CN106029409B - 用于混合动力车辆的采暖、通风和空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于包括至少一个热力发动机(2)的混合动力机动车辆的采暖、通风和空气调节系统，该系统包括：第一冷却回路(3)，热传递流体通过该第一冷却回路，并包括能够通过与空气流进行热交换冷却热传递流体以冷却所述发动机(2)的散热器(5)，以及热传递流体通过其中的第二加热回路(4)，所述第二加热回路(4)包括与散热器(5)和发动机(2)并联设置并且能够加热机动车辆的乘客舱的热交换器(7)。所述采暖、通风和空气调节系统包括热传递流体穿过其中的加热和除气设备(10)，该设备设置成与发动机(2)和热交换器(7)并联，连接两个回路(3，4)，并包括用于加热的装置和用于使所述加热和除气设备(10)中容纳的热传递流体除气的装置。

Description

用于混合动力车辆的采暖、通风和空气调节系统
技术领域
本发明涉及机动车辆领域，具体地涉及采暖、通风和空气调节系统，英文术语称之为“HVAC,Heating,Ventilation,Air conditioning”。
本发明具体地涉及混合动力车辆。混合动力车辆包括热力发动机和电动马达。
更具体地，本发明涉及允许经加热的空气或经冷却的空气被带入车辆的乘客舱中的系统。
背景技术
已经熟知用于混合动力类型的车辆的采暖、通风和空气调节系统包括用于热力发动机的传统冷却回路。所述回路允许借助于由热力发动机散发的热量来加热乘客舱。然而，在混合动力运行模式下，发动机在特别是称为“ZEV”(零排放车辆)的阶段期间停止。在这种情况下，需要电加热系统以便提供热力发动机不再提供的热量。但是，这种类型的车辆的发动机舱的缺点是包括许多元件。事实上，除了在由热力发动机提供动力的车辆中传统地存在的元件，还必须装配电动马达及其控制电路(电子元器件)、用于其回路的冷却系统、和用于提取和用于储存电能的电池等。
因此，本发明的目的是克服这些缺点。
因此，本发明的目的是改进采暖、通风和空气调节系统以便加热乘客舱，同时降低由这样的系统产生的繁琐/复杂度及其制造成本。
发明内容
因此，本发明的目的是一种用于混合动力类型的机动车辆的采暖、通风和空气调节系统，所述车辆包括至少一个热力发动机，所述系统包括：第一冷却回路，热传递流体通过该第一冷却回路以便将所述发动机冷却到第一温度水平；和第二加热回路，热传递流体通过该第二冷却回路以便加热车辆的乘客舱。包括与发动机并联设置的散热器的所述第一冷却回路能够通过与空气流进行热交换来冷却热传递流体，并且包括与散热器和发动机并联设置的热交换器的所述第二加热回路能够加热机动车辆的乘客舱。
采暖、通风和空气调节系统包括与发动机和热交换器并联设置并连接两个回路的加热设备，热传递流体通过该加热设备，该加热设备包括用于加热所述热传递流体的装置和用于使所述加热设备中容纳的热传递流体除气的装置。
因此，通过使用单个设备来允许同时加热车辆的乘客舱和对第一冷却回路中存在的流体除气，显著减少了由采暖、通风和空气调节系统引起的繁琐。
有利的是，用于加热热传递流体的装置包括与热传递流体接触的电阻。
冷却回路可以包括连接到散热器的入口和连接到加热设备的入口的除气管道。
采暖、通风和空气调节系统包括例如用于使流体在加热设备中循环/流通的电动泵和用于使流体在发动机中循环的机械泵。
有利的是，加热设备包括用于存储热传递流体的装置。
加热设备可以包括用于在过压、过热或缺少热传递流体的事件中保护冷却回路的装置。
实际上，位于加热元件上或靠近加热元件、并连接到用于控制系统的称为“ECU”的电子控制单元的温度传感器使得可以确保断开所述系统的连接。在缺少热传递流体的事件中，所述流体不流动或加热元件故障不会造成安全风险。
根据第二方面，本发明涉及一种混合动力机动车辆，其包括至少一个热力发动机和上述用于机动车辆的采暖、通风和空气调节系统。
附图说明
本发明将通过阅读对一些通过示例而非限制性的实施例的描述更好地理解，如附图中示出：
-图1是根据本发明的采暖、通风和空气调节系统的示意图；
-图2示出了根据图1的系统处于第一运行模式；和
-图3示出了根据图1的系统处于第二运行模式。
具体实施方式
如图1示意性地示出，整体标识为1的采暖、通风和空气调节系统用于装配到包括机动车辆混合动力牵引系统或推进系统(未示出)的机动车辆中。机动车辆包括热力发动机2。
采暖、通风和空气调节系统1包括用于冷却热力发动机2的第一回路3，以及第二加热回路4，热传递流体通过第一回路3，能够将热力发动机2冷却至第一温度水平，热传递流体通过第二加热回路4并能够加热车辆的乘客舱(未示出)。
第一冷却回路3包括与热力发动机2并联设置的散热器5，和用于使热传递流体在第一冷却回路3中、特别是热力发动机2中循环/流通的机械(或电动)泵6。散热器5由热传递流体通过并能够通过与空气流热交换而冷却热交换流体。散热器通常包括用于流体的入口集管、水箱和用于流体的出口集管(未示出)。热传递流体通过由翅片围绕的多个通道，其目的是促进与在翅片之间通过的空气的热交换。空气可以例如借助于设置在散热器5的上游的电动风扇单元(未示出)被吹到每一个散热器上。应当注意的是，可以使用任何其他散热器来使通过其中的热传递流体与散热器外面的空气之间进行热交换。
第二加热回路4包括热交换器7，如空气加热器，热传递流体通过其中并能够使存在于车辆的乘客舱中的空气升温。第二加热回路4设置成与第一冷却回路3并联。
与发动机2和空气加热器7并联设置的加热和除气设备10同样设置在热交换流体的流路中，其设置方式使两个回路3、4连接在一起。
加热和除气设备10由热传递流体通过并包括用于加热该热传递流体的装置(未示出)，例如电阻，以及用于对热传递流体进行除气的装置(未示出)。
除气装置充当膨胀容器或除气罐的角色，其通过在内部维持一定体积的可压缩空气而允许热传递流体膨胀。它还允许第一冷却回路3整体保持在压力下，以防止循环泵的发生气穴现象的任何风险。为此目的，除气管道11被设置在加热和除气设备10的入口与散热器5的入口之间。
电动泵12设置在加热和除气设备10的上游，用于使热传递流体在加热和除气设备10中流通。
加热和除气设备10还包括用于在过热/超温或缺乏热传递流体的事件中保护所述系统的装置(未示出)。
加热和除气设备10还允许存储热传递流体。
回路3、4包括热传递流体，例如添加了乙二醇(glycol)的水，其流动方向由箭头指示。
通过热传递流体在位于发动机2的入口处的机械泵6的作用下在散热器5中流通来确保发动机2的冷却。在图2中，流体的流动方向由箭头示出。在这种情况下，加热和除气设备10的电动泵12中不会运行，使得热传递流体不通过加热和除气设备10流通，因此不被加热。在这种情况下，加热和除气设备10仅充当膨胀容器的角色。
在这种情况下，三通阀14使回路3与回路4连通，并通过由热力发动机2供给的热量来确保乘客舱的加热。这是通常的热运行模式。
在另一种运行模式下，三通阀14关闭回路3和回路4之间的连通，并且允许热传递流体在加热和除气设备10所在的回路的支路中流通。
然后，通过热传递流体在位于加热和除气设备10的入口处的电动泵12的作用下在加热和除气设备10中的流通来确保机动车辆的乘客舱的加热。在图3中，流体的流动方向由箭头示出，但该方向也可以反转。在这种情况下，热力发动机2的上游的机械或电动泵6不运行(因为发动机2不运行)，导致热传递流体不流通经过热力发动机2。然后，加热和除气设备10允许热传递流体通过热交换器7流通以便为了加热车辆的乘客舱而被加热。但是，发动机2不是通过由所述设备10加热的热传递流体而被加热，在此情况下，该设备10仅充当加热流体的角色。
采暖、通风和空气调节系统1包括电子控制单元(未示出)，称为“ECU”，其允许根据热传递流体的温度T控制各种泵6、12，所述温度例如由位于散热器5的出口与热力发动机2的入口之间的温度传感器13指示。
无论如何，发动机2被有效冷却，同时允许对车辆的乘客舱内存在的空气进行加热。
通过使用允许同时加热车辆的乘客舱、使第一冷却回路中存在的流体除气、加热电池和存储热传递流体的单个设备，由采暖、通风和空气调节系统引起的繁琐被减少。

Claims (8)

1.一种用于混合动力机动车辆的采暖、通风和空气调节系统，所述车辆包括至少一个热力发动机(2)，所述系统包括：第一冷却回路(3)，热传递流体通过该第一冷却回路以便将所述发动机(2)冷却到第一温度水平；和第二加热回路(4)，热传递流体通过该第二加热回路以便将车辆的乘客舱加热到第二温度水平，所述第一冷却回路(3)包括与所述发动机(2)并联设置并能够通过与空气流进行热交换来冷却热传递流体的散热器(5)，所述第二加热回路(4)包括与散热器(5)和发动机(2)并联设置并且能够加热机动车辆的乘客舱的热交换器(7)，其特征在于，所述系统包括热传递流体通过其中的加热和除气设备(10)，该加热和除气设备与发动机(2)和热交换器(7)并联设置，连接两个回路(3，4)，并包括用于加热的装置和用于使所述加热和除气设备(10)中容纳的热传递流体除气的装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于加热热传递流体的装置包括与热传递流体接触的电阻。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，包括连接到所述散热器(5)的入口和连接到所述加热和除气设备(10)的入口的除气管道(11)。
4.根据权利要求1或2所述的系统，包括用于使流体在所述加热和除气设备(10)中循环的电动泵(12)。
5.根据权利要求1或2所述的系统，包括用于使流体在所述发动机(2)中循环的机械或电动泵(6)。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述加热和除气设备(10)包括用于存储热传递流体的装置。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述加热和除气设备(10)包括用于在过压、过热或缺少热传递流体的事件中进行保护的装置。
8.一种混合动力机动车辆，包括热力发动机和根据前述权利要求中任一项所述的机动车辆的采暖、通风和空气调节系统(1)。
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