混合动力车辆牵引系统的冷却设备技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆的冷却设备(11)，所述车辆包括热牵引系统和电牵引系统，所述设备包括：第一冷却液回路(12)，所述第一冷却液回路将热牵引系统的内燃机(13)连接至第一热交换器(14)，第二冷却液回路(17)，所述第二冷却液回路将电牵引系统的部件(18、19、20、21)连接至第二热交换器(22)，所述设备的特征在于，第一回路和第二回路包括定向装置(27、28、30)，所述定向装置适于隔离第一热交换器和第二热交换器并将电牵引系统的部件连接至内燃机。此外，本发明专利技术还涉及所述设备的调节方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆尤其是机动车辆的冷却设备。此外，本专利技术还涉及所述设备的调 节方法。
技术介绍
出于经济和环境方面的考虑，当今汽车产业的方向转而发展混合动力牵引系统的 车辆。这种混合动力车辆使用两种驱动方式内燃机和电发动机。电发动机和内燃机可以 各自独立地或二者共同驱动车辆，亦或电发动机使用内燃机产生的能量。上述混合动力车辆通常包括两个冷却液回路其中之一称为高温回路(HT)，用于 热牵引系统，特别是包括内燃机和变速箱的热牵引系统。另一个称为低温回路(BT)，用于电 牵引系统，后者可以包括例如一个或多个电发动机，一个电子电源，一个逆变器、一个或多 个变流器，一个交流起动机和/或一个电池充电器。典型地，除了用于冷却电牵引系统的部件以外，低温回路还包括用于使冷却液循 环流动的泵，该泵一般为电动的；用于将冷却液从管道的一处引向另一处的管道；外部空 气/冷却液热交换器，用于通过冷却液为车辆散热。上述混合动力车辆还包括高电压牵引电池，用于当内燃机组(GMP)不运行时驱动 汽车。高电压牵引电池容易发热，同样需要冷却装置。该冷却可采用凉空气的方式，例如从 乘客舱、行李箱内或车辆外部抽取凉空气；与上述电池接触而被加热的热空气则被排放到 车辆外。高电压牵引电池还可以装备有第三个特别低温冷却液回路，在该回路中的液体在 经过电池后通过被空气流穿过的交换器冷却。被加热后的空气随后被排放到车辆外。—般来说，不同的冷却回路是独立的，因为各个回路需要不同的温度范围。为了 保证电池的使用寿命及其运行的安全性，所述电池不能承受超过大约40°C至50°C的温度。 对于通过低温冷却回路进行冷却的其它电气部件的建议最大温度值一般为60°C至90°C。 因此，上述部件无法承受高温冷却回路中内燃机生成的高温，这种高温可以达到120°C至 180。。。这样，通过电发动机驱动、必要时配合使用内燃机的混合动力车辆，低温冷却回路 中的电牵引系统的部件和牵引电池散发的热量被排放到外部空气中。已知某些混合动力车辆可以通过公共的或居家的插座对电池进行充电。在充电过 程中，电池和充电器会变热。在长达数小时的整个充电过程中，散发的热量同样被排放到外 部空气中。由于可以通过外部途径进行充电，目前混合动力车辆的内燃机越来越少被诱发使 用，与此同时，在燃料消耗和污染物排放方面带来的好处日益增多。当内燃机处于冷却状态或者温度升高阶段和低负荷状态下时，内燃机不仅功率最 低，而且内部摩擦最大。此外，在环境温度低于(TC至5°C时，内燃机更加难以起动。事实上， 这一温度范围使燃烧室内难以达到足够的压缩比，并且阻力矩也妨碍了内燃机的起动。为了促进内燃机起动，已知的方法是将预先加热激活的火花塞维持在一定温度水 平下直至所述发动机第一次起动。而随后在纯电动模式下行驶超过几十分钟后，会给预加 热火花塞和电续航时间的耐久性同时带来不可忽视的影响。如果内燃机没有达到某个最低 的温度值，内燃机甚至无法再次停止工作，该最小温度值用于保证下一次的再起动，以及在 污染物排放和燃料消耗方面的影响。此外，内燃机各种不同的减少污染的方式(例如催化剂)均需要某个特定的温度 才能奏效。因此，当内燃机处于冷却状态时，污染和燃料消耗尤其严重。与热的内燃机相比， 其燃烧噪音和振动状态的表现都大大降低。当外部环境温度低时，例如低于10°C时，乘客的热舒适性同样需要考虑。传统的方 式是通过高温回路传输的热量、经过暖风机对乘客舱进行加热。当内燃机处于停止或微弱 诱发状态下时，这种加热方式效率低下。此外，还会发生低温回路中的液体温度高于高温回 路中的液体温度的情况，尤其是当车辆使用电动模式时。为了补救这种情况并满足取暖舒适性的要求，采用了许多传统的解决方法即起 动内燃机而不使用混合动力系统。此外，可以采用一些驾驶策略来操纵发动机以便加速输 送到暖风机的冷却液温度的上升，同时降低燃烧程度、内燃机的消耗以及污染排放；或者采 用外部加热装置，例如电阻器，无需发动内燃机就可以运行。这些方法的结果是减少了车辆 的自主操控性。另外，德国专利DE19730678描述了一种用于混合动力车辆的冷却设备，其可以使 用电气部件散发的热量来加热车辆内部。然而，当所述车辆的内部无需加热时，热量会通过低温冷却回路排放到外部空气 中。与此同时，为了产生热量并经由另一个回路将上述热量导入内燃机内部，电能或燃油则 被消耗了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过优化混合动力车辆的热管理来解决上述问题。事实上，本专利技术的目标是一种车辆的冷却设备，所述车辆包括热牵引系统和电牵 引系统，所述设备包括第一冷却液回路，所述第一冷却液回路将热牵引系统的内燃机连接 至第一热交换器；第二冷却液回路，所述第二冷却液回路将电牵引系统的部件连接至第二 热交换器；所述设备的特征在于，第一回路和第二回路包括定向装置，所述定向装置适于隔 离第一热交换器和第二热交换器并将电牵引系统的部件连接至内燃机。这样，当内燃机处于停止状态或温度升高阶段时，电牵引系统的部件散发的热量 有利于所述温度升高，使内燃机更快地达到最理想的运行状态。回路的定向装置为例如三通阀，其位置由所述设备的调节装置来设定。根据本专利技术的一种优选方式，第一回路和第二回路还包括定向装置，所述定向装 置适于隔离内燃机和第二热交换器并将电牵引系统的部件连接至第一交换器，所述第一交 换器为空气/冷却液热交换器，其能够抽取车辆辆外部的空气并将其引入所述车辆内部。通过这种方式，尤其是当内燃机处于停止状态时，电牵引系统的部件散发的热量 可以用于确保车辆乘客舱内部的热舒适性，并且改善所述车辆的能量平衡。根据本专利技术的一种优选方式，所述设备还包括用于电池的第三冷却回路，所述回路包括适于将从电池中抽取的热量的全部或一部分引入车辆内部的定向装置。这样，电池散发的热量同样可以用于确保车辆乘客舱内部的热舒适性。此外，本专利技术还涉及对前述设备的调节方法，使得当所述内燃机处于停止状态或 温度升高阶段时，第一热交换器和第二热交换器被隔离开，并且电牵引系统的部件仅被连 接至所述内燃机。在相反的情况下，内燃机可以受益于高温冷却回路，正如在现有技术中已 知的。同样，根据本专利技术的一种优选方式，所述方法使得当所述内燃机处于停止状态或 温度升高阶段时，内燃机和第二热交换器被隔离开，并且电牵引系统的部件仅被连接至第 一热交换器。将电牵引系统的热量转移至内燃机或者是乘客舱取决于例如所述乘客舱的取 暖需要。本专利技术的目的还涉及设有实施该方法装置的例如上文所描述的设备。本专利技术的目的还涉及装备有上文所描述的设备的车辆，尤其是混合动力车辆。附图说明结合以下描述并参考相应的附图可以更好的理解本专利技术。以下附图为指示性的并 且不对本专利技术有任何限制作用。附图如下-图1:根据本专利技术的一种实施方式的车辆冷却设备的第一构造；-图2:图1中所示设备的第二构造；-图3:图1和图2中所示设备的第三构造；-图4:图1、图2和图3中所示设备的调节装置的示意图。具体实施方式图1显示了根据本专利技术的一种实施方式的混合动力车辆的牵引系统的冷却设备。 所述设备11装备在未示出的车辆上。该设备包括高温(HT)冷却回路12，冷却液在所述高 温冷却回路中循环流动。所述冷却液例如为混合了添加剂的水，该添加剂例如为乙二醇。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.07 FR 10555061.一种车辆的冷却设备(11)，所述车辆包括热牵引系统和电牵引系统， 所述设备包括 -第一冷却液回路(12)，所述第一冷却液回路将热牵引系统的内燃机(13)连接至第一热交换器(14)， -第二冷却液回路(17)，所述第二冷却液回路将电牵引系统的部件(18、19、20、21)连接至第二热交换器(22)， 所述设备的特征在于，第一回路和第二回路包括定向装置(27、28、30)，所述定向装置适于隔离第一热交换器和第二热交换器并将电牵引系统的部件连接至内燃机，并且当内燃机处于停止状态或温度升高阶段时，内燃机和第二热交换器被隔离开，电牵引系统的部件仅被连接至第一热交换器。2.根据权利要求1所述的设备，其中，第一和第二回路包括定向装置(27、28、30)，所述定向装置适于隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·勒菲弗，
申请(专利权)人：标致·雪铁龙汽车公司，
类型：
国别省市：