一种混合动力车辆及其独立水暖系统及相关的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有怠速停机功能的混合动力车辆及其水暖系统，以及怠速停机及水暖系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]出于节约能源的目的，混合动力车辆采用具备智能起/停功能的怠速停机管理系统，能够在满足一定条件的情况下，比如停车怠速、纯电动行驶时将发动机停机，并能够在满足一定条件的情况下，比如在使用电机起动车辆并在一定速度下行驶时再启动发动机。同时与传统车辆一样，混合动力车辆也需要在气温较低时向车内供暖，而且为了利用发动机运行时的余热，现有技术中的混合动力车辆也参考传统车辆将发动机冷却水系统与车内换热器连接起来构成水暖系统，但是由于混合动力车辆具有能够怠速停机的功能，因此在发动机停机时将无法给水暖系统的循环水提供热量，持续取暖效果较差，为了解决该问题，现有技术中有采用在水暖系统中加设液体加热器的，其一般是将加热器与发动机冷却水系统串联在一起实现对循环水的加热，另外也有如中国专利公开号101386255A公开的一种混合动力车暖风加热装置，其设置有与发动机冷却水系统并联的电加热器构成并联热源，通过控制器和阀门选择在发动机工作时由发动机冷却水向换热器提供热量，反之在发动机关闭时由加热器向换热器提供热量。
[0003]上述现有技术中的混合动力车辆的与停机怠速策略相关的供暖方案，均优先考虑发动机的余热利用。但是在冬天，尤其气温低于零下时，为了保证发动机部件的可靠性，发动机需通过增加怠速时间和减少停机时间来维持发动机冷却水系统的温度，而此时再将发动机的余热提供给换热器后，由于热量流失很快，将使发动机在停机很短时候后就需要起动来维持发动机冷却水系统的温度，如此发动机将会频繁起、停不但不能节能而且会导致发动机部件的快速老化和损坏。
[0004]另外，对于加热器、换热器、发动机冷却水系统串联在一起的水暖系统，在冬季除了发动机的频繁起、停外，由于发动机冷却水系统水温较低，导致加热器较高温度的水向发动机较低温度水进行热传导，整车取暖效果差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种混合动力车辆独立水暖系统，使混合动力车辆在气温较低时能够较为节能的供暖和保证发动机的正常工作。
[0006]本发明的目的还在于提供一种混合动力车辆，同时提供一种混合动力车辆的独立水暖系统及怠速停机的控制方法，使具有水暖系统的混合动力车辆的怠速停机功能在气温较低时得以实现。
[0007]为实现上述目的，本发明的混合动力车辆独立水暖系统的技术方案是:一种混合动力车辆独立水暖系统，包括:发动机冷却水系统、车内换热器、液体加热器、供暖管路、栗、阀、与阀连接的控制器，其特征在于:所述栗、阀与供暖管路连接并被构造为，能够将经过液体加热器加热过的热流体单独输送给车内换热器或者输送给发动机冷却水系统和车内换热器；所述阀具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器相连的工作状态一和将车内换热器与液体加热器相连而将发动机冷却水系统与液体加热器断开的工作状态二；所述控制器被构造为，发动机冷却水温度低于设定的下限值时，控制所述阀处于工作状态一；发动机冷却水温度高于设定的上限值时，控制所述阀处于工作状态二。
[0008]对于上述混合动力车辆独立水暖系统的技术方案，进一步的，所述供暖管路包括连接所述车内换热器的用于向车厢供热的第一供暖管路、连接所述发动机冷却水系统的用于向发动机供热的第二供暖管路，第一供暖管路与第二供暖管路以并联的方式连接在液体加热器的出口与进口之间。
[0009]对于上述混合动力车辆独立水暖系统的技术方案，进一步的，所述阀还具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器断开的工作状态三；所述控制器还被构造为，独立水暖系统运行时，才根据发动机冷却水的温度来控制所述阀处于状态一或状态二 ；独立水暖系统不运行时，控制所述阀始终处于工作状态三。
[0010]本发明的混合动力车辆的技术方案是:一种混合动力车辆，包括:怠速停机管理系统、水暖系统，怠速停机管理系统在预先设定的自动停止条件成立的情况下使发动机自动停止，在预先设定的再起动条件成立情况下使发动机起动，水暖系统包括发动机冷却水系统、车内换热器、液体加热器、供暖管路、栗、阀、与阀连接的控制器，其特征在于:所述栗、阀与供暖管路连接并被构造为，能够将经过液体加热器加热过的冷却水单独输送给车内换热器或者输送给发动机冷却水系统和车内换热器；所述阀具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器相连的工作状态一和将车内换热器与液体加热器相连而将发动机冷却水系统与液体加热器断开的工作状态二 ；所述控制器被构造为，当所述液体加热器、栗运行时，通知怠速停机管理系统允许进行怠速停机；并且，在发动机冷却水温度低于设定的下限值时，控制所述阀处于工作状态一；发动机冷却水温度高于设定的上限值时，控制所述阀处于工作状态二 ；所述控制器还被构造为，当所述液体加热器、栗不运行且发动机冷却水温度低于设定的下限值时，通知怠速停机管理系统不允许进行怠速停机；当所述液体加热器、栗不运行且发动机冷却水温度高于设定的上限值时，通知怠速停机管理系统允许进行怠速停机。
[0011]对于上述混合动力车辆的技术方案，进一步的，所述供暖管路包括连接所述车内换热器的用于向车厢供热的第一供暖管路、连接所述发动机冷却水系统的用于向发动机供热的第二供暖管路，第一供暖管路与第二供暖管路以并联的方式连接在液体加热器的出口与进口之间。
[0012]对于上述混合动力车辆的技术方案，进一步的，所述阀还具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器断开的工作状态三；所述控制器还被构造为，当所述液体加热器、栗运行时，才根据发动机冷却水的温度来控制所述阀处于状态一或状态二；当所述液体加热器、栗不运行时，控制所述阀始终处于工作状态三。
[0013]本发明的混合动力车辆的水暖系统及怠速停机的控制方法的技术方案是:一种混合动力车辆的水暖系统及怠速停机的控制方法，根据水暖系统中的液体加热器、栗是否运行采用如下两种方式控制:
方式一:当液体加热器、栗运行时，通知怠速停机管理系统允许进行怠速停机；并根据发动机冷却水系统的发动机冷却水温度对阀门进行控制，所述阀具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器相连的工作状态一和将车内换热器与液体加热器相连而将发动机冷却水系统与液体加热器断开的工作状态二 ；发动机冷却水温度低于设定的下限值时，控制所述阀处于工作状态一，经液体加热器加热后的热流体，一部分流向车内换热器系统供暖，另一部分流向发动机冷却水系统给发动机提供热量；发动机冷却水温度高于设定的上限值时，控制所述阀处于工作状态二，经液体加热器加热后的热流体仅流向车内换热器系统；发动机冷却水温度介于下限值与上限值之间时，维持所述阀的工作状态不变；方式二:当液体加热器、栗不运行且发动机冷却水温度低于设定的下限值时，通知怠速停机管理系统不允许进行怠速停机；当所述液体加热器、栗不运行且发动机冷却水温度高于设定的上限值时，通知怠速停机管理系统允许进行怠速停机。
[0014]对于上述控制方法，进一步的，所述阀还具有将发动机冷却水系统及车内换热器均与液体加热器断开的工作状态三；采用方式二控制时，控制所述阀始终处于工作状态三。
[0015]本发明的有益效果:本发明的水暖系统中的液体加热器能够有选择的向发动机冷却水系统提供热量维持发动机冷却水系统的温度，使气温较低时发动机不必依赖怠速来维持其工作温度，避免了频繁起、停所造成的影响并降低能耗；进而，具有该水暖系统的混合动力车辆，改变传统的将是否停机的信号作为加热器是否工作的先决条件，而是反其道而行之，在进行怠速停机控制时，将水暖系统是否工作作为是否允许停机的先决条件，使车辆的怠速停机控制能够适用于气温较低的工作环境。
[0016]进一步的，本发明的水暖系统，将发动机冷却水系统和车内换热器以并联的方式分开，加热器分别向发动机冷却水系