用于车辆消毒模式的方法和系统
阅读说明:本技术 用于车辆消毒模式的方法和系统 (Method and system for vehicle disinfection mode ) 是由 艾伦·古托夫斯基 C·琼斯 曼弗雷德·科贝尔施泰因 S·怀特 彼得·米歇尔·里昂 约翰·罗 于 2021-04-27 设计创作,主要内容包括:本公开提供“用于车辆消毒模式的方法和系统”。提供了用于对车辆进行热消毒的方法和系统。在一个示例中,一种方法可以包括:响应于接收到针对车辆内部的消毒的请求,操作暖通空调(HVAC)系统以将所述车辆内部加热到高于上限阈值温度达阈值持续时间。通过这种方式,所述HVAC系统可以有利地用于使所述车辆内部暴露于杀灭微生物或使微生物失活的温度。(The present disclosure provides "methods and systems for vehicle disinfection mode". Methods and systems for thermally disinfecting a vehicle are provided. In one example, a method may include: in response to receiving a request for disinfection of a vehicle interior, operating a heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) system to heat the vehicle interior above an upper threshold temperature for a threshold duration. In this way, the HVAC system may advantageously be used to expose the vehicle interior to temperatures that kill or inactivate microorganisms.)
技术领域
本说明书总体上涉及用于车辆的气候控制系统的方法和系统。
背景技术
一些病原体(诸如细菌和病毒)可以在塑料和金属车辆表面上存活较长时间段,从而导致扩散或传播给人类。在被称为化学消毒的过程中,化学消毒剂可以用于对表面进行杀菌(例如,净化)。例如,执行化学消毒的人可以将化学消毒剂喷洒或擦拭到车辆表面上。然而,使用化学消毒剂可能是耗时的、昂贵的和消耗资源的。此外,使用化学消毒剂可能难以完全清洁每个车辆表面。例如,人可能难以触及座椅之间并进入缝隙中。作为另一个示例,在物理上可能需要经由化学消毒剂对车辆表面进行杀菌,因此,一些车辆客户可能无法执行化学消毒。作为又一示例,化学消毒剂在指定的接触时间杀灭病原体和/或使病原体失活,并且如果人没有遵守指定的接触时间,则消毒可能无效。
本文的发明人已经认识到许多病原体是热敏感的,因此可以使用热消毒杀灭它们或使它们失活。此外,本文的发明人已经有利地认识到,可以操作暖通空调(HVAC)系统以产生按需热量。
发明内容
在一个示例中,上述问题可以通过一种方法来解决,所述方法包括:响应于接收到针对清洁车辆的内部的请求,操作暖通空调(HVAC)系统以将所述内部加热到高于上限阈值温度达阈值持续时间。通过这种方式,可以使用已经包括在车辆中的系统来有效地净化车辆内部的表面,而无需化学消毒剂或来自用户的体力劳动。
作为一个示例,操作HVAC系统以将内部加热到高于上限阈值温度达第一阈值持续时间可以包括使热空气从HVAC系统流动到内部。热空气的温度可能比用于气候控制(例如,为了使乘客舒适)的温度高得多。例如,操作HVAC系统以将内部加热到高于上限阈值温度达第一阈值持续时间可以包括以车辆消毒模式操作,所述车辆消毒模式包括用于将内部加热到高于上限阈值温度并维持内部高于上限阈值温度达第一阈值持续时间的HVAC系统设置的指令。作为另一个示例,车辆消毒模式可以包括进入条件,因此,操作HVAC系统以将内部加热到高于上限阈值温度达第一阈值持续时间可以进一步响应于满足进入条件。例如,进入条件可以包括对车辆没有被占用的指示、对车辆停车的指示以及对车辆门和窗关闭的指示。此外,响应于内部温度高于上限阈值温度达第一阈值持续时间,HVAC系统可以被操作为逐渐降低内部温度,直到达到下限阈值温度和第二阈值持续时间中的一者。
作为另一个示例,所述HVAC系统可以包括:鼓风机,所述鼓风机被配置为产生气流通过所述HVAC系统;加热部件,所述加热部件被配置为从所述鼓风机接收所述气流;以及输送风道,所述输送风道将所述加热部件流体地联接到所述内部。操作HVAC系统以将车辆内部加热到高于上限阈值温度达阈值持续时间可以包括以最大转速操作鼓风机、在加热部件处产生热空气以及使热空气从加热部件经由输送风道流动到车辆内部。加热部件可以是被配置为将热量从发动机冷却剂传递到热空气的热交换器,或者可以是电加热器,诸如例如正温度系数加热器。此外,在一些示例中,为了增加从发动机冷却剂传递到热空气的热量,可以通过增加发动机的怠速设置点并关闭发动机冷却风扇来升高发动机冷却剂的温度。
通过这种方式,可以经由从HVAC系统供应的热空气净化车辆内部。热空气可能易于流入难以触及的区域,诸如座椅之间和缝隙中,以在整个车辆内部提供有效的消毒。此外,可以在没有人类消耗体力劳动的情况下对车辆表面进行杀菌。通过将内部温度维持高于上限阈值温度达第一阈值持续时间,可以避免不遵守接触时间。结果,与使用化学消毒剂时相比,可以更彻底地净化车辆内部,并且可以减少病原体传播。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在
具体实施方式
中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求定义。另外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示意性地示出了示例性车辆推进系统。
图2示意性地示出了机动车辆中的示例性发动机冷却系统和示例性HVAC系统。
图3示出了图2的HVAC系统的示例。
图4示意性地示出了用于车辆消毒模式的高级控制架构。
图5示出了用于以车辆消毒模式操作车辆的示例性方法的高级流程图。
图6示出了用于以标称气候控制模式操作车辆的示例性方法的流程图。
图7示出了可以用于执行图5的方法的示例性系统级框图。
图8示出了用于调整车辆气候控制系统的操作以执行热消毒的预示性示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于对车辆进行热消毒的系统和方法,所述车辆可以是图2所示的车辆。例如,车辆可以经由图1所示的车辆推进系统来推进,并且可以包括用于气候控制和乘客舒适度的暖通空调(HVAC)系统,诸如图3所示的HVAC系统。此外,车辆可以包括用于以车辆消毒模式操作的控制系统,所述控制系统包括控制架构,诸如图4的高级控制架构。图5示出了用于以车辆消毒模式操作的方法,所述方法可以使得HVAC系统能够向车辆的车厢输送比处于标称气候控制模式(图6中示出了这种方法)更高温度的空气。图7示出了图5中描述的车辆消毒模式的系统级框图。此外,图8示出了与标称气候控制模式相比可以在车辆消毒模式期间执行的动力传动系统和HVAC系统调整的示例性时间线。
图1示出了示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和马达120。作为非限制性示例,发动机110包括内燃发动机,并且马达120包括电动马达。马达120可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能量源。例如,发动机110可消耗液体燃料(例如,汽油)来产生发动机输出,而马达120可消耗电能来产生马达输出。因而,具有车辆推进系统100的车辆可以称为混合动力电动车辆(HEV)。然而,在其他示例中,车辆推进系统100可以是仅包括发动机110(而没有马达120)的传统车辆或仅包括马达120(而没有发动机110)的全电动车辆。此外,在一些示例中,发动机110可以联接到发动机冷却系统以及暖通空调(HVAC)系统,如将相对于图2和图3所描述的。
车辆推进系统100可以包括在车辆(诸如乘用车、卡车等)中,并且可以利用多种不同的操作模式,这取决于车辆所遇到的工况。这些模式中的一些可以使得发动机110能够维持在关闭状态(例如,设置为停用状态),其中发动机处的燃料燃烧停止并且发动机处于静止。例如,在选择工况下,马达120可以经由驱动轮130推进车辆,如箭头122所指示,而发动机110停用。
在其他工况期间,发动机110可以被设置为停用状态(如上所述),而马达120可以操作以对能量存储装置150进行充电。例如,马达120可以从驱动轮130接收车轮扭矩,如箭头122所指示,并且可以将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处,如箭头124所指示。该操作可被称为车辆的再生制动。因此,在一些示例中,马达120可充当发电机。然而,在其他示例中,发电机160可以替代地从驱动轮130接收车轮扭矩,并且可以将车轮的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处,如箭头162所指示。作为附加示例,在起动操作中,马达120可以使用存储在能量存储装置150处的能量来转动起动发动机110,如箭头186所指示。能量存储装置可以包括一个或多个电池。例如,能量存储装置可以包括一个或多个牵引电池和/或一个或多个起动、照明和点火(SLI)电池。
在再其他工况期间,发动机110可通过燃烧从燃料系统140接收的燃料来操作,如箭头142所指示。例如,在马达120停用时,发动机110可以操作以经由驱动轮130来推进车辆,如箭头112所指示。在其他工况期间,发动机110和马达120两者可以各自操作以经由驱动轮130来推进车辆,分别如箭头112和122所指示。发动机和马达两者可选择性地推进车辆的配置可被称为并联型车辆推进系统。应当注意,在一些示例中,马达120可经由第一组驱动轮推进车辆,并且发动机110可经由第二组驱动轮推进车辆。
在其他示例中,车辆推进系统100可以被配置为串联型车辆推进系统,由此发动机并不直接推进驱动轮。更确切地,可以操作发动机110以对马达120供电,所述马达继而可以经由驱动轮130推进车辆,如箭头122所指示。例如,在选择工况期间,发动机110可以驱动发电机160,如箭头116所指示,所述发电机进而可以向马达120(如箭头114所指示)或能量存储装置150(如箭头162所指示)中的一者或多者供应电能。作为另一个示例,发动机110可操作来驱动马达120,所述马达进而可充当发电机以将发动机输出转换成电能。电能可存储在能量存储装置150处以例如供马达之后使用。
燃料系统140可以包括用于在车辆上存储燃料的一个或多个燃料箱144、一个或多个燃料泵以及一个或多个燃料轨。例如,燃料箱144可以存储一种或多种液体燃料,所述液体燃料包括(但不限于):汽油、柴油和醇类燃料。在一些示例中,燃料可作为两种或更多种不同燃料的共混物存储在车辆上。例如,燃料箱144可以被配置为存储汽油与乙醇的共混物(诸如E10、E85等)或汽油与甲醇的共混物(诸如M10、M85等),其中这些燃料或燃料共混物可以如箭头142所指示被输送到发动机110。还可以向发动机110供应其他合适的燃料或燃料共混物,在所述发动机中,所述燃料或燃料共混物可以燃烧以产生发动机输出(例如,扭矩)。发动机输出可以用于(如箭头112所指示)推进车辆或经由马达120或发电机160对能量存储装置150进行再充电。
在一些示例中,能量存储装置150可以被配置为存储电能,所述电能可被供应到驻留在车辆上的其他电负荷(除了马达之外),包括HVAC系统部件、发动机起动部件、前照灯、车厢音频和视频系统等。作为非限制性示例,能量存储装置150可以包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统190可以与发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者进行通信。控制系统190可从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者接收传感反馈信息。此外,控制系统190可响应于该传感反馈而将控制信号发送到发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者。更进一步地,控制系统190可以包括多个控制器(或控制模块)。多个控制器中的每一者可以包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序(例如,可执行指令)和校准值的电子存储介质诸如非暂时性只读存储器(ROM)芯片、随机存取存储器(RAM)、保活存储器(KAM)以及数据总线。多个控制器可以例如通过控制器局域网(CAN)彼此通信,如将关于图4进一步描述的。
控制系统190可以从车辆操作员102接收对操作员请求的车辆推进系统100的输出的指示。例如,控制系统190可以从踏板位置传感器194接收关于踏板192的位置的传感反馈。踏板192可以示意性地指代可以被车辆操作员102踩下的制动踏板和/或加速踏板。此外,在一些示例中,控制系统190可以从具有远程起动按钮105的钥匙扣195接收无线信号。在其他示例(未示出)中,可以经由蜂窝电话或基于智能电话的系统来发起远程发动机起动,其中用户的电话将数据发送到服务器并且服务器与车辆通信以起动发动机。
能量存储装置150可以如箭头184所指示周期性地从驻留在车辆外部的电源180(例如,并非车辆的一部分的外部静止电网)接收电能。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以被配置为插电式HEV,其中电能可以经由电能传输电缆182从电源180供应到能量存储装置150。在从电源180对能量存储装置150再充电的操作期间,电能传输电缆182可以电耦合能量存储装置150和电源180。当操作车辆系统来推进车辆时,电能传输电缆182可以断开电源180与能量存储装置150之间的连接。控制系统190可识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,所述电能的量可被称为荷电状态(SOC)。
在其他示例中,可省略电能传输电缆182,其中可在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。例如,能量存储装置150可经由电磁感应、无线电波和电磁谐振中的一者或多者来从电源180接收电能。因而,应当理解,可使用任何合适的方法来从并不构成车辆的一部分的电源对能量存储装置150进行再充电。在再其他示例中,车辆推进系统100可以不从不包括车辆的一部分的电源接收电力。通过这种方式,马达120可通过利用发动机110所利用燃料之外的能量源来推进车辆。
燃料系统140可定期地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性示例,如箭头172所指示,车辆推进系统100可通过经由燃料分配装置170接收燃料来进行燃料补给。在一些示例中,燃料箱144可以被配置为存储从燃料分配装置170接收的燃料,直到所述燃料被供应到发动机110以进行燃烧。在一些示例中,控制系统190可以经由燃料水平传感器接收存储在燃料箱144中的燃料水平的指示。存储在燃料箱144中的燃料的水平(例如,由燃料水平传感器识别)可以例如经由燃料表或人机界面(HMI)196中的指示传送给车辆操作员。HMI 196可以包括仪表板、消息中心等,并且可以被配置为从车辆操作员接收输入并向车辆操作员输出信息。HMI 196可以包括一个或多个指示灯和/或基于文本的显示器,在其中向操作员显示消息。HMI 196还可以包括用于从车辆操作员接收输入的各种输入装置,诸如按钮、触摸屏、语音输入/辨识等。
控制系统190可以使用适当的通信技术通信地耦合到其他车辆或基础设施。例如,控制系统190可以经由无线网络131耦合到其他车辆或基础设施,所述无线网络可以包括Wi-Fi、蓝牙、一种类型的蜂窝服务、无线数据传输协议等。控制系统190可经由车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施对车辆(V2I2V)和/或车辆对基础设施(V2I或V2X)技术来广播(和接收)关于车辆数据、车辆诊断、交通状况、车辆位置信息、车辆操作程序等的信息。在车辆之间交换的信息可以在车辆之间直接或者经由多跳传送。在一些示例中,可以使用较长距离的通信(例如,WiMax)来取代V2V或V2I2V或者与V2V或V2I2V结合以扩展覆盖区域。在再其他示例中,车辆控制系统190可以经由无线网络131和互联网(例如,云)通信地耦合到其他车辆或基础设施。
控制系统190也可以从挡位选择器108接收输入。例如,车辆操作员可以通过调整挡位选择器108的位置来调整变速器的挡位。在所示的示例中,挡位选择器108具有5个位置(停车挡、倒挡、空挡、驾驶和低挡或PRNDL)。然而,其他数量的位置也是可能的。此外,控制系统190可以从巡航控制按钮134接收输入。巡航控制按钮134可以包括用于提供来自操作员102的输入的一个或多个按钮,诸如被配置为在按下时激活巡航控制的“开”按钮、被配置为在按下时停用巡航控制的“关”按钮、被配置为在按下时增加设置的巡航控制速度的“设置+”按钮以及被配置为在按下时降低设置的巡航控制速度的“设置-”按钮。当响应于按下“开”按钮而激活巡航控制时,控制系统190可以自动地将车辆的行驶速度控制为设置的巡航控制速度,而无需经由踏板192来自操作员102的附加输入。当巡航控制被停用时(例如,响应于“关”按钮的按下或响应于“开”按钮未被按下),车辆的行驶速度可以由操作员102经由踏板192直接控制。
车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198和侧倾稳定性控制传感器(诸如,一个或多个侧向和/或纵向和/或横摆率传感器199)以及车辆的操作员可以与其交互的车载导航系统132(例如,全球定位系统GPS)。导航系统132可以包括一个或多个位置传感器,用于辅助估计车速、车辆海拔高度、车辆定位/位置等。所述信息可另外用于推断操作参数,诸如当地的大气压力。如上文所讨论,控制系统190还可以被配置为经由互联网或其他通信网络接收信息。从GPS接收的信息可以被交叉引用到可经由互联网获得的信息以确定本地天气状况、本地车辆法规等。因此,控制系统190从图1的各种传感器和其他输入接收信号并采用图1的各种致动器来基于接收到的信号和存储在控制系统的存储器上的指令来调整车辆系统的操作。
在一些示例中,车辆推进系统100可以包括在自主车辆(AV)中。在此类示例中,操作员102可以在指定行程开始之前或期间途中被控制系统190中所包括的自主车辆控制器191替换。AV控制器191可以向控制系统190的其他控制模块提供车辆推进系统100的指示和/或请求的输出。根据来自AV控制器191的请求,控制系统190的控制模块可以致动各种车辆致动器以推进车辆。在AV的情况下,车辆推进系统100可以包括用于检测车辆周围环境的各种装置,诸如雷达、激光、车载导航系统132、里程计和计算机视觉传感器。作为AV控制器191的一部分,高级控制系统可以解释传感信息以识别适当的导航路径以及障碍物和相关标志(例如,速度限制、交通信号等)。AV控制器191还可以包括能够分析传感数据以区分道路上的不同车辆的可执行指令,这可以帮助规划到期望目的地的路径;以及用于与传感反馈相结合来将车辆停放在指定或检测到的可用停车空间中的可执行指令。例如,AV控制器191可以包括用于检测道路类型(例如,单向街道、高速公路、分车道公路等)或者可用的停车空间(例如,具有用于基于当日时间或装载区域等而未被禁止的车辆的足够间隙的空闲空间)的可执行指令。因此,在一些示例中,可以使用来自车辆操作员102的输入来控制车辆推进系统100,并且在其他示例中,诸如当车辆操作员102不在场时,可以使用AV控制器191中所包括的可执行指令来控制车辆推进系统100,而无需来自车辆操作员102的输入。
此外,在一些示例中,车辆推进系统100可以包括在共享汽车中。在此示例中,控制系统190可以包括共享汽车模块193。共享汽车模块193可以包括诸如存储在非存储器上的可执行指令之类的软件,所述软件使得车辆推进系统100能够由多个不同的操作员来操作。作为一个示例,共享汽车模块193可以实现车辆推进系统100的无钥匙操作。例如,共享汽车模块193可以与智能手机app通信,以改变车辆推进系统100的点火状态、门锁状态等。此外,共享汽车模块193可以跟踪每个不同的操作员对车辆推进系统100的使用。例如,共享汽车模块193可以经由无线网络131将使用信息传送给远程服务器。
接下来,图2示出了被配备有发动机冷却系统250和HVAC系统220的车辆200的示意图。车辆200可以由图1所示的车辆推进系统100推进。因而,先前在图1中介绍的部件进行相同的编号,因此可能不会再次被介绍。此外,尽管未明确示出,但是车辆200可以包括图1中所示的全部或一些部件。
车辆200包括车厢空间214。车厢空间214可以划分为占用区215。在所示的示例中,车辆200是四乘客车辆,但是其他示例可以包括不同的占用数。因此,车厢空间214可以被划分为四个占用区,其包括具有左前座椅226a的左前侧驾驶员区215a、具有右前座椅226b的右前侧乘客区215b、具有左后座椅226c的左后侧乘客区215c以及具有右后座椅226d的右后侧乘客区215d。每个占用区可以被配备有占用传感器216,所述占用传感器可以被配置为识别在对应占用区中的座椅中是否存在乘客。例如,每个占用传感器216可以是座椅重量传感器。作为另一个示例,每个占用传感器216可以另外或替代地包括内部相机、红外相机、内部传声器和二氧化碳传感器中的一者或多者。此外,在所示的示例中,隔板227位于前排座椅(例如,左前座椅226a和右前座椅226b)与后排座椅(例如,左后座椅226c和右后座椅226d)之间。例如,隔板227可以在前排座椅与后排座椅之间提供物理屏障。隔板227可以由金属(诸如铝和钢中的一种或多种)和/或透明聚合物(例如,聚碳酸酯)构成,并且可以包括开口或狭缝。在一些示例中,隔板227可以包括联接到金属笼的网眼钢板或带孔金属板。
HVAC系统220可以被配置为通过风道222和一个或多个通风口224向车厢空间214提供气候受控的气流。尽管所描绘的示例示出了用于整个车厢空间的一个通风口,但是应当理解,每个占用区可以由不同的通风口服务,以使得每个乘客能够控制其占用区的气候(例如,温度)。HVAC系统220可以另外通过适当的风道向车辆地板和面板提供气候受控气流,这将在下面关于图3进行详细说明。通风口224还可以包括通风口传感器225,其可以为HVAC控制器212提供例如鼓风机马达转速的输入指示、来自通风口的气流方向以及通风口打开的持续时间和程度。
车厢空间214可以被配备有温度传感器218和湿度传感器219以向HVAC控制器212提供分别关于车厢空间中的温度和湿度状况的反馈。在一个示例中,温度传感器218可以是单个温度传感器,其提供关于车厢空间的平均温度的反馈。在另一个示例中,可以包括多个温度传感器218,诸如每个占用区有一个温度传感器218,以向HVAC控制器212提供关于每个占用区内的温度状况的反馈。替代地,从多个温度传感器218提供的信号可以被组合并布置在HVAC控制器212中,以提供表示车厢空间214的温度的控制输入信号。类似地,车厢空间214可以包括一个或多个湿度传感器219,以用于向HVAC控制器212提供关于车厢空间的平均湿度的反馈。
车辆200可以被配置有四个侧门228,每个侧门包括侧窗。在其他示例中,车辆可以被配置有两个侧门或另一数量的侧门。另外,车辆200可以包括后窗230,其可以是后车门的一部分。后窗230还可以包括舱门或更大的入口,诸如公交车门、无门(例如,在某些运载车辆中)、无窗玻璃的入口等。每个车辆侧门228和后窗230可以包括传感器232,所述传感器被配置为向HVAC控制器212提供门和/或窗的关闭或打开位置的指示。传感器232可以表示每个门/窗处的一个或多个传感器。
除了后窗230之外,车辆200还可以包括后窗通风口238和后窗通风口传感器239。传感器232、后窗通风口238和后窗通风口传感器239可以向HVAC控制器212提供输入。后挡风玻璃通风口传感器239可以向HVAC控制器212提供例如鼓风机转速以及后窗通风口238打开的持续时间和程度的输入指示。车辆200还可以包括前窗或挡风玻璃260、前挡风玻璃通风口266和前挡风玻璃通风口传感器268。前挡风玻璃通风口传感器268可以向HVAC控制器212提供关于例如风扇转速以及通风口打开的持续时间和程度的输入。
车厢空间214还可以被配备有一个或多个太阳负荷传感器234(图2中示出了其中一个),以向HVAC控制器212提供指示从相应的占用区215的每个窗口接收到的太阳负荷的信号。从太阳负荷传感器234提供的信号可以被组合并布置在HVAC控制器212中,以提供表示车辆内部的太阳辐射强度的控制输入信号。替代地,来自不同的太阳负荷传感器的信号可以被单独地用作表示每个占用区215的太阳辐射强度的控制输入信号。
诸如高度传感器和空气质量传感器之类的附加传感器也可以被包括在车厢空间214(或每个占用区215)中,并且可以向HVAC控制器212提供输入。图1的环境温度/湿度传感器198也可以向HVAC控制器212提供输入。HVAC控制器212还可以从点火传感器接收发动机110的点火状态的指示。车辆200还可以包括钥匙扣传感器241,所述钥匙扣传感器被配置为从钥匙扣195接收输入。具体地,钥匙扣传感器241可以将车辆200远程地耦合到钥匙扣195,由此使得能够远程、无钥匙进入车辆200。例如,钥匙扣传感器241可以被配置为向HVAC控制器212提供关于车门的锁定或解锁位置的指示。另外,车辆200可以包括外部灯235(在图2中示意性地示出为尾灯)以及一个或多个内部灯229。
HVAC系统220包括将关于图3描述的多个加热和冷却部件,诸如蒸发器和鼓风机。HVAC系统220还包括加热器芯体90,所述加热器芯体由发动机冷却系统250共享。如图2所示,发动机110可以经由进气通道44接收进气45并且可以经由排气通道48排出燃烧气体49。发动机冷却系统250使冷却剂循环通过发动机110以吸收发动机废热并分别经由冷却剂管线82和84将加热后冷却剂分配到散热器80和/或加热器芯体90。
如图所示,发动机冷却系统250联接到发动机110并且经由水泵86和冷却剂管线82将发动机冷却剂从发动机110循环到散热器80并返回到发动机110。具体地,水泵86可以使冷却剂循环通过发动机缸体、发动机缸盖等中的通道,以吸收发动机热量,所述发动机热量随后经由散热器80传递到环境空气。水泵86可以经由前端附件驱动器(FEAD)36联接到发动机并且经由联接器、链条等与发动机转速成比例地旋转。然而,在其他示例中,水泵86可以由电动马达而非发动机驱动。在此示例中,水泵86的转速可能不与发动机110的转速成比例。在一个示例中,其中水泵86是离心泵,所产生的压力(和所得流量)可以与曲轴转速成比例,所述曲轴转速在图2的示例中与发动机转速成正比。冷却剂的温度可通过位于冷却剂管线82中的恒温阀38调节,所述恒温阀可保持关闭直到冷却剂达到阈值温度为止。此外,发动机冷却剂温度(ECT)传感器211可以向HVAC控制器212提供关于发动机冷却剂的温度以及因此发动机110的温度的反馈。
更进一步地,发动机冷却风扇92可以联接到散热器80以便当车辆200在发动机运行的同时缓慢移动或停止时维持通过散热器80的气流。在一些示例中,发动机冷却风扇92的转速可以由图1的控制系统190控制。替代地,发动机冷却风扇92可以联接到水泵86。
热的冷却剂可以如上所述流过冷却剂管线82,和/或流过冷却剂管线84到达加热器芯体90,其中热量可以在冷却剂流回到发动机110之前经由HVAC系统220传递到车厢空间214。加热器芯体90可以因此充当冷却剂与车厢空间214之间的热交换器。翅片可以附接到加热器芯体以增加用于热传递的表面积。可以例如通过操作风扇迫使空气通过翅片,以加快车厢空间214的加热。
然而,在其他示例中,HVAC系统220可以另外或替代地包括电加热器。例如,加热器芯体90可以替代地是电加热器,其包括将电流(例如,从图1的能量存储装置150供应的电流)转换成热量的陶瓷加热器芯体或电加热元件。作为另一个示例,HVAC系统除了加热器芯体90之外还可以包括辅助电加热器。作为一个示例,电加热器(无论是辅助的还是包括加热器芯体90)都可以是空气侧或液体(例如,冷却剂侧)正温度系数(PTC)加热器,其被操作以升高被提供给车厢空间214的空气的温度。
在一些示例中,水泵86可以操作以使冷却剂循环通过冷却剂管线82和84两者。在其他示例中,除了发动机驱动泵之外,HVAC系统220中的加热器芯体90的上游还可以包括电动辅助泵(未示出)。其中,辅助泵可以用于在发动机110关闭(例如,纯电动操作)的场合期间使冷却剂循环通过加热器芯体90和/或在发动机正运行时辅助发动机驱动的水泵86。如同水泵86,辅助泵可以是离心泵;然而,由辅助泵产生的压力(和所得流量)可以与通过系统能量存储装置(例如,图1的能量存储装置150)供应到泵的功率量成比例。
如本文所述,由发动机产生并传递到冷却剂的废热的量可以影响可以被传递到乘客舱以提供车厢加热的热量。例如,在发动机怠速状况期间,可以成比例地减少所产生的废热的量,由此减少可用的车厢加热的量。此外,在此类状况期间,车厢加热可能会很慢。如本文参考图4-图7所详细说明的,HVAC控制器212可以与诸如动力传动系统控制模块(PCM)之类的发动机控制器进行通信,以调整发动机怠速以便增加或减少所提供的废热量。具体地,发动机怠速可以选择性地增加以增加在发动机怠速时产生并经由冷却剂循环通过HVAC系统220的废热的量。通过这种方式,通过在车辆怠速期间产生废热,可以加速HVAC系统加热并将其升高到更高温度,由此实现基于热量的车辆消毒。
继续图2,车辆200可以包括气候控制接口242,其中可以选择用于车厢空间中期望的热舒适水平的环境设置或设置点。其中,可能请求对车厢空间214进行加热或冷却的量。例如,可以选择车厢的温度设置点。另外,可以指定气流的方向。例如,气流可以被引导到车辆的地板、乘客座椅、车辆内部的其他区域等。用户还可以指定气流速率(例如,低、中或高流速)。此外,所述设置可以指定新鲜空气(来自车辆外部)与再循环空气(来自车辆内部)的比率。更进一步地,所述设置可以指定将气流引导到车辆面板以用于除霜和/或除雾操作。在一些示例中,每个占用区215可以包括相应的气候控制接口,以使得每个占用区能够被配置有相应的气候受控区。
如将在本文中详细说明的,HVAC控制器212可以是基于微处理器的控制器,其包括中央处理单元(CPU)和相关联的存储器,诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM),以及用于从各种传感器、通风口、气候控制接口和其他控制模块接收信息并向其传送信息的输入和输出端口。
HVAC控制器212可以响应于乘客选择的设置(诸如温度和气流方向)而操作HVAC系统220。具体地,响应于乘客选择的设置,控制器可以监视和处理从车厢温度传感器218、传感器232等接收的各种输入,以调整加热和冷却部件(诸如蒸发器、鼓风机和加热器芯体90)的功能(参见图3),以维持期望的温度和气流方向。
此外,如下文进一步所述,HVAC控制器212可以至少部分地基于对由传感器232提供的一个或多个车辆入口状态的指示来确定车辆状况。因此,HVAC控制器212可以部分地基于由传感器232提供的信号来确定是操作HVAC系统220、维持HVAC系统220的操作还是中止HVAC系统220的操作。此外,HVAC控制器212可以部分地基于从传感器232、占用传感器216、车厢温度传感器218、车厢湿度传感器219、钥匙扣传感器241和ECT传感器211接收到的信息来确定HVAC系统220的操作模式,如下面关于图5进行详细说明的。
HVAC控制器212还可以响应于由传感器232、后窗传感器、前挡风玻璃传感器、前挡风玻璃通风口传感器268和后窗通风口传感器239指示的车辆200的用户的热舒适度而操作HVAC系统。例如,如果如占用传感器216所指示的车厢的已占用的占用区215中的传感器232指示车窗已经打开了几分钟,则认为车辆乘员的热舒适度是足够的。因此,HVAC控制器可能会降低HVAC系统性能,或者甚至关闭HVAC系统加热或冷却,以节省燃料,因此不再维持用户请求的设置。例如,可以维持高于请求的温度。此外,HVAC控制器212也可以直接与图1所示的控制系统190进行通信,从而提供例如来自传感器232、通风口传感器225、占用传感器216以及与HVAC系统220相关联的其他传感器的输入。控制系统190可以诸如通过响应于HVAC控制器输入调整发动机转速或扭矩来另外调整车辆操作,如下面将关于图4-图7详细说明的。
继续图3,描述了图2中介绍的HVAC系统220的部件和操作的示例性实施例300。因此,先前在图2中介绍的图3的部件的编号相同。HVAC系统220包括用于从车辆外部提供新鲜空气的新鲜空气风道302和用于从车厢(例如,图2的车厢空间214)内部提供再循环空气的再循环空气风道304。通过响应于选定的HVAC设置调整进气口门306的位置而调整新鲜空气与再循环空气的比率。例如,当请求更高比例的再循环空气时,进气口门306可以定位在新鲜空气风道302的口部附近(如实线所示),在本文中被称为再循环空气位置。替代地,当请求更高比例的新鲜空气时,进气口门306可以定位在再循环空气风道304的口部附近(如点线所示),在本文中称为新鲜空气位置。进气口门306可以由真空马达(未示出)在各个位置之间驱动,或者可以由电动伺服马达(也未示出)驱动。
新鲜空气与再循环空气的所需混合物经过HVAC冷却元件,所述冷却元件被配置为实现空气调节。具体地,空气沿着导管310经过鼓风机308和蒸发器芯体312。鼓风机308包括变速鼓风机马达和鼓风机叶轮或风扇,可以选择其速度来增加或减少通过HVAC系统220的气流。在蒸发器芯体312内部,低压冷却流体或制冷剂334(例如,氟利昂)蒸发成低压气体会产生冷却效果,进而冷却流过它的空气。基于HVAC系统的温度设置,通过蒸发器芯体312而被冷却的合适比例的冷空气314然后可以被传递到风道322中并且被分配到车厢空间,这将在下面详细说明。在离开蒸发器芯体之后,制冷剂蒸气通过压缩机340,以热压缩气体的形式出现。热压缩气体随后通过冷凝器(未示出),成为冷却的压缩液体,此后它通过膨胀阀(未示出)馈送,变为冷的液体/蒸气混合物,最后重新引入到蒸发器芯体312中。
类似地,热空气320可以通过使新鲜空气和/或再循环空气通过HVAC加热部件而产生,所述HVAC加热部件被配置为实现空气加热。具体地,由鼓风机308产生的气流经由导管311被加热器芯体90接收。在所示的示例中,从图1-图2的发动机110接收的冷却剂318例如循环通过加热器芯体90。加热器芯体90然后可以充当热交换器,从冷却剂318中抽出热量,并且将所抽出的热量传递到穿过它的空气。然而,在其他示例中,诸如在电动车辆实施例中,加热器芯体90可以是诸如PTC加热器之类的电加热器,其将电流(例如,从图1的能量存储装置150供应的电流)转化为热量,如上文关于图2描述的。因此,加热器芯体90(和/或PTC加热器)是被配置为将热量传递到空气中的加热部件。
通过这种方式,热空气可以在导管330中产生并被传递到风道322中。可以在风道322中产生包括适当量的热空气和冷空气的气候受控气流,以随后传递到车厢空间。具体地,可以通过响应于选定的HVAC设置调整混合门332的位置而调整热空气320与冷空气314的比率。例如,当请求较高温度的气流时,混合门332可以定位在冷空气导管310的口部附近(如点线所示),在本文中被称为热位置(或热设置)。当混合门332处于热位置处时,从加热器芯体90到风道322的最大热气流被启用,而从蒸发器芯体312到风道322的冷气流被减至最少或被阻塞。因此,热位置使热空气与冷空气的比率最大化(例如,全热)。替代地,当请求较低温度的气流时,混合门可以定位在热空气导管330的口部附近(如实线所示),在本文中被称为冷位置(或冷设置)。当混合门332处于冷位置处时,从蒸发器芯体312到风道322的最大冷气流被启用,而从加热器芯体90到风道322的热气流被减至最少或被阻塞。因此,冷位置使热空气与冷空气的比率最大化(例如,全冷)。混合门332可以由真空马达或电动伺服马达(未示出)驱动。因而,可以通过经由混合门332的位置调整(使用加热元件产生的)热空气与(使用冷却元件产生的)冷空气的比率来调整被供应到车厢空间的空气的温度和流量。
然后可以沿着输送风道324、326和/或328引导具有所请求的流速和温度的设置的气流,所述输送风道响应于设置的或所请求的气流输送位置设置而将风道322分别流体地联接到车辆地板、通风口和面板。在所示的示例中,输送风道324包括第一输送门325,输送风道326包括第二输送门327,并且输送风道328包括第三输送门329。每个输送门可以被配置为打开或关闭对应的输送风道,因此使得实现或阻止气流到达对应的输送位置。例如,第一输送门325可以在以实线示出的打开(例如,完全打开)位置与以虚线所示的关闭(例如,完全关闭)位置之间致动,所述打开位置使得气流能够通过输送风道324并到达车辆地板,所述关闭位置阻止气流通过输送风道324。因此,当第一输送门325处于关闭位置时,气流不会被输送到车辆地板。类似地,第二输送门327可以在以实线示出的打开(例如,完全打开)位置与以虚线所示的关闭(例如,完全关闭)位置之间致动,所述打开位置使得气流能够通过输送风道326并到达通风口,所述关闭位置阻止气流通过输送风道326并阻止气流输送到通风口。此外,第三输送门329可以在以实线示出的打开(例如,完全打开)位置与以虚线所示的关闭(例如,完全关闭)位置之间致动,所述打开位置使得气流能够通过输送风道328并到达面板,所述关闭位置阻止气流通过输送风道328并阻止气流输送到面板。每个输送门可以由例如真空马达或电动伺服马达(未示出)驱动。此外,在替代示例中,代替每个输送风道包括一个输送门的是,可以使用不同数量的输送门(或其他流量控制装置)。例如,可以包括一个输送门以在各个输送位置或输送位置的组合之间进行选择。
通过这种方式,HVAC系统220的加热和冷却元件可以用于将具有适当比例的具有所请求流速的热空气和冷空气的气流输送到所请求位置,由此为车辆乘客提供气候受控气流或提供车辆表面消毒。
现在转到图4,示出了用于车辆消毒模式的高级控制架构400。与图1-图3中描述的部件相同地起作用的图4的部件同样地进行编号,并且不被重新介绍。例如,控制架构400将控制系统190示为包括通过控制器局域网(CAN)406通信的动力传动系统控制模块(PCM)404、车身控制模块(BCM)408和HVAC控制器212。例如,CAN 406可以是网关模块。PCM 404、BCM 408和HVAC控制器212各自可以被配置为常规微型计算机,其包括微处理器单元、输入/输出端口、存储可执行指令/程序和校准值的只读存储器、随机存取存储器、保活存储器、CAN总线等。作为示例,PCM 404可以监视和控制包括发动机110的动力传动系统410(例如,当车辆不是纯电动车辆时),而BCM 408可以监视和控制车辆的车身中的各个电子配件,诸如图2所示的外部灯235和内部灯229。如上文关于图2所详细说明的,HVAC控制器212可以监视和控制HVAC系统220的部件。
如图4所示,PCM 404接收用户请求402。作为一个示例,可以经由图1的巡航控制按钮134输入用户请求402。用户请求402包括来自车辆操作员的以车辆消毒模式操作的请求。如将关于图5详细说明,以车辆消毒模式操作包括增加由HVAC系统220输出并提供给车厢(例如,图2的车厢空间214)的空气的温度,所述温度高于在标称气候控制模式下用于乘客舒适度的空气温度。因此,PCM 404通过CAN 406与HVAC控制器212协调以升高车厢温度。如图所示,PCM404和HVAC控制器212两者与CAN 406双向通信,向CAN 406传输(例如,发送)电子通信信号,并从CAN 406接收电子通信信号。作为一个示例,PCM 404增加发动机110的怠速并关闭冷却风扇(例如,图2的发动机冷却风扇92),以便升高被提供给HVAC系统220(例如,提供给图2和图3的加热器芯体90)的热冷却剂318的温度,因此增加了可用于传递给热空气320的热量。此外,HVAC控制器212调整HVAC系统220的各个部件(诸如图3所示的鼓风机308、进气口门306和混合门332)的操作以便升高被提供给车厢的空气的温度。
更进一步地,HVAC控制器212从车厢温度传感器218接收关于车厢温度的反馈。响应于测量的车厢温度,HVAC控制器212可以进一步调整HVAC系统220的部件,并且PCM 404可以进一步调整动力传动系统410的操作。如本文详细说明的,车辆消毒模式可以包括消毒程序,所述消毒程序被划分为加热循环(或阶段)、维持循环(或阶段)和冷却循环(或阶段)。可以部分地基于从车厢温度传感器218接收到的反馈来发起进入或退出每个循环,并且可以根据每个不同循环的设置来调整HVAC系统220和动力传动系统410的部件。
在车辆消毒模式完成后,如HVAC控制器212和PCM 404中的一者或多者所指示,CAN406将电子通信信号输出到BCM 408。作为响应,BCM 408输出用户通知412。例如,用户通知412可以包括灯光闪烁的图案。通过这种方式,可以向车辆操作员通知车辆消毒模式已完成以及完成状态(例如,成功或不成功),如下面将关于图5和图7详细说明的。
接下来,图5示出了用于通过以车辆消毒模式操作来热清洁车辆内部的方法500。车辆可以是图2所示的车辆200,并且可以由例如图1的车辆推进系统100来推进。此外,车辆可以包括HVAC系统,诸如图2和图3所示的HVAC系统220,它们可以有利地用于提供热消毒。用于实施方法500和本文所包括的其余方法的指令可以由控制系统(例如,图1和图4的控制系统190)的一个或多个控制模块或控制器基于存储在控制系统的一个或多个存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器(诸如上文参考图1-图2描述的传感器)接收的信号来执行。作为一个示例,PCM(例如,图4的PCM 404)可以包括用于将信号传输到控制系统的其他控制模块(例如,图4中所示的BCM 408和HVAC控制器212)的指令以及用于从其他控制模块接收信号以便执行方法500的指令,如将在本文关于图7详细说明的。控制系统可以采用车辆系统的致动器,以根据以下描述的方法来调整车辆系统的操作。例如,控制系统可以利用图4所示的控制架构以协调HVAC系统的控制与动力传动系统的操作。
在502处,方法500包括估计和/或测量工况。工况包括车辆、动力传动系统和气候工况。作为示例,车辆状况可以包括每个车辆窗和门的状态(例如,打开或关闭)、车辆占用、钥匙扣接近度、挡位选择(例如,从挡位选择器(诸如图1的挡位选择器108)确定)以及系统电池(例如,图1的能量存储装置150)的荷电状态(SOC)。作为另一个示例,动力传动系统状况可以包括发动机(例如,图1和图2的发动机110)的点火状态、发动机转速、发动机负荷、驾驶员要求的扭矩量、发动机冷却剂温度(例如,根据从图2的发动机冷却剂温度传感器211接收的信号确定)、巡航控制设置等。作为又一示例,气候工况可以包括环境温度和湿度、车辆的太阳负荷、车厢温度和湿度等。其他工况可以包括确定是否选择了AV模式(例如,当车辆是包括AV控制器(诸如图1的AV控制器191)的自主车辆时)和/或共享汽车模块(例如,图1的共享汽车模块193)是否正在工作。例如,当共享汽车模块正在工作时,工况还可以包括估计自从车辆上一次以车辆消毒模式操作以来进入车辆的独特乘员的数量,并因此响应于所述数量达到独特用户和/或乘员的非零阈值而调整或开始消毒模式,如下文将详细说明的。
在504处,方法500包括确定是否请求车辆消毒模式。车辆消毒模式可以由车辆操作员(例如,用户)经由输入装置(诸如经由HMI(例如,图1的HMI 196)、巡航控制按钮(例如,图1的巡航控制按钮134)、智能手机app、硬/软按钮、钥匙扣按钮(例如,图1和图2的钥匙扣195)、电子门小键盘按钮或此类输入的预编程组合)来请求。作为一个示例,操作员可以输入巡航控制按钮按下的预编程模式,诸如“开”、“关”、“设置+”和“设置-”按钮按下的顺序和组合。在其他示例中,可以按照定义的时间表自动激活车辆消毒模式,诸如每天在预定时间激活一次、每周在预定时间激活两次等。在再其他示例中,在自从上一次以车辆消毒模式操作车辆以来已经有阈值数量的独特乘员进入车辆时,可以自动请求车辆消毒模式。独特乘员的阈值数量是指可以被校准以将以车辆消毒模式操作的燃料、能量和/或时间成本与例如流行传染病的传播速率和病例数量平衡的乘员的预定非零数量。此外,可以在无乘员自主车辆行驶和/或操作期间自动发起车辆消毒模式。
此外,在一些示例中,所述请求可以包括所请求的车辆消毒模式的类型。例如,所述类型可以包括深度清洁模式、快速清洁模式等。深度清洁模式可以包括与快速清洁模式不同的设置,例如以便更有效地对车辆内部进行消毒。作为示例,深度清洁模式可以基本上消除车辆内部的所有热敏感微生物,而快速清洁模式可以显著减少车辆内部的热敏感微生物的数量。
如果不请求车辆消毒模式,则方法500进行到508,并且包括将车辆消毒模式维持为不工作。例如,车辆消毒模式可以是利用状态机来跟踪消毒程序的状态和进度的自动策略,如将参考图7详细说明的。因此,通过将车辆消毒模式维持在不工作状态,将不会执行消毒程序,并且不会以车辆消毒模式操作动力传动系统和HVAC系统。
在526处,方法500包括以标称气候控制模式操作动力传动系统和HVAC系统。如将关于图6详细说明的,标称气候控制模式可以包括确定动力传动系统和HVAC设置以实现乘客指定的气候设置。因此,HVAC系统不用于向车辆内部提供热消毒。然后,方法500可以结束。
返回到504,如果请求了车辆消毒模式,则方法500进行到506,并且包括确定是否满足车辆消毒模式进入条件。进入条件可以包括例如车辆停车、对车辆未被占用的指示、发动机开启、车辆门窗关闭以及燃料水平大于阈值燃料水平。因为发动机可以用于为消毒程序产生热量,所以阈值燃料水平是指预先校准的非零燃料水平,低于所述非零燃料水平,可能没有足够燃料来完成消毒程序。在其中包括几种不同的车辆消毒模式的示例中,深度清洁模式的阈值燃料水平可能与快速清洁模式不同(例如,更高)。在电动车辆中,另外或替代地,可以使用电加热器来产生用于消毒程序的热量。因此,在此类示例中,进入条件可以包括电池SOC大于阈值SOC,所述阈值SOC是指预校准的非零SOC,低于所述非零SOC,可能没有足够的电能来完成消毒程序。类似于阈值燃料水平,深度清洁模式的阈值SOC可以相对于快速清洁模式不同(例如,更高)。可以确认所有进入条件,以便确定满足车辆消毒模式进入条件。
如果不满足车辆消毒模式进入条件,则方法500进行到508,如上所述。因此,即使请求车辆消毒模式,除非满足进入条件,否则将不执行消毒程序。因此,当车辆被占用、门或窗打开、没有足够多燃料(或电池SOC)来完成消毒程序等时,动力传动系统和HVAC系统将不以车辆消毒模式操作。此外,尽管未明确示出,如果在任何时刻都不再满足车辆消毒模式进入条件,则即使在确认车辆消毒模式进入条件并激活了车辆消毒模式之后,方法500也可以进行到508以使车辆消毒模式不活动,如将在下面关于图7进一步详细说明的。
另一方面,如果满足车辆消毒模式进入条件,则方法500进行到510并且包括激活车辆消毒模式。激活车辆消毒模式可以包括将状态机更新为“工作”状态并进入消毒程序。因此,当(例如,由车辆操作员或根据其他预先编程的标准)请求车辆消毒模式时,控制系统可以响应于车辆消毒模式进入条件被满足而开始以车辆消毒模式操作。
在512处,方法500包括在加热循环中操作动力传动系统和HVAC系统。如上文所提及,消毒程序可以被划分为加热循环、维持循环和冷却循环,其中加热循环、维持循环和冷却循环中的每一者包括用于车辆内部的热消毒和后续冷却的特定设置。加热循环首先发生,然后是维持循环,再然后是冷却循环。
加热循环设置被配置为快速产生热量以进行热消毒,所述热量可能大于标称动力传动系统和HVAC系统操作期间产生的热量。作为一个示例,为了在加热循环中进行操作,PCM提高发动机转速,诸如提高到更高的怠速设置点。例如,加热循环可以包括将怠速设置点增加到1500rpm的怠速空气控制设置。因此,与在车辆消毒模式之外的标称发动机怠速期间相比,可以将更多空气和燃料输送到发动机,以便提高发动机转速。如果发动机包括在怠速期间自动关闭发动机的怠速停止特征,则怠速停止特征将被停用。此外,PCM关闭发动机冷却风扇(例如,图2的发动机冷却风扇92)以便减少被提供给发动机的冷却并升高发动机冷却剂温度。
在一些示例中,可以基于气候工况(诸如车辆的环境温度和太阳负荷)来调整怠速设置点,以便产生期望量的热量以进行热消毒。此外,对于深度清洁模式,期望热量可以与快速清洁模式不同(例如,更高)。例如,当环境温度高于预定义温度值时,环境温度可以提供期望热量的一部分。类似地,当太阳负荷高于预定义太阳负荷值时,从太阳辐射的热量可以提供期望热量的一部分。因此,随着车辆的环境温度和/或太阳负荷进一步升高到其相应的预定义值以上,则可以降低怠速设置点以便减少由发动机产生的热量。此外,当车辆是AV时,AV可以响应于请求车辆消毒模式并且在激活车辆消毒模式之前移动到具有高太阳负荷的阳光充足的停车位,以便利用从太阳辐射的热量。因此,PCM可以将环境温度和太阳负荷输入到查找表、算法或函数中,所述查找表、算法或函数可以输出怠速设置点以用于以请求的车辆消毒模式操作。
在一些示例中,可以执行附加动作以增加在加热循环中操作时发动机产生的热量,诸如延迟点火火花的点火正时以减少针对同一发动机负荷产生的扭矩量、添加附件扭矩负荷(例如,操作交流发电机或发电机以将机械能转换为电能)、关闭格栅百叶窗以减少通过发动机舱的空气流量、接合辅助水泵(如果有)以增加通过发动机和加热器芯体(例如,图2和图3的加热器芯体90)的冷却剂流量、以及(例如,通过关闭通向变速器冷却回路、油冷却器等的阀)减少流向加热器芯体以外的部件的冷却剂流量。
另外或替代地,在电动车辆(例如,HEV或纯电动动力传动系统)中,在加热循环中操作动力传动系统包括诸如通过从电池向电加热器供应电力来激活电加热器,以及将电动马达(例如,图1的马达120)与车辆制动器接合以增加热量产生。此外,在一些HEV示例中,当电加热器单独能够产生足够多热量以将车厢温度升高到用于热消毒的期望温度时,发动机可以不操作,这将在下面详细说明。例如,PCM可以基于电加热器的已知热输出、环境温度和太阳负荷来决定是否操作发动机。因此,当电加热器的热输出和由周围环境提供的热量(例如,由周围温度和太阳负荷确定)大于用于执行热消毒的期望热量时,发动机可以被关闭(或可能保持关闭状态)。
作为另一个示例,在加热循环中操作可以包括PCM将指令传输到HVAC控制器以在高热设置下操作HVAC系统。高热设置可以包括以最大转速操作鼓风机(例如,图3的鼓风机308)以便提供最大气流通过HVAC系统,从而提供全热,以及在所选择的地板模式下操作。例如,为了提供全热,可以将混合门(例如,图3的混合门332)维持在热位置。作为另一个示例,为了在所选择的地板模式下操作,热空气可以经由指向地板的风道选择性地输送到车厢,而不输送到通风口或面板(例如,通过相应地定位一个或多个输送门)。作为一个示例,可以选择地板模式,因为所述地板模式不依赖于车辆操作员打开或定位通风口百叶窗/叶片。作为另一个示例,可以为加热循环选择地板模式,因为所述地板模式使得热量能够自然地从地板上升到车辆内部的其余部分。高热设置还可以包括在发动机冷却剂温度保持低于阈值发动机冷却剂温度(例如,100℃)的同时将进气口门(例如,图3的进气口门306)设置为再循环空气位置。再循环空气位置使得车厢空气能够在它再循环通过HVAC系统时进行重新加热。响应于发动机冷却剂温度达到或超过100℃,可以将进气口门调整到新鲜空气位置,使得将新鲜空气吸入HVAC系统。更进一步地,在加热循环中操作可以包括激活任何加热的表面,诸如加热的座椅、加热的方向盘以及加热的前窗和后窗部件。
在514处,方法500包括确定车厢温度是否高于或等于第一阈值温度。车厢温度可以由一个或多个车厢温度传感器(诸如图2的车厢温度传感器218)来测量。替代地,可以使用来自不同温度传感器的测量值,所述测量值给定对车厢中的空气的温度的指示,所述温度传感器诸如排放空气温度传感器或蒸发器温度传感器。第一阈值温度是非零正温度值,并且表示用于执行热消毒的最低温度。例如,当暴露于等于或高于第一阈值温度的温度时,预期微生物被杀灭或失活。此外,第一阈值温度高于在标称气候控制模式下用于乘客舒适度的标称温度范围,这将在下面关于图6进行详细说明。
在一些示例中,第一阈值温度是固定值。例如,固定值可以是56℃。作为另一个示例,固定值可以是70℃。然而,在其他示例中,可以基于由车厢湿度传感器(例如,车厢湿度传感器219)测量的车厢湿度来调整第一阈值温度。例如,随着车厢湿度的增加,第一阈值温度可以降低,因为较高湿度可以帮助在较低温度下进行消毒。作为一个示例,PCM可以将测量的车厢湿度输入到查找表、算法或函数中,所述查找表、算法或函数可以针对输入的车厢湿度输出调整后的第一阈值温度(或将其调整为固定值)。另外或替代地,在一些示例中,可以基于所请求的车辆消毒模式的类型来调整第一阈值温度。例如,对于深度清洁模式,第一阈值温度可以较高,而对于快速清洁模式,第一阈值温度可以较低。然而,在其他示例中,在所有车辆消毒模式中,第一阈值温度可以相同。
如果车厢温度不高于或等于第一阈值温度(例如,温度低于第一阈值温度),则方法500返回到512,并以加热循环设置继续操作动力传动系统和HVAC系统。因此,动力传动系统和HVAC系统可以继续操作以迅速产生热量并升高车厢温度,由此升高车辆内部表面的温度以进行热消毒。
如果车厢温度高于或等于第一阈值温度,则方法500进行到516,并且包括在维持循环中操作动力传动系统和HVAC。维持循环被配置为将车厢温度维持在第一阈值温度或高于第一阈值温度达第一阈值持续时间。第一阈值持续时间对应于用于热消毒以杀灭车辆内部表面上的微生物或使其失活的非零时间量。在一些示例中,第一阈值持续时间可以是固定的时间量,诸如15分钟。在其他示例中,可以基于车厢湿度来调整第一阈值持续时间。例如,随着车厢湿度的增加,第一阈值持续时间可以减少,因为较高湿度可以增加消毒发生的速率。作为一个示例,PCM可以通过CAN从HVAC控制器接收测量的车厢湿度,并且PCM可以将测量的车厢湿度输入到查找表、算法或函数中,所述查找表、算法或函数可以针对输入的车厢湿度输出调整后的第一阈值持续时间(或将其调整为固定的时间量)。
另外或替代地,在一些示例中,对于不同的车辆消毒模式类型,第一阈值持续时间可以是不同的。例如,对于深度清洁模式,第一阈值持续时间可以较长,而对于快速清洁模式,第一阈值持续时间可以较短。因此,深度清洁模式可以包括用于将车厢温度维持在比快速清洁模式更高温度和/或更长的持续时间以便比快速清洁模式杀灭更多的微生物的设置和指令。
作为一个示例,在维持循环中操作可以类似于在加热循环中操作,因为继续产生高热量并将其提供给车厢。然而,在维持循环中操作可以另外包括诸如通过为第一阈值持续时间设置计时器来跟踪车厢温度保持在第一阈值温度或高于第一阈值温度的时间量。在一些示例中,如果在计时器工作时车厢温度下降到第一阈值温度以下,则第一阈值持续时间可以被自动延长或重置,如将在下面关于图7详细说明的。
在518处,方法500包括确定是否满足成功条件。作为一个示例,可以响应于计时器经过确定满足成功条件,并且因此净化是成功的。另外或替代地,可以响应于车厢温度保持高于第一阈值温度达第一阈值持续时间而确定满足成功条件。作为又一示例,可以响应于达到最大持续时间而确定满足成功条件。最大持续时间例如可以是90分钟,并且可以对应于用于响应于在维持循环期间车厢温度降低到第一阈值温度以下而自动延长计时器的最大时间量。
如果不满足成功条件,则方法500返回到516,并且在维持循环中继续操作动力传动系统和HVAC系统。因此,随着消毒过程的继续,车厢将继续被加热。相反,如果满足成功条件,则方法500进行到520,并包括在冷却循环中操作动力传动系统和HVAC系统。冷却循环包括被配置为将动力传动系统、HVAC系统和内表面温度降低到在车辆消毒模式之外操作时所达到的标称范围内的温度的设置。此外,冷却循环被配置为逐渐降低车厢温度,以便防止或减少例如由于部件翘曲引起的HVAC系统劣化。
在冷却循环中操作动力传动系统包括将发动机转速降低到较低的标称怠速设置点。例如,冷却循环可以包括将怠速设置点降低到900rpm至1100rpm的范围内的值的怠速空气控制设置。结果,减少了由发动机产生的热量。此外,在冷却循环中操作包括打开发动机冷却风扇,这进一步降低了发动机冷却剂温度,并因此降低了被传递给经由HVAC系统引导到车厢的空气的热量。另外或替代地,在电动车辆中,电加热器被停用(例如,不再向电加热器供应电力),并且脱离电动马达。
在冷却循环中操作HVAC系统包括一系列定时调整。首先,如同在热循环(和维持循环)中一样,在进气口门处于新鲜空气位置、鼓风机被设置为最大转速并且混合门处于热位置的情况下操作HVAC系统。此外,可以继续经由地板模式提供气流。在第一设置持续时间(例如,2分钟)之后,可以将混合门调整到在热位置与冷位置之间的中间位置,以便提供热空气和冷空气各自一半的混合。在混合门处于中间位置处操作达第二设置持续时间(例如,1分钟)之后,可以将混合门进一步调整到冷位置,以便向车厢基本上仅提供冷空气(且不提供热空气)。此外,可以经由面板模式与地板模式的组合来提供气流。更进一步地,可以接合HVAC系统的空调部件。例如,可以激活蒸发器芯体(例如,图3的蒸发器芯体312)和压缩机(例如,图3的压缩机340),以便根据环境温度降低将被提供给车厢的空气的温度。另外,任何加热的表面(例如,座椅、方向盘和窗户)都可以被关闭。
在522处,方法500包括确定冷却循环是否完成。作为一个示例,可以响应于车厢温度降低到第二阈值温度而确定冷却循环完成。第二阈值温度是低于第一阈值温度的非零正温度值,并且对应于温度,在所述温度以下,车辆乘员可以重新进入车辆而无明显不舒适。另外或替代地,在以冷却循环操作时,冷却循环可以被认为在第二阈值持续时间过去之后完成。第二阈值持续时间是指车辆内部被预期冷却到允许车辆乘员重新进入的温度的时间量。第二阈值持续时间可以是固定的(例如,10分钟),或者可以基于例如车辆的环境温度和/或太阳负荷进行调整。例如,随着车辆的环境温度和/或太阳负荷的降低,第二阈值持续时间可能会减少,因为较低的环境温度和/或太阳负荷可能导致车辆内部冷却更快。作为一个示例,PCM可以将通过CAN从HVAC控制器接收的测量的环境温度和/或太阳负荷输入到查找表、算法或函数中,所述查找表、算法或函数可以针对输入的环境温度和/或太阳负荷输出调整后的第二阈值持续时间(或将其调整为固定的时间量)。
如果冷却循环未完成,则方法500返回到520,并以冷却循环设置继续操作动力传动系统和HVAC系统。一旦冷却循环完成,方法500就进行到524,并且包括输出完成通知并使车辆消毒模式不活动。完成通知可以经由内部或外部灯、人机界面(例如,仪表板)和/或经由智能手机通知而输出。此外,完成通知可以是成功完成通知或失败完成通知中的一者。成功完成通知和失败完成通知可以包括不同的输出,以向用户传送车辆消毒模式是否成功完成。作为一个示例,成功完成通知可以包括来自外部灯(例如,图2的外部灯235)的单个长脉冲,而失败完成通知可以包括来自外部灯的三个短脉冲。
成功完成通知响应于加热循环、维持循环和冷却循环中的每一者的成功完成而触发,而失败完成通知可以响应于在完成所有加热循环、维持循环和冷却循环之前取消或中止消毒程序而触发。另外或替代地,可以响应于在506处不满足车辆消毒模式进入条件(或者在执行消毒程序时仍不满足车辆消毒模式进入条件)而触发失败完成通知。作为又一示例,可以响应于在最大持续时间内未达到第一阈值温度而触发失败完成通知。
方法500然后可以进行到526以在标称气候控制模式下操作动力传动系统和HVAC系统。继续图6,提供了用于以标称气候控制模式操作的示例性方法600。作为示例,方法600可以作为方法500的一部分(例如,在526处)来执行。作为另一个示例,每当车辆操作时,都可以响应于接收到激活HVAC系统的请求而执行方法600。例如,标称气候控制模式可以是默认模式,并且响应于在图5的504处请求车辆消毒模式,HVAC系统可以仅在默认模式之外(例如,在车辆消毒模式中)操作。
在602处,方法600包括估计车辆气候状况。车辆气候状况可以包括车厢温度和湿度、车辆太阳负荷、环境温度和湿度、空气质量等。
在604处,方法600包括确定乘客指定的气候状况。可以基于在气候控制接口(例如,图2的气候控制接口242)上来自车辆乘员(例如,驾驶员或乘客)的输入来确定乘客指定的气候状况,并且所述乘客指定的气候状况可以包括用于在车厢空间中期望实现热舒适度水平所需的设置或设置点。例如,乘客指定的气候状况可以指示车厢空间的期望的加热或冷却量,包括温度设置点。如上文关于图5所提及的,温度设置点可以被限制在标称温度范围内。标称温度范围包括低于在图5的514处描述的第一阈值温度的温度。因此,车辆乘员可能不会直接选择在标称温度范围之外的温度设置点,包括第一阈值温度。作为一个示例,标称温度范围可以在大约15至25℃之间扩展。
另外,可以指定气流方向,诸如指向车辆的地板(例如,经由地板模式)、指向乘客座椅(例如,经由通风口模式)、和/或指向车辆内部的面板(例如,经由面板模式)。乘客指定的气候状况还可以指定气流速率(例如,低、中或高流速)。此外,所述设置可以指定新鲜空气(来自车辆外部)与再循环空气(来自车辆内部)的比率。
在606处,方法600包括在给定车辆气候状况的情况下确定动力传动系统和HVAC系统设置以实现乘客指定的气候状况。确定动力传动系统设置可以包括例如确定怠速空气控制设置,诸如响应于相对于车辆的环境温度和太阳负荷的较高温度设置点而增加怠速空气控制设置以增加由发动机输出的热量。作为另一个示例,确定动力传动系统设置可以包括确定发动机冷却风扇的转速,诸如响应于相对于车辆的环境温度和太阳负荷的较高温度设置点而降低转速。确定HVAC系统设置可以包括例如确定分别由HVAC系统加热和冷却元件产生的热空气与冷空气的比率,和/或混合成气流的新鲜空气与再循环空气的比率。例如,HVAC控制器可以相应地确定混合门的位置和进气口门的位置。确定HVAC系统设置还可以包括例如确定气流的速率和方向。例如,HVAC控制器可以确定鼓风机转速和一个或多个输送门的位置。
在608处,方法600任选地包括基于所确定的动力传动系统设置来调整动力传动系统操作。例如,如果所确定的动力传动系统设置不同于当前使用的动力传动系统设置,则例如可以诸如通过将发动机怠速增加到较高怠速空气控制设置和/或降低发动机冷却风扇转速来调整动力传动系统操作。替代地,如果动力传动系统已经以所确定的动力传动系统设置进行操作(例如,标称怠速空气控制设置和发动机冷却风扇转速足以产生乘客指定的气候状况),则维持动力传动系统操作,并且省略608。
在610处,方法600包括基于所确定的HVAC系统设置来操作HVAC系统。例如,混合门、进气口门和一个或多个输送门都可以被致动到所确定的位置。另外,鼓风机可以在所确定的转速下操作。当请求冷却时,诸如当温度设置点低于环境温度和/或选择空调模式时,可以激活蒸发器芯体和压缩机。替代地,当请求加热时,诸如当温度设置点高于环境温度和/或选择加热模式时,可以停用蒸发器芯体和压缩机。此外,在电动车辆实施例中,电加热器可以响应于请求加热而被激活。然后,方法600结束。
通过这种方式,当提供用于乘客舒适度的气候控制(例如,以标称气候控制模式操作)或提供热消毒(例如,以车辆消毒模式操作)时,可以不同地操作车辆的动力传动系统和HVAC系统。通过使用动力传动系统和/或HVAC系统部件产生比用于气候控制的热量更多的热量,热敏感微生物可能会被有效地杀灭。此外,通过基于车辆气候状况(诸如车辆的环境温度和太阳负荷)调整动力传动系统和/或HVAC系统设置,可以减少燃料和/或电能消耗。通过在车辆消毒模式期间经由通过动力传动系统和HVAC系统产生的热空气使整个车厢暴露于热消毒,与使用化学消毒剂时相比,可以更有效地净化车厢。例如,热空气可能易于到达座椅之间与手动清洁可能漏过的其他难以触及的区域。结果,可以减少从车辆内部表面传播病原体。
接下来,图7示出了控制系统700的示例性框图,所述控制系统可以用于诸如通过执行图5的方法来向车厢提供热消毒。与图1-图4的部件相同地起作用的图7的部件同样地进行编号,并且可以不被重新介绍。此外,将关于包括发动机的动力传动系统来描述控制系统700,但是控制系统700可以适用于纯电动和HEV动力传动系统。控制系统700包括通过CAN(例如,图4的CAN 406)进行通信的PCM404、BCM 408和HVAC控制器212。如图所示,PCM 404包括用于通过CAN输出通信的CAN通信驱动器734。PCM 404存储车辆消毒模式特征708,其可以是作为可执行指令存储在PCM 404存储器上的软件特征。车辆消毒模式特征708包括状态机710。状态机710包括发起触发712、不工作状态714、加热阶段716、维持阶段718以及成功(例如,冷却)阶段720。加热阶段716、维持阶段718和成功阶段720都是具有独立功能和由车辆消毒模式特征708的编程指令指定的过渡的工作状态。
此外,车辆消毒模式特征708通过CAN经由CAN通信驱动器734输出信号,所述信号是状态机710的状态的车辆水平指示。该信号可以由HVAC控制器212和BCM 408接收。在一些示例中,所述信号还可以被通信地耦合到CAN的其他控制模块接收。
PCM 404以及因此车辆消毒模式特征708接收踏板/PRNDL输入722。踏板/PRNDL输入722可以包括关于踏板(诸如图1的踏板192)的状态和关于挡位选择器(例如,图1的挡位选择器108)的状态的输入。PCM 404还接收来自巡航控制按钮134的输入以及车厢温度,所述车厢温度可以通过CAN从HVAC控制器212传送到PCM 404。车辆消毒模式特征708的附加输入可以由I/O信号特征源732监视并提供,并且可以包括发动机温度、发动机转速、点火状态、车辆速度和燃料水平。至少在一些示例中,I/O信号特征源732也可以监视并提供踏板/PRNDL输入722。
直接输入到PCM 404或通过CAN传送到PCM 404的编程输入序列(例如,激活序列)包括发起触发712。作为示例,编程输入序列可以包括巡航控制按钮134的按钮按下的顺序和长度。如果序列在可校准时间量内未完成,则对序列的辨识可能会在可校准时间量后超时。如果未辨识出序列(例如,由于超时或序列不正确),则不采取任何动作,并且在状态机710处维持不工作状态714。
此外,如果踏板/PRNDL输入722指示挡位选择器已从停车挡移开和/或踩下踏板,则即使获得发起触发712,车辆消毒模式特征708也可以中止,并且状态机710可以退出到不工作状态714。此外,车辆消毒模式特征708可以响应于改变点火状态(例如,车辆关闭)、发动机关闭或车辆速度增加到零以上而中止,如I/O信号特征源732所指示。作为又一示例,车辆消毒模式特征708可以响应于经由巡航控制按钮134接收到的附加巡航控制按钮按下而中止。作为另一示例,车辆消毒模式特征708可以响应于用于监视的传感器中的任一者(诸如发动机冷却剂温度传感器、车厢温度传感器等)的劣化和/或响应于任何发动机冷却系统或HVAC系统部件(例如,图2的发动机冷却风扇92)的劣化而中止。在另外的示例中,车辆消毒模式特征708可以响应于任何检测到的怠速空气控制劣化(诸如电节气门的劣化)和/或响应于任何CAN通信劣化而中止。
不工作状态714可以提供车辆消毒模式特征708的“关闭”状态,并且可以被传送到其他模块,诸如BCM 408和HVAC控制器212,使得可以协调相关功能。状态机710可以保持在不工作状态714直到接收到发起触发712,或者如果存在上述任何中止条件,则状态机可以保持在不工作状态。相反,状态机710可以响应于接收到发起触发712并且在不存在任何中止条件时过渡到加热阶段716。然而,如上文所提及,即使在进入加热阶段716之后,状态机710也可以响应于存在任何中止条件而过渡回到不工作状态714。
加热阶段716提供用于升高发动机冷却剂温度且因此增加被传递到提供给车厢的空气的热量的编程设置。PCM 404将加热阶段716状态(例如,“加热_模式_工作”)经由CAN传送到其他模块(包括HVAC控制器212)以便升高车厢温度。此外,车辆消毒模式特征708将加热阶段716状态传送到怠速空气控制器(IAC)726,以便将发动机的怠速增加到加热设置点转速(例如,增加到1500rpm),传送到电动风扇控制器(EDF)728以便关闭发动机冷却风扇,以及传送到空调压缩机(ACC)730以便停用空调压缩机(例如,图3的压缩机340)。例如,EDF728可以使发动机冷却风扇维持零转速停用,除非发动机冷却剂温度升高到可校准发动机冷却剂温度阈值以上、排气温度升高到可校准排气温度阈值以上或变速器油温度升高到可校准变速器油温以上。
一旦加热阶段716完成,状态机710就从加热阶段716过渡到维持阶段718。当车厢温度高于校准阈值(例如,上文在图5的514处描述的第一阈值温度)并且不存在中止条件时,认为加热阶段716完成。相反,如果加热阶段716未在最大可校准时间阈值(例如,以上关于图5描述的最大持续时间)内完成或者如果存在中止条件,则状态机710过渡到不工作状态714。可以在维持阶段718中维持在加热阶段716中使用的发热设置。例如,维持阶段718提供了用于保持发动机冷却剂温度升高的策略。PCM 404将维持阶段718状态(例如,“加热_模式_工作”)经由CAN传送到其他模块(包括HVAC控制器212)以便维持升高的车厢温度。可以在维持阶段718中维持在加热阶段716中使用的发热设置。例如,维持阶段718提供了用于保持发动机冷却剂温度升高的策略。PCM 404将维持阶段718状态(例如,“加热_模式_工作”)经由CAN传送到其他模块(包括HVAC控制器212)以便维持升高的车厢温度。例如,维持阶段718可以提供维持计时器。
此外,状态机710可以响应于车厢温度降低到校准阈值以下超过滞后值达超过可校准时间量而从维持阶段718过渡回到加热阶段716。如果状态机710返回到加热阶段716,然后重新进入维持阶段718,则可以重置维持计时器,并记录维持计时器重置的次数。如果维持计时器重置的次数超过可校准量,则状态机710可能会中止到不工作状态714。
一旦维持阶段718完成,状态机710就从维持阶段718过渡到成功阶段720。当车厢温度保持高于校准阈值达校准时间量(例如,上文在图5的516处描述的第一阈值持续时间)并且不存在中止条件时,认为维持阶段718完成。相反,如果维持阶段718未在最大可校准时间阈值内完成或者如果存在中止条件,则状态机710过渡到不工作状态714。
成功阶段720提供车辆消毒已经完成的状态。成功阶段720也用于冷却发动机冷却剂和HVAC系统部件。PCM 404将成功阶段720状态经由CAN通信驱动器734传送到其他模块(包括HVAC控制器212)以便降低车厢温度。此外,车辆消毒模式特征708将成功阶段720状态传送给IAC 726以便降低发动机的怠速,传送给EDF 728以便例如以最大转速开启发动机冷却风扇,以及传送给ACC 730以便激活空调压缩机。此外,如以上关于图5的520所描述的,可以随时间调整被传送到HVAC控制器212的HVAC部件设置以便提供逐渐冷却。例如,车辆消毒模式特征708可以在校准时间量之后请求开启空调压缩机。
状态机710响应于成功阶段720的完成而过渡到不工作状态714。当系统状态已经处于成功阶段720达至少可校准阈值时间量(例如,在图5的522处描述的第二阈值持续时间)时,可以认为成功阶段720完成。例如,成功阶段720可以提供冷却计时器。
此外,PCM 404可以在非暂时性存储器中跟踪关于车辆消毒模式特征708的诊断和其他统计信息,包括加热循环已经开始(例如,被定义为在辨识发起触发712时状态机710从不工作状态714过渡到加热阶段716)的总次数、加热循环已经完全完成(例如,被定义为状态机710从加热阶段716过渡到维持阶段718,然后从维持阶段718过渡到成功阶段720)的总次数、以及导致状态机710从任何其他状态中止到不工作状态714的任何劣化或条件。
此外,在车辆消毒模式特征708的整个执行期间,PCM 404可以与HMI或其他接口724进行通信。在一些示例中,HMI或其他接口724可以通过可听和/或视觉提示(或指示)的组合来显示或传送车辆消毒模式特征708的开始、状态机710的进度以及车辆消毒模式特征708的完成。其他模块(诸如BCM 408)可以诸如通过控制外部或内部灯光闪烁的脉冲数量和定时来负责可听和/或视觉提示中的至少一些。
接下来,图8示出了用于调整动力传动系统和HVAC系统操作以在车辆消毒模式下操作(诸如上文参考图5和图7特别描述的)的示例性时间线800。在曲线图802中示出了发动机转速,在曲线图804中示出了车厢温度,在曲线图806中示出了鼓风机转速,在曲线图808中示出了空调压缩机状态,在曲线图810中示出了发动机冷却风扇状态,在曲线图812中示出了进气口门位置,在曲线图814中示出了混合门位置,在短虚线曲线图816中示出了通风口模式的气流输送状态,在点线曲线图818中示出了地板模式的气流输送状态,并且在长虚线曲线图820中示出了面板模式的气流输送状态。
对于以上所有曲线图,水平轴线表示时间,其中时间沿着水平轴线从左向右增加。竖直轴线表示每个标记的参数。对于曲线图802和804,标记参数的量值沿着竖直轴线从下到上增加。对于曲线图806,竖直轴线将鼓风机转速设置示为“关闭”(例如,零转速)、“低”、“中”或“高”。对于曲线图808和810,竖直轴线指示对应部件是“开启”(例如,工作)还是“关闭”(例如,不工作)。对于曲线图812,竖直轴线示出了进气口门位置,所述进气口门位置在从再循环空气位置(“再循环”)到新鲜空气位置(“新鲜”)的范围内,在所述再循环空气位置中,空气从车厢再循环通过HVAC系统,在所述新鲜空气位置中,空气从车辆外部被吸入到HVAC系统中。对于曲线图814,混合门位置被示出为在从热位置(“热”)至冷位置(“冷”)的范围内,在所述热位置中仅向车厢提供热空气,在所述冷位置中仅向车厢提供冷空气。对于曲线图816、818和820,竖直轴线示出了对应的气流输送模式是“开启”(例如,向车厢提供气流)还是“关闭”(例如,不向车厢提供气流)。
此外,虚线822示出了发动机怠速设置,虚线824和826示出了标称气候控制温度范围(虚线824定义了标称气候控制温度范围的上限阈值温度,而虚线826定义了标称气候控制温度范围的下限阈值温度),虚线828示出了消毒阈值温度,并且虚线830示出了冷却阈值温度。注意,时间线800给出了相对于标称气候控制温度范围的消毒阈值温度和冷却阈值温度的一个说明性示例。在其他示例中,例如,冷却阈值温度可以高于标称气候控制温度范围的上限阈值温度。然而,可以理解,标称气候控制温度范围可以与消毒阈值温度不重叠。
在时间t1之前,车辆以标称气候控制模式操作。发动机怠速,其中发动机转速(曲线图802)处于较低的发动机怠速设置(虚线822)。此外,发动机冷却风扇开启并且以非零转速操作(曲线图810)。根据从车辆操作员接收到的输入,车厢温度(曲线图804)被维持在标称气候控制温度范围内。在所示的示例中,基于接收到的输入,在低转速设置下操作鼓风机(曲线图806),开启AC压缩机以提供空气调节(曲线图808),进气口门位于再循环空气位置中以便提供再循环空气(曲线图812),混合门被定位为提供全冷空气(曲线图814),并且气流经由通风口输送到车厢。因此,通风口模式开启(曲线图816),而地板模式(曲线图818)和面板模式(曲线图820)关闭。
在时间t1处,车辆响应于从车辆操作员接收到的输入而进入车辆消毒模式。车辆消毒模式的状态机过渡到加热阶段,并且动力传动系统和HVAC系统以对应的加热阶段设置进行操作。具体地,增加发动机怠速设置(虚线822),并且调整发动机操作以将发动机转速增加到较高的发动机怠速设置(曲线图802)。例如,附加的空气和燃料被供应到发动机以增加发动机转速。此外,命令关闭发动机冷却风扇(曲线图810)以便减少发动机冷却,由此将发动机冷却剂温度升高到较高的发动机冷却剂温度设置点,因此增加经由HVAC系统的加热器芯体传递到空气的热量。将混合门调整到热位置(曲线图814),使得在被提供给车厢的气流中不包括冷空气,并且关闭空调压缩机(曲线图808)。此外,鼓风机转速增加到高(例如,最大)设置(曲线图806),并且气流仅经由地板模式被提供给车厢。即,地板模式开启(曲线图818),通风口模式关闭(曲线图816),并且面板模式维持关闭(曲线图820)。结果,车厢温度开始升高(曲线图804)。
在时间t2处,发动机冷却剂温度达到阈值温度(未示出)。作为响应,将进气口门位置从再循环空气位置调整到新鲜空气位置(曲线图812)。
在时间t3处,车厢温度(曲线图804)达到消毒阈值温度(虚线828)。作为响应,状态机过渡到维持阶段,所述维持阶段跟踪车厢温度(曲线图804)保持高于消毒阈值温度(虚线828)的持续时间。如图所示,消毒阈值温度是用于车厢温度的最大阈值温度。
在时间t4处,维持阶段跟踪的持续时间达到阈值持续时间,并且认为加热完成。此外,车辆消毒被认为是成功的,并且状态机过渡到冷却(或成功)阶段。为了过渡到冷却阶段,将发动机怠速设置降低到在进入车辆加热模式之前使用的标称怠速设置(虚线822),并且相应地降低发动机转速(曲线图802)。此外,发动机冷却风扇开启(曲线图810)。
在冷却阶段开始(例如,在时间t4处开始)时,混合门完全保持在热位置处(曲线图812),进气口门保持在新鲜空气位置处(曲线图812),鼓风机转速保持在高设置处(曲线图806),并且仅经由地板模式继续将气流提供给车厢(曲线图818)。然而,因为发动机不再产生附加热量,所以车厢温度开始降低(曲线图804)。
在冷却阶段中操作的第一时间量之后出现的时间t5处,将混合门位置调整为在热位置与冷位置之间的中间位置(曲线图814)。此外,在冷却阶段中操作的第二时间量之后出现的时间t6处,进一步将混合门位置调整为冷位置(曲线图814)并且开启空调压缩机(曲线图808)。此外,面板模式开启(曲线图820),使得气流经由面板模式和地板模式两者(而不是通风口模式)被提供给车厢。
在时间t7处,车厢温度(曲线图804)降低到冷却阈值温度(虚线830)。结果,认为车辆消毒模式已完成,并且状态机过渡到不工作状态。因此,在时间t7之后,HVAC系统响应于来自车辆操作员的输入而以标称气候控制模式操作。
通过这种方式,可以在不使用化学试剂的情况下并且通过有利地使用已经包括在车辆中的部件来对车辆内部表面进行消毒。通过以车辆消毒模式操作以命令动力传动系统和/或HVAC系统部件产生热空气并将其引导到内部车辆表面,存在于内部车辆表面上的热敏感微生物可能会被杀灭或失活。此外,通过基于车辆气候状况(诸如车辆的环境温度和太阳负荷)调整动力传动系统和/或HVAC系统设置,可以减少在以车辆消毒模式操作时消耗的燃料和/或电能的量。与使用化学消毒剂时相比,通过使用热空气净化车辆内部表面,可以更轻易且更有效地净化难以触及的区域。总体上,可以减少从车辆内部表面向人类传播病原体。
调整动力传动系统和HVAC系统操作以将被提供给车辆内部的空气的温度升高到用于气候控制的最高温度以上的技术效果是可以实现车辆表面的热消毒。
在一个示例中,一种方法包括:响应于接收到针对清洁车辆的内部的请求,操作暖通空调(HVAC)系统以将所述内部加热到高于上限阈值温度达第一阈值持续时间。在前述示例中,另外或任选地,操作所述HVAC系统以将所述内部加热到高于所述上限阈值温度达所述第一阈值持续时间包括使热空气从所述HVAC系统流动到所述内部,并且所述热空气的温度高于被提供用于气候控制时的温度。在前述示例中的一个或两个中,另外或任选地,操作所述HVAC系统以将所述内部加热到高于所述上限阈值温度达所述第一阈值持续时间是进一步响应于对所述车辆未被占用的指示、对所述车辆停车的指示以及对车辆门和窗已关闭的指示。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述HVAC系统包括:鼓风机,所述鼓风机被配置为产生气流通过所述HVAC系统;加热部件,所述加热部件被配置为从所述鼓风机接收所述气流;以及输送风道,所述输送风道将所述加热部件流体地联接到所述内部,并且操作所述HVAC系统以将所述内部加热到高于所述上限阈值温度达所述第一阈值持续时间包括:以最大转速操作所述鼓风机;在所述加热部件处产生热空气;以及使所述热空气从所述加热部件经由所述输送风道流动到所述内部。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述HVAC系统还包括混合门,所述混合门被配置为调整被提供给所述输送风道的所述热空气与冷空气的比率,并且使所述热空气从所述加热部件经由所述输送风道流动到所述内部包括:设置所述混合门的位置以将被提供给所述输送风道的所述热空气与所述冷空气的所述比率最大化;以及以地板模式操作所述输送风道。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述方法还包括响应于所述内部的温度高于所述上限阈值温度达所述第一阈值持续时间,操作所述HVAC系统以逐渐降低所述内部的所述温度,直到达到下限阈值温度和第二阈值持续时间中的一者。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,操作所述HVAC系统以逐渐降低所述内部的所述温度包括:随时间变化相继地调整所述混合门的所述位置以减小被提供给所述输送风道的所述热空气与所述冷空气的所述比率;在操作所述HVAC系统以逐渐降低所述内部的所述温度时经过预定持续时间之后,除了所述地板模式外,还以面板模式操作所述输送风道;以及在经过所述预定持续时间之后,激活空调压缩机。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述加热部件是加热器芯体,所述加热器芯体从发动机接收热冷却剂,并且所述方法还包括:响应于接收到针对清洁所述车辆的所述内部的所述请求,增加所述发动机的怠速设置点并关闭发动机冷却风扇。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述HVAC系统还包括进气口门,所述进气口门被配置为调整被提供给所述HVAC系统的新鲜空气与再循环空气的比率,并且操作所述HVAC系统以将所述内部加热到高于所述上限阈值温度达所述第一阈值持续时间还包括:将所述进气口门定位在再循环空气位置中,直到所述热冷却剂的温度升高到阈值冷却剂温度以上,然后将所述进气口门调整到新鲜空气位置。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述加热部件是空气侧正温度系数(PTC)加热器和液体PTC加热器中的一者。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述方法还包括:基于所述车辆的所述内部的湿度来调整所述上限阈值温度和所述第一阈值持续时间中的一者或两者,包括随着所述车辆的所述内部的所述湿度的增加降低所述上限阈值温度和降低所述第一阈值持续时间中的一者或两者。
另一种示例性方法包括:在第一模式中,操作动力传动系统和暖通空调(HVAC)系统以将最高阈值温度的空气提供给车厢;以及在第二模式中,操作所述动力传动系统和所述HVAC系统以向所述车厢提供阈值温度范围内的空气,所述阈值温度范围包括低于所述最高阈值温度的温度。在前述示例中,另外或任选地,操作所述动力传动系统和所述HVAC系统以将所述最高阈值温度的所述空气提供给所述车厢包括将发动机的怠速增加到高于在以所述第二模式操作所述动力传动系统和所述HVAC系统时使用的怠速。在前述示例中的一个或两个中,另外或任选地,所述第一模式包括加热循环、维持循环和冷却循环,所述加热循环、所述维持循环和所述冷却循环中的每一者包括独立于从气候控制接口接收到的气候控制输入的动力传动系统和HVAC系统设置,并且所述第二模式基于从所述气候控制接口接收到的所述气候控制输入来调整所述动力传动系统和HVAC系统设置。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,在所述车厢被占用时不发生所述第一模式,并且在所述车厢被占用时发生所述第二模式。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述第二模式是默认模式,并且所述第一模式响应于接收到预定输入序列而触发。
在另一个示例中,一种车辆系统包括:动力传动系统;暖通空调(HVAC)系统;车厢;控制系统,所述控制系统包括多个控制模块,所述多个控制模块通过控制器局域网通信地耦合;以及计算机可读指令,所述计算机可读指令存储在所述多个控制模块中的一者或多者的非暂时性存储器中,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制系统:在以相对于标称气候控制模式的车辆清洁模式操作时增加由所述动力传动系统产生并传递给经由所述HVAC系统提供给所述车厢的空气的热量。在前述示例中,另外或任选地,所述车辆清洁模式包括消毒和净化中的一者或多者,所述动力传动系统包括发动机和发动机冷却系统,并且为了在以所述车辆清洁模式操作时增加由所述动力传动系统产生并经由所述HVAC系统提供给所述车厢的所述热量,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制系统:在以所述车辆清洁模式的加热部分操作时相对于所述标称气候控制模式增加所述发动机的怠速;以及在以所述车辆清洁模式的所述加热部分操作时关闭所述发动机冷却系统的发动机冷却风扇。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述动力传动系统包括电动马达,并且所述HVAC系统包括电加热器,并且为了在以所述车辆清洁模式操作时增加由所述动力传动系统产生并经由所述HVAC系统提供给所述车厢的所述热量,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制系统:在所述车辆清洁模式的加热部分期间将所述电动马达与所述车辆的制动器接合;以及在所述车辆清洁模式的所述加热部分期间激活所述电加热器。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述HVAC系统包括:鼓风机;加热部件,所述加热部件被定位成从所述鼓风机接收气流;空调蒸发器,所述空调蒸发器被定位成从所述鼓风机接收气流;空调压缩机,所述空调压缩机用于压缩由所述空调蒸发器蒸发的制冷剂;混合门,所述混合门能在将来自所述加热部件的气流最大化的热位置与将来自所述空调蒸发器的气流最大化的冷位置之间进行调整;地板模式输送风道;通风口模式输送风道;以及面板模式输送风道,并且为了在以所述车辆清洁模式操作时增加由所述动力传动系统产生并经由所述HVAC系统提供给所述车厢的所述热量,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制系统:以最大转速操作所述鼓风机;关闭所述空调压缩机;将所述混合门调整到所述热位置;打开所述地板模式输送风道;关闭所述通风口模式输送风道;以及关闭所述面板模式输送风道。
在另一种表示中,一种方法包括:在车辆停车并且未被占用时,通过经由地板模式从暖通空调(HVAC)系统供应的热空气来净化所述车辆的车厢。在前述示例中,另外或任选地,通过经由所述地板模式从所述HVAC系统供应的热空气来净化所述车辆的所述车厢包括在所述车厢中达到消毒阈值温度。在前述示例中的一个或两个中,另外或任选地,在所述车厢中达到所述消毒阈值温度包括车厢温度传感器测量到高于或等于所述消毒阈值温度的车厢温度。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,通过经由所述地板模式从所述HVAC系统供应的热空气来净化所述车辆的所述车厢还包括在所述车厢中维持所述消毒阈值温度达第一阈值持续时间。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,通过经由所述地板模式从所述HVAC系统供应的热空气来净化所述车辆的所述车厢包括增加可用于从发动机传递到所述HVAC系统的热量。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,增加可用于从所述发动机传递到所述HVAC系统的所述热量包括增加所述发动机的怠速设置点并关闭发动机冷却风扇。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,通过经由所述地板模式从所述HVAC系统供应的热空气来净化所述车辆的所述车厢包括关闭所述HVAC系统的冷却部件;以及将混合门定位在最大热位置中。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,通过经由所述地板模式从所述HVAC系统供应的热空气来净化所述车辆的所述车厢包括将进气口门定位在再循环空气位置中,直到发动机冷却剂温度达到阈值发动机冷却剂温度。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述方法还包括在维持所述车厢中的所述消毒阈值温度达所述第一阈值持续时间之后,经由相继地调整所述HVAC系统的设置来将所述车厢温度降低到冷却阈值温度。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述方法还包括在维持所述车厢中的所述消毒阈值温度达所述第一阈值持续时间之后,在冷却阶段中操作达第二阈值持续时间。在任何或所有前述示例中,另外或任选地,所述冷却阶段包括在所述冷却阶段中操作经过预定时间量之后,开启所述HVAC系统的冷却部件。
应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。另外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。
应当理解,本文中公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些特定的实施例不应被视为具有限制意义,因为众多变化是可能的。例如,以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。此外,除非明确地相反指出,否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性,而是仅用作标记以区分一个要素与另一个要素。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
如本文所使用,除非另有指定,否则术语“约”被解释为表示范围的±5%。
所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的并入,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。
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