CN108944348A - 用于实现辅助加热器的制动电阻 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于混合动力车辆(H)的操作方法、优选控制或调节方法，该混合动力车辆带有：用于燃烧燃料的内燃机；电驱动机器；和引导冷却剂的、包绕所述内燃机的冷却剂回路。该操作方法的特征尤其在于，在冷却剂回路中安装了制动电阻，该制动电阻为了加热所述冷却剂而产生废热(E1)，其中，所述制动电阻的废热通过所述冷却剂用来加热混合动力车辆内部空间(E1.1)，和/或用来加热所述内燃机(E1.2)，所述制动电阻因而优选用作所述内部空间的和/或所述内燃机的辅助加热器。

Description

用于实现辅助加热器的制动电阻
技术领域
本发明涉及一种用于特别是电混合动力车辆的操作方法、优选控制或调节方法。该混合动力车辆适当地包括：用于驱动混合动力车辆的内燃机；用于驱动混合动力车辆的电驱动机器；和引导冷却剂的、包绕内燃机的冷却剂回路。
背景技术
相比于通常的、纯内燃机驱动的车辆，混合动力车辆实现了显著的燃料节省。由于实现了燃料节省，进而由于效率改善，内燃机产生的废热减少，所述废热通常需要用来加热车辆内部。在外界温度低的情况下(例如在冬天)，减少的废热导致内燃机不能达到或者只是迟滞地达到其优选的工作温度，由此例如不能根据需要实施对于减少排放所必需的功能。减少的废热也导致废气后处理组件(例如催化转换器)不能达到或者只是迟滞地达到其优选的工作温度，这尤其是因为内燃机废气温度同样保持降低。
为了解决前面提到的问题，由现有技术已知所谓的辅助加热器(“Zusatzheizungen”(附加加热装置))，其基于电或燃料工作，且在需要时加热车辆内部空间和内燃机。然而，这种辅助加热器是额外的、往往相当昂贵的构件。
发明内容
本发明的目的是，提出一种替代的和/或改善的用于加热内燃机和/或用于加热混合动力车辆的内部空间的可行方案。
该目的可以采用独立权利要求的特征得以实现。本发明的有利改进可以由从属权利要求和对本发明的优选实施方式的后续说明得到。
本发明涉及一种用于特别是电混合动力车辆、优选混合动力商用车，例如混合动力公交车或混合动力载重车的操作方法、比如控制或调节方法。该混合动力车辆首先包括：用于燃烧燃料的内燃机(例如用于燃烧柴油燃料的柴油发动机)；电驱动机器(例如电动机)；和引导冷却剂的、包绕内燃机的冷却剂回路。
内燃机和电驱动机器适当地用于驱动混合动力车辆。
冷却剂回路特别是用于冷却内燃机。
该操作方法的特征尤其在于，在冷却剂回路中安装了制动电阻，该制动电阻产生用于加热冷却剂的废热，其中，制动电阻的废热通过冷却剂用来加热(适当地加温)混合动力车辆内部空间(例如驾驶室和/或乘客室)，和/或用来加热(适当地加温)内燃机。制动电阻因而优选用作混合动力车辆内部空间的和/或内燃机的辅助加热器。
因而可以适当地省去安装现有技术中的通常的附加的辅助加热器。同样例如可以省去用于混合动力车辆的作为系列设备的停车加热装置。在使用生物燃料比如B100或特种燃料时，也可以适当地省去附加的柴油罐。
可行的是，内燃机产生发动机功率(能量)，且至少部分发动机功率借助制动电阻转变为废热。因而在本发明的范畴内可行的是，内燃机有针对性地产生用于制动电阻的发动机功率，从而制动电阻可以尽可能高效地把发动机功率转变为废热，进而转变为加热功率。
因此可以有针对性地提高发动机负载和有针对性地采用制动电阻，用于加速地加热冷却剂。
同样可行的是，提高内燃机的发动机负载，从而提高内燃机废气的温度，进而加热混合动力车辆的废气后处理组件(例如催化器)和/或基本上保持其温度。由此可以例如更快速地达到或保持废气后处理组件的优选的工作温度。
内燃机例如可以通过发电机与制动电阻作用连接，从而内燃机的至少部分发动机功率经由发电机输送给制动电阻。
制动电阻可以特别是针对混合动力车辆的冷启动阶段或者在冷启动阶段期间被激活，以便特别是在冷启动阶段中产生废热，进而产生加热功率。
然而也可行的是，制动电阻为了保持冷却剂的温度、内部空间的温度和/或内燃机的温度而被激活，例如在冷启动阶段之后也可以需要这样，例如在相对冷的冬天。
制动电阻的操作、例如激活和/或去激活可以根据至少一种如下因素进行：混合动力车辆的外界温度、冷却剂的温度、混合动力车辆的电蓄能器的负载状态、混合动力车辆的(例如内燃机的和/或电驱动机器的)功率需求、内燃机的功率输出、电驱动机器的功率输出和/或内燃机的运转速度。
制动电阻例如可以针对上坡行驶或者在上坡行驶期间被去激活。
在本发明的一种优选的实施方式中，对混合动力车辆内部空间的加热和/或对内燃机的加热可以在没有额外的辅助加热器和/或没有停车加热装置的情况下进行，因而优选仅仅借助于制动电阻进行。其结果是，在一种优选的实施方式中，混合动力车辆没有用于加热内部空间和/或用于加热内燃机的停车加热装置和/或额外的辅助加热器。
还要提及的是，所述操作方法优选基本上可以采用通常已经安装在混合动力车辆中的基本组件，从而为了实现该操作方法，无需改动、至多只需略微地改动已有的或者已经安装的混合动力车辆架构。在某些情况下，为此甚至混合动力车辆的控制器(例如控制器组件)的软件更新就可以足够了。
混合动力车辆优选是混合动力机动车、特别是电混合动力机动车。
在本发明的范畴内，特征“保持温度”优选包括把温度保持在预定的温度范围内，例如保持温度高于或低于一定的界限温度，或者保持目标温度，其带有适当的预限定偏差，例如最大±5°、3°或1°。
附图说明
本发明的上述优选的实施方式和特征可相互组合。本发明的其它有利的改进在从属权利要求中公开，或者可由对本发明的优选实施方式的后续说明结合附图得到。
图1为根据本发明的一个实施方式用于介绍操作方法的示意图。
具体实施方式
虚线非常示意性地表示电混合动力车辆H，其中，该混合动力车辆H具有：用于燃烧燃料的内燃机；电驱动机器；和引导冷却剂的、包绕内燃机的冷却剂回路。如通常那样，内燃机和电驱动机器用于驱动混合动力车辆H，其中，冷却剂回路首先如通常那样用于冷却内燃机。内燃机优选是柴油发动机，从而燃料优选是柴油。
在冷却剂回路中安装了制动电阻。该制动电阻在步骤E1中为了加热冷却剂而产生废热。
制动电阻的废热在步骤E1.1中通过冷却剂用来加热混合动力车辆H内部空间。附加地，制动电阻的废热可以在步骤E1.2中通过冷却剂用来加热内燃机，以便加速达到内燃机的工作温度。制动电阻因而用作内部空间的和/或内燃机的辅助加热器。
制动电阻适当地通过内燃机操作，这在图1中在步骤U中示出。内燃机为此产生发动机功率，其中，至少部分发动机功率借助制动电阻转变为废热。内燃机由此产生用于制动电阻的发动机功率，从而燃料转变为废热，进而转变为制动电阻的加热功率。换句话说，内燃机因而给制动电阻供应功率/能量，用于产生废热。
在此甚至可行的是，有针对性地提高内燃机的发动机负载，从而在制动电阻被激活时，由此增加制动电阻的废热，进而提高其加热功率。
也可以对内燃机的发动机负载进行有针对性的提高，以便提高内燃机废气的温度，进而加速对混合动力车辆H的废气后处理组件如特别是催化器的加热。
因而在操作方法上特别有利的是，通过提高内燃机的负载，也提高了废气的温度，由此实现更快地加热废气后处理组件。
制动电阻可以特别是针对混合动力车辆H的冷启动阶段或者在冷启动阶段期间被激活，从而制动电阻特别是在冷启动阶段中产生废热，进而产生用于内部空间和/或内燃机的加热功率。然而，制动电阻也可以为了基本上保持冷却剂的温度、内部空间的温度和/或内燃机的温度而被激活，例如在冷启动阶段之后也可以是这种情况。为了有效地操作混合动力车辆H，制动电阻优选针对上坡行驶或者在上坡行驶期间被去激活。
制动电阻的操作、进而激活和/或去激活优选根据混合动力车辆H的外界温度、冷却剂的温度、混合动力车辆H的电蓄能器的负载状态、混合动力车辆H的功率需求、内燃机的功率输出、电驱动机器的功率输出和/或混合动力车辆H的行驶速度来进行。必要的信号和传感器为此通常已经位于一些混合动力车辆中，从而可以至少部分地采用已有的车辆架构。
在一种特别优选的实施方式中，内燃机通过发电机与制动电阻作用连接，从而内燃机的至少部分功率经由发电机传送到制动电阻上。
采用这里公开的操作方法特别是可有利地实现如下效果：
-利用安装在内燃机冷却剂回路中的制动电阻来控制和/或调节电混合动力车辆的总体热平衡；
-为了加速地加热冷却剂，有针对性地提高发动机负载，并采用制动电阻；
-为了保持冷却剂温度而有针对性地提高发动机负载，并采用制动电阻；
-有针对性地提高发动机负载，以便提高废气温度，用于加热混合动力车辆的废气后处理组件，并与其相关地更快速地使其特别是在冷启动阶段(例如在内燃机冷的情况下)准备好工作；
-有针对性地提高发动机负载，用于保持废气后处理组件的温度；
-考虑混合动力车辆的外界温度，以便检查是否需要制动电阻的额外的加热功率；
-在驱动系统需要发电机功率时减小加热功率。
本发明不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求，特别是也没有主权利要求的特征。本发明因而涵盖了各种不同的相互独立地享有保护的发明构思。

Claims (10)

1.一种用于混合动力车辆(H)的操作方法、优选控制或调节方法，该混合动力车辆带有：用于燃烧燃料的内燃机；电驱动机器；和引导冷却剂的、包绕所述内燃机的冷却剂回路，其特征在于，在冷却剂回路中安装了制动电阻，该制动电阻为了加热所述冷却剂而产生废热(E1)，其中，所述制动电阻的废热通过所述冷却剂用来加热混合动力车辆的内部空间(E1.1)，和/或用来加热所述内燃机(E1.2)，所述制动电阻因而优选用作所述内部空间的和/或所述内燃机的辅助加热器。
2.如权利要求1所述的操作方法，其特征在于，所述内燃机产生发动机功率(U)，且至少部分发动机功率借助所述制动电阻转变为废热。
3.如权利要求1或2所述的操作方法，其特征在于，所述内燃机产生用于所述制动电阻的发动机功率(U)，从而把燃料转变为废热，进而转变为所述制动电阻的加热功率。
4.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，提高所述内燃机的发动机负载，从而提高所述内燃机的废气的温度，进而加热所述混合动力车辆(H)的废气后处理组件和/或保持其温度。
5.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，所述内燃机通过发电机与所述制动电阻作用连接，从而所述内燃机的至少部分发动机功率经由所述发电机输送给所述制动电阻。
6.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，所述制动电阻针对所述混合动力车辆(H)的冷启动阶段或者在冷启动阶段中被激活，从而该制动电阻优选在冷启动阶段中产生废热，进而产生加热功率。
7.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，所述制动电阻为了保持所述冷却剂的温度、所述内部空间的温度和/或所述内燃机的温度而被激活。
8.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，所述制动电阻的操作、优选激活和/或去激活根据至少一种如下因素进行：
-所述混合动力车辆(H)的外界温度；
-所述冷却剂的温度；
-所述混合动力车辆(H)的电蓄能器的负载状态；
-所述混合动力车辆(H)的功率需求；
-所述内燃机的功率输出；
-所述电驱动机器的功率输出；
-所述内燃机的运转速度。
9.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，所述制动电阻针对上坡行驶或者在上坡行驶期间被去激活。
10.如前述权利要求中任一项所述的操作方法，其特征在于，对所述混合动力车辆(H)内部空间的加热和/或对所述内燃机的加热在没有额外的辅助加热器和/或没有停车加热装置的情况下进行。
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