混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)水泵、節(jié)溫器、三通閥B入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路；所述電加熱小循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由PTC水泵、三通閥A入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路。本發(fā)明加熱管理系統(tǒng)在于混合動(dòng)力模式下(發(fā)動(dòng)機(jī)工作)，利用從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的高溫冷卻水經(jīng)過(guò)過(guò)水PTC加熱器對(duì)乘員艙進(jìn)行加熱，從而達(dá)到乘員制暖的需求外還可以實(shí)現(xiàn)除霜除霧的功能，降低了能耗，延長(zhǎng)了純電動(dòng)模式下的續(xù)駛里程，提高了整車的經(jīng)濟(jì)性，更加體現(xiàn)了混合動(dòng)力車的環(huán)保特性。
【專利說(shuō)明】混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域，尤其涉及混合動(dòng)力汽車的加熱管理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展和當(dāng)今世界環(huán)境、能源兩大難題的日益突出，插電式混合動(dòng)力汽車以優(yōu)越的環(huán)保特性，成為汽車行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，但是插電式混合動(dòng)力汽車既有傳動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式，又有純電動(dòng)工作模式，在這種模式工作下，只有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛工作。傳統(tǒng)的乘客艙制暖和除霜除霧功能不能滿足，需要增加一套PTC電加熱器實(shí)現(xiàn)此功能，如果在混合動(dòng)力工作模式下，也使用此PTC電加熱器，會(huì)消耗高壓電池的能量，降低純電動(dòng)的續(xù)駛里程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種能夠降低混合動(dòng)力汽車加熱能耗的系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)水泵、節(jié)溫器、三通閥B入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路；所述電加熱小循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由PTC水泵、三通閥A入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路。
[0005]所述駕駛艙加熱單元包括附有散熱片的管路，以及向駕駛室內(nèi)鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)。
[0006]當(dāng)乘客艙啟動(dòng)制暖和加熱除霜除霧時(shí)，通過(guò)控制三通閥的通路，在純電動(dòng)工作模式下，啟動(dòng)PTC水泵使用電加熱小循環(huán)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式下，啟動(dòng)循環(huán)水泵使用發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)。
[0007]發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)的切換方法為，在駕駛員有取暖請(qǐng)求下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)工作且轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)每分鐘以上時(shí)，PTC水泵關(guān)閉，過(guò)水PTC加熱器關(guān)閉，啟動(dòng)循環(huán)水泵，三通閥B、C方向?qū)ǎ笾茻嵫h(huán)開(kāi)始；如果發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，且車輛在純電動(dòng)模式下，循環(huán)水泵關(guān)閉，啟動(dòng)PTC水泵和過(guò)水PTC加熱器，三通閥A、C方向?qū)?，小制熱循環(huán)開(kāi)始。
[0008]從電加熱小循環(huán)切換到發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)下之前，比較節(jié)溫器冷卻水出水溫度與過(guò)水PTC加熱器出水溫度，當(dāng)溫差小于設(shè)定溫度時(shí)進(jìn)行切換，若溫差大于設(shè)定溫度，則延遲切換，直至溫差小于設(shè)定溫度再進(jìn)行切換。
[0009]電加熱小循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法為，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際過(guò)水PTC加熱器實(shí)際溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器加熱功率，根據(jù)PTC加熱功率控制過(guò)水PTC加熱器加熱輸出。
[0010]發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法為，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際節(jié)溫器冷卻水出水溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的節(jié)溫器輸出流量，根據(jù)輸出流量控制節(jié)溫器的熱水流出量。
[0011]本發(fā)明加熱管理系統(tǒng)在于混合動(dòng)力模式下(發(fā)動(dòng)機(jī)工作)，利用從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的高溫冷卻水經(jīng)過(guò)過(guò)水PTC加熱器對(duì)乘員艙進(jìn)行加熱，從而達(dá)到乘員制暖的需求外還可以實(shí)現(xiàn)除霜除霧的功能，降低了能耗，延長(zhǎng)了純電動(dòng)模式下的續(xù)駛里程，提高了整車的經(jīng)濟(jì)性，更加體現(xiàn)了混合動(dòng)力車的環(huán)保特性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0013]圖1為駕駛艙制熱管理系統(tǒng)循環(huán)示意圖；
[0014]圖2為加熱大循環(huán)回路和小循環(huán)回路切換條件不意圖；
[0015]圖3為駕駛艙溫度設(shè)定控制流程圖；
[0016]上述圖中的標(biāo)記均為:1、發(fā)動(dòng)機(jī)；2、循環(huán)水泵；3、節(jié)溫器；4、PTC水泵；5、三通閥；
6、過(guò)水PTC加熱器；7、駕駛艙加熱單元。

【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的目的是提出一種插電式混合動(dòng)力汽車乘客艙室制熱管理系統(tǒng)方案，插電式混合動(dòng)力既有傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式，也有純電動(dòng)工作模式，在純電動(dòng)工作模式下，傳統(tǒng)的駕駛艙制暖和除霜除霧功能不能滿足，因此增加一套過(guò)水PTC加熱器6滿足此需求，但是在混合動(dòng)力工作模式下，繼續(xù)使用此過(guò)水PTC加熱器6進(jìn)行加熱，會(huì)消耗高壓電池的能量，降低了純電動(dòng)的續(xù)駛里程，本專利設(shè)計(jì)的加熱管理系統(tǒng)，新穎點(diǎn)在于混合動(dòng)力模式下，利用從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的高溫冷卻水經(jīng)過(guò)過(guò)水過(guò)水PTC加熱器6對(duì)乘客艙進(jìn)行加熱，從而達(dá)到乘客制暖的需求外還可以實(shí)現(xiàn)除霜除霧的功能。降低了能耗，延長(zhǎng)了純電動(dòng)模式下的續(xù)駛里程，提高了整車的經(jīng)濟(jì)性，更加體現(xiàn)了混合動(dòng)力車的環(huán)保特性。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明利用三通閥5實(shí)現(xiàn)了兩路循環(huán)，分別為發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)I的循環(huán)水泵2、節(jié)溫器
3、三通閥5B入口，三通閥5C出口、過(guò)水PTC加熱器6和駕駛艙加熱單元7構(gòu)成循環(huán)回路；電加熱小循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由PTC水泵4、三通閥5A入口，三通閥5C出口、過(guò)水PTC加熱器6和駕駛艙加熱單元7構(gòu)成循環(huán)回路。駕駛艙加熱單元7包括附有散熱片的管路，以及向駕駛室內(nèi)鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)，管路即駕駛室內(nèi)空調(diào)管路。
[0019]過(guò)水PTC加熱器是一個(gè)電加熱器，所用電取自高壓電池，它靠自身材料的特性，根據(jù)環(huán)境溫度的改變來(lái)調(diào)節(jié)自身的熱功率輸出，將加熱器的電能消耗優(yōu)化控制在最小。
[0020]如圖2所示，當(dāng)乘客艙啟動(dòng)制暖和加熱除霜除霧時(shí)，通過(guò)控制三通閥5的通路，在純電動(dòng)工作模式下，啟動(dòng)PTC水泵4使用電加熱小循環(huán)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式下，啟動(dòng)循環(huán)水泵2使用發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)。即駕駛員有取暖和除霜、除霧功能請(qǐng)求時(shí)，混合動(dòng)力控制器根據(jù)車輛工作模式，發(fā)動(dòng)機(jī)工作，或者純電動(dòng)工作模式(發(fā)動(dòng)機(jī)不工作)啟動(dòng)不同的熱循環(huán)回路。大循環(huán)則為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)回路，小循環(huán)則為電加熱過(guò)水PTC水循環(huán)回路。在大循環(huán)模式下，PTC水泵4關(guān)閉，過(guò)水PTC加熱器6關(guān)閉，水從三通閥5的B 口流入，從C 口流出。在小循環(huán)模式下，PTC水泵4開(kāi)啟，過(guò)水PTC加熱器6開(kāi)啟，水從三通閥5的A 口流入，從C口流出。
[0021]從小循環(huán)模式切換到大循環(huán)模式下之前，小循環(huán)中的熱水溫度(電動(dòng)PTC加熱)比發(fā)動(dòng)機(jī)流出的冷卻水溫度高，為了避免切換的時(shí)刻溫度跳變，必須要確保過(guò)水PTC中水溫度值不能比發(fā)動(dòng)機(jī)流出的冷卻水溫度高10攝氏度。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)的切換方法為，在駕駛員有取暖求請(qǐng)求的下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)工作且轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)每分鐘以上時(shí)，PTC水泵4關(guān)閉，過(guò)水PTC加熱器6關(guān)閉，啟動(dòng)循環(huán)水泵2，三通閥5B、C方向?qū)?，大制熱循環(huán)開(kāi)始；如果發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，且車輛在純電動(dòng)模式下，循環(huán)水泵2關(guān)閉，啟動(dòng)PTC水泵4和過(guò)水PTC加熱器6，三通閥5A、C方向?qū)ǎ≈茻嵫h(huán)開(kāi)始。
[0023]為了更好地控制駕駛艙室內(nèi)的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法如下:
[0024]電加熱小循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法:三通閥5 A、C導(dǎo)通后，延遲I秒開(kāi)啟PTC水泵4，開(kāi)始水循環(huán)，如圖3所示，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器6加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際過(guò)水PTC加熱器6實(shí)際溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器6加熱功率，根據(jù)PTC加熱功率控制過(guò)水PTC加熱器6加熱輸出。為了避免在同一溫度點(diǎn)振蕩跳變，在乘客艙內(nèi)溫度上升和下降間內(nèi)，設(shè)置不同的溫差點(diǎn)，進(jìn)行PTC功率控制。
[0025]發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法為，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際節(jié)溫器3冷卻水出水溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的節(jié)溫器3輸出流量，根據(jù)輸出流量控制節(jié)溫器3的熱水流出量。即節(jié)溫器3冷卻水出水溫度與出水量呈反比關(guān)系。
[0026]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)水泵、節(jié)溫器、三通閥B入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路； 所述電加熱小循環(huán)用于加熱水路依次經(jīng)由PTC水泵、三通閥A入口，三通閥C出口、過(guò)水PTC加熱器和駕駛艙加熱單元構(gòu)成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)，其特征在于:所述駕駛艙加熱單元包括附有散熱片的管路，以及向駕駛室內(nèi)鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要I所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:當(dāng)乘客艙啟動(dòng)制暖和加熱除霜除霧時(shí)，通過(guò)控制三通閥的通路，在純電動(dòng)工作模式下，啟動(dòng)PTC水泵使用電加熱小循環(huán)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式下，啟動(dòng)循環(huán)水泵使用發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要3所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)和電加熱小循環(huán)的切換方法為，在駕駛員有取暖求請(qǐng)求的下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)工作且轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)每分鐘以上時(shí)，PTC水泵關(guān)閉，過(guò)水PTC加熱器關(guān)閉，啟動(dòng)循環(huán)水泵，三通閥B、C方向?qū)?，大制熱循環(huán)開(kāi)始；如果發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，且車輛在純電動(dòng)模式下，循環(huán)水泵關(guān)閉，啟動(dòng)PTC水泵和過(guò)水PTC加熱器，三通閥A、C方向?qū)?，小制熱循環(huán)開(kāi)始。
5.根據(jù)權(quán)利要3或4所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:從電加熱小循環(huán)切換到發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)下之前，比較節(jié)溫器冷卻水出水溫度與過(guò)水PTC加熱器出水溫度，當(dāng)溫差小于設(shè)定溫度時(shí)進(jìn)行切換，若溫差大于設(shè)定溫度，則延遲切換，直至溫差小于設(shè)定溫度再進(jìn)行切換。
6.根據(jù)權(quán)利要3所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:電加熱小循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法為，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際過(guò)水PTC加熱器實(shí)際溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的過(guò)水PTC加熱器加熱功率，根據(jù)PTC加熱功率控制過(guò)水PTC加熱器加熱輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要3所述的混合動(dòng)力汽車加熱管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:發(fā)動(dòng)機(jī)制熱大循環(huán)控制駕駛艙的溫度方法為，乘員設(shè)定取暖溫度值減去實(shí)際駕駛艙內(nèi)溫度值，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制加熱目標(biāo)溫度，目標(biāo)溫度再減去實(shí)際節(jié)溫器冷卻水出水溫度，差值進(jìn)行PID控制，得到需要控制的節(jié)溫器輸出流量，根據(jù)輸出流量控制節(jié)溫器的熱水流出量。
【文檔編號(hào)】B60H1/03GK104191933SQ201410478401
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】張興林 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司