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控制系統(tǒng)及其控制方法和機(jī)動(dòng)車輛的制作方法

文檔序號(hào):3824236閱讀:124來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:控制系統(tǒng)及其控制方法和機(jī)動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)及其控制方法和機(jī)動(dòng)車輛。更具體而言,本 發(fā)明涉及冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng),該冷卻系統(tǒng)的控制方法,和其 上安裝有多個(gè)不同發(fā)熱體的機(jī)動(dòng)車輛。
背景技術(shù)
一種提出的冷卻系統(tǒng)包括冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路,通過(guò)提供外界空 氣來(lái)冷卻冷卻回路的散熱器,經(jīng)由離合器與風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相連并將外界 空氣供送給散熱器的冷卻風(fēng)扇,和檢測(cè)冷卻回路中的溫度的熱敏電阻。在 這種提出的冷卻系統(tǒng)中,冷卻風(fēng)扇響應(yīng)從熱敏電阻輸入的檢測(cè)信號(hào)被驅(qū)動(dòng) (參見(jiàn),例如,日本專利待審公開公報(bào)No.6-207513)。這種現(xiàn)有技術(shù)的冷 卻系統(tǒng)響應(yīng)于任何異常,例如短路或斷路、熱敏電阻中的上升,經(jīng)由離合 器連接冷卻風(fēng)扇和電動(dòng)機(jī),來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇。這樣就提高了冷卻回路的冷 卻效率并防止了發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度升高到異常值。
然而,當(dāng)在熱敏電阻中發(fā)生任何異常時(shí),該現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)不能 控制冷卻風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)程度。因此,響應(yīng)于熱敏電阻中異常的發(fā)生而#>驅(qū)動(dòng) 的冷卻風(fēng)扇可能僅為散熱器提供不足的外界空氣。這種外界空氣的供給不 足可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不充分的故障,并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度升高到異常高 值。該現(xiàn)有技術(shù)不能處理在冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體(例如發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)) 的冷卻系統(tǒng)中用于控制風(fēng)扇的控制器中發(fā)生的控制信號(hào)異常。這種控制信 號(hào)中發(fā)生的異??赡軐?dǎo)致冷卻風(fēng)扇的不適當(dāng)控制,并導(dǎo)致在某些發(fā)熱體中 溫度升高到異常高值。理想的是,在冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng)中以 適當(dāng)?shù)睦鋮s效率驅(qū)動(dòng)和控制冷卻風(fēng)扇。然而,現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)未考慮到控制的冷卻效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的控制方法和機(jī)動(dòng)車輛的目的是 防止即使是在控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的情況下在多個(gè)發(fā)熱體的任何一個(gè) 中的溫度升高到異常高值,所述控制信號(hào)被輸入以控制外界空氣供給調(diào)節(jié) 模塊,該模塊調(diào)節(jié)用于冷卻至少一個(gè)熱交換媒體(介質(zhì))以便冷卻多個(gè)發(fā) 熱體的外界空氣供給。本發(fā)明的冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng),以及冷
動(dòng)和控制冷卻風(fēng)扇。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)的控制方法和機(jī)動(dòng)車輛具有下文所述的 構(gòu)造,以便達(dá)到至少上述的部分目的和其它相關(guān)目的。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)是一種冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng),所述冷卻
系統(tǒng)包括采用同 一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái)冷卻所述多個(gè)不 同發(fā)熱體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè)冷卻回路的所述 同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的熱交換模塊(單元);調(diào)節(jié) 由所述熱交換模塊用來(lái)冷卻所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒 體的外界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;和控制模塊,該控制模塊 在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制所述 外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)中發(fā)生 任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊以增加外 界空氣的供給。
號(hào),驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的 控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)下,驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供給調(diào)節(jié)模 塊以增加外界空氣的供給。這種方案提高了異常狀態(tài)下的冷卻效率,從而 有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體的任何一個(gè)中的溫度升高到異常高值。所 述多個(gè)不同發(fā)熱體可以包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和逆變器中的至少一個(gè)。熱交換媒體的典型例子包括冷卻水和空氣。在冷卻房間內(nèi)部的空氣調(diào) 節(jié)系統(tǒng)中,將被冷卻的房間的內(nèi)部是一個(gè)發(fā)熱體,所使用的冷卻劑是熱交 換媒體。
在本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)中,優(yōu)選的是,所述控制才莫塊驅(qū)動(dòng)和控制所述外 界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊 的最大供給量供給外界空氣。這種方案將冷卻效率提高到外界空氣供給調(diào) 節(jié)模塊的最大容量,從而更有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體中的任何一個(gè) 中的溫度升高到異常高值。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述冷卻系統(tǒng)可進(jìn)一步包括分別測(cè) 量使用在所述多個(gè)冷卻回路中的所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交 換媒體的溫度的溫度測(cè)量單元,其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信 號(hào)可以是基于由所述溫度測(cè)量單元測(cè)量的溫度。此外,所述冷卻系統(tǒng)可以 包括分別檢測(cè)所述多個(gè)不同發(fā)熱體的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)檢測(cè)單元,其 中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)可以M于由所述工作狀態(tài)檢測(cè) 單元檢測(cè)的工作狀態(tài)。
另外,在本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)中,所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊可包括冷 卻風(fēng)扇,所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體可包括水和冷卻 劑中的至少一種,且所述熱交換模塊可包括散熱器。
所述機(jī)動(dòng)車輛包括采用同一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái)冷卻所 述多個(gè)不同發(fā)熱體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè)冷卻回 路的所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的熱交換模塊;調(diào)節(jié) 由所述熱交換模塊用來(lái)冷卻所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒 體的外界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;和控制模塊,該控制模塊 在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制所述 外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)中發(fā)生 任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊以增加外 界空氣的供給。本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛在正常狀態(tài)下響應(yīng)于從多個(gè)冷卻回路輸入的控制信 號(hào),驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的 控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)下,驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供給調(diào)節(jié)模 塊以增加外界空氣的供給。這種方案提高了異常狀態(tài)下的冷卻效率,從而 有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體的任何一個(gè)中的溫度升高到異常高值。所 述多個(gè)不同發(fā)熱體可以包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和逆變器中的至少一 個(gè)。熱交換媒體的典型例子包括冷卻水和空氣。在冷卻乘客車廂內(nèi)部的空 氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,將被冷卻的*41車廂的內(nèi)部是一個(gè)發(fā)熱體,所使用的冷卻 劑是熱交換媒體。
在本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛中,優(yōu)選的是,所述控制模塊驅(qū)動(dòng)和控制所述外 界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊 的最大供給量供給外界空氣。這種方案將冷卻效率提高到外界空氣供給調(diào) 節(jié)模塊的最大容量,從而更有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體中的任何一個(gè) 中的溫度升高到異常高值。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述機(jī)動(dòng)車輛可進(jìn)一步包括分別測(cè) 量使用在所述多個(gè)冷卻回路中的所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交 換媒體的溫度的溫度測(cè)量單元,其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信 號(hào)可以是基于由所述溫度測(cè)量單元測(cè)量的溫度。此外,所述機(jī)動(dòng)車輛可以 包括分別檢測(cè)所述多個(gè)不同發(fā)熱體的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)檢測(cè)單元,其 中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)可以是基于由所述工作狀態(tài)檢測(cè) 單元檢測(cè)的工作狀態(tài)。
另外,在本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車輛中,所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊可包括冷 卻風(fēng)扇,所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體可包括水和冷卻 劑中的至少一種,且所述熱交換模塊可包括散熱器。
方法,所述冷卻系統(tǒng)包括采用同一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái) 冷卻所述多個(gè)不同發(fā)熱體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè) 冷卻回路的所述同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的熱交換模塊;和調(diào)節(jié)由所述熱交換模塊用來(lái)冷卻所述同 一熱交換々某體或所述多種不 同熱交換媒體的外界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;所述控制方法 包括以下步驟在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)來(lái) 驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的 控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào) 節(jié)模塊以增加外界空氣的供給。
的控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回 路輸入的控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)下,驅(qū)動(dòng)和控制外界空氣供 給調(diào)節(jié)模塊以增加外界空氣的供給。這種方案提高了異常狀態(tài)下的冷卻效 率,從而有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體的任何一個(gè)中的溫度升高到異常高值。
塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊的最大供給量供給 外界空氣。這種方案將冷卻效率提高到外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊的最大量, 從而更有效地防止了在多個(gè)不同發(fā)熱體中的任何一個(gè)中的溫度升高到異常 高值。


圖1示意性顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的混合動(dòng)力車20的構(gòu)造; 圖2為流程圖,顯示了由該實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24執(zhí)行的冷卻風(fēng) 扇驅(qū)動(dòng)控制例程。
具體實(shí)施例方式
作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例在下文說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。圖l示意性 顯示了裝有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的冷卻系統(tǒng)的混合動(dòng)力車20的構(gòu)造。該 實(shí)施例的混合動(dòng)力車20包括利用循環(huán)冷卻水流冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)22的發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻回路100,利用循環(huán)冷卻水流冷卻電動(dòng)機(jī)MG1和MG2的電動(dòng)機(jī)冷卻回路110,利用循環(huán)冷卻劑流調(diào)節(jié)混合動(dòng)力車的乘客車廂(客廂)中的空 氣的空調(diào)系統(tǒng)120,冷卻流過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路110的循環(huán)冷卻水流、流過(guò) 電動(dòng)機(jī)冷卻回路110的循環(huán)冷卻水流和流過(guò)空調(diào)系統(tǒng)120的循環(huán)冷卻劑流 的冷卻風(fēng)扇130,以及控制發(fā)動(dòng)機(jī)22和冷卻風(fēng)扇130的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單 元(下文稱為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU) 24。本實(shí)施例的混合動(dòng)力車20進(jìn)一步包括 具有與發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸相連的行星架的行星齒輪機(jī)構(gòu)30,與行星齒輪機(jī) 構(gòu)30的恒星齒輪相連且能夠產(chǎn)生電力的電動(dòng)機(jī)MG1,安裝在齒圏軸上或 安裝在與行星齒輪才幾構(gòu)30的齒圏相連的驅(qū)動(dòng)軸上的減速器35,和與減速 器35相連的電動(dòng)機(jī)MG2。
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路100構(gòu)造成為包括冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水的流動(dòng)路徑 的循環(huán)流動(dòng)通路,且具有使用外界空氣冷卻所述冷卻水流的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散 熱器IOI,和循環(huán)所述冷卻水流的冷卻水泵102。由所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散熱器 101冷卻的冷卻水流循環(huán)流過(guò)循環(huán)流動(dòng)通道,以^更冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)22。冷卻水 溫度傳感器23f位于用于發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水流動(dòng)路徑的下游。所測(cè)量的冷 卻水溫度從冷卻水溫度傳感器23f輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(發(fā)動(dòng)機(jī) ECU) 24。該發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24根據(jù)從冷卻水溫度傳感器23f輸入的所測(cè)量的 冷卻水溫度,將冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fe設(shè)定為高值(Hi)、中間值 (M)、低值(Lo)和完全停止(S)其中之一,同時(shí)驅(qū)動(dòng)和控制冷卻風(fēng) 扇130。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24還從發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行和發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行控制(包 括燃料噴射控制和點(diǎn)火控制)所需的各傳感器接收信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24 與混合電子控制單元(下文稱為混合ECU )70建立通信,以便從混合ECU70 接收用于驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇130和用于運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22所需的數(shù)據(jù),并將有關(guān)發(fā) 動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)條件的數(shù)據(jù)發(fā)送給混合ECU70。
電動(dòng)機(jī)冷卻回路110構(gòu)造成為包括冷卻用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MG1的逆變 器41,用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MG2的逆變器42,電動(dòng)機(jī)MG1和電動(dòng)機(jī)MG2 的冷卻水的流動(dòng)路徑的循環(huán)流動(dòng)通路,且具有利用外界空氣冷卻該冷卻水 流的電動(dòng)機(jī)冷卻散熱器lll,和使冷卻水流循環(huán)的冷卻水泵112。由電動(dòng)機(jī) 冷卻散熱器111冷卻的冷卻水流循環(huán)流過(guò)循環(huán)流動(dòng)通路,以冷卻逆變器41、冷卻水溫度傳感器43位于用于逆變器41的冷 卻水流動(dòng)路徑的上游。所測(cè)量的冷卻7JC溫度從冷卻水溫度傳感器43輸入到 電動(dòng)機(jī)電子控制單元(下文稱為電動(dòng)機(jī)ECU) 40。該電動(dòng)機(jī)ECU40根據(jù) 從冷卻水溫度傳感器43輸入的所測(cè)量的冷卻水溫度,將冷卻風(fēng)扇130的驅(qū) 動(dòng)要求Fm設(shè)定為高值(Hi)、中間值(M)、低值(Lo)和完全停止(S) 其中之一。電動(dòng)機(jī)ECU40與混合ECU70建立通信,以便將驅(qū)動(dòng)要求Fm 的設(shè)定發(fā)送給混合ECU70。電動(dòng)機(jī)ECU40還驅(qū)動(dòng)和控制電動(dòng)機(jī)MG1和 MG2,并管理電池的狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)ECU40根據(jù)要求,將有關(guān)電動(dòng)機(jī)MG1 和MG2的驅(qū)動(dòng)條件的數(shù)據(jù)和表示電池的充電狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送給混合 EC謂。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120構(gòu)造成為冷卻劑的循環(huán)流動(dòng)通路,且具有將冷卻劑 壓縮為高溫高壓氣體的壓縮機(jī)121,利用外界空氣將壓縮的冷卻劑冷卻為 高溫高壓液體的冷凝器122,將冷卻的冷卻劑突然膨脹為低溫低壓霧的膨 脹閥123,和通過(guò)低溫低壓冷卻劑霧與乘客車廂中的空氣之間的熱交換將 冷卻劑蒸發(fā)為低溫低壓氣體的蒸發(fā)器124。所述空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120在空氣 調(diào)節(jié)系統(tǒng)電子控制單元(下文稱為空調(diào)器ECU) 80的管理之下??照{(diào)器 ECU80根據(jù)由安裝在蒸發(fā)器124上的冷卻劑溫度傳感器(未示出)測(cè)量到 的冷卻劑溫度驅(qū)動(dòng)和控制壓縮機(jī)121??照{(diào)器ECU80根據(jù)從安裝在蒸發(fā)器 124上的冷卻劑溫度傳感器輸入的所測(cè)量到的冷卻劑溫度,將冷卻風(fēng)扇130 的驅(qū)動(dòng)要求Fa設(shè)定為高值(Hi)、中間值(M)、低值(Lo)和完全停 止(S )其中之一選4Hi。空調(diào)器ECU80與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24和混合ECU70 建立通信,以便將驅(qū)動(dòng)要求Fa的設(shè)定發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24,并將有關(guān)空 氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的運(yùn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送給混合ECU70。
冷卻風(fēng)扇130是由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)131的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的電風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇130 工作以便調(diào)節(jié)外界空氣的流速(流率),用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散熱器101 中的冷卻水流,另外還調(diào)節(jié)外界空氣的流速,用于冷卻電動(dòng)機(jī)冷卻散熱器 111中的冷卻水流和冷凝器122中的冷卻劑流。
在如上所述構(gòu)造的實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)中,冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F*,響應(yīng)于基于從冷卻水溫度傳感器23f測(cè)量的冷卻水 溫度Tw的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fe,響應(yīng)于從電動(dòng)機(jī)ECU40經(jīng)由混 合ECU70發(fā)送的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fm,以及響應(yīng)于從空調(diào)器 ECU80發(fā)送的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fa來(lái)確定。冷卻風(fēng)扇130 ,皮驅(qū)動(dòng) 和控制,以便達(dá)到確定的驅(qū)動(dòng)值F氣從冷卻風(fēng)扇130供給到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散 熱器IOI、電動(dòng)機(jī)冷卻散熱器lll、和冷凝器122的外界空氣的流速受到調(diào) 節(jié),以便冷卻流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路100的循環(huán)冷卻水流,流經(jīng)電動(dòng)機(jī)冷卻 回路110的循環(huán)冷卻水流,和流經(jīng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的循環(huán)冷卻劑流。發(fā) 動(dòng)機(jī)22、逆變器41和42、電動(dòng)機(jī)MG1和MG2,和乘客車廂利用冷卻的 冷卻水流和冷卻的冷卻劑流來(lái)冷卻。
本說(shuō)明書與具有上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)的運(yùn) 行有關(guān)。圖2為流程圖,顯示了由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24執(zhí)行的冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控 制例程。該驅(qū)動(dòng)控制例程以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔(例如,每8 msec)重復(fù)執(zhí)行。
在冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制例程中,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24首先輸入基于從冷卻水 溫度傳感器23f測(cè)量的冷卻水溫度的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fe,從電動(dòng) 機(jī)ECU40發(fā)送來(lái)的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fm,從空調(diào)器ECU80發(fā)送 來(lái)的冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fa,以及用于控制的其它必需數(shù)據(jù)(步驟 S100)。然后,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24確定在步驟S100中輸入的數(shù)據(jù)是否具有任 何異常(步驟S110)。這里所采用的用于異常檢測(cè)的技術(shù)對(duì)在步驟S100 輸入的每個(gè)數(shù)據(jù)加上異常檢測(cè)位,該異常檢測(cè)位響應(yīng)于任何異常的發(fā)生而 求逆。異常檢測(cè)位的求逆或不求逆確定了任何異常的發(fā)生或不發(fā)生。
的數(shù)據(jù)全部正常,且通常運(yùn)行將不導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1和MG2、 逆變器41和42以及乘客車廂中的溫度升高到異常高值。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24 據(jù)此將冷卻風(fēng)扇130的驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm和Fa中的最大值設(shè)定為冷卻風(fēng) 扇的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F* (步驟S130)。在一個(gè)例子中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm 和Fa被分別設(shè)定為高值(Hi)、中間值(M)和中間值(M)時(shí),高值(Hi) ^皮i殳定為實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F、在另一個(gè)例子中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm和Fa被分別設(shè)定為低值(Lo)、中間值(M)和中間值(M)時(shí),中間值(M) 被設(shè)定為實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F^在設(shè)定實(shí)際驅(qū)動(dòng)值Fw之后,風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)131被 控制以便以預(yù)定驅(qū)動(dòng)值F1區(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇130 (步驟S140)。然后冷卻風(fēng)扇 驅(qū)動(dòng)控制例程終止。在正常狀態(tài)中,冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F々響應(yīng)于 基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路100中的冷卻水溫度的驅(qū)動(dòng)要求Fe、基于電動(dòng)機(jī)冷卻 回路110中的冷卻水溫度的驅(qū)動(dòng)要求Fm、和基于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120中的 冷卻劑溫度的驅(qū)動(dòng)要求Fa而被確定。這種調(diào)節(jié)使得流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路 100的循環(huán)冷卻水流、流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路110的循環(huán)冷卻水流、和流經(jīng) 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的循環(huán)冷卻劑流能夠被充分地冷卻。根據(jù)驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm和Fa確動(dòng)冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F*有效地防止了風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)130 不經(jīng)濟(jì)地消耗電能來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇130。
另一方面,在步驟S110的輸入數(shù)據(jù)中檢測(cè)到任何異常的情況下,基于 步驟S100的輸入數(shù)據(jù)確定冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F+可能導(dǎo)致在發(fā)動(dòng) 機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1和MG2、逆變器41和42和乘客車廂中的溫度升高到 異常高值。因此將冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F力設(shè)定為高值(Hi),以確 保以冷卻風(fēng)扇130的最大供給量供給外界空氣(步驟S130)。驅(qū)動(dòng)控制例 程控制風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)131,以所確定的驅(qū)動(dòng)值Fl區(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇130 (步驟 S140),然后終止。在步驟S100的輸入數(shù)據(jù)中檢測(cè)到任何異常的情況下, 冷卻風(fēng)扇130的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F^皮設(shè)定為最大值或高值(Hi),以使z使流經(jīng) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路100的循環(huán)冷卻水流、流經(jīng)電動(dòng)機(jī)冷卻回路110的循環(huán)冷 卻水流、和流經(jīng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的循環(huán)冷卻劑流的冷卻效率最大^f匕。這 種方案有效地防止了發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1和MG2、逆變器41和42、 和由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的乘客車廂中任何一個(gè)的溫度升高到 異常高值。
如上所述,在用于控制冷卻風(fēng)扇130的輸入數(shù)據(jù)中檢測(cè)到任何異常的 情況下,本實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制冷卻風(fēng)扇130, 以最大供給量將外界空氣供給到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散熱器101、電動(dòng)機(jī)冷卻散熱 器111和冷凝器122。這種方案有效地防止了在發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1和MG2、逆變器41和42,和由空調(diào)系統(tǒng)120進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的乘客車廂的 任何一個(gè)中的溫度升高到異常高值。另一方面,在用于控制冷卻風(fēng)扇130 的輸入數(shù)據(jù)中未檢測(cè)到任何異常的情況下,冷卻風(fēng)扇130根據(jù)輸入數(shù)據(jù)被 驅(qū)動(dòng)。
在用于控制冷卻風(fēng)扇130的輸入數(shù)據(jù)中檢測(cè)到任何異常的情況下,本 實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制冷卻風(fēng)扇130,以其最大供 給量供給外界空氣。只要冷卻風(fēng)扇130提供足夠量的外界空氣,冷卻風(fēng)扇 130就可以被驅(qū)動(dòng)和控制而以小于其最大供給量的量供給外界空氣。
在本實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)中,驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm和Fa 分別根據(jù)循環(huán)流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路100的冷卻水的測(cè)量溫度、循環(huán)流經(jīng)電 動(dòng)機(jī)冷卻回路110的冷卻水的測(cè)量溫度、循環(huán)流經(jīng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的冷 卻劑的測(cè)量溫度來(lái)i殳定。驅(qū)動(dòng)要求Fe、 Fm和Fa可以才艮據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電 動(dòng)機(jī)MG1和MG2、和乘客車廂的冷卻狀態(tài)中任何一個(gè)來(lái)設(shè)定,例如,根 據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)120的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)設(shè)定。
在本實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)中,流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水 的循環(huán)流動(dòng)通路與流經(jīng)電動(dòng)才幾MG1、 MG2和逆變器41、 42的冷卻;^K的循 環(huán)流動(dòng)通路相分離。在一種變型的結(jié)構(gòu)中,可以僅提供一個(gè)冷卻水的循環(huán) 流動(dòng)通路,來(lái)冷卻所有逆變器41、 42,電動(dòng)機(jī)MG1、 MG2和發(fā)動(dòng)機(jī)22。
本實(shí)施例的混合動(dòng)力車20的冷卻系統(tǒng)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)22、電動(dòng)機(jī)MG1 和MG2、逆變器41和42、和乘客車廂。冷卻系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成冷卻被安 裝在混合動(dòng)力車20上的任何其它發(fā)熱體。
上述實(shí)施例與安裝在混合動(dòng)力車20上的冷卻系統(tǒng)有關(guān)。本發(fā)明的技術(shù) 可應(yīng)用于用以冷卻多個(gè)發(fā)熱體的任何冷卻系統(tǒng)。例如,根據(jù)本發(fā)明的冷卻 系統(tǒng)可以用于各種結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力車、由利用來(lái)自燃料電池的電力致動(dòng)的 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車,包括火車、飛行器的多種運(yùn)輸設(shè)備,以 及安裝在房屋和工廠中的發(fā)電系統(tǒng)。
上文所討論的實(shí)施例在各個(gè)方面都是用作示范性的而非限制性的。在 不背離本發(fā)明的主要特征的范圍或精神的情況下,可以進(jìn)行多種改變、變化和變更。在權(quán)利要求的等同限定的所有含意和范圍內(nèi)的改變均被包含在 其中。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的原理可應(yīng)用于冷卻系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)車輛制造業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)包括采用同一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái)冷卻所述多個(gè)不同發(fā)熱體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè)冷卻回路的所述同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的熱交換模塊;調(diào)節(jié)由所述熱交換模塊用來(lái)冷卻所述同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的外界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;和控制模塊,該控制模塊在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊以增加外界空氣的供給。
2. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述控制模塊驅(qū)動(dòng)和 控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述外界空氣供 給調(diào)節(jié)模塊的最大供給量供給外界空氣。
3. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括分別測(cè)量使用在所述多個(gè)冷卻回路中的所述同 一熱交換媒體或所述多 種不同熱交換媒體的溫度的溫度測(cè)量單元,其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)基于由所述溫度測(cè)量單元 測(cè)量的溫度。
4. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括 分別檢測(cè)所述多個(gè)不同發(fā)熱體的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)檢測(cè)單元, 其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)基于由所述工作狀態(tài)檢測(cè)單元檢測(cè)的工作狀態(tài)。
5. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述外界空氣供給調(diào) 節(jié)模塊包括冷卻風(fēng)扇。
6. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體包括水和冷卻劑中的至少 一種。
7. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述熱交換模塊包括 散熱器。
8. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述多個(gè)不同發(fā)熱體 包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和逆變器中至少之一。
9. 如權(quán)利要求l所述的冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括 控制所述多個(gè)不同發(fā)熱體中至少 一個(gè)的發(fā)熱體控制單元,其中,在向所述發(fā)熱體控制單元傳輸數(shù)據(jù)和從所述發(fā)熱體控制單元傳 輸數(shù)據(jù)發(fā)生故障的情況下,或者在與所述發(fā)熱體控制單元通信故障的情況 下,所述控制模塊檢測(cè)出異常狀態(tài)。
10. 安裝有多個(gè)不同發(fā)熱體的機(jī)動(dòng)車輛,所述機(jī)動(dòng)車輛包括采用同一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái)冷卻所述多個(gè)不同發(fā)熱 體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè)冷卻回路的所述同 一熱交換媒體或所述 多種不同熱交換媒體的熱交換模塊;調(diào)節(jié)由所述熱交換模塊用來(lái)冷卻所述同 一熱交換媒體或所述多種不同 熱交換媒體的外界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;和控制模塊,該控制模塊在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的 控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)才莫塊,而在從所述多個(gè)冷卻 回路輸入的控制信號(hào)中發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界 空氣供給調(diào)節(jié)模塊以增加外界空氣的供給。
11. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,所述控制模塊驅(qū) 動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述外界空 氣供給調(diào)節(jié)模塊的最大供給量供給外界空氣。
12. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,所述機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)一步包括 分別測(cè)量使用在所述多個(gè)冷卻回路中的所述同一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的溫度的溫度測(cè)量單元,其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)基于由所述溫度測(cè)量單元測(cè)量的溫度。
13. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,所述機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)一步包括 分別檢測(cè)所述多個(gè)不同發(fā)熱體的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)檢測(cè)單元, 其中,從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)基于由所述工作狀態(tài)檢測(cè)單元檢測(cè)的工作狀態(tài)。
14. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,所述外界空氣供 給調(diào)節(jié)模塊包括冷卻風(fēng)扇,所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體包括水和冷卻劑中 的至少一種,所述熱交換模塊包括散熱器。
15. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,其特征在于,所述多個(gè)不同發(fā) 熱體包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和逆變器中至少之一。
16. 如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛,所述機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)一步包括 控制所述多個(gè)不同發(fā)熱體中至少 一個(gè)的發(fā)熱體控制單元,其中,在向所述發(fā)熱體控制單元傳輸數(shù)據(jù)和從所述發(fā)熱體控制單元傳 輸數(shù)據(jù)發(fā)生故障的情況下,或者在與所述發(fā)熱體控制單元通信故障的情況 下,所述控制模塊檢測(cè)出異常狀態(tài)。
17. —種冷卻多個(gè)不同發(fā)熱體的冷卻系統(tǒng)的控制方法,所述冷卻系 統(tǒng)包括采用同 一熱交換媒體或多種不同熱交換媒體來(lái)冷卻所述多個(gè)不同 發(fā)熱體的多個(gè)冷卻回路;采用外部氣體來(lái)冷卻所述多個(gè)冷卻回路的所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的熱交換模塊;和調(diào)節(jié)由所述熱 交換模塊用來(lái)冷卻所述同 一熱交換媒體或所述多種不同熱交換媒體的外 界空氣的供給的外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊;所述控制方法包括以下步驟在正常狀態(tài)下響應(yīng)從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制 所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,而在從所述多個(gè)冷卻回路輸入的控制信號(hào)中 發(fā)生任何異常的異常狀態(tài)中,驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊以增 加外界空氣的供給。
18. 如權(quán)利要求15所述的冷卻系統(tǒng)的控制方法,所述控制方法包括以下步驟驅(qū)動(dòng)和控制所述外界空氣供給調(diào)節(jié)模塊,以在所述異常狀態(tài)中以所述 外界空氣供給調(diào)節(jié)才莫塊的最大供給量供給外界空氣。
全文摘要
本發(fā)明的技術(shù)確定用于驅(qū)動(dòng)和控制冷卻風(fēng)扇的輸入數(shù)據(jù)是否有任何異常(步驟S100和S110),在檢測(cè)到任何異常(步驟S130)的情況下,將冷卻風(fēng)扇的實(shí)際驅(qū)動(dòng)值F<sup>*</sup>設(shè)定為高值(Hi),并以設(shè)定的驅(qū)動(dòng)值F<sup>*</sup>控制風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇(步驟S140)。這種方案有效地防止了即使在輸入數(shù)據(jù)中發(fā)生任何異常的情況下,任何發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的溫度升高到異常高值。
文檔編號(hào)B60H1/32GK101652544SQ20058001081
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者一本和宏, 原田修, 安藤大吾, 安藤郁男, 小林幸男, 山口勝?gòu)? 戶祭衛(wèi), 西垣隆弘, 長(zhǎng)谷川景子 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
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