具有用作内燃机启动器的空调压缩机的机动车的制作方法_2

文档序号:9692835阅读:来源:国知局
械力矩在驱动压缩机时是缺少的或不足的。可供用于调节空气和冷却的功率因此短时间地例如在半秒、一秒或两秒内减小。因为机动车内部空间的或高压系统的空气调节是一个热力过程,所以这个过程的时间常数相对较大,就是说在内燃机的所述状态下空调设备的短期功率减小是不会被机动车内部空间中的人察觉到的并且也不会影响高压部件。
[0015]优选提供一种可控的断联装置,该断联装置被设置用于,根据断联信号暂时将空调设备的电机与压缩机机械断开联接。换言之,电机可以在与压缩机断开联接的状态中运行,从而空调设备的冷却流体在压缩机中不运动。由此得到如下优点,即空调设备的电机也可以单独作为内燃机的启动器而运行,而无需由此运行压缩机。最大可由电机产生的机械功率完全可供启动器运行使用。
[0016]通过使电机通过离合装置与内燃机机械联接,电机也可以提供另一功能。相应地,根据本发明的机动车的一种改进方案规定,电机被设计成可作为用于产生电能的发电机而运行。为此必须相应地以已知的方式设计电机的逆变器。电机在这种实施形式中然后设置用于,通过回收获得电能,就是说在与内燃机联接的状态中将机动车的动能通过离合装置由例如内燃机的曲轴传输到电机并在那里转换为电能。附加地或代替地可以规定,内燃机自身产生机械驱动能,该机械驱动能然后通过电机转换为电能。由此然后可以以有利的方式由内燃机的燃料获取电能用以为例如高压车载电网的牵引电池充电。
[0017]本发明还涉及一种方法,该方法涉及根据本发明的机动车的那些实施形式,其中高压车载电网和低压车载电网通过DC-DC转换器联接。在此为了保证低压车载电网中的电负载的稳定运行,在根据本发明的方法中,首先确定是否存在对于启动机动车内燃机的需求。这种需求确定本身在与混合动力系统相关联的现有技术中已知。在需要时,空调设备的电机通过相应驱动机械的离合装置而与内燃机机械联接。然后通过运行电机以已知的方式启动内燃机。在电机在启动内燃机时的运行期间,通过DC-DC转换器使低压车载电网中的低压电压相对于由电机在高压车载电网中导致的电压振荡断耦联。这例如可以由下述方式实现,即:将半导体开关、例如DC-DC转换器的晶体管切换到阻断状态。也可以规定,借助电压调节器将低压车载电网中的低压电压调整到额定值,由此同样使高压车载电网中的电压振荡不会传递到低压车载电网。
[0018]本发明也包括与本发明机动车的改进方案相应的本发明方法的改进方案。由于这个原因下面不再次描述本发明方法的所有根据本发明的改进方案。
[0019]当然,根据本发明的方法的一种特别优选的实施形式规定,借助内燃机驱动压缩机。由此得到实现如下运行策略的可能性,这种运行策略可以利用来自内燃机的燃料的能量或者(通过空调设备的电机)利用来自高压车载电网的能量选择性地驱动压缩机。这提供了提尚机动车效率的可能性。
[0020]该方法的另一特别优选的实施形式规定,电机作为发电机运行用以将电能馈入高压车载电网中。此时空调设备的电机经由离合装置被以机械方式驱动,例如通过内燃机本身或通过机动车的回收运行被以机械方式驱动,并且在此通过电机产生馈入高压车载电网中的电能。
[0021]根据本发明的机动车优选构造为汽车,特别是构造为乘用车/轿车。
【附图说明】
[0022]下面再次借助一种具体实施例详细阐述本发明。为此,唯一的附图(图)示出根据本发明的机动车的一种实施形式的示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面阐述的实施例是本发明的一种优选实施形式。但是在该实施例中,这种实施形式的所描述的部件分别代表本发明的单个的、可视为相互独立的特征,这些特征各自也相互独立地扩展本发明并由此也可以单个地和以不同于所示组合的组合视为本发明的组成部分。此外所述的实施形式也可以通过本发明的其它已描述特征来补充。
[0024]在图中示意性示出机动车10,其例如可以是汽车、例如乘用车。该汽车具有混合动力系统(简写为Hybrid-Antrieb)12,该混合动力系统包括内燃机或内燃发动机14和驱动电机16、即电气机器。内燃机14和驱动电机16例如可以工作在共同的轴18上,该轴可以构成内燃机14的曲轴和驱动电机16的转子轴。这两个驱动马达14、16可以通过传动装置20以已知的方式与动力传动系22的其余部分以机械的方式联接,驱动装置14、16的驱动力通过其可传递到机动车10的(未示出的)车轮上。内燃机14、驱动电机16和传动装置20可以设计成可通过离合器24选择性地相联接和断开联接。
[0025]机动车10此外还具有高压车载电网26,该高压车载电网例如可以具有高压电池28作为电能源。在高压车载电网26上例如可以连接着用于运行驱动电机16的功率电子装置30、即特别是逆变器。在该图中示出了如何能够从高压车载电网26的直流电压高压线路32通过功率电子装置30将一多相交流电压、例如三相交流电压传输到多相交流电压线路34中。
[0026]通过直流电压线路32,也可以给机动车10的电的空调压缩机36供应例如来自高压电池28的电能。电的空调压缩机36可以是机动车10的空调设备38的组成部件,通过其可以对例如机动车10的乘员车厢或例如高压电池28和其它高压部件进行空气调节。电的空调压缩机可以包括压缩机40和用于驱动压缩机40的电机42。
[0027]电机42的逆变器44可以设置用于将来自直流电压线路32的高压直流电压转换为用于运行电机42的、多相的特别是三相的交流电压。电机42的轴46可以通过离合器46并且可选地也通过皮带或小齿轮48与内燃机14、例如与其曲轴18相联接。
[0028]通过DC-DC转换器15可以使低压车载电网52与高压车载电网26联接。高压车载电网26的电压例如可以是400伏,而低压车载电网的电压例如可以是12伏。在低压车载电网42上可以连接着由一个或多个其它电负载组成的集合,这些电负载是低压负载。这个集合包括特别是至少一个与安全相关的负载,例如大灯、电子稳定程序、电转向辅助装置和制动助力器。电转向辅助装置是指如下系统,其在施加转向力时支援驾驶员或者当例如机动车10即将与障碍物碰撞而驾驶员没注意到这个情况时自动实施转向干预。
[0029]此外该机动车10可以包括(未示出的)充电装置,该充电装置用于通过车辆外部的供电网络、例如具有230伏电压和50赫兹交流频率的网络给高压电池28充电。
[0030]机动车10以已知的方式根据当前选择的运行策略以已知的方式要么纯电气地借助驱动电机16来驱动,要么在混合运行中既通过内燃机14也通过驱动电机16来驱动。由此得出,在任何时刻都必须能不损害舒适性地启动内燃机14。但是此时尽管内燃机14的启动器具有很高的电流消耗也必须保证给低压车载电网中的与安全相关的负载54稳定供电。
[0031]在机动车10中为此使用电的空调压缩机36作为内燃机14的启动器。该电的空调压缩机36由高压车载电网26馈电并且包括换流器即逆变器44、电机42和用作热栗的压缩机40。基本构思在于,电的空调压缩机36相应于传统的12伏启动系统借助离合器46机械地联接到内燃机14并通过已经包含的换流器和电机42作为启动器运行。可提供用于通过空调设备38进行的空气调节和冷却的功率因此在短时间内、例如一秒内降低。因为在此涉及在时间上极
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