混合动力汽车热控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种混合动力汽车热控制系统及控制方法，至少包括发动机冷却回路和电机冷却回路；还包括一个用以对发动机润滑液保温的发动机保温回路，所述发动机保温回路包括温度交换组件及电磁阀；所述温度交换组件分别连通电机冷却回路和发动机保温回路，并将两个回路的热量进行热交换；所述电磁阀设置在所述发动机冷却回路和发动机保温回路上，并以择一的形式连接在这两个回路上。本发明专利技术的有益效果主要体现在：实现单独对电驱动系统和发动机进行冷却降温，避免温度过高而导致其使用性能降低，延长使用寿命；另外，在发动机处于停机状态时，对发动机冷却水进行保温，起到保温作用，避免发动机处于冷机状态运行，提高发动机使用寿命。

Thermal control system and control method of hybrid electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
混合动力汽车热控制系统及控制方法
本专利技术涉及混合动力汽车
，具体而言，尤其涉及一种混合动力汽车热控制系统及控制方法。
技术介绍
发动机工作状态根据冷却水温度可以分为两种：热机和冷机。润滑系统受温度影响较大，当发动机处于冷机状态，不仅摩擦力较大，驱动效率低，排放差，而且频繁高扭矩输出会对发动机使用寿命产生影响。因此在发动机运行过程中尽量避免处于冷机状态运行。混合动力车辆，尤其是插电式混合动力车辆，当系统处于电量消耗模式，车辆仅由主驱电机驱动，发动机长时间处于停机状态，发动机冷却水温度会持续降低，当需要发动机再次启动工作时，可能已经处于冷机状态。这对于发动机运行是极其不利的。另外，对电驱系统而言，电机发热主要是绕组发热，电机控制器以IGBT发热为主，为了保障电驱系统的正常运行，需要对电机和电机控制器进行冷却，如图1所示，电机和发动机的冷却系统是相对独立的。电机温度高于电机控制器温度，还需要单独的散热系统进行散热，额外增加了系统的能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种混合动力汽车热控制系统及控制方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种混合动力汽车热控制系统，用于调节发动机及电机的温度，包括一发动机冷却回路，用以对发动机进行冷却，一电机冷却回路，用以对电机进行冷却，还包括一个用以对发动机润滑液保温的发动机保温回路，所述发动机保温回路包括温度交换组件及电磁阀，所述温度交换组件分别连通电机冷却回路和发动机保温回路，并将两个回路的热量进行热交换；所述电磁阀设置在所述发动机冷却回路和发动机保温回路上，并以择一的形式连接在这两个回路上。优选的，所述发动机冷却回路包括膨胀水箱Ⅰ、散热器Ⅰ和机械泵，所述膨胀水箱Ⅰ的冷却水通过主冷却管路由所述机械泵泵入至所述发动机侧进行冷却后，再通过所述散热器Ⅰ进行散热。优选的，所述电机冷却回路包括膨胀水箱Ⅱ、散热器Ⅱ和电子泵，所述膨胀水箱Ⅱ的冷却水由所述电子泵泵入至所述电机侧进行冷却后，再通过所述散热器Ⅱ进行散热。优选的，所述发动机冷却回路中包括温度传感器Ⅰ，所述电机冷却回路中包括温度传感器Ⅱ。优选的，所述发动机保温回路还包括相互连通并设置于所述发动机温度场两侧的保温输入管和保温输出管，所述保温输入管的一端与所述温度交换组件的排液口Ⅰ连通，所述保温输出管的一端与所述温度交换组件的入液口Ⅰ连通；所述发动机冷却回路包括主冷却管路，所述电磁阀选择性择一导通两路，第一路为同时导通所述保温输入管和保温输出管，第二路为仅导通所述主冷却管路。优选的，所述保温输入管上设有单向阀和第二电子泵；所述电磁阀为两位六通电磁阀；所述温度交换组件为热交换器，其内设置有温度传感器III。本专利技术还揭示了一种混合动力汽车热控制系统的控制方法，包括如下步骤：S1、判断发动机是否处于运行状态，如是，进入步骤S2；如否，则执行步骤S3；S2、控制电磁阀处于位置Ⅱ，并控制所述发动机冷却回路和电机冷却回路独立运行；S3、判断所述发动机是否首次启动并读取发动机冷却水温度；S4、当发动机为非首次启动，则判断发动机润滑液的温度是否低于阈值T2；S5、当发动机润滑液的温度高于阈值T2，则控制电磁阀处于位置Ⅱ，并控制所述发动机冷却回路和电机冷却回路独立运行；当发动机润滑液的温度低于阈值T2，则控制电磁阀处于位置Ⅰ，第二电子泵启动并设定工作时间t，所述发动机保温回路和电机冷却回路进行热交换；S6、读取发动机润滑液温度及第二电子泵工作时间，当在预设时间t内所述发动机润滑液温度高于阈值T2，则控制电磁阀复位位置Ⅱ，并控制所述发动机冷却回路和电机冷却回路独立运行。优选的，所述步骤S5中，通过控制所述第二电子泵的转速来控制发动机保温回路的升温速度。优选的，所述“通过控制所述第二电子泵的转速来控制发动机保温回路的升温速度”具体包括，通过温度传感器Ⅰ读取发动机润滑液的温度Teng；通过温度传感器III读取所述温度交换组件内温度Texchanger；设定所述第二电子泵的目标转速nTarEOP2＝f(Teng)，所述Texchanger用于辅助该目标转速控制方程确保在预设时间t内所述发动机润滑液温度高于阈值T2；读取所述第二电子泵的实际转速并驱动其达到标转速。优选的，当在预设时间t内所述发动机润滑液温度无法达到阈值T2，则向所述电机冷却回路发送降流量系数ξ。优选的，所述电机冷却回路的调整控制方法包括，读取电机及电机控制器的温度；读取电子泵的实际转速nEOP1；通过温度传感器III读取所述温度交换组件内温度Texchanger；接收所述降流量系数ξ；计算所述电子泵的目标转速nTarEOP1＝f(ξ,nTarEOP1_n)，其中：nTarEOP1_n＝max(nTarEOP1_M1,nTarEOP1_M2,nTarEOP1_Inv1,nTarEOP1_Inv2)；nTarEOP1_M1＝f(电机1温度)；nTarEOP1_M2＝f(电机2温度)；nTarEOP1_Inv1＝f(电机控制器1温度)；nTarEOP1_Inv2＝f(电机控制器2温度)；所述电子泵的实际转速nEOP1用于转速闭环和诊断。优选的，所述发动机冷却回路的控制方法包括，根据温度传感器Ⅰ控制机械泵的转速来调整所述发动机冷却回路中的冷却水流量。本专利技术的有益效果主要体现在：(1)实现单独对电驱动系统和发动机进行冷却降温，避免温度过高而导致其使用性能降低，延长使用寿命；(2)在发动机处于停机状态时，对发动机冷却水进行保温，起到保温作用，避免发动机处于冷机状态运行，提高发动机使用寿命；(3)降低电子泵的运行功率，达到节能效果；(4)本专利技术控制方法根据发动机工作形态及润滑液温度，自动进行温度补偿，并根据时间和温度值自动调整两个电子阀的转速，控制回路中冷却水的流速和流量，自动化、精准控制。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1：现有技术冷却系统的示意图；图2：本专利技术热控制系统的结构示意图；图3：本专利技术热控制系统的控制方法流程图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.混合动力汽车热控制系统，用于调节发动机(1)及电机(2、3)的温度，包括/n一发动机冷却回路(4)，用以对发动机(1)进行冷却，/n一电机冷却回路(6)，用以对电机进行冷却，/n其特征在于：还包括一个用以对发动机(1)润滑液保温的发动机保温回路(5)，所述发动机保温回路(5)包括温度交换组件(7)及电磁阀(8)，/n所述温度交换组件(7)分别连通电机冷却回路(6)和发动机保温回路(5)，并将两个回路的热量进行热交换；/n所述电磁阀(8)设置在所述发动机冷却回路(4)和发动机保温回路(5)上，并以择一的形式连接在这两个回路上。/n

【技术特征摘要】
1.混合动力汽车热控制系统，用于调节发动机(1)及电机(2、3)的温度，包括
一发动机冷却回路(4)，用以对发动机(1)进行冷却，
一电机冷却回路(6)，用以对电机进行冷却，
其特征在于：还包括一个用以对发动机(1)润滑液保温的发动机保温回路(5)，所述发动机保温回路(5)包括温度交换组件(7)及电磁阀(8)，
所述温度交换组件(7)分别连通电机冷却回路(6)和发动机保温回路(5)，并将两个回路的热量进行热交换；
所述电磁阀(8)设置在所述发动机冷却回路(4)和发动机保温回路(5)上，并以择一的形式连接在这两个回路上。


2.根据权利要求1所述的混合动力汽车热控制系统，其特征在于：所述发动机冷却回路(4)包括膨胀水箱Ⅰ(43)、散热器Ⅰ(41)和机械泵(42)，所述膨胀水箱Ⅰ(43)的冷却水通过主冷却管路(88)由所述机械泵(42)泵入至所述发动机(1)侧进行冷却后，再通过所述散热器Ⅰ(41)进行散热。


3.根据权利要求2所述的混合动力汽车热控制系统，其特征在于：所述电机冷却回路(6)包括膨胀水箱Ⅱ(66)、散热器Ⅱ(62)和电子泵(61)，所述膨胀水箱Ⅱ(66)的冷却水由所述电子泵(61)泵入至所述电机侧进行冷却后，再通过所述散热器Ⅱ(62)进行散热。


4.根据权利要求3所述的混合动力汽车热控制系统，其特征在于：所述发动机冷却回路(4)中包括温度传感器Ⅰ(89)，所述电机冷却回路(6)中包括温度传感器Ⅱ(65)。


5.根据权利要求1至4任一所述的混合动力汽车热控制系统，其特征在于：所述发动机保温回路(5)还包括相互连通并设置于所述发动机温度场两侧的保温输入管(51)和保温输出管(52)，所述保温输入管(51)的一端与所述温度交换组件(7)的排液口Ⅰ(72)连通，所述保温输出管(52)的一端与所述温度交换组件(7)的入液口Ⅰ(71)连通；所述电磁阀(8)选择性择一导通两路，第一路为同时导通所述保温输入管(51)和保温输出管(52)，第二路为仅导通所述所述发动机冷却回路(4)的主冷却管路(88)。


6.根据权利要求5所述的混合动力汽车热控制系统，其特征在于：所述保温输入管(51)上设有单向阀(54)和第二电子泵(55)；所述电磁阀(8)为两位六通电磁阀；所述温度交换组件(7)为热交换器，其内设置有温度传感器III(75)。


7.一种如权利要求1所述的混合动力汽车热控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、判断发动机是否处于运行状态，如是，进入步骤S2；如否，则执行步骤S3；
S2、控制电磁阀处于位置Ⅱ，并控制所述发动机冷却回路(4)和电机冷却回路(6)独立运行；
S3、判断所述发动机(1)是否首次启动并读取发动机冷却水温度；
S4、当发动机为非首次启...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖鹭，梁志海，
申请(专利权)人：吉泰车辆技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32