СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КОНДЕНСАТА НА СТЕКЛАХ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК B60H1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к системе обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) транспортного средства.

Уровень техники и раскрытие изобретения

Когда транспортные средства паркуют на ночь на улице в холодную погоду, на наружных поверхностях лобового стекла и других стеклах салона может произойти образование конденсата. Конденсация на стеклах салона может произойти из-за термической инерции поверхностей остекления салона, которые отличаются по температуре от окружающего воздуха и, следовательно, могут быть холоднее его точки росы. Если температура окружающего воздуха ниже точки замерзания, сконденсировавшиеся на стеклах капли воды могут замерзнуть и покрыть остекление инеем. Сконденсировавшиеся капли воды и иней, накопленные на лобовом стекле и других стеклах, могут быть удалены путем запуска двигателя и направления горячего воздуха на внутренние поверхности стекол транспортного средства. От инея можно также избавиться, распылив детергент на наружную поверхность лобового стекла при одновременном нагревании его внутренней поверхности. Однако все эти методы применяют после запуска двигателя, что может повысить расход топлива. Кроме того, водителю может потребоваться запланировать для себя дополнительное время для очистки и отскребания стекол от инея.

Авторами была признана настоящая проблема и они нашли подход для по меньшей мере частичного ее решения. В одном примере подхода обеспечивается способ предотвращения образования конденсата на стеклах отключенного и припаркованного транспортного средства. Способ включает в себя, после отключения транспортного средства, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха, передачу посредством хладагента на лобовое стекло транспортного средства тепла силового агрегата, если температура силового агрегата выше температуры лобового стекла, и передачу посредством хладагента на лобовое стекло тепла окружающего воздуха, если температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха выше температуры лобового стекла.

К примеру, когда транспортное средство паркуют на открытом воздухе и отключают с остановкой двигателя, таймер может регулярно активировать контроллер для того, чтобы контролировать температуру окружающего воздуха, точку росы, температуру салона и температуру силового агрегата. Температуру лобового стекла и других стекол транспортного средства можно определять, зная температуру окружающего воздуха и температуру в салоне. Если температура окружающего воздуха растет, а температура лобового стекла находится ниже точки росы окружающего воздуха, то контроллер может инициировать процедуру подогрева лобового стекла. Для запуска циркуляции хладагента могут быть приведены в действие электронасос хладагента и электрический термостат. В случае если температура силового агрегата выше температуры лобового стекла, можно запустить циркуляцию хладагента через силовой агрегат для поглощения его тепла. Если силовой агрегат холоднее лобового стекла, тогда хладагент может извлекать тепло из окружающего воздуха, если окружающий воздух теплее лобового стекла. При этом можно запустить циркуляцию хладагента через радиатор при работающем электрическом вентиляторе радиатора для того, чтобы пропустить окружающий воздух через радиатор, тем самым позволив хладагенту внутри радиатора поглотить тепло из окружающего воздуха. И наконец, теплый хладагент может циркулировать через сердечник нагревателя, при этом может быть приведен в действие электрический нагнетательный вентилятор для направления горячего воздуха на внутренние поверхности лобового и других стекол.

Таким образом можно предотвратить образование конденсата и инея на наружных поверхностях лобового и других стекол транспортного средства при остановленном двигателе. Регулярно следя за температурой лобового стекла и за условиями окружающего воздуха после отключения транспортного средства, температуру лобового стекла и других стекол можно поддерживать при температуре выше точки росы окружающего воздуха. Циркуляцию хладагента можно запускать, приводя в действие электронасос хладагента и электрический термостат, а тепло можно передавать от хладагента или хладагенту, приводя в действие электрический вентилятор радиатора и электрический вытяжной вентилятор. В целях удаления конденсата можно использовать бортовую аккумуляторную батарею для снабжения электроэнергией всех компонентов, обеспечивающих циркуляцию хладагента и передачу тепла от хладагента или хладагенту, при этом не запуская двигатель. Вообще говоря, предотвращая образование конденсата, можно снизить расход топлива и сэкономить время.

Следует понимать, что вышеуказанные обобщенные сведения предназначены для представления в упрощенном виде набора концепций, которые далее раскрываются в подробном описании. Эти сведения не предназначены для определения ключевых или основополагающих отличительных особенностей заявленного предмета, объем которого единственно определен в формуле изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не огранивается осуществлениями, устраняющими любой из недостатков, упомянутый выше или в любой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематически изображен пример осуществления силового агрегата транспортного средства и системы ОВКВ автомобиля.

На фиг. 2 схематически показана система связи между дистанционным компьютерным устройством и транспортным средством.

На фиг. 3 показана блок-схема высокого уровня алгоритма выбора подлежащего подогреву компонента на основании определенных условиях окружающей среды и транспортного средства.

На фиг. 4 показан пример блок-схемы алгоритма предварительного нагрева силового агрегата с использованием окружающего воздуха в качестве источника тепла.

На фиг. 5 показан пример блок-схемы алгоритма предотвращения образования конденсата на лобовом стекле на основании условий окружающей среды и транспортного средства.

На фиг. 6 показан пример блок-схемы способа обогрева салона с использованием тепла силового агрегата в соответствии с настоящим раскрытием.

Осуществление изобретения

Нижеследующее описание относится к системам и способам контроля климата в салоне и предварительного прогрева силового агрегата после того, как был остановлен двигатель в системе транспортного средства, например, в такой системе, которая показана на фиг. 1. Контроллер может поддерживать связь с удаленным компьютерным устройством, например, таким, как показан, на фиг. 2, и принимать данные, касающиеся заранее определенного времени запуска двигателя. Альтернативно, через удаленное компьютерное устройство контроллеру можно передавать конкретные инструкции по нагреву выбранного компонента. Дополнительно, контроллер может быть регулярно активирован таймером для того, чтобы контролировать условия окружающей среды и транспортного средства, чтобы определить то, какой компонент может быть подогрет.На основе полученных данных и/или инструкций, контроллер может быть снабжен возможностью выполнять управляющий алгоритм, например, такой, как показан на фиг. 3 для определения условий окружающей среды и транспортного средства, и на основе этих определенных условий выбирать режим для нагрева конкретных компонентов транспортного средства. То есть, контроллер может выбрать алгоритм, например, такой, какой в качестве примера приведен на фиг. 4, для предварительного прогрева силового агрегата, чтобы предотвратить его охлаждение ниже температуры окружающего воздуха, когда после остановки двигателя транспортное средство припарковано и покинуто. Альтернативно, на основе окружающих условий, например, точки росы окружающего воздуха, и условий транспортного средства, например, при температуре лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха, контроллер может выполнить алгоритм, в качестве примера показанный на фиг. 5, для предотвращения образования конденсата на лобовом стекле и других стеклах. В другой опции контроллер может инициировать алгоритм обогрева салона, например, показанный на фиг. 6, когда в транспортном средстве находятся люди, но транспортное средство припарковано после остановки двигателя, и температура в салоне падает ниже заранее выбранной температуры салона. Кроме того, алгоритм обогрева салона может быть запущен водителем дистанционно.

На фиг. 1 представлен пример осуществления системы 100 ОВКВ в автомобиле 102. В данном контексте система 100 ОВКВ будет также называться системой 100 охлаждения. Транспортное средство 102 имеет ведущие колеса 106, пассажирское отделение 104 (которое здесь также называется салоном), и подкапотное отделение 103. Пассажирское отделение 104 включает в себя остекление салона, сформированное лобовым стеклом (не показано) и другими стеклами, включая заднее стекло (не показано). Подкапотное отделение 103 может вмещать в себя разнообразные подкапотные компоненты автомобиля 102. Например, подкапотное отделение 103 может вмещать в себя силовой агрегат, включающий в себя двигатель 10 внутреннего сгорания и трансмиссию 70. Двигатель 10 внутреннего сгорания имеет камеру сгорания, способную принимать впускной воздух через впускной канал 44 и может выпускать отработавшие газы через выхлопной канал 48. Двигатель 10, как он проиллюстрирован и описан в настоящей заявке, может входить в комплектацию транспортного средства, например, дорожного автомобиля в числе других типов транспортных средств. Несмотря на то, что примеры применения двигателя 10 будут описаны относительно транспортного средства, следует понимать, что могут использоваться различные типы двигателей и систем приведения в движение транспортных средств, включающих в себя пассажирские автомобили, грузовые автомобили и т.д.

Трансмиссия 70 может получать мощность от двигателя 10 внутреннего сгорания и может быть автоматической или ручной трансмиссией. Трансмиссия 70 может быть связана с коленчатым валом двигателя 10 через входной вал (не показан) и через муфту сцепления (не показана) в случае ручной трансмиссии, или через преобразователь крутящего момента в случае автоматической трансмиссии. Трансмиссия 70 может также включать в себя выходной вал (не показан), связанный с ведущим колесом 106. Таким образом, вырабатываемая двигателем 10 механическая мощность может быть доставлена к ведущему колесу 106 через трансмиссию 70.

Подкапотное отделение 103 может также содержать систему 100 ОВКВ, которая обеспечивает циркуляцию хладагента через двигатель внутреннего сгорания 10 с целью поглощения отходящего тепла, и распределяет нагретый хладагент в радиатор 80 и/или сердечник 55 нагревателя по магистралям 82 и 84 хладагента соответственно. В одном примере, как показано, система 100 охлаждения может быть связана с двигателем 10 и может осуществлять циркуляцию хладагента двигателя от двигателя 10 в радиатор 80 посредством электронасоса 86 хладагента и обратно в двигатель 10 по магистрали 82 хладагента. Электронасос 86 хладагента может получать электропитание от аккумуляторной батареи 74 и, в одном примере, обеспечивать циркуляцию фиксированного количества хладагента, в зависимости от температуры двигателя. Конкретно, электронасос 86 хладагента может осуществлять циркуляцию хладагента через каналы в блоке двигателя, головке и т.д., для поглощения тепла двигателя, которое затем передают окружающему воздуху через радиатор 80. Альтернативно, как будет показано в настоящем раскрытии, хладагент может циркулировать через радиатор для поглощения из окружающего воздуха тепла, которое затем могут передавать двигателю 10 или в пассажирское отделение через сердечник 55 нагревателя по магистрали 84 хладагента.

Температуру хладагента можно регулировать термостатом 38 (или термостатическим клапаном), расположенным в магистрали 82 охлаждения, которую могут удерживать закрытой, пока температура хладагента не достигнет порогового значения. В описываемом варианте осуществления термостатический клапан 38 является электрическим термостатическим клапаном, получающим электропитание от аккумуляторной батареи 74. Следовательно, электрический термостат 38 может быть приведен в действие контроллером, что позволит запускать поток хладагента вне зависимости от температуры хладагента.

Электрический термостатический клапан 38 может пропорционально распределять поток между магистралью 84 хладагента (также называемой контуром двигателя) и магистралью 82 хладагента (также называемой контуром радиатора). В примере системы охлаждения, использующей дегазирующий баллон, клапан 38 может быть трехходовым термостатическим клапаном. Электрический термостатический клапан 38 может управлять расходом хладагента в каждую из магистралей 82 и 84 хладагента. В одном примере, исходя из существующих окружающих условий и состояния двигателя, электрический термостатический клапан 38 может сделать преобладающим поток хладагента или в магистраль 82, или в магистраль 84. Например, если силовой агрегат сохраняет остаточное тепло, хладагент может передавать тепло от силового агрегата сердечнику 55 нагревателя, следовательно, и в пассажирское отделение 104 и/или на лобовое стекло и остекление салона. При этом электрический термостат 38 может заблокировать магистраль 82 хладагента и дать преобладающему потоку хладагента поступать в магистраль 84 хладагента.

Хладагент может протекать через магистраль 82 хладагента, как описано выше, и/или через магистраль 84 к сердечнику 55 нагревателя, где тепло можно передавать от хладагента в пассажирское отделение 104, а хладагент может течь обратно в двигатель 10. Сердечник 55 нагревателя, таким образом, может действовать в качестве теплообменника между хладагентом и пассажирским отсеком 104. Для увеличения площади теплообмена к сердечнику 55 нагревателя могут быть прикреплены ребра. Для ускорения нагрева пассажирского отсека, мимо ребер можно нагнетать воздух, например, приведением в действие нагнетательного вентилятора 97. Горячий воздух можно также продувать с помощью нагнетательного вентилятора 97 через вентиляционные отверстия, направляющие тепло к лобовому стеклу и другим стеклам (которые здесь также называются остеклением салона). Нагнетательный вентилятор 97 в данном осуществлении изображен как электрический вентилятор, подключенный к мотору 95, запитанному от аккумуляторной батареи 74.

В дополнение к поглощению тепла от двигателя 10, хладагент может также поглощать тепло (или совершать теплообмен) от трансмиссионной жидкости, обеспечивая, тем самым, охлаждение компонентов внутри трансмиссии 70. Трансмиссионная жидкость может протекать по магистрали 78 трансмиссионной жидкости в охладитель 90 трансмиссии, где ее могут охлаждать путем передачи тепла хладагенту, протекающему внутри магистрали 82 хладагента. Таким образом, трансмиссионная жидкость может обмениваться теплом с хладагентом внутри охладителя 90 трансмиссии. Охлажденную трансмиссионную жидкость могут возвращать в трансмиссию 70 по магистрали 76 трансмиссионной жидкости. Альтернативно, теплый хладагент может передавать тепло трансмиссионной жидкости внутри охладителя 90 трансмиссии, при получении запроса на прогрев трансмиссии, например, перед запуском двигателя.

Для способствования воздушным потокам и усиления воздушного потока через подкапотные компоненты, в систему 100 охлаждения может быть включен один или несколько вентиляторов. Например, электрический охлаждающий вентилятор 91 (здесь также называемый вентилятором радиатора), связанный с радиатором 80, можно включать, когда транспортное средство движется и двигатель работает, для того, чтобы способствовать прохождению воздуха сквозь радиатор 80. Вентилятор 91 радиатора может засасывать охлаждающий воздушный поток в подкапотное отделение 103 через проем в передней части транспортного средства 102, например, через решетку 112. Этот охлаждающий поток воздуха затем может быть использован радиатором 80 и другими подкапотными компонентами (например, компонентами топливной системы, аккумуляторными батареями и т.д.) для недопущения перегрева двигателя и/или трансмиссии. Кроме того, воздушный поток может быть использован для отвода тепла от системы кондиционирования воздуха транспортного средства. Также, воздушный поток может быть использован для улучшения рабочих характеристик двигателя с турбонаддувом/механическим наддувом, который снабжают промежуточными охладителями, снижающими температуру воздуха, поступающего во впускной коллектор/двигатель. Вентилятор 91 радиатора показан как электрический вентилятор, следовательно, его можно подключить к мотору 93, работающему от аккумуляторной батареи.

В процессе работы двигателя, вырабатываемый им крутящий момент может быть передан на генератор 72 по приводному валу (не показан), и в дальнейшем может быть использован генератором 72 для выработки электрической энергии, которую можно сохранять в устройстве хранения электрической энергии, например, в аккумуляторной батарее 74 системы. Аккумуляторная батарея 74 затем может быть использована для приведения в действие мотора 93 электрического охлаждающего вентилятора через реле (не показаны). Таким образом, приведение в действие системы охлаждающего вентилятора может включать в себя обеспечение с помощью электрической энергии вращения охлаждающего вентилятора от энергии вращения двигателя, через генератор и аккумуляторную батарею системы, например, когда частота вращения двигателя находится ниже своего порогового значения (например, когда двигатель находится в режиме холостого хода). В других вариантах осуществления охлаждающий вентилятор можно привести в действие, приводя в действие электромотор с переменной частотой вращения, связанный с охлаждающим вентилятором.

В раскрываемом в настоящей заявке варианте осуществления изобретения вентилятор 91 радиатора может быть приведен в действие для прогрева хладагента перед запуском двигателя. К примеру, когда транспортное средство 102 припарковано и отключено на некоторое время, силовой агрегат, включающий в себя двигатель 10 и трансмиссию 70, может охладиться. Перед запуском двигателя контроллер 12 может периодически контролировать температуру силового агрегата и окружающие условия. Когда температура силового агрегата опуститься ниже температуры окружающего воздуха, может быть запущен поток хладагента через радиатор 80 за счет открытия электрического термостатического клапана 38 и приведения в действие электронасоса 86 хладагента. В то время как хладагент течет через радиатор 80, можно привести в действие вентилятор 91 радиатора, для того, чтобы протянуть теплый окружающий воздух через ребра радиатора с целью подогрева хладагента. Этот теплый хладагент может дальше циркулировать для переноса своего тепла двигателю 10 и трансмиссии 70 (через ее трансмиссионную жидкость). В других примерах теплый хладагент может передавать свое тепло сердечнику 55 нагревателя и, тем, самым, пассажирскому отделению 104 и остеклению салона, включая лобовое стекло и другие стекла.

Таким образом, хладагент можно использовать для поглощения тепла окружающего воздуха и, по мере необходимости, передачи этого тепла силовому агрегату, салону и/или остеклению салона. В другом примере хладагент можно подогревать путем извлечения остаточного тепла из силового агрегата, которое могут передавать в салон и/или остеклению салона.

На фиг. 1 также показана система 14 управления. С целью выполнения алгоритмов управления и действий, описываемых здесь, система 14 управления может быть связана с возможностью обмена информацией с различными компонентами двигателя 10. Например, как показано на фиг. 1, система 14 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающим в себя микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронную среду хранения для хранения исполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и шину данных. Как показано, контроллер 12 может получать входные сигналы от множества датчиков 16, причем эти сигналы могут включать в себя пользовательские входные сигналы и/или сигналы от датчиков (таких как датчики положения передачи трансмиссии, температуры силового агрегата, выбранной водителем температуры салона, температуры впускного воздуха, заряда аккумуляторной батареи (ЗБ) и т.д., от датчиков системы охлаждения (таких так датчики температуры хладагента, температуры салона, влажности окружающего воздуха, точки росы окружающего воздуха, температуры окружающего воздуха и т.д.) и от других датчиков (таких как датчиков тока на эффекте Холла от генератора и аккумуляторной батареи, датчики присутствия для определения присутствия кого-либо в транспортном средстве, датчики окружающего света в салоне и т.д.).

Кроме того, контроллер может обмениваться информацией с разнообразными исполнительными механизмами 18, к которым могут относиться исполнительные механизмы двигателя (например, топливные форсунки, электронно-управляемая дроссельная заслонка впускного воздуха, свечи зажигания и т.д.), исполнительные механизмы системы охлаждения (такие как, например, реле цепи мотора, электронасос хладагента, электрический термостат и т.д.) и другие. В некоторых примерах запоминающая среда может быть запрограммирована машиночитаемыми данными, представляющими инструкции, исполняемые процессором для выполнения описываемых ниже способов, а также другие варианты, предполагаемые, но не указанные здесь конкретно.

Контроллер 12 также может получать входной сигнал от переключателя 108 передач. Водитель может изменять передачу трансмиссии, изменяя положение переключателя 108 передач. В одном примере, как показано, для автоматической трансмиссии переключатель 108 передач может иметь 5 положений (переключатель передач PRNDL). В другом примере, для механической трансмиссии, переключатель 108 передач может иметь 7 положений (1-я, 2-я, 3-я, 4-я, 5-я передачи, задний ход и нейтральное положение). Возможны и другие варианты осуществления. То есть, контроллер 12 может получать сигналы от переключателя 108 передач о том, в каком положении тот находится в настоящий момент. Например, когда транспортное средство припарковано и двигатель остановлен, переключатель 108 передач 108 может находиться в положении «Р» или «парковка». В случае механической трансмиссии, переключатель 108 передач может находиться на 1-ой передаче, на передаче заднего хода или на нейтральной передаче. В дополнение к этим положениям, может быть задействован стояночный тормоз (не показан). Кроме всего прочего, припаркованное с остановленным двигателем транспортное средство может иметь включенную систему сигнализации.

На фиг. 2 показана установка связи между контроллером 12, находящимся внутри транспортного средства 102, и удаленным компьютерным устройством 206. Удаленное компьютерное устройство 206 может обмениваться данными с контроллером 12 либо напрямую, либо по сети 214. Удаленное компьютерное устройство 206 может быть смартфоном, планшетом, лэптопом либо любым другим компьютерным устройством, способным хранить и исполнять инструкции (например, мобильные приложения) и позволять водителю осуществлять связь с контроллером 12 таким образом, чтобы контроллер мог быть активирован дистанционно для того, чтобы выполнить алгоритмы, такие, как описаны на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6. Например, как показано на фиг. 2, с удаленного компьютерного устройства 206 контроллеру 12 может быть передан заданный водителем недельный график запуска транспортного средства, на иллюстрации изображенный в виде недельного календаря. Пользовательский интерфейс 212 показывает водителю предполагаемый график запуска транспортного средства на наступающую неделю, который может быть изменен водителем. Пользовательский интерфейс 212 может включать в себя запланированное время запуска автомобиля на каждый день недели, и, в некоторых осуществлениях, может также включать в себя ежедневный прогноз погоды, температуру и влажность окружающего воздуха, получаемые по сети 214.

Дополнительно или альтернативно, контроллер 12 можно регулярно автоматически активировать с помощью таймера в течение части всего времени парковки транспортного средства в отключенном состоянии с остановленным двигателем для того, чтобы контролировать состояние транспортного средства и условия окружающей среды. Кроме того, контроллер 12 может быть запрограммирован для выполнения алгоритмов, описанных на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6 по полученным в результате контроля данным состояния транспортного средства и условий окружающей среды.

На фиг. 3 изображен примерный алгоритм 300 выбора подлежащего подогреву компонента в припаркованном, неподвижном транспортном средстве с остановленным двигателем, на основе существующих окружающих условий и состояния транспортного средства. Можно обогреть салон, можно подогреть стекла для предотвращения образования конденсата, и/или можно предварительно прогреть силовой агрегат перед намеченным запуском двигателя на основе данных температуры окружающего воздуха и заряда аккумуляторной батареи (ЗБ).

На этапе 302 алгоритм может проверить, что двигатель остановлен. Состояние остановленного двигателя может включать в себя неподвижность двигателя, отсутствие сжигания топлива, отключенное зажигание и/лили другие состояния. Если двигатель не остановлен, то выполнение алгоритма 300 прекращают. Однако если устанавливают, что двигатель остановлен, на этапе 304 алгоритм 300 может определить, припарковано ли транспортное средство. В одном примере можно считать транспортное средство припаркованным, когда переключатель передач на автоматической трансмиссии находится в положении «Р» или «парковка». В этом примере для транспортного средства с механической трансмиссией, транспортное средство может считать припаркованным в случае приведения в действие стояночного тормоза. Ели транспортное средство не припарковано, тогда выполнение алгоритма 300 прекращают.

Если подтверждено, что транспортное средство находится припаркованном состоянии, на этапе 306 можно определить, присутствует ли кто-либо в транспортном средстве. Датчики присутствия могут указать на присутствие или отсутствие кого-либо в транспортном средстве. В другом примере контроллер может обнаруживать открывание дверей транспортного средства с целью определения присутствия кого-либо в транспортном средстве. Если определяют присутствие кого-либо в транспортном средстве, то, на этапе 308 может быть запущен алгоритм обогрева салона при удовлетворении заданных условий окружающей среды и состояния транспортного средства. Алгоритм обогрева салона будет описан далее по тексту со ссылкой на фиг. 6.

Если в транспортном средстве никто не присутствует, то алгоритм 300 может перейти на опциональный этап 310, на котором контроллер может получить данные от дистанционного компьютерного устройства. Это может включать в себя прием указания на заранее определенное время, когда водитель намерен запустить транспортное средство, исходя из ежедневного графика водителя. Как было описано ранее со ссылкой на фиг. 2, водитель может внести данные о своем недельном графике в мобильное приложение своего дистанционного компьютерного устройства (например, смартфона). Этот недельный график может включать в себя предустановленные моменты времени запуска транспортного средства в конкретный день. То есть, получение указаний по заранее определенному времени, в которое водитель намерен запустить транспортное средство, может включать в себя получение графика, состоящего из множества заранее определенных моментов времени, в которые водитель намерен запустить транспортное средство.

На основе принятых данных, до заранее определенного времени, в которое водитель намерен запустить транспортное средство, и пока транспортное средство находится в нерабочем состоянии, алгоритм 300 может передать тепло от окружающего воздуха выбранному компоненту транспортного средства. Выбранный компонент транспортного средства может быть одним или более из следующего: силовой агрегат, лобовое стекло и другие стекла и салон транспортного средства. Передача тепла от окружающего воздуха выбранному компоненту транспортного средства может быть запущена контроллером при определенной разнице температур между окружающим воздухом и выбранным компонентом транспортного средства. В одном примере, если температура лобового стекла значительно ниже точки росы окружающего воздуха, то контроллер может запустить передачу тепла за 30 минут до запланированного времени запуска транспортного средства. В другом примере, если температура силового агрегата незначительно ниже температуры окружающего воздуха, алгоритм передачи тепла может быть запущен за 5 минут до запланированного времени запуска транспортного средства.

Таким образом, на этапе 312 алгоритм 300 может оценить и/или измерить разнообразные параметры, относящиеся к условиям окружающей среды и состоянию транспортного средства. Эти параметры могут включать в себя следующее: температура (T_amb) окружающего воздуха, точка росы (T_DP) окружающего воздуха, влажность (H_amb) окружающего воздуха, температура (T_cab) салона, заданная водителем температура (T_sel) салона, температура (T_PT) силового агрегата и температура (T_win) лобового стекла. Например, температура окружающего воздуха может быть измерена датчиком температуры, расположенным на переднем бампере транспортного средства, в то время как точка росы может быть измерена датчиком точки росы, размещенным на лобовом стекле, например, или же может быть определена по показаниям датчика влажности транспортного средства и измеренной температуре окружающего воздуха. Температуру салона можно измерить датчиками температуры внутри салона, а температуру лобового стекла можно определить из данных температуры салона и температуры окружающего воздуха. Такие показатели окружающих условий, как влажность и температура, могут быть также получены контроллером по сети. В данном контексте под влажностью понимается относительная влажность. Температуру силового агрегата можно измерить датчиками температуры, которые измеряют температуру хладагента и температуру трансмиссионной жидкости.

На этапе 314 алгоритм 300 может проверить, превышает ли температуру T_amb окружающего воздуха температура Т_РТ силового агрегата. Например, температура силового агрегата может превышать температуру окружающего воздуха после недавнего отключения транспортного средства. Температура силового агрегата может оставаться выше температуры окружающего воздуха некоторое время после отключения двигателя. Если подтверждено, что температура силового агрегата превышает температуру окружающего воздуха, тогда тепло от силового агрегата можно передать салону или лобовому стеклу, или тому и другому вместе. Контроллер может выбрать использование тепла силового агрегата для выполнения алгоритма (на этапе 308) обогрева салона, если он получит команду на обогрев салона от водителя с дистанционного компьютерного устройства. Алгоритм обогрева салона может быть также предпочтительным, если по заданному водителем графику вскоре двигатель будет запущен. С другой стороны, алгоритм 300 может отводить тепло от силового агрегата к лобовому стеклу и другим стеклам (на этапе 318) остекления салона, если бортовой датчик освещенности приборной панели покажет низкий уровень солнечного освещения в салоне одновременно с тем, что температура лобового стекла будет ниже точки росы окружающего воздуха. Контроллер может использовать датчик бортовой освещенности приборной панели для того, чтобы определить текущее время суток - день или ночь. Например, если датчик освещенности приборной панели покажет, что сейчас солнечно, то алгоритм подогрева лобового стекла можно не инициировать, так как солнце, в конце концов, прогреет и лобовое стекло и салон.

Если на этапе 314 будет определено, что температура силового агрегата меньше температуры окружающего воздуха, то алгоритм 300 может перейти на этап 316, на котором температура лобового стекла может быть сравнена с точкой росы окружающего воздуха. Если будет определено, что температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха, тогда, на этапе 318, если будут удовлетворены все остальные условия, может быть выполнен алгоритм подогрева лобового стекла. Этот алгоритм будет разъяснен далее со ссылкой на фиг. 5. Если температура лобового стекла выше точки росы окружающего воздуха, на этапе 320, если будут удовлетворены условия, может быть выполнен алгоритм прогрева силового агрегата. Алгоритм прогрева силового агрегата будет описан далее со ссылкой на фиг. 4.

Таким образом, контроллер, находящийся внутри припаркованного и отключенного транспортного средства, может контролировать окружающие условия и состояние транспортного средства и на их основе выбирать подлежащий подогреву компонент транспортного средства. В некоторых примерах, тепло могут передавать выбранному компоненту транспортного средства, только если температура окружающего воздуха превышает температуру выбранного компонента транспортного средства более чем на пороговую величину. Кроме того, как будет описано со ссылкой на фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6, тепло из окружающего воздуха могут передавать выбранному компоненту транспортного средства путем приведения в действие электронасоса хладагента и электрического вентилятора радиатора и открывания электрического термостата для передачи тепла от окружающего воздуха хладагенту и передачи тепла от хладагента выбранному компоненту транспортного средства. Передачу тепла от окружающего воздуха выбранному компоненту транспортного средства могут блокировать, если заряд аккумуляторной батареи ниже порогового значения.

Если в транспортном средстве кто-либо находится, а в силовом агрегате имеется остаточное тепло, предпочтение может быть отдано обогреву салона, а не подогреву других компонентов. Если в транспортном средстве никого нет, то вместо последовательности прогрева силового агрегата может быть выполнен алгоритм подогрева лобового стекла в случае, если датчик уровня освещенности покажет низкий уровень солнечного освещения или его отсутствие, и если температура лобового стекла будет ниже точки росы окружающего воздуха. В другом примере водитель дистанционно может дать команду контроллеру на подогрев лобового стекла или других стекол. С другой стороны, при отсутствии вмешательства со стороны водителя, контроллер может определить, что экономия топлива и снижение выбросов в атмосферу важнее комфорта водителя, и до того, как будет выполнен подогрев лобового стекла, сначала будет прогрет силовой агрегат.

На фиг. 4 показан алгоритм 400 выполнения последовательности прогрева силового агрегата в покинутом людьми транспортном средстве после его отключения с остановленным двигателем. Конкретнее, контроллер в отключенном и припаркованном транспортном средстве с остановленным двигателем контролирует температуру силового агрегата и температуру окружающего воздуха. Когда температура силового агрегата ниже температуры окружающего воздуха по меньшей мере на пороговое значение, хладагент подогревают за счет циркуляции его через радиатор с помощью электронасоса хладагента при работающем электрическим вентилятором радиатора, а подогретый хладагент затем циркулирует по силовому агрегату для прогрева последнего. Этот алгоритм может быть регулярно инициирован контроллером на основе окружающих условий и состояния транспортного средства, или же этот алгоритм может быть выполнен по заданному водителем графику. Кроме того, алгоритм также может быть осуществлен по запросу водителя, выполненному через дистанционное компьютерное устройство.

На этапе 402 алгоритм может проверить, что время, истекшее с последнего измерения температуры силового агрегата и температуры окружающего воздуха, превышает пороговое время, например Threshold_T. Например, таймер может регулярно активировать контроллер для автоматического контроля температуры силового агрегата и температуры окружающего воздуха. В одном примере пороговое значение может зависеть от скорости изменения температуры. В другом примере Threshold_T может также зависеть от времени суток. Например, Threshold_T может быть короче, если ожидается запуск двигателя, например, Threshold_T может составлять 60 минут. Если запуска двигателя не намечено, то Threshold_T может быть дольше, например, 90 минут.

Если время с момента последнего измерения не превысило Threshold_T, то алгоритм 400 может возвратиться в начало для ожидания более позднего времени. С другой стороны, если время, истекшее с момента последнего измерения температуры, превышает Threshold_T, на этапе 406, алгоритм 400 может измерить и/или оценить состояние транспортного средства и окружающие условия. Опционально, перед этапом 406, контроллер может получить через дистанционное компьютерное устройство, на этапе 404, команду водителя на прогрев силового агрегата. То есть, команда водителя может быть предпочтительнее таймера и может инициировать алгоритм прогрева силового агрегата.

Возвращаясь к этапу 406, оцененные и/или измеренные окружающие условия и состояние транспортного средства могут включать в себя заряд аккумуляторной батареи, температуру окружающего воздуха, температуру силового агрегата и т.д. Например, контроллер может контролировать заряд аккумуляторной батареи для обеспечения того, чтобы алгоритм прогрева силового агрегата был запущен только в случае, если заряд батареи превышает пороговое значение. Так как транспортное средство отключено, двигатель остановлен, и сжигания топлива не происходит, то аккумуляторная батарея может быть использована для запитывания разнообразных компонентов, которые приводят в действие в процессе выполнения последовательности прогрева силового агрегата.

На этапе 408 алгоритм 400 может определить, превышает ли температура T_amb окружающего воздуха температуру Т_РТ силового агрегата. Если температура окружающего воздуха ниже температуры силового агрегата, то алгоритм завершается и может возвратиться к своему началу. Если определяют, что температура окружающего воздуха превышает температуру силового агрегата, на этапе 410, алгоритм может проверить, что температура окружающего воздуха выше температуры силового агрегата по меньшей мере на пороговое значение, например T_min. В одном примере T_min может быть 10°C, хотя в другом примере T_min может быть 20°C. Пороговое значение T_min можно выбирать в зависимости от энергии, используемой для приведения в действие насоса, термостата и вентилятора. Например, если разница температур между силовым агрегатом и окружающим воздухом меньше T_min, то передача тепла между окружающим воздухом и хладагентом может потребовать больше времени, что приведет к трате заряда аккумуляторной батарее (ЗБ) для меньшего подъема температуры силового агрегата за больший период времени. Поэтому, если разница между температурами силового агрегата и окружающего воздуха меньше порогового значения T_min, то алгоритм 400 может вернуться к своему началу.

Если температура окружающего воздуха превышает температуру силового агрегата на пороговое значение T_min, на этапе 412, алгоритм 400 может определить, превышает ли ЗБ свое пороговое значение Threshold_B. Так как последовательность прогрева силового агрегата, то есть алгоритм 400, использует мощность батареи для работы различных компонентов, например, электронасоса хладагента, электрического вентилятора радиатора и т.д. для того, чтобы осуществить теплообмен между хладагентом и окружающим воздухом, аккумуляторная батарея должна обеспечивать отдачу мощности, при этом сохранив достаточно мощности для запуска двигателя. В одном примере Threshold_B может составлять 50%, хотя в другом примере Threshold_B может составлять 75%. Если подтверждено, что ЗБ меньше Threshold_B, на этапе 426, могут быть прекращены циркуляция хладагента и прогрев, и выполнение последовательности прогрева силового агрегата может быть отменено.

Если ЗБ выше Threshold_B, на этапе 414, хладагент может быть подогрет теплом, извлеченным из окружающего воздуха. На этапе 416 может быть приведен в действие электронасос хладагента, а электрический термостат может быть приведен в действие для того, чтобы осуществить циркуляция хладагента. На этапе 418 хладагент может циркулировать через радиатор, а на этапе 420 может быть задействован электрический вентилятор радиатора для прохождения окружающего воздуха сквозь радиатор, чтобы происходил теплообмен между окружающим воздухом и хладагентом. На этапе 422 может быть запущена циркуляция подогретого хладагента через силовой агрегат, включая блок двигателя и трансмиссию. Таким образом, тепло может быть передано от теплого хладагента силовому агрегату. Кроме того, за счет теплообмена с хладагентом может быть подогрета трансмиссионная жидкость.

На этапе 424 алгоритм 400 может проверить, что температура Т_РТ силового агрегата и температура T_amb окружающего воздуха отличны друг от друга в пределах порогового значения T_min. Например, температуры окружающего воздуха и силового агрегата теперь могут отличаться друг от друга меньше, чем на пороговое значение T_min. Если температуры силового агрегата и окружающего воздуха отличны друг от друга менее чем на T_min, выполнение алгоритма 400 завершают, циркуляция хладагента может быть прекращена отключением электронасоса хладагента, электрический вентилятор радиатора может быть остановлен, а электрический термостат может быть закрыт.И наоборот, если температура Т_РТ силового агрегата и температура T_amb окружающего воздуха отличны друг от друга больше, чем на пороговое значение T_min, то алгоритм 400 может быть возвращен на этап 412 для подтверждения, что аккумуляторная батарея способна поддерживать продолжающийся прогрев силового агрегата.

Таким образом, силовой агрегат может быть предварительно прогрет перед запуском двигателя тогда, когда температура силового агрегата меньше температуры окружающего воздуха по меньшей мере на пороговое значение. Хладагент можно использовать для поглощения тепла из окружающего воздуха и передачи этого тепла силовому агрегату. Кроме того, прогрев силового агрегата можно выполнять тогда, когда заряда аккумуляторной батареи достаточно обеспечения мощности электронасосу хладагента, электрическому термостату и электрическому вентилятору радиатора. Водитель через дистанционное компьютерное устройство может подать команду контроллеру инициировать последовательность прогрева силового агрегата. Команда инициирования может быть выполнена с возможностью активации контроллера при отключенном транспортном средстве для того, чтобы измерить температуру силового агрегата и температуру окружающего воздуха и прогреть силовой агрегат посредством хладагента, если температура силового агрегата ниже температуры окружающего воздуха. Альтернативно, контроллер может инициировать последовательность прогрева силового агрегата перед запуском двигателя согласно составленному водителю графику. Последовательность прогрева силового агрегата может быть также инициирована, когда на отключенном транспортном средстве контроллер автоматически регулярно активируют с помощью таймера для того, чтобы измерить температуры окружающего воздуха и силового агрегата.

На фиг. 5 показан алгоритм 500 подогрева лобового стекла в случае, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха. Конкретнее, после отключения транспортного средства и когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха, тепло может быть передано посредством хладагента от силового агрегата транспортного средства лобовому стеклу, если температура силового агрегата превышает температуру лобового стекла. Если температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, но температура окружающего воздуха превышает температуру лобового стекла, тогда тепло может быть передано от окружающего воздуха лобовому стеклу посредством хладагента.

На этапе 502 алгоритм 500 может проверить, что время, истекшее с момента последнего измерения температур силового агрегата и окружающего воздуха, превышает свое пороговое значение, например, Threshold_T. Конкретнее, контроллер могут регулярно активировать таймером для измерения двух температур. Этот этап может быть тем же этапом, что и этап 402 алгоритма 400. В одном примере, Threshold_T может зависеть от времени суток. Например, Threshold_T может быть меньше ночью. Например, ночью Threshold_T может составлять 60 минут.В светлое время суток и если транспортное средство освещено солнцем, Threshold_T может составить 90 минут и более.

Если время с момента последнего измерения не превысило Threshold_T, то алгоритм 500 может вернуться к своему началу и проверить две температуры позднее. И с другой стороны, если время, истекшее с момента последнего измерения температур, больше Threshold_T, на этапе 506 алгоритм 500 может измерить и/или оценить состояние транспортного средства и окружающие условия. Опционально, до выполнения этапа 506, контроллер может получить от водителя отправленную через дистанционное компьютерное устройство команду на этапе 504 для подогрева лобового стекла. То есть, команда водителя может быть предпочтительнее таймера и может инициировать алгоритм подогрева лобового стекла.

Возвращаясь к этапу 506, оцениваемые и/или измеряемые окружающие условия и состояние транспортного средства могут включать в себя заряд аккумуляторной батареи, температуру окружающего воздуха, температуру силового агрегата, влажность окружающего воздуха, точку росы окружающего воздуха, температуру лобового стекла, температуру салона и т.д. Например, окружающие условия и состояние транспортного средства можно контролировать для того, чтобы определить, требует ли подогрева какой-либо конкретный компонент транспортного средства. То есть, алгоритм подогрева лобового стекла может быть инициирован только в том случае, если температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха и когда на поверхности остекления салона может произойти образование конденсата.

Температура T_win лобового стекла может быть выведена из температуры салона (T_cab) и температуры (T_amb) окружающего воздуха. Значения влажности и точки росы окружающего воздуха могут быть получены с датчиков или из сводок погоды, получаемых по сети. Контроллер также может использовать бортовой датчик освещенности для того, чтобы определить текущее время суток - день или ночь. Например, если датчик освещенности покажет, что сейчас солнечно, то алгоритм подогрева лобового стекла можно не инициировать, так как солнце, в конце концов, прогреет и лобовое стекло и салон.

На этапе 508 алгоритм 500 может проверить, что температура окружающего воздуха выше температуры салона. Температура окружающего воздуха может возрастать на рассвете и по мере наступления дня. В таких условиях температура окружающего воздуха может возрастать быстрее, чем температура салона и температура стекла, и образование конденсата на стеклах салона будет более вероятным. Если на этапе 508 алгоритм 500 определит, что температура окружающего воздуха ниже температуры салона, тогда алгоритм может вернуться к своему началу. Однако если температура окружающего воздуха будет выше температуры салона, на этапе 510, алгоритм 500 может проверить, что температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха. Так как вода конденсируется из воздуха на поверхностях, температура которых ниже точки росы, алгоритм 500 может прогреть лобовое стекло для предотвращения образования конденсата на лобовом стекле, если будет определено, что температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха.

Если температура T_win лобового стекла выше точки росы T_DP окружающего воздуха, то алгоритм 500 возвращается к своему началу. Если температура T_win лобового стекла ниже точки росы T_DP окружающего воздуха, то алгоритм 500 переходит на этап 512, где он может проверить, что ЗБ выше порогового уровня Threshold_B. Аккумуляторная батарея может быть использована для запитывания разнообразных компонентов, таких как электронасос хладагента и электрический термостат, для обеспечения циркуляции хладагента в процессе выполнения алгоритма подогрева лобового стекла. Кроме того, аккумуляторная батарея должна сохранить заряд для запуска двигателя. То есть, если ЗБ будет меньше Thresholds, то алгоритм 500 может отменить алгоритм подогрева лобового стекла, и на этапе 514 может прекратить подогревать хладагент.

Если ЗБ выше Threshold_B, на этапе 516, алгоритм 500 может проверить, что температура силового агрегата выше температуры лобового стекла. Если температура Т_РТ силового агрегата выше температуры T_win лобового стекла, на этапе 520, хладагент может быть подогрет посредством силового агрегата. На этапе 522 могут быть приведены в действие электронасос хладагента и электрический термостат, а на этапе 524 может быть запущена циркуляция хладагента через силовой агрегат. Таким образом, хладагент может поглотить остаточное тепло от компонентов силового агрегата.

Если Т_РТ ниже T_win, то алгоритм 500 переходит на этап 518, на котором он может определить, превышает ли температура T_amb окружающего воздуха температуру T_win. Если температура окружающего воздуха ниже температуры лобового стекла, выполнение алгоритма 500 завершают. Однако если будет определено, что T_amb выше T_win, на этапе 526, можно подогреть хладагент от окружающего воздуха. На этапе 528 могут быть приведены в действие электронасос хладагента и электрический термостат, чтобы запустить поток хладагента проходить через радиатор на этапе 530. На этапе 532 может быть задействован электрический вентилятор радиатора для прохождения окружающего воздуха сквозь радиатор, чтобы хладагент мог извлечь тепло из окружающего воздуха. На этапе 534 алгоритм 500 может предотвратить образование конденсата на лобовом стекле, пропуская подогретый хладагент через сердечник нагревателя, на этапе 536, и приведя в действие на этапе 538 электрический нагнетательный вентилятор. Таким образом, подогретый хладагентом воздух можно подавать на лобовое стекло и другие стекла салона через разнообразные вентиляционные отверстия.

Затем, на этапе 540, алгоритм 500 может проверить, что T_win равна точке росы T_DP окружающего воздуха или превышает ее. Температура, до которой подогревают лобовое стекло с целью предотвращения образования конденсата, может зависеть от влажности окружающего воздуха. Например, если влажность меньше, например, 50%, то для предотвращения образования конденсата лобовое стекло можно подогреть до температуры, меньшей температуры окружающего воздуха, например, на 5°C. Так как T_DP меньше T_amb, когда влажность окружающего воздуха ниже 100%, то для предотвращения образования конденсата T_win может быть поднята до более чем T_DP, но менее чем до T_amb. Так как туман может образовываться на микрочастицах пыли, когда разница между T_amb и T_DP менее 2,5°C (4°F), то для гарантированного предотвращения конденсации T_win можно поднять свыше T_DP. Если имеется остаточное тепло от двигателя, то T_win может быть выше T_amb. В другом примере, если влажность окружающего воздуха выше, например, 95%, то для предотвращения образования конденсата лобовое стекло можно подогреть до температуры, равной температуре окружающего воздуха.

Если T_win равна T_DP или превышает ее, то выполнение алгоритма 500 завершается, а подогрев и циркуляция хладагента могут быть отменены. И наоборот, если T_win ниже T_DP, то выполнение алгоритма подогрева лобового стекла может быть продолжено возвратом на этап 512 и проверкой, что ЗБ превышает Threshold_B.

В других осуществлениях вместо точки росы могут использовать точку замерзания. Например, для предотвращения образования инея, лобовое стекло и другие стеклянные поверхности можно подогревать до точки замерзания, которая выше точки росы.

В других осуществлениях, вместо электрического термостатического клапана можно использовать обычный пассивный термостат, выполненный из воска. При этом, контроллеру могут быть даны инструкции для инициации алгоритма 500 подогрева лобового стекла только тогда, когда температура силового агрегата превышает температуру лобового стекла. Однако если температура силового агрегата достигла ночной температуры окружающего воздуха или стала меньше температуры лобового стекла, выполнение алгоритма 500 может быть отменено.

Таким образом, можно предотвратить образование конденсата на лобовом стекле и других стеклах салона припаркованного транспортного средства после его отключения. В одном примере контроллер может поддерживать связь с дистанционным компьютерным устройством и получать составленный водителем график включения транспортного средства. Водительский график может включать в себя конкретное время запуска двигателя в конкретный день. Исходя из окружающих условий и состояния транспортного средства, контроллер может определять конкретное время для инициирования алгоритма подогрева лобового стекла перед запланированным запуском двигателя. Время инициирования алгоритма подогрева лобового стекла может зависеть от разности температуры лобового стекла и точки росы окружающего воздуха. Если температура лобового стекла будет немного ниже точки росы, например, на 5°C, то выполнение алгоритма подогрева лобового стекла может быть начато за 10 минут до запуска двигателя. В другом примере, если температура лобового стекла значительно ниже точки росы, например, на 15°C, то выполнение алгоритма подогрева лобового стекла может быть начато за 30 минут до запуска двигателя.

В другом примере контроллер может быть выполнен с возможностью регулярной автоматической активации на отключенном транспортном средстве для того, чтобы контролировать точку росы окружающего воздуха, температуру окружающего воздуха, влажность окружающего воздуха, температуру лобового стекла и температуру силового агрегата. Исходя из вышеперечисленных окружающих условий и состояния транспортного средства, контроллер может инициировать алгоритм подогрева лобового стекла. Еще в одном примере выполнение алгоритма подогрева лобового стекла может быть начато по команде водителя, который подает ее с дистанционного компьютерного устройства.

Следует понимать, что может существовать условие, при котором и температура силового агрегата и температура окружающего воздуха обе будут выше T_win. В такой ситуации контроллер может сначала выбрать передачу тепла от силового агрегата лобовому стеклу посредством хладагента. Только после того, как остаточное внутреннее тепло силового агрегата будет отведено, и если при этом температура лобового стекла останется ниже точки росы окружающего воздуха, можно будет подогреть хладагент посредством окружающего воздуха. Передача тепла от силового агрегата лобовому стеклу не требует использования электрического вентилятора радиатора, в то время как передача тепла от окружающего воздуха хладагенту требует использования электрического вентилятора радиатора вместе с электронасосом хладагента, электрическим термостатом и электрическим нагнетательным вентилятором.

То есть, алгоритм подогрева лобового стекла включает в себя подогрев лобового стекла посредством хладагента, подогретого в процессе циркуляции через силовой агрегат, когда температура силового агрегата выше температуры лобового стекла, и подогрев лобового стекла посредством хладагента, подогретого окружающим воздухом в процессе циркуляции хладагента в радиаторе при работающем электрическом вентиляторе радиатора, когда температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха выше температуры лобового стекла. Алгоритм также включает в себя пропускание потока подогретого хладагента через сердечник нагревателя и приведение в действие электрического нагнетательного вентилятора. Кроме того, алгоритм подогрева лобового стекла инициируют только тогда, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха.

На фиг. 6 показан алгоритм 600 выполнения алгоритма обогрева салона припаркованного транспортного средства с остановленным двигателем. В частности, алгоритм обогрева салона инициируют, когда температура салона падает ниже температуры, заданной водителем. При этом если температура силового агрегата выше заданной водителем температуры салона, то по силовому агрегату запускают циркуляцию хладагента, чтобы он поглотил тепло и передал это тепло в салон транспортного средства. Транспортное средство может быть пустым, или в нем может кто-либо присутствовать. Кроме того, алгоритм обогрева салона можно либо инициировать дистанционно водителем, либо автоматически инициировать контроллером.

На этапе 602 от водителя может быть получена опциональная команда на обогрев салона, которую водитель может отправить с дистанционного компьютерного устройства. Другой пример может включать в себя получение от водителя с дистанционного компьютерного устройства ежедневного графика, содержащего указания на заранее определенное время, когда водитель планирует включать транспортное средство. При этом до наступления заранее определенного времени запуска двигателя контроллер может инициировать алгоритм обогрева салона.

На этапе 604 алгоритм 600 может оценить и/или измерить окружающие условия и состояние транспортного средства, включая температуру T_amb окружающего воздуха, выбранную водителем температуру T_sel салона, ЗБ и температуру Т_РТ силового агрегата. Окружающие условия и состояние транспортного средства могут контролировать для того, чтобы оценить, нуждается ли салон в обогреве. Например, алгоритм обогрева салона могут инициировать только тогда, когда температура окружающего воздуха ниже температуры, выбранной водителем. Так как салон обогревают за счет остаточного тепла силового агрегата, алгоритм обогрева салона также может зависеть от того, превышает ли температура силового агрегата температуру, выбранную водителем для салона.

На этапе 606 алгоритм 600 может проверить, что температура окружающего воздуха ниже температуры салона (T_sel), выбранной водителем. Если температура окружающего воздуха выше T_sel, то алгоритм 600 возвращается к своему началу. Например, салон может охлаждаться быстрее, если температура окружающего воздуха будет ниже T_sel. Если температура окружающего воздуха будет выше T_sel, то салон может охлаждаться медленнее.

Если T_amb ниже T_sel, то на этапе 608 алгоритм 600 может также определить, равна ли эта разница температур T_amb и T_sel пороговому значению Threshold_C. Значение Threshold_C может определять скорость, с которой температура салона может падать ниже заданной водителем температуры T_sel салона. Чем больше будет разница между температурами окружающего воздуха и салона, тем быстрее будет охлаждаться последний. В одном примере Threshold_C может быть разницей в 25%. В другом примере, Threshold_C может быть разницей в 40%.

Если на этапе 608 определяют, что разница между температурой окружающего воздуха и T_sel меньше порогового значения Threshold_C, то алгоритм 600 может вернуться к своему началу. Выжидая, пока разница температур не станет выше порогового уровня, контроллер может предотвратить расходование заряда аккумуляторной батареи, так как алгоритм обогрева салона выполняют на транспортном средстве с остановленным двигателем, и он требует приведения в действие компонентов, которые будут потреблять мощность аккумуляторной батареи.

Если температура окружающего воздуха ниже T_sel по меньшей мере на Threshold_C, то алгоритм 600 переходит на этап 610, где он может определить, выше ли температура Т_РТ силового агрегата температуры T_sel. Если Т_РТ ниже T_sel, то выполнение алгоритма 600 завершают. Если Т_РТ выше T_sel на этапе 612, алгоритм 600 может проверить, что ЗБ выше порогового уровня Thresholds. Аккумуляторная батарея может быть использована для запитывания разнообразных компонентов, таких как электронасос хладагента и электрический термостат, обеспечивающих циркуляцию хладагента в процессе выполнения алгоритма обогрева салона. То есть, если ЗБ меньше Thresholds, то алгоритм 600 может отменить алгоритм обогрева салона, и на этапе 614 может прекратить подогрев хладагента.

Если ЗБ выше Thresholds, на этапе 616, можно подогреть хладагент посредством силового агрегата. Для этого, на этапе 618, приводят в действие электронасос хладагента и электрический термостат, а на этапе 620 запускают циркуляцию хладагента по силовому агрегату. Хладагент может отобрать остаточное тепло от компонентов силового агрегата и передать это тепло в салон. На этапе 622 может быть произведен обогрев салона путем направления потока теплого хладагента через сердечник нагревателя на этапе 624 и приведения в действие электрического нагнетательного вентилятора на этапе 626. Воздух может быть нагрет посредством теплообмена с хладагентом и может быть подан в салон транспортного средства через вентиляционные отверстия обогрева салона. На этапе 628 алгоритм 600 может проверить, что температура салона T_cab сравнялась с выбранной водителем температурой T_sel. Если температура салона равна выбранной температуре, то выполнение алгоритма 600 завершают и циркуляция хладагента может быть остановлена путем прекращения работы электронасоса хладагента и электрического термостата. Если температура салона ниже T_sel, то алгоритм 600 возвращается на этап 610, где выполнение алгоритма обогрева салона может быть продолжено при условии, что температура силового агрегата будет оставаться большей T_sel, а ЗБ будет выше Threshold_B.

Таким образом, когда температура окружающего воздух ниже выбранной водителем температуры салона на пороговое значение, а температура силового агрегата выше выбранной водителем температуры салона, сначала можно запустить циркуляцию хладагента по силовому агрегату для поглощения тепла, а затем запустить циркуляцию хладагента по системе обогрева салона. Описанный выше алгоритм обогрева салона может быть инициирован, когда в транспортном средстве кто-либо присутствует. Если в транспортном средстве никто не присутствует, температура окружающего воздуха будет ниже выбранной водителем температуры салона на пороговое значение, а температура силового агрегата будет выше выбранной водителем температуры салона, то контроллер может получить команду на активацию от водителя через дистанционное компьютерное устройство для запуска циркуляции по силовому агрегату с последующим запуском циркуляции хладагента по системе обогрева салона.

Следует понимать, что алгоритм (500) подогрева лобового стекла может также обогревать салон. Циркуляция горячего воздуха по салону может быть запущена подачей горячего воздуха по направлению к внутренним поверхностям лобового стекла и других стекол. Аналогичным образом, обогревая салон и поддерживая температуру салона на выбранном водителем значении, можно обеспечить поддержание температуры лобового стекла на значении точки росы окружающего воздуха или выше нее, таким образом, предотвращая конденсацию воды.

Аналогичным образом, если температура окружающего воздуха превышает температуру силового агрегата и температуру лобового стекла, можно запустить циркуляцию хладагента по силовому агрегату и через сердечник нагревателя для одновременного предварительного прогрева силового агрегата и подогрева стекол салона для предотвращения образования конденсата и образования инея, если температура ниже точки замерзания.

Таким образом, разнообразные компоненты транспортного средства могут быть подогреты либо отбором тепла из окружающего воздуха, либо передачей тепла от теплого силового агрегата. Подлежащий подогреву компонент можно либо выбирать по решению водителя, либо исходя из соображений экономии топлива и сокращения выбросов в атмосферу. Если предпочтение будет отдано сокращению выбросов в атмосферу, то перед запуском двигателя может быть прогрет и приведен в надлежащее состояние силовой агрегат. При этом, если температура окружающего воздуха превышает температуру силового агрегата, то хладагент может поглощать тепло из окружающего воздуха и передавать его силовому агрегату. С другой стороны, если предпочтение будет отдано комфорту водителя, то можно предотвратить образование водного конденсата и обогреть салон транспортного средства. Кроме того, с целью сокращения времени, которое потребуется для очистки лобового стекла, можно выбрать алгоритм подогрева лобового стекла.

За счет передачи тепла окружающего воздуха силовому агрегату можно сократить энергопотребление для прогрева силового агрегата после запуска двигателя. За счет прогрева силового агрегата перед запуском двигателя можно улучшить вязкостные характеристики моторного масла, что позволит уменьшить паразитные потери на трение и износ двигателя. Альтернативно, за счет передачи тепла окружающего воздуха лобовому стеклу и другим стеклам, можно сократить энергопотребление на очистку конденсата и инея после запуска двигателя. В целом, за счет предварительного прогрева силового агрегата и/или лобового стекла можно совместить преимущества по экономии топлива со сбережением времени водителя.

В одном аспекте способ для транспортного средства включает в себя после отключения транспортного средства подогрев лобового стекла посредством хладагента, подогретого в процессе циркуляции по силовому агрегату, когда температура силового агрегата превышает температуру лобового стекла, а когда температура силового агрегата меньше температуры лобового стекла и температура окружающего воздуха больше температуры лобового стекла - подогрев лобового стекла посредством хладагента, подогретого окружающим воздухом в процессе циркуляции хладагента через радиатор при работающем электрическом вентиляторе радиатора.

В другом аспекте способ для транспортного средства включает в себя после отключения транспортного средства и перед запуском двигателя, периодический контроль температуры силового агрегата и температуры окружающего воздуха, и при существовании первого условия - осуществление циркуляции хладагента через радиатор и по силовому агрегату, а при существовании второго условия - перекрывание потока хладагента через радиатор и по силовому агрегату. Первое условие включает в себя условие, когда температура окружающего воздуха превышает температуру силового агрегата по меньшей мере на пороговое значение. Второе условие включает в себя условие, когда температура окружающего воздуха меньше температуры силового агрегата или равна ей.

Отметим, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, можно хранить в постоянном запоминающем устройстве в виде исполняемых инструкций. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Как таковые, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции можно выполнять в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - опускать. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций можно выполнять повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически представлять программный код, подлежащий занесению в постоянное запоминающее устройство машиночитаемого носителя информации в системе управления двигателем.

Следует понимать, что раскрытые в описании схемы и алгоритмы по сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не несут ограничительной функции, ибо возможны многочисленные их модификации. Например, вышеизложенный подход может быть применен к системам ОВКВ разнообразных конфигураций. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные сочетания и производные сочетания различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.

В нижеследующей формуле изобретения, в частности, внимание сосредоточено на определенных сочетаниях компонентов и производных сочетаниях компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы ссылка может быть сделана на элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты включают в себя один или более указанных элементов, не требуя, и не исключая двух или более таких элементов. Иные сочетания и производные сочетания раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем поправки имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи исходной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.

Изобретение относится к системе обогрева транспортного средства. После отключения транспортного средства, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха, тепло передают посредством хладагента лобовому стеклу тепла от силового агрегата транспортного средства. Если температура силового агрегата выше температуры лобового стекла, передачу тепла осуществляют посредством хладагента лобовому стеклу тепла от окружающего воздуха, если температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха выше температуры лобового стекла. Достигается предотвращение образования конденсата на стеклах отключенного и припаркованного транспортного средства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обогрева стекла транспортного средства, включающий шаги:

после отключения транспортного средства и когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха:

передают посредством хладагента лобовому стеклу тепло от силового агрегата транспортного средства, если температура силового агрегата выше температуры лобового стекла; и

передают посредством хладагента лобовому стеклу тепло от окружающего воздуха, если температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха выше температуры лобового стекла.

2. Способ по п. 1, в котором передача тепла лобовому стеклу включает в себя подачу потока хладагента через сердечник нагревателя и приведение в действие электрического нагнетательного вентилятора.

3. Способ по п. 1, в котором передача тепла от силового агрегата посредством хладагента также включает в себя подогрев хладагента путем пропускания потока хладагента по силовому агрегату.

4. Способ по п. 1, в котором передача тепла от окружающего воздуха посредством хладагента также включает в себя циркуляцию хладагента через радиатор и приведение в действие электрического вентилятора радиатора.

5. Способ по п. 1, также включающий в себя передачу тепла лобовому стеклу, только когда температура окружающего воздуха превышает температуру салона.

6. Способ по п. 1, в котором передача тепла лобовому стеклу также включает в себя передачу тепла лобовому стеклу по команде водителя, поданной с дистанционного компьютерного устройства.

7. Способ по п. 1, также включающий в себя отключение передачи тепла лобовому стеклу, если заряд аккумуляторной батареи ниже своего порогового значения.

8. Способ по п. 1, который после отключения транспортного средства также включает в себя пребывание двигателя в состоянии покоя и пребывание транспортного средства в припаркованном состоянии.

9. Система предотвращения образования конденсата на стеклах транспортного средства, содержащая:

силовой агрегат, включающий в себя двигатель и трансмиссию;

систему охлаждения, включающую в себя электронасос, выполненный с возможностью прокачки хладагента, электрический термостат, радиатор и электрический вентилятор радиатора;

сердечник нагревателя, связанный с электрическим нагнетательным вентилятором; и контроллер, выполненный с возможностью автоматической активации через регулярные промежутки времени, когда транспортное средство отключено, и имеющий хранящиеся в постоянном запоминающем устройстве исполняемые инструкции для выполнения следующего:

измерение точки росы окружающего воздуха, температуры окружающего воздуха, влажности окружающего воздуха, температуры лобового стекла и температуры силового агрегата; и

предотвращение образования конденсата на лобовом стекле посредством следующих действий:

при существовании первого условия - подогрев хладагента посредством циркуляции хладагента по силовому агрегату, подача потока теплого хладагента через сердечник нагревателя и продувка воздуха через сердечник нагревателя посредством приведения в действие электрического нагнетательного вентилятора; и

при существовании второго условия - подогрев хладагента посредством циркуляции хладагента через радиатор при приведении в действие электрического вентилятора радиатора, подача потока теплого хладагента через сердечник нагревателя и продувка воздуха через сердечник нагревателя посредством приведения в действие электрического нагнетательного вентилятора.

10. Система по п. 9, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для предотвращения образования конденсата на лобовом стекле только тогда, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха.

11. Система по п. 9, в которой первое условие включает в себя требование того, чтобы температура силового агрегата была выше температуры лобового стекла.

12. Система по п. 9, в которой второе условие включает в себя требование того, чтобы температура силового агрегата была ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха была выше температуры лобового стекла.

13. Система по п. 9, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для приведения в действие электронасоса хладагента и электрического термостата с целью подогрева хладагента.

14. Система по п. 9, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для приема от водителя с дистанционного компьютерного устройства команды активации с целью предотвращения образования конденсата на лобовом стекле.

15. Система по п. 9, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для того, чтобы в условиях, когда в транспортном средстве кто-либо присутствует, когда температура окружающего воздуха ниже выбранной водителем температуры салона на пороговое значение, а температура силового агрегата выше выбранной водителем температуры салона, выполнять циркуляцию хладагента по силовому агрегату с последующей циркуляцией хладагента через систему обогрева салона.

16. Система по п. 9, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для того, чтобы в условиях, когда в транспортном средстве никто не присутствует, когда температура окружающего воздуха ниже выбранной водителем температуры салона на пороговое значение, а температура силового агрегата выше выбранной водителем температуры салона, получать от водителя посредством дистанционного компьютерного устройства команду активации для запуска циркуляции хладагента по силовому агрегату с последующей циркуляцией хладагента через систему обогрева салона.

17. Способ контроля климата транспортного средства, включающий в себя следующие шаги:

после отключения транспортного средства:

получают график от водителя с дистанционного компьютерного устройства;

определяют по этому графику конкретный момент времени инициирования алгоритма подогрева лобового стекла; и

инициируют алгоритм подогрева лобового стекла в конкретный момент времени.

18. Способ по п. 17, в котором алгоритм подогрева лобового стекла включает в себя следующее:

подогревают лобовое стекло посредством хладагента, подогретого за счет циркуляции по силовому агрегату, когда температура силового агрегата выше температуры лобового стекла; и

подогревают лобовое стекло посредством хладагента, подогретого окружающим воздухом за счет циркуляции хладагента по радиатору при работающем электрическом вентиляторе радиатора, когда температура силового агрегата ниже температуры лобового стекла, а температура окружающего воздуха выше температуры лобового стекла.

19. Способ по п. 18, в котором алгоритм подогрева лобового стекла также включает в себя подачу потока подогретого хладагента через сердечник нагревателя и приведение в действие электрического нагнетательного вентилятора.

20. Способ по п. 17, в котором алгоритм подогрева лобового стекла инициируют только тогда, когда температура лобового стекла ниже точки росы окружающего воздуха.