CN105196834A - 用于混合动力车辆的发动机系统以及混合动力车辆 - Google Patents

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李力华
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    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
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    • B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/034—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from an electric heating device

Abstract

本发明公开了一种用于混合动力车辆的发动机系统以及混合动力车辆，所述用于混合动力车辆的发动机系统包括：发动机；暖风芯体；以及电热循环组件，所述电热循环组件、所述暖风芯体分别与所述发动机并联连接，所述电热循环组件包括：加热装置和电动水泵，所述加热装置与所述暖风芯体相连且用于对流经所述暖风芯体的至少部分冷却液进行加热；所述电动水泵设置在所述加热装置与所述暖风芯体之间。根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统，能够满足车辆在各种工作模式下的供暖需求，尤其是在纯电动模式下能够保证暖风芯体正常的供暖。

Description

用于混合动力车辆的发动机系统以及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于混合动力车辆的发动机系统以及混合动力车辆。
背景技术
传统燃油汽车的空调暖风系统大都采用发动机冷却液作为热源，通过与空调的暖风芯体进行热交换，给乘员舱供暖。该暖风系统只有在发动机的冷却液温度上升到预设值时，节温器才开启以使冷却液进入大循环，进而使冷却液与暖风芯体进行热交换。
对于混合动力汽车而言，当车辆处于纯电动行驶状态时，由于发动机处于停机状态，进而使暖风系统无法通过传统的供暖方式给整车供暖。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种能够满足车辆在各种工作模式下的供暖需求的用于混合动力车辆的发动机系统。
本发明还提出了一种具有该发动机系统的混合动力车辆。
根据本发明第一方面实施例的用于混合动力车辆的发动机系统，包括：发动机；暖风芯体；以及电热循环组件，所述电热循环组件、所述暖风芯体分别与所述发动机并联连接，所述电热循环组件包括：加热装置和电动水泵，所述加热装置与所述暖风芯体相连且用于对流经所述暖风芯体的至少部分冷却液进行加热；所述电动水泵设置在所述加热装置与所述暖风芯体之间。
根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统，能够满足车辆在各种工作模式下的供暖需求，尤其是在纯电动模式下能够保证暖风芯体正常的供暖。
可选地，所述发动机与所述暖风芯体的进口之间设置有大循环进口水路，所述发动机与所述暖风芯体的出口之间设置有大循环出口水路。
可选地，所述电热循环组件还包括：电热循环水路的一端与所述大循环进口水路连通且另一端与所述大循环出口水路相连通，所述加热装置和所述电动水泵设置在所述电热循环水路上。
可选地，还包括：第一控制阀，所述第一控制阀设置在所述大循环进口水路上且与所述电热循环水路相连，所述第一控制阀设置成可选择性地将所述大循环进口水路和所述电热循环水路中的一个与所述暖风芯体相连通。
可选地，所述第一控制阀为第一电子三通阀，所述第一电子三通阀具有第一至第三阀门，所述第一阀门与所述暖风芯体的进口相连通，所述第二阀门与所述电热循环组件的出口相连通，所述第三阀门与所述发动机的出口相连通。
可选地，还包括：第二控制阀，所述第二控制阀设置在所述大循环进口水路上且与所述电热循环水路相连，所述第二控制阀设置成可选择性地将所述大循环进口水路和所述电热循环水路中的一个与所述暖风芯体相连通。
可选地，所述第二控制阀为第二电子三通阀，所述第二电子三通阀具有第四至第六阀门，所述第四阀门与所述暖风芯体的出口相连通，所述第五阀门与所述电热循环组件的进口相连通，所述第三阀门与所述发动机的进口相连通。
可选地，所述加热装置的进口形成为所述电热循环组件的进口，所述加热装置的出口与所述电动水泵的进口相连通，所述电动水泵的出口形成为所述电热循环组件的出口。
可选地，还包括补液壶，所述补液壶与所述加热装置相连通以向所述加热装置内补充冷却液。
根据本发明第二方面实施例的混合动力车辆，包括所述的用于混合动力车辆的发动机系统。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统的示意图。
图2是根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统在纯电动工作模式下的冷却液循环示意图。
图3是根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统在混动工作模式下(冷却液小循环开启、冷却液大循环关闭)的冷却液循环示意图。
图4是根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统在混动工作模式下(冷却液大循环开启、冷却液小循环关闭)的冷却液循环示意图。
图5是根据本发明实施例的用于混合动力车辆的局部示意图。
附图标记：
用于混合动力车辆的发动机系统100，
发动机10，发动机进水管11，发动机出水管12，
暖风芯体20，暖风芯体进水管21，暖风芯体出水管22，
电热循环组件30，电动水泵31，电动水泵出水管311，加热装置32，加热装置的进水管321，加热装置的出水管322，
第一电子三通阀40，第一阀门41，第二阀门42，第三阀门43，
第二电子三通阀50，第四阀门51，第五阀门52，第六阀门53，
补液壶60。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1至图5详细描述本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统100。
如图1所示，根据本发明第一方面实施例的用于混合动力车辆的发动机系统100，包括：发动机10、暖风芯体20以及电热循环组件30，发动机10、电热循环组件30分别与暖风芯体20并联连接。
电热循环组件30包括加热装置32和电动水泵31，加热装置32与暖风芯体20相连且用于对流经暖风芯体20的至少部分冷却液进行加热；电动水泵31设置在加热装置32与暖风芯体20之间。其中，加热装置32与电动水泵31均通过动力电池供电。
根据本发明实施例的用于混合动力车辆的发动机系统100，通过设置加热装置32以对流经暖风芯体20的至少部分冷却液进行加热，并通过电动水泵31将加热后的冷却液快速泵入至暖风芯体20内，这样，在纯电动工作模式下以及混动工作模式下，能够通过电加热组件对流经暖风芯体20的冷却液进行加热，能够满足车辆在各种工作模式下的供暖需求。
需要说明的是，纯电动工作模式是指车辆的发动机10不工作，仅仅通过动力电池对电机进行供电；混动工作模式是指车辆的发动机10和动力电池均处于工作状态以为电机进行供电。
根据本发明的一些实施例，发动机10与暖风芯体20的进口之间设置有大循环进口水路，发动机10与暖风芯体20的出口之间设置有大循环出口水路。具体地，如图4所示，大循环进口水路设置在发动机10的出口与暖风芯体20的进口之间，大循环出口水路设置在发动机10的出口与暖风芯体20的出口之间。这样，在发动机10处于工作状态且发动机10内的冷却液温度达到预设温度时，温度较高的冷却液经大循环进口水路流入暖风芯体20内，冷却液在暖风芯体20内参与换热后，经大循环出口水路回流至发动机10内，由此，通过发动机大循环实现了对流经暖风芯体20内的冷却液的加热，实现暖风芯体20对乘务舱的供暖。
在另一些实施例中，电热循环组件30还包括：电热循环水路，电热循环水路的一端与大循环进口水路连通且另一端与大循环出口水路相连通，加热装置32和电动水泵31设置在电热循环水路上。换言之，如图2所示，电热循环水路、发动机10均并联在暖风芯体20上。
这样，在混动工作模式下，当发动机10内的冷却液温度达到预设温度时，大循环进口水路、大循环出口水路、暖风芯体20、发动机10相连通以形成冷却液大循环流路(参见图4)，由此，发动机10的温度较高的冷却液流向暖风芯体20内以与流经暖风芯体20的空气进行换热，实现对车辆乘务舱的供暖。当发动机10内的冷却液温度未达到预设温度时，大循环进口水路、大循环出口水路、暖风芯体20、发动机10之间不形成冷却液大循环流路(参见图3)，冷却液仅在发动机10内部形成的冷却液小循环流路内进行循环。此时，电热循环组件30工作以为流经暖风芯体20的冷却液进行加热，进而实现对车辆乘务舱的供暖。
如图2所示，在纯电动模式下，电动水泵31和加热装置32均处于开启状态，电热循环水路与大循环出口水路、大循环进口水路均连通，以对流经暖风芯体20的冷却液进行加热，进而实现对车辆乘务舱的供暖。
根据本发明的一些实施例，如图1所示，用于混合动力车辆的发动机系统100还包括：第一控制阀，第一控制阀设置在大循环进口水路上且与电热循环水路相连，第一控制阀设置成可选择性地将大循环进口水路和电热循环水路中的一个与暖风芯体相连通。也就是说，第一控制阀可以控制大循环进口水路与暖风芯体连通，或者暖风芯体与电热循环水路连通。由此，可以根据车辆的运行模式，相应利用发动机10或者电热循环组件30对将流到暖风芯体20内的冷却液进行加热。
用于电动车辆的发动机系统还包括：第二控制阀，第二控制阀设置在大循环进口水路上且与电热循环水路相连，第二控制阀设置成可选择性地将大循环进口水路和电热循环水路中的一个与暖风芯体相连通。也就是说，第二控制阀可以控制大循环出口水路与暖风芯体相连通，也可以控制暖风芯体与电热循环水路相连通。由此，根据车辆的运行模式，控制暖风芯体20内的参与换热后的冷却液回流至发动机10内或电热循环水路内，以进行循环加热。
进一步地，参照图1，第一控制阀为第一电子三通阀40，第一电子三通阀40具有第一至第三阀门43，第一阀门41与暖风芯体20的进口相连通，第二阀门42与电热循环组件30的出口相连通，第三阀门43与发动机10的出口相连通。相应地，第二控制阀为第二电子三通阀50，第二电子三通阀50具有第四至第六阀门53，第四阀门51与暖风芯体20的出口相连通，第五阀门52与电热循环组件30的进口相连通，第三阀门43与发动机10的进口相连通。
其中，发动机10的进口是指发动机10上用于大循环的冷却液进口，发动机10的出口是指发动机10上用于大循环的冷却液出口。
参照图2和图3所示，纯电动工作模式下，以及混动工作模式下(发动机10的冷却液小循环流路开启且大循环流路关闭时)，第一电子三通阀40的第一阀门41和第二阀门42开启，第三阀门43关闭，第二电子三通阀50的第四阀门51和第五阀门52开启，第六阀门53关闭。由此，暖风芯体20与电动水泵31、加热装置32共同构成供冷却液循环的循环通道，以将冷却液加热至合适温度并通过电动水泵31泵入至暖风芯体20内。
参照图4所示，混动工作模式下(发动机10的冷却液小循环流路关闭且大循环流路开启时)，第一电子三通阀40的第一阀门41和第三阀门43开启，第二阀门42关闭，第二电子三通阀50的第四阀门51和第六阀门53开启，第五阀门52关闭。由此，暖风芯体20与发动机10构成冷却液大循环流路，以使经发动机10加热后的冷却液进入暖风芯体20内参与换热。
在图1所示的具体实施例中，加热装置32的进口形成为电热循环组件30的进口，加热装置32的出口与电动水泵31的进口相连通，电动水泵31的出口形成为电热循环组件30的出口。这样，经加热装置32加热后的冷却液被电动水泵31快速泵入至暖风芯体20内，降低了冷却液流动过程中的热量损失，进一步提高了发动机系统中暖风芯体20的换热效果。
如图5所示，混合动力车辆的发动机系统还包括补液壶60，补液壶60与加热装置32相连通以向加热装置32内补充冷却液。
可以理解，电动水泵31、加热装置32、发动机10、暖风芯体20之间通过管路进行连通，如图5所示，发动机10的进口处设有发动机进水管11，发动机10的出口处设有发动机出水管12。暖风芯体20的进口处设有暖风芯体进水管21，暖风芯体20的出口处设有暖风芯体出水管22。加热装置32的进口处设有加热装置的进水管321，加热装置32的出口处设有加热装置的出水管322，电动水泵31的出口处设有电动输泵出水管311。
根据本发明第二方面实施例的混合动力车辆，包括上述实施例的用于混合动力车辆的发动机系统100。由此，该混合动力车辆能够满足车辆在各种工作模式下的供暖需求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，包括：
发动机；
暖风芯体；以及
电热循环组件，所述电热循环组件、所述暖风芯体分别与所述发动机并联连接，所述电热循环组件包括：
加热装置，所述加热装置与所述暖风芯体相连且用于对流经所述暖风芯体的至少部分冷却液进行加热；
电动水泵，所述电动水泵设置在所述加热装置与所述暖风芯体之间。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，所述发动机与所述暖风芯体的进口之间设置有大循环进口水路，所述发动机与所述暖风芯体的出口之间设置有大循环出口水路。
3.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，所述电热循环组件还包括：电热循环水路，所述电热循环水路的一端与所述大循环进口水路连通且另一端与所述大循环出口水路相连通，所述加热装置和所述电动水泵设置在所述电热循环水路上。
4.根据权利要求3所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，还包括：第一控制阀，所述第一控制阀设置在所述大循环进口水路上且与所述电热循环水路相连，所述第一控制阀设置成可选择性地将所述大循环进口水路和所述电热循环水路中的一个与所述暖风芯体相连通。
5.根据权利要求4所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，所述第一控制阀为第一电子三通阀，所述第一电子三通阀具有第一至第三阀门，所述第一阀门与所述暖风芯体的进口相连通，所述第二阀门与所述电热循环组件的出口相连通，所述第三阀门与所述发动机的出口相连通。
6.根据权利要求4所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，还包括：第二控制阀，所述第二控制阀设置在所述大循环进口水路上且与所述电热循环水路相连，所述第二控制阀设置成可选择性地将所述大循环进口水路和所述电热循环水路中的一个与所述暖风芯体相连通。
7.根据权利要求6所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，所述第二控制阀为第二电子三通阀，所述第二电子三通阀具有第四至第六阀门，所述第四阀门与所述暖风芯体的出口相连通，所述第五阀门与所述电热循环组件的进口相连通，所述第三阀门与所述发动机的进口相连通。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，所述加热装置的进口形成为所述电热循环组件的进口，所述加热装置的出口与所述电动水泵的进口相连通，所述电动水泵的出口形成为所述电热循环组件的出口。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的用于混合动力车辆的发动机系统，其特征在于，还包括补液壶，所述补液壶与所述加热装置相连通以向所述加热装置内补充冷却液。
10.一种混合动力车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的用于混合动力车辆的发动机系统。
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