论文：整车集成热管理协同控制与优化研究，卢鹏宇，2020年
集成热管理系统需要实现“系统热设计”，“动态热管控”，“能耗热优化”三大热管理核心技术问题。包括发动机冷却、机油冷却、空调制冷、暖通供热、增压中冷、低周热疲劳和热伤害等内容，对于电动汽车，还有电机冷却、电机控制器冷却与动力电池温控等。
论文以整车热管理优化设计为目的，提出IVTM（integrated vehicle thermal management）技术解决方案，依托多维度数值计算耦合与多目标协同优化控制，将系统设计、方案评价、性能分析、动态控制、协同优化进行集成。
以 ICEV（Internal Combustion Engine Vehicle）发动机冷却和空调为主体研究对象，通过系统及其部件传热、流动、能量转化的理论计算和试验数据，建立集成热管理系统1D 数学模型，描述系统热力学状态和流动状态。应用 3D CFD 仿真计算，研究怠速、爬坡、高速行驶三种典型车辆工况的动力舱气动耦合传热问题。从流动强度、新风进气比重、舱内整体平均温度、气动耦合传热途径四个角度解析整车集成系统耦合传热机理。并提出适用于普遍工况的耦合因子表征方法，与 1D 系统模型共同构建基于整车分析的1D/3D 耦合计算方法。以整车道路试验为依据对 1D/3D 耦合计算方法进行验证，验证结果表明该方法具有较高的计算准确性与仿真置信度。
针对“系统热设计”，“动态热管控”，“能耗热优化”三个问题的具体问题都进行了案例分析。
三点整车集成热管理领域的三个核心技术问题：
1）系统热设计
集成热管理已不是单纯的各部件设计匹配，而是将多系统作为整体实现彼此间的合理协调与统筹优化。
2）动态热管控
已有的优化控制算法大多依赖准确的系统状态描述，但基于台架性能表征的独立系统数学模型由于缺乏合理的多系统间耦合作用诠释，与整车实际状态之间存在估计误差。为充分发挥现代优化控制方法的技术优势，需要建立一种方便而有效的整车集成热管理状态描述方法，以确保控制器前馈模块可以准确预测系统状态信息，从而提高车辆的动态热管控性能与响应速度。
3）能耗热优化
空调制冷循环在乘用车中的功率消耗一般为 3~10 kW。
目前集成热管理系统能耗优化的技术难点有三方面。第一，实现冷却温度与乘员舱温度的精准控制，避免由于过度冷却或者过余制冷而导致的不必要能耗损失。第二，合理优化控制策略，通过集成系统协同控制协调各控制器能耗配比。第三，优化动力舱结构，重点强化集成换热器模块散热能力，抑制系统间有害传热交互，降低散热器与冷凝器进气温度，减小系统冷却液和制冷剂流量，改善执行器功率能耗。
英国机械工程师协会（IMECHE）和美国汽车工程师学会（SAE）更是联合组建了汽车热管理国际会议，专门针对全球范围内的先进汽车热管理技术开展交流与合作，力图促进汽车热管理在行业内的广泛应用。
