混合動力車輛牽引系統的冷卻設備技術方案

本發明專利技術涉及一種車輛的冷卻設備(11)，所述車輛包括熱牽引系統和電牽引系統，所述設備包括：第一冷卻液回路(12)，所述第一冷卻液回路將熱牽引系統的內燃機(13)連接至第一熱交換器(14)，第二冷卻液回路(17)，所述第二冷卻液回路將電牽引系統的部件(18、19、20、21)連接至第二熱交換器(22)，所述設備的特征在于，第一回路和第二回路包括定向裝置(27、28、30)，所述定向裝置適于隔離第一熱交換器和第二熱交換器并將電牽引系統的部件連接至內燃機。此外，本發明專利技術還涉及所述設備的調節方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及車輛尤其是機動車輛的冷卻設備。此外，本專利技術還涉及所述設備的調 節方法。
技術介紹
出于經濟和環境方面的考慮，當今汽車產業的方向轉而發展混合動力牽引系統的 車輛。這種混合動力車輛使用兩種驅動方式內燃機和電發動機。電發動機和內燃機可以 各自獨立地或二者共同驅動車輛，亦或電發動機使用內燃機產生的能量。上述混合動力車輛通常包括兩個冷卻液回路其中之一稱為高溫回路(HT)，用于 熱牽引系統，特別是包括內燃機和變速箱的熱牽引系統。另一個稱為低溫回路(BT)，用于電 牽引系統，后者可以包括例如一個或多個電發動機，一個電子電源，一個逆變器、一個或多 個變流器，一個交流起動機和/或一個電池充電器。典型地，除了用于冷卻電牽引系統的部件以外，低溫回路還包括用于使冷卻液循 環流動的泵，該泵一般為電動的；用于將冷卻液從管道的一處引向另一處的管道；外部空 氣/冷卻液熱交換器，用于通過冷卻液為車輛散熱。上述混合動力車輛還包括高電壓牽引電池，用于當內燃機組(GMP)不運行時驅動 汽車。高電壓牽引電池容易發熱，同樣需要冷卻裝置。該冷卻可采用涼空氣的方式，例如從 乘客艙、行李箱內或車輛外部抽取涼空氣；與上述電池接觸而被加熱的熱空氣則被排放到 車輛外。高電壓牽引電池還可以裝備有第三個特別低溫冷卻液回路，在該回路中的液體在 經過電池后通過被空氣流穿過的交換器冷卻。被加熱后的空氣隨后被排放到車輛外。—般來說，不同的冷卻回路是獨立的，因為各個回路需要不同的溫度范圍。為了 保證電池的使用壽命及其運行的安全性，所述電池不能承受超過大約40°C至50°C的溫度。 對于通過低溫冷卻回路進行冷卻的其它電氣部件的建議最大溫度值一般為60°C至90°C。 因此，上述部件無法承受高溫冷卻回路中內燃機生成的高溫，這種高溫可以達到120°C至 180。。。這樣，通過電發動機驅動、必要時配合使用內燃機的混合動力車輛，低溫冷卻回路 中的電牽引系統的部件和牽引電池散發的熱量被排放到外部空氣中。已知某些混合動力車輛可以通過公共的或居家的插座對電池進行充電。在充電過 程中，電池和充電器會變熱。在長達數小時的整個充電過程中，散發的熱量同樣被排放到外 部空氣中。由于可以通過外部途徑進行充電，目前混合動力車輛的內燃機越來越少被誘發使 用，與此同時，在燃料消耗和污染物排放方面帶來的好處日益增多。當內燃機處于冷卻狀態或者溫度升高階段和低負荷狀態下時，內燃機不僅功率最 低，而且內部摩擦最大。此外，在環境溫度低于(TC至5°C時，內燃機更加難以起動。事實上， 這一溫度范圍使燃燒室內難以達到足夠的壓縮比，并且阻力矩也妨礙了內燃機的起動。為了促進內燃機起動，已知的方法是將預先加熱激活的火花塞維持在一定溫度水 平下直至所述發動機第一次起動。而隨后在純電動模式下行駛超過幾十分鐘后，會給預加 熱火花塞和電續航時間的耐久性同時帶來不可忽視的影響。如果內燃機沒有達到某個最低 的溫度值，內燃機甚至無法再次停止工作，該最小溫度值用于保證下一次的再起動，以及在 污染物排放和燃料消耗方面的影響。此外，內燃機各種不同的減少污染的方式(例如催化劑)均需要某個特定的溫度 才能奏效。因此，當內燃機處于冷卻狀態時，污染和燃料消耗尤其嚴重。與熱的內燃機相比， 其燃燒噪音和振動狀態的表現都大大降低。當外部環境溫度低時，例如低于10°C時，乘客的熱舒適性同樣需要考慮。傳統的方 式是通過高溫回路傳輸的熱量、經過暖風機對乘客艙進行加熱。當內燃機處于停止或微弱 誘發狀態下時，這種加熱方式效率低下。此外，還會發生低溫回路中的液體溫度高于高溫回 路中的液體溫度的情況，尤其是當車輛使用電動模式時。為了補救這種情況并滿足取暖舒適性的要求，采用了許多傳統的解決方法即起 動內燃機而不使用混合動力系統。此外，可以采用一些駕駛策略來操縱發動機以便加速輸 送到暖風機的冷卻液溫度的上升，同時降低燃燒程度、內燃機的消耗以及污染排放；或者采 用外部加熱裝置，例如電阻器，無需發動內燃機就可以運行。這些方法的結果是減少了車輛 的自主操控性。另外，德國專利DE19730678描述了一種用于混合動力車輛的冷卻設備，其可以使 用電氣部件散發的熱量來加熱車輛內部。然而，當所述車輛的內部無需加熱時，熱量會通過低溫冷卻回路排放到外部空氣 中。與此同時，為了產生熱量并經由另一個回路將上述熱量導入內燃機內部，電能或燃油則 被消耗了。
技術實現思路
本專利技術的目的在于通過優化混合動力車輛的熱管理來解決上述問題。事實上，本專利技術的目標是一種車輛的冷卻設備，所述車輛包括熱牽引系統和電牽 引系統，所述設備包括第一冷卻液回路，所述第一冷卻液回路將熱牽引系統的內燃機連接 至第一熱交換器；第二冷卻液回路，所述第二冷卻液回路將電牽引系統的部件連接至第二 熱交換器；所述設備的特征在于，第一回路和第二回路包括定向裝置，所述定向裝置適于隔 離第一熱交換器和第二熱交換器并將電牽引系統的部件連接至內燃機。這樣，當內燃機處于停止狀態或溫度升高階段時，電牽引系統的部件散發的熱量 有利于所述溫度升高，使內燃機更快地達到最理想的運行狀態。回路的定向裝置為例如三通閥，其位置由所述設備的調節裝置來設定。根據本專利技術的一種優選方式，第一回路和第二回路還包括定向裝置，所述定向裝 置適于隔離內燃機和第二熱交換器并將電牽引系統的部件連接至第一交換器，所述第一交 換器為空氣/冷卻液熱交換器，其能夠抽取車輛輛外部的空氣并將其引入所述車輛內部。通過這種方式，尤其是當內燃機處于停止狀態時，電牽引系統的部件散發的熱量 可以用于確保車輛乘客艙內部的熱舒適性，并且改善所述車輛的能量平衡。根據本專利技術的一種優選方式，所述設備還包括用于電池的第三冷卻回路，所述回路包括適于將從電池中抽取的熱量的全部或一部分引入車輛內部的定向裝置。這樣，電池散發的熱量同樣可以用于確保車輛乘客艙內部的熱舒適性。此外，本專利技術還涉及對前述設備的調節方法，使得當所述內燃機處于停止狀態或 溫度升高階段時，第一熱交換器和第二熱交換器被隔離開，并且電牽引系統的部件僅被連 接至所述內燃機。在相反的情況下，內燃機可以受益于高溫冷卻回路，正如在現有技術中已 知的。同樣，根據本專利技術的一種優選方式，所述方法使得當所述內燃機處于停止狀態或 溫度升高階段時，內燃機和第二熱交換器被隔離開，并且電牽引系統的部件僅被連接至第 一熱交換器。將電牽引系統的熱量轉移至內燃機或者是乘客艙取決于例如所述乘客艙的取 暖需要。本專利技術的目的還涉及設有實施該方法裝置的例如上文所描述的設備。本專利技術的目的還涉及裝備有上文所描述的設備的車輛，尤其是混合動力車輛。附圖說明結合以下描述并參考相應的附圖可以更好的理解本專利技術。以下附圖為指示性的并 且不對本專利技術有任何限制作用。附圖如下-圖1:根據本專利技術的一種實施方式的車輛冷卻設備的第一構造；-圖2:圖1中所示設備的第二構造；-圖3:圖1和圖2中所示設備的第三構造；-圖4:圖1、圖2和圖3中所示設備的調節裝置的示意圖。具體實施方式圖1顯示了根據本專利技術的一種實施方式的混合動力車輛的牽引系統的冷卻設備。 所述設備11裝備在未示出的車輛上。該設備包括高溫(HT)冷卻回路12，冷卻液在所述高 溫冷卻回路中循環流動。所述冷卻液例如為混合了添加劑的水，該添加劑例如為乙二醇。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.07 FR 10555061.一種車輛的冷卻設備(11)，所述車輛包括熱牽引系統和電牽引系統， 所述設備包括 -第一冷卻液回路(12)，所述第一冷卻液回路將熱牽引系統的內燃機(13)連接至第一熱交換器(14)， -第二冷卻液回路(17)，所述第二冷卻液回路將電牽引系統的部件(18、19、20、21)連接至第二熱交換器(22)， 所述設備的特征在于，第一回路和第二回路包括定向裝置(27、28、30)，所述定向裝置適于隔離第一熱交換器和第二熱交換器并將電牽引系統的部件連接至內燃機，并且當內燃機處于停止狀態或溫度升高階段時，內燃機和第二熱交換器被隔離開，電牽引系統的部件僅被連接至第一熱交換器。2.根據權利要求1所述的設備，其中，第一和第二回路包括定向裝置(27、28、30)，所述定向裝置適于隔離...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L·勒菲弗，
申請(專利權)人：標致·雪鐵龍汽車公司，
類型：
國別省市：