi)度SW小時(shí)，使用PTC加熱器33或加熱器核心18加熱在加熱通道39中的空氣的必要性是低的。(3)調(diào)節(jié)風(fēng)門42的實(shí)際風(fēng)門開(kāi)度SW’被計(jì)算。在本實(shí)施例中，實(shí)際風(fēng)門開(kāi)度SW’被控制為I或O。當(dāng)臨時(shí)風(fēng)門開(kāi)度SW高于預(yù)定值α?xí)r，實(shí)際風(fēng)門開(kāi)度SW’被設(shè)定為1(SW’=1)。當(dāng)臨時(shí)風(fēng)門開(kāi)度SW等于或低于預(yù)定值α?xí)r，實(shí)際風(fēng)門開(kāi)度SW’被設(shè)定成零(SW’=0)。基于所計(jì)算出的實(shí)際風(fēng)門開(kāi)度SW’，E⑶60驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門馬達(dá)54。(4)使用下列公式計(jì)算期望的出口空氣溫度Taob。Taob=Te+Sff' (Tw - Te)(5)使用下列公式計(jì)算加熱器的溫度不足的度數(shù)Tptc。Tptc=Tao - Taob(6)使用下列公式計(jì)算所需熱量Q和運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc。Q=GaX P aXCpXTptc,Nptc=Q/Kptc,其中，Ga是空氣流量，P a是空氣密度，Cp是定壓比熱，以及Kptc是PTC加熱器33的每個(gè)加熱器元件的標(biāo)準(zhǔn)熱量。運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc是PTC加熱器33中的加熱器元件運(yùn)行(通電)的數(shù)量。在本實(shí)施例中，PTC加熱器33包括如上所述的三個(gè)加熱器元件33a、33b、33c，運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc的上限因此為“3”。在進(jìn)行了上述對(duì)所需熱量Q和運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc的計(jì)算后，微計(jì)算機(jī)61在步驟S202輸出操作命令給PTC加熱器33。當(dāng)冷卻劑溫度高時(shí)，可以用冷卻劑的熱產(chǎn)生所需熱量Q，而PTC加熱器33的熱輸出等級(jí)可以減小。因此，在本實(shí)施例中，實(shí)際運(yùn)行的元件數(shù)量，即PTC加熱器33被命令實(shí)際產(chǎn)生熱的加熱器元件的數(shù)量，是基于冷卻劑的溫度確定的。具體地說(shuō)，微計(jì)算機(jī)61首先基于冷卻劑的溫度確定停止的元件數(shù)量，即PTC加熱器33停止的加熱器元件的數(shù)量，然后通過(guò)從上述運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc減去停止的元件的數(shù)量，來(lái)確定PTC加熱器33的實(shí)際運(yùn)行的元件數(shù)量，其中上述運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc用作PTC加熱器33的加熱器元件的上限數(shù)量。因此，PTC加熱器33的運(yùn)行被控制如下。冷卻劑溫度越高，則確定實(shí)際運(yùn)行的元件數(shù)量越小(即，從PTC加熱器33輸出的熱量越小)。冷卻劑的溫度越低，則確定實(shí)際運(yùn)行的元件數(shù)量越大(即，從PTC加熱器33輸出熱量越大)。執(zhí)行步驟S202的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作第一控制部分的示例，該第一控制部分基于計(jì)算出的所需熱量Q來(lái)控制電加熱器。隨后，在步驟S203中，微計(jì)算機(jī)61確定PTC加熱器33是否能夠產(chǎn)生所需熱量Q，換句話說(shuō)，微計(jì)算機(jī)61確定是否僅運(yùn)行PTC加熱器33就可以產(chǎn)生所需熱量Q。因此，執(zhí)行步驟S203的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作加熱器確定部分的示例，該加熱器確定部分確定電加熱器是否能夠產(chǎn)生所需熱量Q。具體地說(shuō)，微計(jì)算機(jī)61確定所需熱量Q是否高于PTC加熱器33的最大的熱量PTC_MAX。當(dāng)所需熱量Q不高于最大熱量PTC_MAX(Q ( PTC_MAX)時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)PTC加熱器33能夠產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，在步驟S204，熱產(chǎn)生標(biāo)志(HG標(biāo)志)被清零，S卩，設(shè)置為零。然后控制過(guò)程終止。HG標(biāo)志表示發(fā)動(dòng)機(jī)10是否產(chǎn)生熱，換句話說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)10是否處于運(yùn)行狀態(tài)。HG標(biāo)志為零表示發(fā)動(dòng)機(jī)10沒(méi)有運(yùn)行，而HG標(biāo)志為I表示發(fā)動(dòng)機(jī)10被運(yùn)行以產(chǎn)生熱。當(dāng)所需熱量Q高于最大熱量PTC_MAX (Q>PTC_MAX),換句話說(shuō)，PTC加熱器33不能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，微計(jì)算機(jī)61在步驟S205確定HG標(biāo)志是否為零(HG標(biāo)志=0)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10停止并且在步驟S205中HG標(biāo)志為O時(shí)，在步驟S206，微計(jì)算機(jī)61確定冷卻劑溫度Tw是否低于第一參照溫度TWL。第一參照溫度TWL是較低的參照溫度，高于此參照溫度則冷卻劑的熱能量可用于進(jìn)行加熱操作。因此，當(dāng)冷卻劑溫度Tw等于或高于第一參照溫度TWL(Tw彡TffL)時(shí)，可以通過(guò)使用加熱器核心18加熱車廂。例如在本實(shí)施例中，第一參照溫度TffL等于45° C。執(zhí)行步驟S206的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作冷卻劑溫度確定部分的示例，該冷卻劑溫度確定部分確定冷卻劑溫度Tw是否處于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，在此溫度范圍內(nèi)加熱器核心能夠執(zhí)行車廂的加熱操作。當(dāng)步驟S206的確定結(jié)果為否時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)冷卻劑溫度Tw等于或大于第一參照溫度TWL (Tw ^ TffL)時(shí)，控制過(guò)程終止。當(dāng)步驟S206的確定結(jié)果為是時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)冷卻劑溫度Tw低于第一參照溫 度TWL (Tw〈TWL)時(shí)，步驟S207中的控制操作被執(zhí)行。在步驟S207，HG標(biāo)志被設(shè)定為1，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10隨后在步驟S208以熱產(chǎn)生模式(HG模式)運(yùn)行。執(zhí)行步驟S208和步驟S204的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作第二控制部分的示例，該第二控制部分(i )當(dāng)電加熱器不能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)加熱加熱器核心，以及(ii)當(dāng)電加熱器能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，終止用來(lái)加熱加熱器核心的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。HG模式是意在加熱操作中利用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱的發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行模式，而且發(fā)動(dòng)機(jī)10在HG模式中的功率輸出低于發(fā)動(dòng)機(jī)10在充電模式(CHG模式)中的功率輸出。例如，在HG模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)10在發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度等于2500rpm (轉(zhuǎn)每分)的條件下運(yùn)行，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10的節(jié)氣門的開(kāi)度是完全打開(kāi)(B卩，全開(kāi)節(jié)氣門:W0T)。此外，在HG模式中，可用的熱量為
5.8千瓦，發(fā)電量為3.6千瓦。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)電容量可以被設(shè)置在至少這樣的水平，即，發(fā)動(dòng)機(jī)10能夠產(chǎn)生PTC加熱器33運(yùn)行時(shí)所消耗的電力。HG模式可以對(duì)應(yīng)于第一運(yùn)行模式，而CHG模式可以對(duì)應(yīng)于第二運(yùn)行模式。發(fā)動(dòng)機(jī)10的第一運(yùn)行模式在發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率輸出方面低于發(fā)動(dòng)機(jī)10的第二運(yùn)行模式。在步驟S208的控制操作后，控制過(guò)程終止。當(dāng)HG標(biāo)志在步驟S205為I時(shí)，步驟S209的控制操作被執(zhí)行。在步驟S209，微計(jì)算機(jī)61確定冷卻劑溫度Tw是否高于第二參照溫度TWH。第二參照溫度TWH高于第一參照溫度預(yù)定的度數(shù)。例如，在本實(shí)施例中，第二參照溫度被設(shè)置為65° C。當(dāng)步驟S209的確定結(jié)果為否時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)冷卻劑溫度Tw等于或低于第二參照溫度TWH (Tw ( TffH)時(shí)，控制過(guò)程終止。當(dāng)步驟S209的確定結(jié)果為是時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)冷卻劑溫度Tw高于第二參照溫度TWH (Tw)TffH)時(shí)，步驟S210的控制操作被執(zhí)行。在步驟S210, HG標(biāo)志被設(shè)置為0，在下一步驟S211，在HG模式下發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行被停止。然后控制過(guò)程終止。在圖2中，當(dāng)在步驟S103處SOC被確定為低于參照值Lol時(shí)，CHG標(biāo)志在步驟S105被設(shè)置為I。在下一步驟S106，PTC加熱器33被設(shè)置為不運(yùn)行，換句話說(shuō)，PTC加熱器被關(guān)閉。在步驟S107，發(fā)動(dòng)機(jī)10在CHG模式下運(yùn)行。CHG模式是發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行模式，在此模式下運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10來(lái)給電池48充電，并且在CHG模式下馬達(dá)MGl以比上述HG模式更高的效率產(chǎn)生電力。具體地說(shuō)，在CHG模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)10在發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)速度等于3500rpm并且發(fā)動(dòng)機(jī)10的節(jié)氣門的開(kāi)度是完全打開(kāi)(B卩，全開(kāi)節(jié)氣門:W0T)的條件下運(yùn)行。此外，在CHG模式中，可用的熱量為9.6千瓦，發(fā)電量為5.3千瓦。執(zhí)行步驟S106的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作加熱器限制部分的示例，當(dāng)電池48正被充電時(shí)，該加熱器限制部分限制PTC加熱器33的運(yùn)行。執(zhí)行步驟S107的控制操作的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作第二控制部分的示例，當(dāng)電池被充電時(shí)，該第二控制部分以第二運(yùn)行模式運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)。在CHG標(biāo)志被設(shè)置為I后，步驟S102的確定結(jié)果為否，并且步驟S108的控制操作被執(zhí)行。在步驟S108，微計(jì)算機(jī)61確定電池48的SOC是否高于預(yù)定的參照值Lo2。參照值Lo2為這樣的閾值，高于此閾值則停止電池48的充電，并且例如該閾值可被設(shè)置為30%。當(dāng)SOC等于或低于參照值Lo2 (S0C < Lo2)時(shí)，控制過(guò)程終止。當(dāng)SOC高于參照值Lo2(S0C>Lo2)時(shí)，步驟S109的控制操作被執(zhí)行。在步驟S109，CHG標(biāo)志被設(shè)置為零，然后在步驟S110，PTC加熱器33被設(shè)置為允許運(yùn)行。在步驟S111，以CHG模式的發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行停止，然后控制操作終止。對(duì)在加熱操作中PTC加熱器33產(chǎn)生熱和電池48的充電的控制將參照?qǐng)D4的時(shí)間圖具體描述。假設(shè)在圖4中示出的整個(gè)的時(shí)間段都需要進(jìn)行加熱操作，并且鼓風(fēng)機(jī)19處于送風(fēng)狀態(tài)(即，送風(fēng)器開(kāi)關(guān)為開(kāi))。在圖4中，在時(shí)間tl，CHG標(biāo)志為0，電池48的SOC等于或高于參照值Lol。此外，因?yàn)槔鋮s劑溫度相對(duì)較低，PTC加熱器33的輸出熱等級(jí)被設(shè)置為高等級(jí)。在本實(shí)施例中，PTC加熱器33的輸出熱等級(jí)能夠被切換為四個(gè)等級(jí)其中之一，這四個(gè)等級(jí)為高等級(jí)(HIGH)、中等級(jí)(MID)、低等級(jí)(LOW)和關(guān)閉等級(jí)(0FF)，如圖4所示。在時(shí)間tl，輸出熱等級(jí)被設(shè)置成為高等級(jí)，該高等級(jí)是上述四個(gè)等級(jí)中輸出熱量最高的等級(jí)。此外，PTC加熱器33在時(shí)間tl不能產(chǎn)生所需熱量Q。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10以HG模式(發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出=PWL)運(yùn)行。當(dāng)冷卻劑溫度因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)10以HG模式運(yùn)行而升高時(shí)，PTC加熱器33的輸出熱等級(jí)根據(jù)冷卻劑溫度的升高按照高等級(jí)一中等級(jí)一低等級(jí)一關(guān)閉等級(jí)的順序被切換。在圖4中的時(shí)間t2，冷卻劑溫度變?yōu)榈扔诘诙⒄諟囟萒WH，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行停止。在時(shí)間t2后，冷卻劑溫度逐漸降低，并且PTC加熱器33的輸出熱等級(jí)根據(jù)冷卻劑溫度的降低按照關(guān)閉等級(jí)一低等級(jí)一中等級(jí)一高等級(jí)的順序被切換。在時(shí)間t3，冷卻劑溫度變?yōu)榈扔诘谝粎⒄諟囟萒WL，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10再次開(kāi)始以HG模式運(yùn)行。在時(shí)間tl至t4的時(shí)間段期間，CHG標(biāo)志保持為O，并且電池48的SOC保持等于或高于參照值Lol。因此，在時(shí)間tl至t4的時(shí)間段期間，根據(jù)冷卻劑溫度，以HG模式的發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行重復(fù)地啟動(dòng)和停止。在時(shí)間t4，電池48的SOC變得低于參照值Lol，并且CHG標(biāo)志被設(shè)置為1，因此發(fā)動(dòng)機(jī)10開(kāi)始以CHG模式運(yùn)行。此外，PTC加熱器33的運(yùn)行(通電)停止。在時(shí)間t4后，電池48的充電優(yōu)先于PTC加熱器33的運(yùn)行，并使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱進(jìn)行加熱操作。在時(shí)間t4后，SOC逐漸增加。當(dāng)SOC在時(shí)間t5到達(dá)參照值Lo2時(shí)，以CHG模式的發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行停止。在時(shí)間t5后，使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱和PTC加熱器33產(chǎn)生的熱二者來(lái)進(jìn)行加熱操作的控制。在此情況中，因?yàn)槔鋮s劑溫度在緊接著時(shí)間t之后足夠高，所以PTC加熱器33在時(shí)間t5后沒(méi)有立即運(yùn)行。然后，PTC加熱器33在冷卻劑溫度降低一定程度時(shí)開(kāi)始運(yùn)行。隨后，與在時(shí)間tl至t4的時(shí)間段期間所執(zhí)行的控制類似的控制被執(zhí)行。在時(shí)間t6，與在時(shí)間t4的控制類似地，電池48的SOC變得低于參照值Lol，并且CHG標(biāo)志被設(shè)置為1，從而發(fā)動(dòng)機(jī)10以CHG模式運(yùn)行。此外，PTC加熱器的運(yùn)行被停止。上述實(shí)施例的效果將在下文描述。在車廂的加熱操作中，當(dāng)PTC加熱器33能夠產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，通過(guò)使用PTC加熱器33產(chǎn)生的熱進(jìn)行加熱操作而不用運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10來(lái)加熱加熱器核心18，直到外部空氣溫度變得比如低于0° C (或大約±3° C)。因此，車廂在發(fā)動(dòng)機(jī)10保持在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)可以被加熱，而且燃料消耗在發(fā)動(dòng)機(jī)10的停止?fàn)顟B(tài)可以減少。此外，因?yàn)樵诩訜岵僮髦邪l(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行時(shí)間能被盡量縮短，所以可以減少二氧化碳排放。當(dāng)在加熱操作中，PTC加熱器33不能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10被切換到運(yùn)行狀態(tài)，從而通過(guò)使用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱來(lái)加熱車廂。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10僅在受限條件下運(yùn)行，例如，當(dāng)外面極度寒冷時(shí)。因此，用于加熱操作的燃料消耗能被減少。PTC加熱器33沒(méi)有被設(shè)置為在任何寒冷條件下都能單獨(dú)地加熱車廂，并且在必要時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱。因此，PTC加熱器33不需要有大的加熱容量以在比如外部極端寒冷條件下也可用。因此，即使使用有相對(duì)小的加熱容量的便宜加熱器作為PTC加熱器33，也能滿足車廂的加熱需求。在加熱車廂時(shí)，當(dāng)PTC加熱器33被確定為不能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，和當(dāng)冷卻劑溫度被確定為不在加熱器核心18能夠加熱車廂的預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10被運(yùn)行用來(lái)加熱加熱器核心18。因此能夠消除發(fā)動(dòng)機(jī)10的不必要的運(yùn)行，并能使燃料消耗進(jìn)一步減少。作為對(duì)比，當(dāng)冷卻劑溫度被確定為在加熱器核心18能夠加熱車廂的預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)使用加熱器核心18的熱和PTC加熱器33的熱二者進(jìn)行加熱操作。在本實(shí)施例中，PTC加熱器33的熱產(chǎn)生量是基于上述的冷卻劑溫度而調(diào)節(jié)的。因此，冷卻劑熱量能被有效地使用，并且在加熱操作中，PTC加熱器33上的加熱負(fù)載能被降低。因此，PTC加熱器33的電力消耗能被減少。在車廂的加熱操作中，當(dāng)電池48被充電時(shí)，PTC加熱器的運(yùn)行是受到限制的。具體地說(shuō)，當(dāng)電池48的SOC低于預(yù)定的參照值Lol時(shí)，PTC加熱器33被設(shè)置為不被運(yùn)行(例如，關(guān)閉)，其中參照值Lol為這樣的閾值，低于此閾值則電池48開(kāi)始被充電。因此，即使當(dāng)基本通過(guò)PTC加熱器33所產(chǎn)生的熱來(lái)進(jìn)行車廂的加熱時(shí)，由于電池48的SOC的降低而對(duì)依靠馬達(dá)產(chǎn)生的電力行駛的車輛運(yùn)行的影響能夠得到限制。當(dāng)PTC加熱器33不能產(chǎn)生所需熱量Q時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10以HG模式運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出被設(shè)置為低于電池48被充電的狀態(tài)下的功率輸出。在發(fā)動(dòng)機(jī)10以HG模式運(yùn)行的情況下，加熱器核心18可被發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱加熱，因而能促進(jìn)使用加熱器核心18的熱進(jìn)行車廂的加熱操作，而發(fā)電量(電池充電容量)相對(duì)于電池48被充電的狀態(tài)下的
發(fā)電量要小。雖然已經(jīng)結(jié)合本公開(kāi)的示例性實(shí)施例并參考附圖對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行了完整的描述，但需要注意的是本發(fā)明并不僅限于該示例性實(shí)施例，并且下文描述的各種改變和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。在上文描述的實(shí)施例中，在CHG標(biāo)志為O并且電池48的SOC等于或高于參照溫度Lol的車廂加熱操作期間(例如，圖4中從時(shí)間tl到t4的時(shí)間段期間)，發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行在冷卻劑溫度變得等于第二參照溫度TWH的時(shí)間(例如，圖4中的時(shí)間t2)停止?？商鎿Q地，當(dāng)冷卻劑溫度變得等于第二參照溫度TWH時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以繼續(xù)以發(fā)動(dòng)機(jī)10空轉(zhuǎn)的方式運(yùn)行。當(dāng)冷卻劑溫度變得等于第二參照溫度TWH時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱不需要很高。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以被設(shè)置為燃料消耗相對(duì)小的運(yùn)行狀態(tài)。在上文所述實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10以CHG模式運(yùn)行時(shí)(例如，圖4中從時(shí)間t4到t5的時(shí)間段)，PTC加熱器33被關(guān)閉。可替換地，PTC加熱器33的熱產(chǎn)生量，即PTC加熱器33的電力消耗量在發(fā)動(dòng)機(jī)10以CHG模式運(yùn)行期間可以被限定為預(yù)定的小的量。 在上文所述實(shí)施例中，當(dāng)微計(jì)算機(jī)61在圖3所示的步驟S202輸出操作命令給PTC加熱器33時(shí)，PTC加熱器33中實(shí)際運(yùn)行的元件數(shù)量通過(guò)從運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc減去停止的元件數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中所述Nptc用作PTC加熱器33的加熱元件的上限數(shù)量，所述停止的元件數(shù)量是根據(jù)冷卻劑溫度確定的?？商鎿Q地，微計(jì)算機(jī)16可以通過(guò)保持實(shí)際運(yùn)行數(shù)量為步驟S201計(jì)算的運(yùn)行的元件數(shù)量Nptc來(lái)運(yùn)行PTC加熱器33，而不根據(jù)冷卻劑溫度調(diào)節(jié)實(shí)際的運(yùn)行數(shù)量。電池48充電時(shí)SOC的控制范圍(從下限到上限的范圍)可能在進(jìn)行加熱操作和沒(méi)有進(jìn)行加熱操作的兩種情況下是不同的。例如，當(dāng)進(jìn)行加熱操作時(shí)，SOC的控制范圍可以被設(shè)置為低于進(jìn)行非加熱操作情況下的控制范圍。在這種情況下，PTC加熱器33在加熱操作中比在非加熱操作中能夠被更有效地使用。具體地說(shuō)，如圖5所示，用于電池48充電的SOC的閾值范圍可以是變化調(diào)整的。在圖5中，非加熱操作在時(shí)間til前進(jìn)行。在進(jìn)行非加熱操作的時(shí)間段(非加熱時(shí)間段)，值Thl和值Th2分別設(shè)置為SOC的上限和下限。在非加熱時(shí)間段，當(dāng)SOC降低到等于值Th2時(shí)，微計(jì)算機(jī)61可以通過(guò)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)對(duì)電池48的充電。在非加熱時(shí)間段，當(dāng)SOC增加到等于值Thl時(shí)，微計(jì)算機(jī)61可以通過(guò)停止發(fā)動(dòng)機(jī)10來(lái)停止對(duì)電池48的充電。在圖5中，在時(shí)間til后進(jìn)行加熱操作。在進(jìn)行加熱操作的時(shí)間段(加熱時(shí)間段)，值Th3和值Th4分別設(shè)置為SOC的上限和下限。在加熱時(shí)間段，當(dāng)SOC降低到等于值Th4時(shí)，微計(jì)算機(jī)61可以通過(guò)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)對(duì)電池48的充電。在加熱時(shí)間段，當(dāng)SOC增加到等于值Th3時(shí)，微計(jì)算機(jī)61可以通過(guò)停止發(fā)動(dòng)機(jī)10來(lái)停止對(duì)電池48的充電。這里，值Th3低于值Thl(Th3〈Thl)，且值Th4低于值Th2 (Th4〈Th2)。因此，在車廂的加熱操作中，PTC加熱器33優(yōu)先于保持電池48的SOC控制范圍為高而被有效地使用。因此，因?yàn)閮?yōu)選地給電池48充電而使PTC加熱器33的運(yùn)行受到限制的時(shí)間段能夠縮短，并且能有效地執(zhí)行車廂的加熱操作。這里，值Th3可以與第一閾值相對(duì)應(yīng)，值Thl可以與第二閾值相對(duì)應(yīng)。第一閾值低于第二閾值。在非加熱時(shí)間段當(dāng)SOC增加到等于值Thl時(shí)，或在加熱時(shí)間段當(dāng)SOC增加到等于值Th3時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)10停止的微計(jì)算機(jī)61的控制部分被用作第二控制部分的示例，當(dāng)在加熱操作中對(duì)電池進(jìn)行充電期間剩余電池水平(SOC)增加到等于第一閾值(Th3 )時(shí)，或當(dāng)在不同于該加熱操作的操作中對(duì)電池進(jìn)行充電期間剩余電池水平(SOC)增加到等于第二閾值(Thl)時(shí)，該第二控制部分停止發(fā)動(dòng)機(jī)。在上述的實(shí)施例中，PTC加熱器33被用作電加熱器的示例，但電加熱器不僅限于PTC加熱器33。通過(guò)電池48的電力供給而產(chǎn)生熱的設(shè)備都可以用作為電加熱器。例如，電阻加熱器和感應(yīng)加熱器可以用作電加熱器。另外的優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。因此，本公開(kāi)更廣泛的內(nèi)容不限于示出和描述的具體的細(xì)節(jié)、代表性的裝置和說(shuō)明性的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的控制器，所述車輛包括車輛行駛馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述車輛行駛馬達(dá)由電池供給的電力驅(qū)動(dòng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)行以給所述電池充電，所述空調(diào)系統(tǒng)包括電加熱器和加熱器核心，其中所述電加熱器通過(guò)從所述電池接收電力來(lái)產(chǎn)生熱，所述加熱器核心通過(guò)使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱來(lái)輻射熱，所述電加熱器產(chǎn)生的熱和所述加熱器核心輻射的熱中的至少一個(gè)被用于在加熱操作中給車廂加熱，所述控制器包括: 所需量計(jì)算部分(S201 )，被配置為計(jì)算所述加熱操作中的所需熱量(Q); 第一控制部分(S202)，被配置為基于所述所需熱量(Q)來(lái)控制所述電加熱器； 加熱器確定部分(S203)，被配置為確定所述電加熱器是否能產(chǎn)生所述所需熱量(Q);和 第二控制部分，被配置為(i)當(dāng)所述加熱器確定部分(S203)確定所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)時(shí)，運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)以加熱所述加熱器核心，和(ii)當(dāng)所述加熱器確定部分(S203)確定所述電加熱器能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)時(shí)，終止用于加熱所述加熱器核心的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)使用冷卻劑而被冷卻，并且所述加熱器核心通過(guò)使用所述冷卻劑而被加熱，所述控制器還包括: 冷卻劑溫度確定部分(S206)，被配置為確定冷卻劑溫度是否在預(yù)定溫度范圍之外，在所述預(yù)定溫度范圍內(nèi)所述加熱器核心能夠加熱所述車廂，其中 當(dāng)所述加熱器確定部分(S203)確定所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)時(shí)，和當(dāng)所述冷卻劑溫度確定部分(S206)確定所述冷卻劑溫度在所述預(yù)定溫度范圍之外時(shí)，所述第二控制部分運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)加熱所述加熱器核心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中所述第一控制部分(S202)被配置為基于所述冷卻劑溫度來(lái)調(diào)節(jié)所述電加熱器的熱產(chǎn)生量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制器，其中所述車輛具有用于計(jì)算所述電池的剩余電池水平(SOC)，并且當(dāng)所計(jì)算出的剩余電池水平(SOC)等于或低于預(yù)定水平(Lol)時(shí)，通過(guò)運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)給所述電池充電的功能，所述控制器還包括: 加熱器限制部分(S106)，被配置為當(dāng)在所述加熱操作中所述電池正被充電時(shí)，限制所述電加熱器的運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其中 所述第二控制部分總地以第一運(yùn)行模式運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)， 當(dāng)所述電池被充電時(shí)，所述第二控制部分以第二運(yùn)行模式運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其中 所述第一運(yùn)行模式在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出上低于所述第二運(yùn)行模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其中 所述第二控制部分被配置為:當(dāng)在所述加熱操作中對(duì)所述電池進(jìn)行充電期間所述剩余電池水平(SOC)增加到等于第一閾值(Th3)時(shí)，或者當(dāng)在不同于所述加熱操作的操作中對(duì)所述電池進(jìn)行充電期間所述剩余電池水平(SOC)增加到等于第二閾值(Thl)時(shí)，停止所述發(fā)動(dòng)機(jī)，并且 所述第一閾值(Th3)低于所述第二閾值(Thl)。
全文摘要
一種控制器用于車輛的空調(diào)系統(tǒng)。所述車輛包括用于車輛行駛的馬達(dá)和用于發(fā)電的發(fā)動(dòng)機(jī)。所述空調(diào)系統(tǒng)包括產(chǎn)生熱的電加熱器，和通過(guò)使用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱來(lái)輻射熱的加熱器核心。所述電加熱器產(chǎn)生的熱和所述加熱器核心輻射的熱中的至少一個(gè)被用于在加熱操作中給車廂加熱。所述控制器包括所需量計(jì)算部分(S201)，用于計(jì)算所述加熱操作中的所需熱量(Q)；第一控制部分(S202)，用于基于所述所需熱量(Q)來(lái)控制所述電加熱器；加熱器確定部分(S203)，用于確定所述電加熱器是否能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)；和第二控制部分(S208)，用于當(dāng)所述電加熱器不能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)時(shí)，運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)以使得所述加熱器核心輻射熱，和(ii)當(dāng)所述電加熱器能產(chǎn)生所述所需熱量(Q)時(shí)，終止用于加熱所述加熱器核心的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述運(yùn)行。
文檔編號(hào)B60R16/02GK103085633SQ20121043081
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者宇野慶一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝