專(zhuān)利名稱(chēng)：混合動(dòng)力車(chē)輛牽引系統(tǒng)的冷卻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛尤其是機(jī)動(dòng)車(chē)輛的冷卻設(shè)備。此外，本發(fā)明還涉及所述設(shè)備的調(diào) 節(jié)方法。
背景技術(shù)：
出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的考慮，當(dāng)今汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的方向轉(zhuǎn)而發(fā)展混合動(dòng)力牽引系統(tǒng)的 車(chē)輛。這種混合動(dòng)力車(chē)輛使用兩種驅(qū)動(dòng)方式內(nèi)燃機(jī)和電發(fā)動(dòng)機(jī)。電發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)可以 各自獨(dú)立地或二者共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，亦或電發(fā)動(dòng)機(jī)使用內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的能量。
上述混合動(dòng)力車(chē)輛通常包括兩個(gè)冷卻液回路其中之一稱(chēng)為高溫回路(HT)，用于 熱牽引系統(tǒng)，特別是包括內(nèi)燃機(jī)和變速箱的熱牽引系統(tǒng)。另一個(gè)稱(chēng)為低溫回路(BT)，用于電 牽引系統(tǒng)，后者可以包括例如一個(gè)或多個(gè)電發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)電子電源，一個(gè)逆變器、一個(gè)或多 個(gè)變流器，一個(gè)交流起動(dòng)機(jī)和/或一個(gè)電池充電器。
典型地，除了用于冷卻電牽引系統(tǒng)的部件以外，低溫回路還包括用于使冷卻液循 環(huán)流動(dòng)的泵，該泵一般為電動(dòng)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(guò)冷卻液為車(chē)輛散熱。
上述混合動(dòng)力車(chē)輛還包括高電壓牽引電池，用于當(dāng)內(nèi)燃機(jī)組(GMP)不運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng) 汽車(chē)。高電壓牽引電池容易發(fā)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(nèi)或車(chē)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(chē)輛外。
高電壓牽引電池還可以裝備有第三個(gè)特別低溫冷卻液回路，在該回路中的液體在 經(jīng)過(guò)電池后通過(guò)被空氣流穿過(guò)的交換器冷卻。被加熱后的空氣隨后被排放到車(chē)輛外。
—般來(lái)說(shuō)，不同的冷卻回路是獨(dú)立的，因?yàn)楦鱾€(gè)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(yùn)行的安全性，所述電池不能承受超過(guò)大約40°C至50°C的溫度。 對(duì)于通過(guò)低溫冷卻回路進(jìn)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(wú)法承受高溫冷卻回路中內(nèi)燃機(jī)生成的高溫，這種高溫可以達(dá)到120°C至 180。。。
這樣，通過(guò)電發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、必要時(shí)配合使用內(nèi)燃機(jī)的混合動(dòng)力車(chē)輛，低溫冷卻回路 中的電牽引系統(tǒng)的部件和牽引電池散發(fā)的熱量被排放到外部空氣中。
已知某些混合動(dòng)力車(chē)輛可以通過(guò)公共的或居家的插座對(duì)電池進(jìn)行充電。在充電過(guò) 程中，電池和充電器會(huì)變熱。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的整個(gè)充電過(guò)程中，散發(fā)的熱量同樣被排放到外 部空氣中。
由于可以通過(guò)外部途徑進(jìn)行充電，目前混合動(dòng)力車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)越來(lái)越少被誘發(fā)使 用，與此同時(shí)，在燃料消耗和污染物排放方面帶來(lái)的好處日益增多。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于冷卻狀態(tài)或者溫度升高階段和低負(fù)荷狀態(tài)下時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不僅功率最 低，而且內(nèi)部摩擦最大。此外，在環(huán)境溫度低于(TC至5°C時(shí)，內(nèi)燃機(jī)更加難以起動(dòng)。事實(shí)上， 這一溫度范圍使燃燒室內(nèi)難以達(dá)到足夠的壓縮比，并且阻力矩也妨礙了內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)。
為了促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)，已知的方法是將預(yù)先加熱激活的火花塞維持在一定溫度水 平下直至所述發(fā)動(dòng)機(jī)第一次起動(dòng)。而隨后在純電動(dòng)模式下行駛超過(guò)幾十分鐘后，會(huì)給預(yù)加 熱火花塞和電續(xù)航時(shí)間的耐久性同時(shí)帶來(lái)不可忽視的影響。如果內(nèi)燃機(jī)沒(méi)有達(dá)到某個(gè)最低 的溫度值，內(nèi)燃機(jī)甚至無(wú)法再次停止工作，該最小溫度值用于保證下一次的再起動(dòng)，以及在 污染物排放和燃料消耗方面的影響。
此外，內(nèi)燃機(jī)各種不同的減少污染的方式(例如催化劑)均需要某個(gè)特定的溫度 才能奏效。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于冷卻狀態(tài)時(shí)，污染和燃料消耗尤其嚴(yán)重。與熱的內(nèi)燃機(jī)相比， 其燃燒噪音和振動(dòng)狀態(tài)的表現(xiàn)都大大降低。
當(dāng)外部環(huán)境溫度低時(shí)，例如低于10°C時(shí)，乘客的熱舒適性同樣需要考慮。傳統(tǒng)的方 式是通過(guò)高溫回路傳輸?shù)臒崃?、?jīng)過(guò)暖風(fēng)機(jī)對(duì)乘客艙進(jìn)行加熱。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于停止或微弱 誘發(fā)狀態(tài)下時(shí)，這種加熱方式效率低下。此外，還會(huì)發(fā)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(dāng)車(chē)輛使用電動(dòng)模式時(shí)。
為了補(bǔ)救這種情況并滿(mǎn)足取暖舒適性的要求，采用了許多傳統(tǒng)的解決方法即起 動(dòng)內(nèi)燃機(jī)而不使用混合動(dòng)力系統(tǒng)。此外，可以采用一些駕駛策略來(lái)操縱發(fā)動(dòng)機(jī)以便加速輸 送到暖風(fēng)機(jī)的冷卻液溫度的上升，同時(shí)降低燃燒程度、內(nèi)燃機(jī)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(wú)需發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)就可以運(yùn)行。這些方法的結(jié)果是減少了車(chē)輛 的自主操控性。
另外，德國(guó)專(zhuān)利DE19730678描述了一種用于混合動(dòng)力車(chē)輛的冷卻設(shè)備，其可以使 用電氣部件散發(fā)的熱量來(lái)加熱車(chē)輛內(nèi)部。
然而，當(dāng)所述車(chē)輛的內(nèi)部無(wú)需加熱時(shí)，熱量會(huì)通過(guò)低溫冷卻回路排放到外部空氣 中。與此同時(shí)，為了產(chǎn)生熱量并經(jīng)由另一個(gè)回路將上述熱量導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部，電能或燃油則 被消耗了。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過(guò)優(yōu)化混合動(dòng)力車(chē)輛的熱管理來(lái)解決上述問(wèn)題。
事實(shí)上，本發(fā)明的目標(biāo)是一種車(chē)輛的冷卻設(shè)備，所述車(chē)輛包括熱牽引系統(tǒng)和電牽 引系統(tǒng)，所述設(shè)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(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)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(tǒng)的部件連接至第二 熱交換器；所述設(shè)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(tǒng)的部件連接至內(nèi)燃機(jī)。
這樣，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度升高階段時(shí)，電牽引系統(tǒng)的部件散發(fā)的熱量 有利于所述溫度升高，使內(nèi)燃機(jī)更快地達(dá)到最理想的運(yùn)行狀態(tài)。
回路的定向裝置為例如三通閥，其位置由所述設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置來(lái)設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)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(nèi)燃機(jī)和第二熱交換器并將電牽引系統(tǒng)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(chē)輛輛外部的空氣并將其引入所述車(chē)輛內(nèi)部。
通過(guò)這種方式，尤其是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電牽引系統(tǒng)的部件散發(fā)的熱量 可以用于確保車(chē)輛乘客艙內(nèi)部的熱舒適性，并且改善所述車(chē)輛的能量平衡。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述設(shè)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(chē)輛內(nèi)部的定向裝置。
這樣，電池散發(fā)的熱量同樣可以用于確保車(chē)輛乘客艙內(nèi)部的熱舒適性。
此外，本發(fā)明還涉及對(duì)前述設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，使得當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或 溫度升高階段時(shí)，第一熱交換器和第二熱交換器被隔離開(kāi)，并且電牽引系統(tǒng)的部件僅被連 接至所述內(nèi)燃機(jī)。在相反的情況下，內(nèi)燃機(jī)可以受益于高溫冷卻回路，正如在現(xiàn)有技術(shù)中已 知的。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述方法使得當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或 溫度升高階段時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和第二熱交換器被隔離開(kāi)，并且電牽引系統(tǒng)的部件僅被連接至第 一熱交換器。將電牽引系統(tǒng)的熱量轉(zhuǎn)移至內(nèi)燃機(jī)或者是乘客艙取決于例如所述乘客艙的取 暖需要。
本發(fā)明的目的還涉及設(shè)有實(shí)施該方法裝置的例如上文所描述的設(shè)備。
本發(fā)明的目的還涉及裝備有上文所描述的設(shè)備的車(chē)輛，尤其是混合動(dòng)力車(chē)輛。


結(jié)合以下描述并參考相應(yīng)的附圖可以更好的理解本發(fā)明。以下附圖為指示性的并 且不對(duì)本發(fā)明有任何限制作用。附圖如下
-圖1:根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的車(chē)輛冷卻設(shè)備的第一構(gòu)造；
-圖2:圖1中所示設(shè)備的第二構(gòu)造；
-圖3:圖1和圖2中所示設(shè)備的第三構(gòu)造；
-圖4:圖1、圖2和圖3中所示設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的混合動(dòng)力車(chē)輛的牽引系統(tǒng)的冷卻設(shè)備。 所述設(shè)備11裝備在未示出的車(chē)輛上。該設(shè)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(huán)流動(dòng)。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。
回路12形成特別是將內(nèi)燃機(jī)13連接至暖風(fēng)機(jī)14的環(huán)路。所述暖風(fēng)機(jī)14為設(shè)有 混攪來(lái)自車(chē)輛外部的空氣的鼓風(fēng)機(jī)的熱交換器。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，位于所述內(nèi) 燃機(jī)13進(jìn)口處的循環(huán)泵16使所述內(nèi)燃機(jī)13中的冷卻液循環(huán)流動(dòng)，并將熱的液體引導(dǎo)至暖 風(fēng)機(jī)14。接觸外部空氣后被冷卻的上述液體被再次導(dǎo)向內(nèi)燃機(jī)13。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 位于暖風(fēng)機(jī)14上游的循環(huán)泵15可以確保冷卻液的循環(huán)。作為變型，如果內(nèi)燃機(jī)13的泵16 是電動(dòng)式的，則所述泵15可以被去掉。
當(dāng)乘客艙需要供熱時(shí)，暖風(fēng)機(jī)14排出的熱空氣可以被導(dǎo)向乘客艙內(nèi)部。
除了暖風(fēng)機(jī)14以外，高溫回路12還可以包括用于冷卻內(nèi)燃機(jī)13的其它冷卻裝置 (未示出)，例如與外部空氣進(jìn)行熱交換的第二熱交換器。
設(shè)備11還包括低溫(BT)冷卻回路17，冷卻液在所述低溫冷卻回路中循環(huán)流動(dòng)。 優(yōu)選地，這里涉及的冷卻液與回路12中的冷卻液相同?；芈?7可以冷卻電牽引系統(tǒng)的部 件。所述部件為例如電池充電器18、逆變器19、交流起動(dòng)機(jī)20和電發(fā)動(dòng)機(jī)21。優(yōu)選地，電 牽引系統(tǒng)的部件按照不斷增大的最大許可溫度沿回路17設(shè)置?；芈?7形成將所述部件連 接至熱交換器22的環(huán)路，所述熱交換器通過(guò)接觸車(chē)輛外部的空氣從而冷卻回路17中的液體。
熱交換器22位于具有最高的最大許可溫度值的裝置20的下游。在附圖1所示的 實(shí)施例中，該裝置為交流起動(dòng)機(jī)20。位于所述熱交換器22下游的循環(huán)泵23確保了液體在 回路17中的流動(dòng)。
設(shè)備11還包括電池25的冷卻回路24。當(dāng)電池25處于運(yùn)行狀態(tài)或充電狀態(tài)時(shí)，需 要由通過(guò)例如位于電池出口的壓送器26從車(chē)輛乘客艙吸入回路24中的空氣進(jìn)行冷卻。同 樣地，可以從車(chē)輛的行李箱中里或所述車(chē)輛空調(diào)機(jī)組的空氣管道中抽取吸入的空氣。接觸 電池25被加熱的空氣可以被排放到車(chē)輛外部。
優(yōu)選地，回路24還包括定向裝置46，例如三通閥，其可以將接觸電池25而被加熱 的空氣的全部或一部分再次弓I入乘客艙內(nèi)部。這樣，回路24有助于改善乘客艙內(nèi)的熱舒適 性。
更優(yōu)選地，排氣回路適于排出氣體、蒸汽或電池25的其它降解或老化的產(chǎn)物，該 回路獨(dú)立于回路24并與其隔開(kāi)，以避免將上述產(chǎn)物引入乘客艙中的風(fēng)險(xiǎn)。有利地，電池25 是隔熱的，以增加它的熱慣性并用有利于通過(guò)回路24對(duì)乘客艙進(jìn)行加熱。
設(shè)備11還包括處于高溫回路12和低溫回路17位置處的三通閥。更確切地說(shuō)，在 圖1示出的示例中，設(shè)備11包括位于低溫回路17中在交流起動(dòng)機(jī)20與交換器22之間的 第一三通閥27。設(shè)備11還包括位于高溫回路12中在暖風(fēng)機(jī)14和內(nèi)燃機(jī)13之間的第二三 通閥28。所述兩個(gè)三通閥(27、28)通過(guò)管道29連接。圖1中，上述兩個(gè)閥門(mén)(27、28)的位 置使管道29中無(wú)任何液體可以循環(huán)流動(dòng)。
設(shè)備11還包括位于高溫回路12中在內(nèi)燃機(jī)13與暖風(fēng)機(jī)14之間的第三三通閥 30。
第三三通閥30通過(guò)管道31被連接至低溫回路17。管道31與低溫回路17間的交 點(diǎn)32位于熱交換器22與循環(huán)泵23之間。圖1中，閥門(mén)30的位置使管道31中無(wú)任何液體 可以循環(huán)流動(dòng)。
這樣，當(dāng)上述閥門(mén)(27、28、30)位于圖1所示的位置上時(shí)，低溫回路17與高溫回路 12是完全分離的。熱交換器22確保了通過(guò)泵23使冷卻液在低溫回路17中循環(huán)流動(dòng)對(duì)電 牽引系統(tǒng)的部件(18、19、21、20)進(jìn)行冷卻。高溫回路12確保了通過(guò)泵16和/或泵15使 冷卻液在暖風(fēng)機(jī)14中循環(huán)流動(dòng)對(duì)乘客艙進(jìn)行加熱。
圖2顯示了帶有三通閥(27、18、30)的設(shè)備11，上述閥門(mén)的位置與它們?cè)趫D1中的 位置不同。設(shè)備11的這一構(gòu)造可以冷卻電牽引系統(tǒng)的部件，同時(shí)使用由此回收的熱量對(duì)處 于停止或溫度升高階段的內(nèi)燃機(jī)13進(jìn)行熱力預(yù)調(diào)節(jié)。
在圖2所示的實(shí)施例中，兩個(gè)閥門(mén)(28、30)均處于使內(nèi)燃機(jī)13與暖風(fēng)機(jī)14之間 的冷卻液循環(huán)流動(dòng)中斷的位置。同樣，閥門(mén)27處于使交流起動(dòng)機(jī)20與交換器22之間的冷 卻液循環(huán)流動(dòng)中斷的位置。所述閥門(mén)(27、28、30)通過(guò)包括管道(29、31)的環(huán)路33連接內(nèi) 燃機(jī)13與電牽引系統(tǒng)的部件(18、19、21、20)。構(gòu)成環(huán)路33的上述管道在圖2中用灰色示 出。在所述環(huán)路33中，一個(gè)或多個(gè)循環(huán)泵(15、16、23)確保了冷卻液的循環(huán)流動(dòng)。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于溫度升高階段時(shí)，圖2中所示的設(shè)備11的構(gòu)造尤其具有優(yōu)勢(shì)。電 牽引系統(tǒng)的部件所散發(fā)的熱量有利于所述溫度升高，這限制了燃料的消耗以及污染物的排 放。圖2同樣示出了當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的構(gòu)造，抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)13的進(jìn)行熱力預(yù)調(diào)節(jié)以便為起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
對(duì)內(nèi)燃機(jī)13的熱力預(yù)調(diào)節(jié)可以有多種方式根據(jù)本發(fā)明的第一種變型，被加熱的 液體在所述內(nèi)燃機(jī)13的氣缸殼體和/或氣缸蓋內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的其它變型，抽取自所述部件(18、19、21、20)的熱量可以對(duì)內(nèi)燃機(jī)13 內(nèi)部的流體進(jìn)行加熱。
這樣，根據(jù)一種變型，通過(guò)冷卻液/燃料熱交換器(未示出)，抽取自上述部件 (18、19、21、20)的熱量可以在燃料到達(dá)內(nèi)燃機(jī)13的噴嘴前對(duì)其進(jìn)行加熱。
根據(jù)另一種變型，抽取自所述部件(18、19、21、20)的熱量可以在被內(nèi)燃機(jī)13抽吸 的空氣進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)13中之前對(duì)所述空氣進(jìn)行加熱。上述熱傳遞可以通過(guò)放置在內(nèi)燃 機(jī)13的空氣過(guò)濾器中的空氣/液體熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果內(nèi)燃機(jī)13的進(jìn)氣回路包括冷卻 器，可以為該冷卻器設(shè)置旁通裝置從而使被抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量預(yù)熱后 的進(jìn)氣不會(huì)被冷卻。
根據(jù)另外一個(gè)變型，抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量可以加熱內(nèi)燃機(jī)13的 潤(rùn)滑油以使其溫度升高。這樣可以降低潤(rùn)滑油的粘度并減少內(nèi)燃機(jī)13內(nèi)部由于摩擦造成 的機(jī)械損耗。內(nèi)燃機(jī)13起動(dòng)時(shí)的阻力矩因此得以減小，改善了起動(dòng)質(zhì)量并減少了燃料的消耗。
可以通過(guò)抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量對(duì)內(nèi)燃機(jī)13的潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱 的熱交換器為油/冷卻液熱交換器。優(yōu)選地，所述油/冷卻液熱交換器同樣可以通過(guò)所述 內(nèi)燃機(jī)13的高溫冷卻回路12加熱或冷卻內(nèi)燃機(jī)13的潤(rùn)滑油。作為變型，如果例如內(nèi)燃機(jī) 13未裝備有這樣一種油/冷卻液熱交換器時(shí)，熱的液體與內(nèi)燃機(jī)13的潤(rùn)滑油之間的熱傳遞 則可以通過(guò)穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)體的壁板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)另一種變型，通過(guò)冷卻液抽取自所述部件(18、19、21、20)的熱量可以對(duì)內(nèi)燃 機(jī)13的去污和排放系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件進(jìn)行加熱。所述加熱可以加速去污系統(tǒng)的溫度 升高并使上述系統(tǒng)加快達(dá)到最佳的運(yùn)行溫度。上述加熱同樣可以在內(nèi)燃機(jī)13起動(dòng)后隨即 加速排出氣體的溫度升高。
對(duì)內(nèi)燃機(jī)13的流體的加熱，例如進(jìn)入的空氣、潤(rùn)滑油或排放的氣體，可以通過(guò)電 發(fā)動(dòng)機(jī)20與內(nèi)燃機(jī)13的聯(lián)合使用加以改善。這一聯(lián)合可以使內(nèi)燃機(jī)13內(nèi)部的活動(dòng)部件 以微小的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)動(dòng)，從幾轉(zhuǎn)/每分鐘到幾十轉(zhuǎn)/每分鐘。內(nèi)燃機(jī)13的這種旋轉(zhuǎn)可以使 進(jìn)氣閥打開(kāi)并關(guān)閉排氣閥，以便通過(guò)活塞的下降，通過(guò)例如上文提及的空氣/液體熱交換 器吸進(jìn)空氣。內(nèi)燃機(jī)13的旋轉(zhuǎn)還可以在排氣閥保持關(guān)閉的同時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣閥，以確保壓縮進(jìn) 入氣缸中的空氣。該壓縮可以改善對(duì)進(jìn)入氣缸中的空氣的加熱。內(nèi)燃機(jī)13的旋轉(zhuǎn)可以接 著使排氣閥打開(kāi)并關(guān)閉進(jìn)氣閥，以便排出內(nèi)燃機(jī)13的排氣管中和去污系統(tǒng)中的熱空氣并 對(duì)其進(jìn)行加熱。以上描述的過(guò)程可以通過(guò)電動(dòng)輔助的渦輪增壓器或電壓縮機(jī)的使用加以改 善。事實(shí)上，這種方法可以增加進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)13中的空氣以及排入內(nèi)燃機(jī)13的排氣管和去 污系統(tǒng)中的空氣的流量。內(nèi)燃機(jī)13的旋轉(zhuǎn)可以最終關(guān)閉排氣閥并使進(jìn)氣閥再一次打開(kāi)。
此外，內(nèi)燃機(jī)13的旋轉(zhuǎn)可以混攪所述內(nèi)燃機(jī)13的潤(rùn)滑油以幫助其溫度升高并幫 助受熱的潤(rùn)滑油與內(nèi)燃機(jī)13的活動(dòng)部件連通。
根據(jù)另一個(gè)變型，抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量可以加熱車(chē)輛的熱牽引 系統(tǒng)的變速箱的潤(rùn)滑油，尤其是涉及自動(dòng)變速箱時(shí)。上述加熱可以減小變速箱潤(rùn)滑油的粘度并減少變速箱內(nèi)由于摩擦產(chǎn)生的機(jī)械損耗，以減小變速箱的阻力并因此減小消耗，且改 善變速比的質(zhì)量。上述加熱可以通過(guò)使用油/冷卻液熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，所述油/ 冷卻液熱交換器還可以通過(guò)所述內(nèi)燃機(jī)13的高溫冷卻回路12來(lái)加熱或冷卻變速箱的潤(rùn)滑 油。
在混合動(dòng)力車(chē)輛裝備有自動(dòng)變速箱的情況下，所述自動(dòng)變速箱通常裝備有電動(dòng)油 泵，以便在內(nèi)燃機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)確保對(duì)自動(dòng)變速箱的液壓回路加壓和該回路中的油的流量。使 用電動(dòng)油泵時(shí)，上述部件(18、19、21、20)向變速箱的潤(rùn)滑油的熱傳遞因此得以大幅改善。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變型，通過(guò)冷卻液抽取自上述部件(18、19、21、20)的熱量可 以加熱內(nèi)燃機(jī)13的竄漏管道(conduits de blow-by)以解除在外部空氣的溫度和濕度以 及內(nèi)燃機(jī)13的溫度處于特殊條件下時(shí)竄漏氣體結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)。
以上描述的加熱功能的全部或一部分不僅可以在所述內(nèi)燃機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)而是對(duì)該內(nèi) 燃機(jī)13進(jìn)行熱力預(yù)調(diào)節(jié)時(shí)，也可以在內(nèi)燃機(jī)13首次起動(dòng)或再次起動(dòng)后預(yù)先確定的時(shí)間被激活。
圖3顯示了帶有三通閥(27、28、30)的設(shè)備11，所述閥門(mén)位置與其在圖1和圖2中 的位置不同。設(shè)備11的這一構(gòu)造可以冷卻電牽引系統(tǒng)的部件，并使用由此回收的熱量用于 加熱乘客艙。
在圖3所示的示例中，兩個(gè)閥門(mén)(28、30)均處于使內(nèi)燃機(jī)13與暖風(fēng)機(jī)14之間的 冷卻液循環(huán)流動(dòng)中斷的位置。同樣，閥門(mén)27處于使交流起動(dòng)機(jī)20與交換器22之間的冷卻 液的循環(huán)流動(dòng)中斷的位置。所述閥門(mén)(27、28、30)通過(guò)包括管道(29、31)的環(huán)路34連接暖 風(fēng)機(jī)14與電牽引系統(tǒng)的部件(18、19、20、21)。構(gòu)成環(huán)路34的上述管道在圖3中用灰色示 出。在所述環(huán)路34中，通過(guò)位于三通閥30和充電器18之間的循環(huán)泵23確保了冷卻液的 循環(huán)流動(dòng)。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度升高階段并且車(chē)輛乘客艙需要供暖時(shí)，圖3所示 的設(shè)備11的構(gòu)造尤為有利。在這種情況下，內(nèi)燃機(jī)13不如電牽引系統(tǒng)的部件容易向暖風(fēng) 機(jī)供熱。此外，如果內(nèi)燃機(jī)處于溫度升高階段，將高溫回路尤其是暖風(fēng)機(jī)14隔離開(kāi)有利于 加快所述溫度升高。因此，圖3中所示的設(shè)備11的構(gòu)造可以?xún)?yōu)化內(nèi)燃機(jī)13的溫度升高，同 時(shí)有助于乘客艙達(dá)到舒適的熱度。
所述設(shè)備11受調(diào)節(jié)裝置35的控制，圖4為該調(diào)節(jié)裝置的示意圖。調(diào)節(jié)裝置35尤 其包括微處理器36、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器37、程序存儲(chǔ)器38和至少一條通信總線39。
所述閥門(mén)(27、28、30)的運(yùn)行受程序40的控制，后者存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器38中。運(yùn) 行的指令通過(guò)輸出接口 41被傳送至所述閥門(mén)(27、28、30)和所述循環(huán)泵(15、16、23)。
通過(guò)輸入接口 42，裝置35被連接至熱探測(cè)器，例如位于內(nèi)燃機(jī)13中的探測(cè)器43、 位于車(chē)輛外部的探測(cè)器44、位于乘客艙中的探測(cè)器45。連接至接口 42的其它熱探測(cè)器(未 示出)，可以測(cè)量設(shè)備11不同位置的冷卻液的溫度，尤其是靠近閥門(mén)(27、28、30)的溫度和 回路(12、17、33、34)中的溫度。
根據(jù)熱探測(cè)器(43、44、45)測(cè)量出并傳送至裝置35的不同溫度值，程序40確定其 中設(shè)置有三通閥(27、28、30)的構(gòu)造。例如，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13已經(jīng)達(dá)到最佳運(yùn)行溫度時(shí)，閥門(mén) (27,28,30)為圖1中的構(gòu)造以便確保內(nèi)燃機(jī)13的冷卻。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度 升高階段且乘客艙不需要加熱時(shí)，閥門(mén)(27、28、30)可以為圖2中的構(gòu)造。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)13處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度升高階段且乘客艙需要被加熱時(shí)，閥門(mén)(27、28、30)可以為圖3中的構(gòu)造。 根據(jù)程序40，閥門(mén)(27、28、30)的構(gòu)造同樣取決于設(shè)備11不同位置處的冷卻液的溫度。
裝置35同樣控制著回路24的定向裝置46，后者可以將被電池25加熱的空氣的全 部或一部分引入乘客艙中。根據(jù)程序40，引入的空氣的比例可以尤其取決于電池25的溫 度、探測(cè)器(44、45)測(cè)量到的外部和內(nèi)部溫度和/或由車(chē)輛使用者決定的熱舒適度水平。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛的冷卻設(shè)備(11)，所述車(chē)輛包括熱牽引系統(tǒng)和電牽引系統(tǒng)， 所述設(shè)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(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)(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(tǒng)的部件(18、19、20、21)連接至第二熱交換器(22)， 所述設(shè)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(tǒng)的部件連接至內(nèi)燃機(jī)，并且當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度升高階段時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和第二熱交換器被隔離開(kāi)，電牽引系統(tǒng)的部件僅被連接至第一熱交換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)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內(nèi)燃機(jī)和第二熱交換器并將電牽引系統(tǒng)的部件連接至第一熱交換器，所述第一熱交換器為適于從車(chē)輛外部抽取空氣并將所述空氣引入所述車(chē)輛內(nèi)部的空氣/冷卻液熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述定向裝置(27、28、30)為三通閥。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其還包括用于電池(25)的第三冷卻回路(24)，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(chē)輛內(nèi)部的定向裝置(46)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，其中，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或溫度升高階段時(shí)，第一熱交換器和第二熱交換器被隔離開(kāi)，并且電牽引系統(tǒng)的部件僅被連接至所述內(nèi)燃機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其設(shè)有實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法的裝置(35、40)。
7.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求1至4或6中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備的混合動(dòng)力車(chē)輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛的冷卻設(shè)備(11)，所述車(chē)輛包括熱牽引系統(tǒng)和電牽引系統(tǒng)，所述設(shè)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(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)(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(tǒng)的部件(18、19、20、21)連接至第二熱交換器(22)，所述設(shè)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(tǒng)的部件連接至內(nèi)燃機(jī)。此外，本發(fā)明還涉及所述設(shè)備的調(diào)節(jié)方法。
文檔編號(hào)F01P7/16GK103003544SQ201180033786
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者L·勒菲弗 申請(qǐng)人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車(chē)公司