CN105484846A - 混合电动车辆的冷却系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了混合电动车辆的冷却系统及其控制方法。其中,混合电动车辆(HEV)的冷却系统包括发动机冷却回路,该发动机冷却回路使用发动机热交换器使冷却水冷却并且使用发动机水泵使冷却的冷却水循环以冷却发动机。HEV冷却回路使用HEV热交换器使冷却水冷却并且使用HEV水泵使冷却的冷却水循环以冷却逆变器和电机。连接部将发动机冷却回路连接到HEV冷却回路。

Description

混合电动车辆的冷却系统及其控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月7日提交的韩国专利申请第10-2014-0135105号的优先权的权益,通过引用将其全部内容结合于此。
技术领域
本公开内容涉及混合电动车辆(HEV)的冷却系统及其控制方法,并且更具体地,涉及HEV的冷却系统及其控制方法,能够在HEV系统过热的紧急情况下为HEV冷却回路提供发动机冷却回路的冷却水。
背景技术
已经开发了混合电动车辆(HEV)以改善环境保护和性能。HEV包括发动机和电机这两个驱动源以及逆变器,该逆变器将蓄电池(secondarybattery,二次电池)的DC电流转换为AC电流并且向电机供应AC电流。HEV除了现有的发动机冷却系统之外,还需要用于冷却电机和逆变器的设备。因此,现有HEV配备有用于冷却发动机的发动机冷却回路以及用于HEV系统的HEV冷却回路,并且使冷却水循环到冷却回路以冷却发动机或者HEV系统。然而,因为发动机冷却回路的冷却水控制温度(85℃至95℃)与HEV冷却回路的冷却水控制温度(35℃至50℃)不同,所以发动机冷却回路和HEV冷却回路彼此独立。
因此,根据相关技术,当由于HEV冷却回路缺乏冷却水、HEV水泵故障等导致HEV系统过热时,不可能驱动HEV系统。
发明内容
本发明构思的一方面提供了在正常驱动情况下发动机冷却回路和HEV冷却回路独立运行,并且在HEV系统过热的紧急情况下将发动机冷却回路的冷却水提供给HEV冷却回路。
可以通过以下描述来理解本公开内容的其他目标和优点,并且通过参考本发明构思的实施方式,其他目的和优点将变得显而易见。另外,对于本公开内容所属领域中的技术人员显而易见的是,本公开内容的目标和优点可以通过要求保护的装置及其组合来实现。
根据本发明构思的实施方式,混合电动车辆(HEV)的冷却系统包括发动机冷却回路,其可使用发动机热交换器使冷却水冷却,并且使用发动机水泵使冷却的冷却水循环以冷却发动机。HEV冷却回路可使用HEV热交换器使冷却水冷却,并且使用HEV水泵使冷却的冷却水循环以冷却逆变器和电机。连接部可将发动机冷却回路连接到HEV冷却回路。
连接部可包括止回阀,其阻止冷却水从HEV冷却回路流到发动机冷却回路。
连接部可将发动机的前端连接到逆变器的前端。
连接部可包括打开和关闭连接部的电开阀。
冷却系统可进一步包括混合控制单元(HCU),被配置为接收关于电机温度、逆变器温度、发动机冷却水温度、HEV冷却水温度以及HEV水泵运行中至少任一项的消息,以便打开或者关闭电开阀。
根据本发明构思的另一实施方式,一种用于控制HEV的冷却系统的方法包括:确定HEV冷却回路是否异常运行。如果确定HEV冷却回路异常运行,则确定发动机冷却水温度是否小于第一预设温度。如果确定发动机冷却水温度小于第一预设温度,则打开电开阀。在打开阀之后确定HEV是否启动(S400)。如果确定HEV启动,则关闭电开阀。
确定异常运行的步骤可包括确定HEV水泵是否运行。
确定异常运行的步骤可包括如果确定HEV水泵运行,则确定HEV冷却水温度是否超过第二预设温度。
该方法可进一步包括如果确定发动机冷却水温度等于或者超过第一预设温度,则冷却发动机冷却水,其中,减少发动机输出并且最大限度地运行发动机热交换器。
附图说明
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的HEV的冷却系统的框图。
图2是根据本发明构思的示例性实施方式的用于控制HEV的冷却系统的方法的流程图。
具体实施方式
本说明书和权利要求中所使用的术语和措辞不应解释为通常含义或者词典的含义,而是基于发明人为了以最佳方式描述其发明可适当定义术语的概念的原则,被解释为符合本公开内容的技术构思的含义和概念。因此,在本发明构思的示例性实施方式和附图中描述的配置仅是实例,而并不代表本公开内容的所有技术精神。因此,在提交本申请时,本公开内容应当被解释为包括包含在本公开内容的精神和范围中的所有变化、等同物以及替换。在本说明书中,将省略可能模糊本公开内容的大意的众所周知的功能和配置的重复描述以及详细描述。在下文中,将参照附图详细描述本发明构思的示例性实施方式。
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的HEV的冷却系统的框图。参照图1,根据本发明构思的示例性实施方式的HEV的冷却系统包括发动机冷却回路10、HEV冷却回路20、连接部30以及混合控制单元(HCU)40。
发动机冷却回路10使用发动机热交换器12使冷却水冷却,并且使用发动机水泵14使冷却的冷却水循环以冷却发动机11。
HEV冷却回路20使用HEV热交换器23使冷却水冷却,并且使用HEV水泵25使冷却的冷却水循环以冷却逆变器21和电机22。
连接部30将发动机冷却回路10连接到HEV冷却回路20。连接部30可将发动机11的前端连接到逆变器21的前端,以在冷却水被引入发动机11之前将冷却水引入逆变器21中,从而取代了异常运行的HEV冷却回路20的功能,并且冷却逆变器21和电机22。然而,连接部30不必局限于连接部30将发动机11的前端连接到逆变器21的前端的情况。
连接部30包括防止冷却水从HEV冷却回路20流向发动机冷却回路10的止回阀31。止回阀31可以仅在从发动机冷却回路10朝向HEV冷却回路20的方向引导冷却水,以为HEV冷却回路20的异常运行做准备。因此,防止HEV的运行由于逆变器21或者电机22的过热而停止。当由于冷却水从HEV冷却回路20流向发动机冷却回路10,从而导致HEV冷却回路20缺乏冷却水时,导致过热,这是因为HEV冷却回路20的冷却水的量少于发动机冷却回路10的冷却水的量。
进一步地,连接部30可包括打开和关闭连接部30的电开阀32。当打开电开阀32时,发动机冷却回路10的冷却水被引入HEV冷却回路20。当关闭电开阀32时,防止发动机冷却回路10的冷却水被引入HEV冷却回路20。当HEV冷却回路20异常运行时,通过电开阀32提供发动机冷却回路10的冷却水,以防止HEV的运行由于逆变器21或者电机22过热而停止。
HCU40可从电机温度传感器、逆变器温度传感器、发动机冷却水温度传感器、HEV冷却水温度传感器以及HEV水泵运行感测传感器中的至少任一个接收信息,以打开或者关闭电开阀32。
图2是根据本发明构思的示例性实施方式的用于控制HEV的冷却系统的方法的流程图。参照图2,根据本发明构思的示例性实施方式的用于控制HEV的冷却系统的方法包括:确定异常运行(S100);确定发动机冷却水温度(S200);打开阀(S300);确定启动(S400);关闭阀(S500);并且使发动机冷却水冷却(S600)。
确定异常运行的步骤(S100)确定HEV冷却回路20是否异常运行并且确定HEV水泵是否运行(S110)。如果确定HEV水泵运行,则确定HEV冷却水温度是否超过第二预设温度T2(S120)。
通过HCU40确定异常运行(S100),HCU40从电机温度传感器、逆变器温度传感器、HEV冷却水温度传感器以及HEV水泵运行感测传感器中的至少一个接收信息。例如,当HEV水泵25不运行时,确定HEV冷却回路20异常运行。进一步地,当逆变器21或者电机22的温度超过第三预设温度T3或第四预设温度T4,或者HEV冷却水温度是第二预设温度T2时,确定HEV冷却回路异常运行。第二预设温度T2、第三预设温度T3或者第四预设温度T4可根据HEV冷却回路20不同地设置。
如果在步骤S110中确定HEV水泵不运行,则HEV冷却回路20异常运行,并且因此执行确定发动机冷却水温度的步骤(S200),而不执行确定HEV冷却水温度的步骤(S120)。
如果在步骤S110中确定HEV水泵运行,则确定HEV冷却水温度是否超过第二预设温度T2,并且因此,确定HEV冷却回路20是否异常运行。然后,执行确定HEV冷却水温度的步骤(S120)。如果确定HEV冷却水温度超过第二预设温度T2,则确定HEV冷却回路20异常运行,然后执行确定发动机冷却水的温度的步骤(S200)。
如果在步骤S120中确定HEV冷却水温度等于或小于第二预设温度T2,则HEV冷却回路20目前正常运行,并且因此,控制方法返回到确定HEV水泵是否运行的步骤(S110)并且确定HEV水泵是否运行。
如果在步骤S100中确定HEV冷却回路异常运行,则确定发动机冷却水温度的步骤(S200)确定发动机冷却水温度是否小于第一预设温度T1。发动机冷却回路10的冷却水控制温度(85℃至95℃)与HEV冷却回路20的冷却水控制温度(35℃至50℃)不同,并且因此,在将发动机冷却回路的冷却水引入HEV冷却回路之前,需要检查发动机冷却水的温度。第一预设温度T1可被设置为50℃,但是不限于此,并且因此,可根据HEV冷却回路而不同地设置。
如果在步骤S200中确定发动机冷却水温度小于第一预设温度T1,则在步骤S300中打开电开阀32。因此,小于第一预设温度T1的发动机冷却水穿过连接部30,并且然后被引入HEV冷却回路20中。代替异常运行的HEV冷却回路20,引入的发动机冷却水将逆变器21或者电机22冷却,并且因此,发动机冷却回路的冷却水在HEV系统过热的紧急情况下被供应给HEV冷却回路,以保证HEV的驱动稳定性。在这种情况下,止回阀31可以仅在从发动机冷却回路10朝向HEV冷却回路20的方向上引导冷却水,以便防止HEV运行由于逆变器21或者电机22过热而停止,这是在HEV冷却回路20中缺乏冷却水时引起的。
在确定启动的步骤(S400)中,在打开阀之后确定HEV是否启动(S300)。如果在步骤S400确定HEV启动,则在步骤S500中关闭电开阀32。当HEV启动时,HEV系统过热的紧急情况被解决并且关闭电开阀32,从而将HEV车辆的冷却系统恢复至正常状态。如果在阀打开之后确定HEV未启动(S300),则再次执行确定异常运行的步骤(S100),从而为HEV系统过热的紧急情况做准备。
如果在步骤S200中确定发动机冷却水温度等于或者大于第一预设温度T1,则使发动机冷却水冷却的步骤(S600)减少发动机输出并且最大限度地运行附接至发动机热交换器的冷却风扇。如上所述,发动机冷却回路10的冷却水控制温度(85℃至95℃)与HEV冷却回路20的冷却水控制温度(35℃至50℃)不同,并且因此,在将发动机冷却回路的冷却水引入HEV冷却回路中之前,需要降低发动机冷却水的温度。在步骤S600中使发动机冷却水冷却以降低发动机冷却水的温度之后,再次执行确定发动机冷却水温度的步骤(S200)以确定发动机冷却水温度是否低于第一预设温度T1
如上所述,根据本发明构思的示例性实施方式,在HEV系统过热的紧急情况下,通过将发动机冷却回路的冷却水提供到HEV冷却回路,可以保证HEV的驱动稳定性。
进一步地,通过允许止回阀仅在从发动机冷却回路朝向HEV冷却回路这一个方向上引导冷却水,可以防止HEV运行由于HEV冷却回路缺乏冷却水而停止。
上述示例性实施方式仅仅是允许本发明构思所属技术领域的普通技术人员(在下文中,称为“本领域中的技术人员”)易于实践本发明的实例。因此,本公开内容不限于上述示例性实施方式和附图,并且因此,本公开内容的范围不限于上述示例性实施方式。因此,对本领域中的技术人员显而易见的是,在不偏离由所附权利要求所限定的本公开内容的精神和范围的前提下,可以进行替代、修改和变形,并且这些替代、修改和变形也可以属于本公开内容的范围。

Claims (9)

1.一种混合电动车辆HEV的冷却系统,包括:
发动机冷却回路,使用发动机热交换器使冷却水冷却并且使用发动机水泵使该冷却的冷却水循环以冷却发动机;
HEV冷却回路,使用HEV热交换器使冷却水冷却,并且使用HEV水泵使该冷却的冷却水循环以冷却逆变器和电机;以及
连接部,将所述发动机冷却回路连接到所述HEV冷却回路。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,其中,所述连接部包括止回阀,所述止回阀阻止所述冷却水从所述HEV冷却回路流到所述发动机冷却回路。
3.根据权利要求1所述的冷却系统,其中,所述连接部将所述发动机的前端连接到所述逆变器的前端。
4.根据权利要求1所述的冷却系统,其中,所述连接部包括打开和关闭所述连接部的电开阀。
5.根据权利要求4所述的冷却系统,进一步包括:
混合控制单元,被配置为接收关于电机温度、逆变器温度、发动机冷却水温度、HEV冷却水温度以及HEV水泵运行中至少任一项的消息,以便打开或者关闭所述电开阀。
6.一种用于控制HEV的冷却系统的方法,所述方法包括以下步骤:
确定HEV冷却回路是否异常运行;
如果确定所述HEV冷却回路异常运行,则确定发动机冷却水温度是否小于第一预设温度;
如果确定所述发动机冷却水温度小于所述第一预设温度,则打开电开阀;
在打开所述电开阀之后,确定HEV是否启动;并且
如果确定所述HEV启动,则关闭所述电开阀。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,确定所述异常运行的步骤包括确定HEV水泵是否运行。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,确定所述异常运行的步骤进一步包括如果确定所述HEV水泵运行,则确定HEV冷却水温度是否超过第二预设温度。
9.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:
如果确定所述发动机冷却水温度等于或者高于所述第一预设温度,则冷却所述发动机冷却水,在冷却所述发动机冷却水中,减少发动机输出并且最大限度地运行发动机热交换器。
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