电气化车辆的热泵辅助发动机冷却的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及利用气候控制系统的热栗子系统使电气化车辆的发动机散热的方法和系统。在特定的情况下，可以控制气候控制系统通过将来自冷却剂子系统的冷却剂的热传递到热栗子系统的制冷剂内从而消散发动机的一部分热。
【背景技术】
[0002]电气化车辆——例如混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)或燃料电池车辆一一与传统机动车辆不同，这是由于电气化车辆由电机(即电动马达和/或发电机)代替内燃发动机或者与内燃发动机一起进行驱动。为这些类型的电机供电的高压电流典型地由一个或多个高压电池总成提供。
[0003]一些电气化车辆配备有利用热栗子系统为乘客舱加热、冷却和/或除湿的气候控制系统，以及用于使发动机冷却的冷却剂子系统。可取的是，在一些状况下改善气候控制系统的运转。
【发明内容】
[0004]根据本发明的示例的一种方法，该方法包括响应于冷却剂的温度超过预设阈值而控制电气化车辆的气候控制系统，从而利用热栗子系统的制冷剂来冷却冷却剂子系统的冷却剂。
[0005]在上述方法的另一实施例中，控制步骤包括在安置作为冷却剂子系统和热栗子系统二者的一部分的中间热交换器内将热从冷却剂传递到制冷剂，以及通过热栗子系统的外部热交换器将热释放到环境空气中。
[0006]在上述任一方法的另一实施例中，控制步骤包括开启辅助栗从而使冷却剂循环通过冷却剂子系统的散热器。
[0007]在上述任一方法的另一实施例中，控制步骤包括打开冷却剂子系统的阀从而保持冷却剂流通过发动机。
[0008]在上述任一方法的另一实施例中，控制步骤包括通过将制冷剂传递通过压缩机、中间热交换器、膨胀阀、电磁阀、外部热交换器以及蓄积器来运转热栗子系统。
[0009]在上述任一方法的另一实施例中，控制步骤包括使压缩机在低速或中等速度运转。
[0010]在上述任一方法的另一实施例中，该方法包括监测中间热交换器的冷却剂的进入温度和压缩机的制冷剂的排出温度之间的差异。
[0011]在上述任一方法的另一实施例中，该方法包括如果制冷剂的温度超过冷却剂的温度则结束控制步骤。
[0012]在上述任一方法的另一实施例中，该控制步骤包括响应于冷却剂的温度超过预设阈值而命令热栗子系统在发动机冷却辅助模式运转。
[0013]在上述任一方法的另一实施例中，热栗子系统是蒸汽压缩式热栗系统。
[0014]根据本发明的示例的一种方法，包括监测电气化车辆的发动机的冷却剂的温度、如果冷却剂的温度超出了预设阈值则将热从冷却剂移动到制冷剂内以及将热从制冷剂中消散到环境空气中。
[0015]在上述方法的另一实施例中，该移动步骤包括在热交换器内进行冷却剂和制冷剂之间的热交换。
[0016]在上述任一方法的另一实施例中，该消散步骤包括将已经加热的制冷剂传递通过外部热交换器。
[0017]在上述任一方法的另一实施例中，冷却剂是冷却剂子系统的一部分以及制冷剂是热栗子系统的一部分。
[0018]在上述任一方法的另一实施例中，该方法包括打开阀从而使冷却剂流分流通过发动机、开启辅助栗从而使冷却剂循环通过散热器以及使压缩机在低速或中等速度运转中的至少一个。
[0019]根据本发明的示例的一种电气化车辆的气候控制系统，该系统包括使冷却剂循环而使发动机冷却的冷却剂子系统、使制冷剂循环的热栗子系统以及配置用于使气候控制系统在发动机冷却辅助模式运转的控制器，在发动机冷却辅助模式中冷却剂响应于冷却剂的温度超过预设阈值而将热传递到制冷剂。
[0020]在上述系统的另一实施例中，冷却剂子系统包括冷却剂栗、散热器、至少一个阀、中间热交换器以及加热器芯体。
[0021]在上述任一系统的另一实施例中，热栗子系统包括压缩机、中间热交换器、第一膨胀装置、电磁阀、外部热交换器、三通阀、第二膨胀装置以及蓄积器。
[0022]在上述任一系统的另一实施例中，该系统包括流体连接到冷却剂子系统以及热栗子系统并且适于在冷却剂和制冷剂之间执行热传递的中间热交换器。
[0023]在上述任一系统的另一实施例中，热栗子系统包括将热消散到环境空气中的外部热交换器。
[0024]可以单独地或任意组合地采用前述段落、权利要求或下面的说明和附图中的实施例、示例以及替代形式，包括它们任意的各种方面或各独立特征。关于一个实施例所描述的特征可以应用于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。
[0025]所公开示例的各种特征及有利之处从下述具体说明中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随具体说明的附图可以简要描述如下。
【附图说明】
[0026]图1示意性地示出了电气化车辆的动力传动系统；
[0027]图2示意性地示出了电气化车的气候控制系统；
[0028]图3示意性地示出了在发动机冷却辅助模式中控制电气化车辆的气候控制系统的示例性控制策略。
【具体实施方式】
[0029]本发明涉及一种电气化车辆的气候控制系统，该系统可在发动机冷却辅助模式运转以消散发动机产生的热。例如，在一些实施例中，当冷却剂的温度超出预设阈值时，该气候控制系统被控制用于利用热栗子系统的制冷剂使冷却剂子系统的冷却剂冷却。在中间热交换器内在冷却剂和制冷剂之间进行热交换，并且随后在热栗子系统的外部热交换器内将热释放到环境空气中。这些以及其他特征会在下面的段落中更加具体的说明。
[0030]图1示意性地示出了电气化车辆12的动力传动系统10。尽管在这个实施例中以PHEV示出，但应理解的是，本发明的概念不限于PHEV，并且可以扩展到其他电气化车辆，包括但并不限于HEV。
[0031]在一个非限制性实施例中，动力传动系统10是采用了第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流式动力传动系统(power-split powertrain system)。第一驱动系统包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达22 (即第二电机)、发电机18以及电池总成24。在这个示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一和第二驱动系统产生扭矩用于驱动电气化车辆12的一组或者多组车辆驱动轮28。
[0032]可以是内燃发动机的发动机14以及发电机18可以通过动力传输单元30—一例如行星齿轮组一一连接。当然，也可以利用包括其它齿轮组和变速器的其它类型的动力传输单元将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是包括环形齿轮32、中心齿轮34以及行星齿轮架总成36的行星齿轮组。
[0033]发电机18可以通过动力传输单元30由发动机14驱动以将动能转化为电能。作为选择，发电机18可以起到马达的作用以将电能转化成动能，由此向与动力传输单元30连接的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接于发动机14，发动机14的速度可由发电机18控制。
[0034]动力传输单元30的环形齿轮32可以连接到轴40，轴40通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传输单元也适宜。齿轮46将扭矩从发动机14传输到差速器48以最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括能够向车辆驱动轮