CN110198851A - 用于操作包括液体冷却剂传递回路的混合动力电动车辆冷却系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于操作冷却系统的方法包括至少在车辆启动时执行的以下步骤：‑第一步骤(E1)，包括检查低温冷却回路中的液体冷却剂的温度是否低于电动机的高压电池的工作温度；‑当该低温冷却回路中的液体冷却剂的温度低于该电池的工作温度时，包括第二步骤(E2)，该步骤包括启动热力发动机；第三步骤(E3)，包括打开传递回路的控制装置，以使液体冷却剂在该高温冷却回路与该低温冷却回路之间流动，从而使该低温冷却回路中的液体冷却剂的温度升高得更快，以便加热电池，直到该电池达到至少工作温度。

Description

用于操作包括液体冷却剂传递回路的混合动力电动车辆冷却 系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操作包括液体冷却剂传递回路的混合动力车辆冷却系统的方法。

本发明更具体地涉及一种用于操作混合动力车辆的冷却系统的方法，该混合动力车辆包括至少内燃发动机和电动机，该冷却系统包括至少：

-用于冷却内燃发动机的高温冷却回路和用于冷却电动机和相关联的高压电池的低温冷却回路，以及

-液体冷却剂传递回路，连接高温冷却回路和低温冷却回路并且包括用于控制液体冷却剂在传递回路中的循环的调节装置。

背景技术

从现有技术中已知这种装配到混合动力车辆的冷却系统，混合动力车辆也称为“PHEV”，其代表“插电式混合动力电动车辆(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)”。

通常，在混合动力车辆中，区分各种操作模式，即：

-电动模式，有时也称为“ZEV”(其代表零排放车辆(Zero Emission Vehicle))模式，在该模式下，车辆通过电动机推进和/或驱动而没有内燃发动机的干预；

-内燃发动机模式，在该模式下，车辆仅通过内燃发动机驱动和/或推进而没有电动机的干预；

-混合动力模式，在该模式下，车辆同时通过内燃发动机和电动机驱动和/或推进。

混合动力车辆通常在电动模式下启动。然而，当温度较低、通常低于-20℃时，有时会发生由于大气条件而无法在电动模式下启动的情况。

如果温度低于所确定的工作温度(Tu)，则与电动机相关联的高压电池然后变得不起作用。

非限制性地，高压电池的工作温度(Tu)例如包括在0℃至34℃之间。

然而，工作温度(Tu)的值可能从一种电池类型到另一种类型而变化，特别是取决于技术，并且更具体地取决于所使用的电解质。

当电池温度低于工作温度(Tu)时，则不可能使用电动机启动混合动力车辆，并且因此可以仅通过使用内燃发动机来执行启动。

受制于其他车辆运行参数，特别是速度或电池电量，混合动力车辆的运行模式的选择然后受到影响，因为电动模式的使用然后被延迟，直到电池温度至少等于所述工作温度(Tu)。

为了估计高压电池的温度并判定是否满足使用电动模式的这种条件，有利的做法是测量低温冷却回路中的液体冷却剂的温度，旨在冷却与电动机相关联的电池的这个温度被认为是代表性的温度。

在本说明书的下文中，术语“液体冷却剂”在广义上被解释为指的是能够用于不加选择地冷却而且还能够通过释放热能来加热的传热流体。

在下文中，术语高温冷却回路是指传热流体的温度高于在另一冷却回路中循环的传热流体的温度的冷却回路，然后相比之下该另一冷却回路被称为低温冷却回路。

在混合动力车辆在外部温度低或负的这些条件下启动之后，希望能够尽快以电动模式运行，其目的是尤其减少与车辆在内燃发动机模式下驱动和/或推进相关联的诸如二氧化碳(CO₂)等污染物排放。

因此，寻求用于使电池预热以便尽快达到至少所述工作温度(Tu) 并因此允许混合动力车辆以电动模式使用的可接受的解决方案，当然前提是与电动模式相对应的所有运行条件都满足。

本发明的一个值得注意的目的是提出一种用于操作混合动力车辆的冷却系统的方法，该方法使得可以加速与电动机相关联的低温冷却回路的液体冷却剂的温度升高，从而使得车辆可以更快地在电动模式下使用。

发明内容

为此，本发明提出了一种用于操作上述类型的混合动力车辆的冷却系统的方法，其特征在于：用于操作该冷却系统的方法在启动车辆时包括至少：

-第一步骤，包括检查该低温冷却回路中存在的液体冷却剂是否处于低于该电动机的高压电池的工作温度的温度；

-当该低温冷却回路中的液体冷却剂的温度低于该电池的工作温度时，包括第二步骤，该步骤包括启动内燃发动机；

-第三步骤，包括命令该调节装置将该传递回路调节到打开位置，以便通过在该高温冷却回路与该低温冷却回路之间建立液体冷却剂的循环来加速该低温冷却回路中的液体冷却剂的温度升高，以便对该电池进行预热，直到该电池达到至少所述工作温度。

有利地，用于操作根据本发明的冷却系统的方法允许在高温冷却回路中循环的液体冷却剂回收由内燃发动机在运行时产生的热能，并且然后使用传递回路将该热能传递到电池，以便当该相同的液体冷却剂然后在低温冷却回路中循环时对电池进行预热。

借助于本发明，加速了在低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度升高，并且这样，这种液体冷却剂使电池预热，从而使电池更快地达到高于或等于工作温度的温度。

用于操作冷却系统的方法允许在内燃发动机模式下启动之后更快地使用电动模式，尤其是当由于诸如电池工作温度的温度条件而需要时。

混合动力车辆能够更快地在电动模式下操作，具有减少与在内燃发动机模式下的操作相关联的污染物排放的随后益处。

有利地，本发明可以尤其避免对采用附加加热装置(诸如PTC或 THP类型的热敏电阻器)的需要，能够用于加热与电动机相关联的低温冷却回路的液体冷却剂，以便加速液体冷却剂的温度升高，并且因此附带地加速电池的温度。

借助于根据该方法命令的调节装置，传递回路选择性地建立高温冷却回路与低温冷却回路之间的连通。

传递回路不会改变混合动力车辆冷却系统的整体操作，特别是当在电动阶段与内燃发动机阶段运行之间交替时。

冷却系统，更具体地说是包括调节装置的传递回路，允许选择性地使用液体冷却剂在高温冷却回路与低温冷却回路之间交换热能。

在上述由于不允许使用电池的温度而无法在电动模式下启动的场景中，热能然后经由液体冷却剂从高温冷却回路传递到低温冷却回路。

然而，在其他场景中，同样可以经由液体冷却剂在相反方向上(即从低温冷却回路到高温冷却回路)开始进行热能传递。

具体地，在电动模式下的运行阶段期间，诸如电池、功率电子器件和电动机等部件将热能传递给低温冷却回路的液体冷却剂。

由这些部件产生的热能将加热低温冷却回路的液体冷却剂，直到达到最佳操作温度，例如优选地包括在20℃至40℃之间。低温冷却回路调节液体冷却剂的温度，使其低于最大温度60℃。

如果继续在电动模式下运行，则需要移除热能，以便能够保持诸如电动机或电池等部件的这种最佳工作温度。

这就是低温冷却回路另外包括至少一个冷却散热器并且优选地包括冷却器的原因。

如果继续在电动模式下运行，则打开调节装置以建立液体冷却剂的循环，允许热能从低温冷却回路传递到高温冷却回路。

具体地，低温冷却回路中的液体冷却剂的温度然后高于与内燃发动机相关联的高温冷却回路中存在的液体冷却剂的温度。

如在上述启动场景中那样，操作方法作用于调节传递回路的调节装置，以便命令它们进入打开位置，以便经由液体冷却剂执行从低温冷却回路到高温冷却回路的这种热能传递。

有利地，通过热调节改善在低温冷却回路中循环的液体的冷却，这种热调节使得可以在该回路中保持在电动模式下使用的部件(诸如电动机和电池)的最佳操作温度。

一方面通过由较高量的液体冷却剂引起的惯性并且另一方面通过由属于高温冷却回路的冷却散热器与外部空气进行的热交换改善了在电动模式期间循环的液体冷却剂的温度的调节。

就惯性而言，液体冷却剂实际上不再仅仅是在闭环中循环的低温冷却回路中存在的冷却剂，而且也是整个系统中存在的冷却剂，即，也是高温冷却回路和传递回路中存在的液体冷却剂。

用于操作包括传递回路的冷却系统的方法使得可以在电动模式下调节液体冷却剂的温度，以便将其保持在最佳操作温度，在该最佳操作温度下，电池的效率显著提高。

有利地，这种在电动模式下对液体冷却剂的温度的调节有助于提高电子部件的可靠性并显著提高其耐久性。

将液体冷却剂的温度调节到最佳温度还可以改善整体操作，特别是功率电子器件、电池和电动机的效率，这意味着可以更好地利用电池容量。

除了在上文描述的低温或负温度条件下启动的场景以及调节液体冷却剂的温度以优化电动模式下的操作的场景之外，用于操作冷却系统的方法还可以以在至少一个其他场景中改进操作的方式来操作传递回路。

具体地，在车辆已经在电动模式下使用之后，当例如由于车辆已达到的速度而改变运行模式以切换到内燃发动机模式时，操作方法可以打开调节传递回路的调节装置，以便建立液体冷却剂从低温冷却回路到高温冷却回路的循环。

然后使用液体冷却剂将热能从低温冷却回路传递到与内燃发动机相关联的高温冷却回路，使得可以加速温度升高，直到液体冷却剂到达在内燃发动机模式下运行的最佳温度(与电动模式一样)。

有利地，在这种情况下这种热能的传递使得可以加速高温冷却回路中的液体冷却剂的温度升高，从而尤其是能够更快地激活诸如低压EGR 等污染控制设备。

根据本发明的操作方法有利地提出通过视情况而定选择性地将在电动模式或内燃发动机模式下产生的热能供应到一个或另一个冷却回路来使用这些热能。

根据本发明的其他特征：

-当在该第二步骤中启动内燃发动机时，该操作方法至少启动与该内燃发动机相关联的泵；

-该操作方法包括包含以下操作的步骤：打开调节阀，该调节阀旨在用于控制液体冷却剂在包括与电动机相关联的高压电池的管道中的循环；

-该操作方法包括包含以下操作的步骤：至少启动位于该低温冷却回路的冷却回路中的泵；

-该操作方法包括包含以下操作的步骤：至少启动位于该低温冷却回路的冷却回路中的泵；

-反复执行检查在该冷却回路中循环的液体冷却剂的温度的第一步骤；

-如果在该低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度低于该高压电池的所述工作温度，则该操作方法至少使内燃发动机保持运行并且该调节装置将该传递回路调节到打开位置；

-如果在该低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度低于该高压电池的所述工作温度，则该操作方法将该调节阀保持在打开位置；

-如果在该低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度高于或等于该高压电池的所述工作温度，并且如果该电池中的电量充足，则该操作方法切断该内燃发动机并启动该电动机，从而使车辆在电动模式下运行；

-当启动该电动机时，该操作方法包括包含以下操作的步骤：选择性地命令该调节装置将该传递回路调节到关闭位置或打开位置；

-当启动该电动机时，该操作方法在需要加热时保持该调节装置将该传递回路调节到打开位置，以便向该高温冷却回路所包括的单元加热器供应热能；

-当在该低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度高于该高压电池的最佳工作温度时，该操作方法包括包含以下操作的步骤：命令该调节阀进入关闭位置，以便中断液体冷却剂在包括该高压电池的第二管道中的循环。

附图说明

本发明的另外的特征和优点将从阅读以下详细说明中变得明显，为了理解以下说明，现在将参照附图，在附图中：

-图1是根据一个示例性实施例的混合动力车辆的冷却系统的示意描绘，并且图示了包括调节装置的传递回路，该调节装置用于通过分别连接高温冷却回路和低温冷却回路的传递回路选择性地控制液体冷却剂的循环；

-图2是描绘根据本发明的用于控制根据图1的冷却系统的操作方法的步骤的逻辑图，并且图示了当混合动力车辆由于高压电池温度至少不等于所需的工作温度而不能在电动模式下启动时用于操作冷却系统的策略；

-图3是呈曲线图形式的描绘，该曲线图表示图示了根据图1的冷却系统的操作的各种曲线，并且在纵坐标轴上，一方面图示了高温冷却回路和低温冷却回路中的液体冷却剂的温度，并且另一方面图示了内燃发动机和电动机上的负载“C”(表示为百分比％)，相应的曲线表示为在横坐标轴上指示的时间(以秒表示)的函数。

具体实施方式

图1描绘了混合动力车辆(未描绘出)的冷却系统10的一个示例性实施例。

这种混合动力车辆也称为“PHEV”，其代表“插电式混合动力电动车辆”，其特征在于其一方面包括内燃发动机12，并且另一方面包括电动机14。

混合动力车辆能够在各种操作模式下使用，包括：

-电动模式，有时也称为“ZEV”(其代表零排放车辆(Zero Emission Vehicle))模式，在该模式下，车辆通过电动机推进和/或驱动而没有内燃发动机的干预；

-内燃发动机模式，在该模式下，车辆仅通过内燃发动机驱动和/或推进而没有电动机的干预；

-混合动力模式，在该模式下，车辆同时通过内燃发动机和电动机驱动和/或推进。

电动机14在其驱动车辆的阶段期间将电能转换成机械能，并且相反地在制动阶段期间将机械能转换成电能(也称为“再生”)。

为了其操作，电动机14与包括至少逆变转换器16的各种部件相关联。

转换器16是电动机14的动力计算机，并且从包括加速器和制动踏板的多个传感器接收运行参数，以便在驱动或再生时命令电动机14。

电池18是这些部件中的另一个，所述电池18以电的形式储存回收的动能或势能。与尤其用于启动内燃发动机12的其他电池相比，电池18 是被称为“高压”电池的电池。

然而，电池18必须至少处于工作温度(Tu)，以便能够将电能输送到电动机14。

非限制性地，电池18的工作温度(Tu)例如是10℃。控制在电动模式下使用混合动力车辆的条件之一是电池必须具有高于或等于所述工作温度(Tu)的温度。

如果不是这样，并且如在启动情况下的前序部分中所解释的那样，混合动力车辆必须在内燃发动机模式下使用，至少直到电池18达到高于或等于允许使用电动模式的所述工作温度(Tu)的温度。

虽然这些在图1中没有详细描绘，但是与电动机14相关联的其他部件通常包括至少一个DC/DC转换器和充电器，或者可替代地包括交流发电机-启动机。

DC/DC转换器使得可以通过高压电池18对12V电池进行再充电，并且在激活车辆时通过接通来为电力消耗者供电，而充电器使得可以适配由配电干线供应的能量以便对高压电池18进行再充电。

冷却系统10包括至少一个冷却回路100，称为高温冷却回路。

高温冷却回路100用于至少冷却混合动力车辆的内燃发动机12。

优选地，混合动力车辆配备有至少一个低压排气再循环污染控制设备(未描绘出)。

低压排气再循环污染控制设备与高温冷却回路100处于传热关系。

高温冷却回路100包括至少一个冷却管道102，该冷却管道作为相对于发动机12的旁路安装，在该发动机中布置有至少一个热交换器104。

热交换器104旨在用于冷却由低压排气再循环污染控制设备使用的排气。

高温冷却回路100包括布置在发动机12上游的至少一个泵106，以使液体冷却剂循环通过所述回路100。

高温冷却回路100包括至少第一冷却回路108，该第一冷却回路连接到内燃发动机12的出口并连接到泵106的入口。

高温冷却回路100的第一冷却回路108包括至少一个用于加热混合动力车辆的单元加热器110。

高温冷却回路100的第一冷却回路108包括至少一个冷却管道112，该冷却管道作为相对于第一回路108的旁路包括至少一个热交换器114。

热交换器114旨在用于冷却另一个高压排气再循环污染控制设备 (未描绘出)的排气。

高温冷却回路100的第一冷却回路108包括至少一个附加的泵116。

泵116布置在单元加热器110的下游和与高压排气再循环污染控制设备相关联的冷却管道112的上游。

优选地，高温冷却回路100的第一冷却回路108包括用于冷却内燃发动机12中使用的油的水-油型热交换器118。

高温冷却回路100的第一冷却回路108中的液体冷却剂在图1中所示的箭头方向上循环，即在逆时针旋转方向上循环。

高温冷却回路100包括至少第二冷却回路120，该第二冷却回路连接到内燃发动机12的出口并连接到泵106的入口。

高温冷却回路100的第二冷却回路120包括至少一个冷却散热器 122。

散热器122旨在用于冷却高温冷却回路100的冷却液。

高温冷却回路100的第二冷却回路120包括恒温器124，该恒温器布置在冷却散热器122的下游。

高温冷却回路100的第二冷却回路120包括至少一个称为旁路的管道126，该管道作为旁路安装在冷却散热器122周围。

管道126包括膨胀器皿128，用于对液体冷却剂进行脱气的目的。

高温冷却回路100的第二冷却回路120中的液体冷却剂在图1中所示的箭头方向上循环，即在顺时针旋转方向上循环。

冷却系统10包括称为低温冷却回路的冷却回路200，以至少冷却混合动力车辆所配备的电动机14。

在与内燃发动机12相关联的高温冷却回路100中，操作期间的液体冷却剂会达到过高的温度，例如大约90℃，因为这种液体冷却剂能够用于冷却与电动机14的操作相关联的某些部件，这些部件需要保持在较低温度，例如低于60℃的温度。

这就是为什么混合动力车辆的冷却系统10一方面包括用于冷却内燃发动机12的高温冷却回路100并且另一方面包括用于冷却电动机14 的低温冷却回路200的原因。

低温冷却回路200还用于冷却与电动机14相关联的其他上述部件，使得车辆可以在电动模式下操作。

电动机14通常至少与逆变转换器16、充电器、DC/DC转换器或交流发电机-启动机相关联。

低温冷却回路200包括至少第一冷却回路202。

第一冷却回路202包括至少调节阀204，例如三通阀类型的阀，以调节液体冷却剂在第一回路202中的循环。

第一冷却回路202包括至少第一管道206，该第一管道包括电动泵 208和冷却器210。

第一冷却回路202包括至少与第一管道206并联的第二管道212，该第二管道包括与电动机14相关联的高压电池18。

调节阀204旨在用于调节液体冷却剂在分别形成低温冷却回路200 的第一冷却回路202的第一管道206和第二管道212中的循环。

低温冷却回路200的第一冷却回路202中的液体冷却剂在图1中所示的箭头方向上循环，即在逆时针旋转方向上循环。

低温冷却回路200包括至少第二冷却回路214。

第二冷却回路214包括至少一个管道216，在该管道中布置有至少一个散热器218，用于冷却在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂。

第二冷却回路214包括电动泵215，该电动泵布置在管道216的冷却散热器218的下游。

低温冷却回路200的第二冷却回路214包括至少恒温器219，该恒温器布置在散热器218的上游，以便通过散热器218控制液体冷却剂在管道216中的循环。

第二冷却回路214中的液体冷却剂在图1中所示的箭头方向上循环，即在顺时针旋转方向上循环。

低温冷却回路200的第二冷却回路214包括至少一个膨胀器皿220 以执行脱气功能。

膨胀器皿220布置在例如冷却散热器218的下游，该冷却散热器旨在用于冷却低温冷却回路200中的液体冷却剂。

低温冷却回路200包括至少第三冷却回路222。

低温冷却回路200的第三冷却回路222包括至少第一管道224，该第一管道包括至少增压空气冷却器226。

优选地，增压空气冷却器226是空气-水型的，其缩写也称为“WCAC”，其代表水冷式增压空气冷却器。

低温冷却回路200的第三冷却回路222包括电动泵228。电动泵228 布置在增压空气冷却器226的上游。

在未描绘的替代形式中，低温冷却回路的第三冷却回路222包括称为旁路管道的第二管道，其被安装成旁路布置在第一管道224中的增压空气冷却器226。

在增压空气冷却器226周围建立这种旁路管道的好处在于它提供了选择性地传递低温冷却回路的液体冷却剂的可能性。有利地，然后提供诸如阀等调节装置。

当在低温冷却回路中循环的液体冷却剂的温度不够高时，特别是当它低于电池18的工作温度(Tu)时，液体冷却剂然后能够从冷却器226 处的增压空气收集热能，以便加速液体冷却剂的温度升高。

液体冷却剂在第二冷却回路222中在图1中所示的箭头方向上循环，即在逆时针旋转方向上循环。

冷却系统10包括连接高温冷却回路100和低温冷却回路200的液体冷却剂传递回路300。

传递回路300能够视情况而定选择性地使用液体冷却剂在所述高温冷却回路和低温冷却回路之一与另一个之间传递热能。

传递回路300包括调节装置，该调节装置以这样的方式操作：以使用液体冷却剂在冷却回路100与冷却回路200之间传递热能的方式通过所述传递回路300选择性地建立所述液体冷却剂的循环。

调节装置包括至少与传递回路300的第一出站管道304相关联的第一阀302、以及与传递回路300的第二回流管道308相关联的第二阀306。

调节装置302、306在至少关闭位置与打开位置之间被控制，其中，在冷却回路100与冷却回路200之间建立液体冷却剂的循环。

传递回路300的第一出站管道304连接在高温冷却回路100的第一冷却回路108的交换器108的下游。

传递回路300的第一出站管道304连接在低温冷却回路200的第一冷却回路202与第二冷却回路214之间、第二回路214的上游。

传递回路300的第一出站管道304在电动机14下游和散热器218 上游连接到低温冷却回路200的第二冷却回路214，用于冷却在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂。

第一阀302布置在第一出站管道304的入口处，在所述第一出站管道304与低温冷却回路200之间的接合处。

传递回路300的第一出站管道304例如连接到高温冷却回路100的第一冷却回路108，并且如图1所描绘的，在泵106的上游。

传递回路300的第二回流管道308连接到高温冷却回路100的第二冷却回路120的下游并且连接到低温冷却回路200的第二冷却回路214 的下游。

传递回路300的第二回流管道308在用于冷却低温冷却回路200的液体冷却剂的冷却散热器218的下游和电动泵215的上游连接到低温冷却回路200的第二冷却回路214。

第二阀306布置在第二回流管道308的入口处，在所述第二回流管道308与高温冷却回路100之间的接合处。

图2描绘了指示由用于操作刚刚参照图1描述的冷却系统10的方法实施的各个步骤的逻辑图。

用于控制冷却系统10的方法在启动混合动力车辆时涉及至少第一步骤E1，该第一步骤包括检查该低温冷却回路200中存在的液体冷却剂是否处于低于该电动机14的高压电池18的工作温度Tu的温度。

检查第一步骤E1包括测量低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度，优选地测量电池18附近的温度。

接下来，第一步骤E1包括将在低温冷却回路200中如此测量的液体冷却剂的温度与电池18的工作温度(Tu)进行比较，以便判定低温冷却回路200中的液体冷却剂的所述温度是否低于电池18的工作温度。

如先前所解释的，只有当电池18处于高于或等于所述工作温度(Tu) 的温度时，车辆才能在电动模式下启动，在该示例中，该温度大约为10℃的数量级。

用于操作冷却系统10的方法包括至少第二步骤E2，该步骤包括当低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度低于电池18的所述工作温度 (Tu)时，启动车辆的内燃发动机时12。

这是因为除非混合动力车辆能够在电动模式下启动，否则启动内燃发动机12以使车辆在内燃发动机模式下运行。

内燃发动机12的启动伴随着热量的产生，其热能将被传递到存在于高温冷却回路100中的液体冷却剂，该液体冷却剂尤其循环通过内燃发动机12。

然后，操作方法在第二步骤E2中继续在所述内燃发动机12已经启动时(即，当第一步骤E1确定低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度低于电池18的工作温度时)启动与内燃发动机12相关联的泵106。

与内燃发动机12相关联的泵106使得可以在高温冷却回路100中建立液体冷却剂的循环，并且因此确保由内燃发动机12在运行时产生的热能被传递到液体冷却剂，由此该液体冷却剂的温度会升高。

当尚未达到用于打开的阈值温度时，布置在冷却回路100中的散热器122下游的恒温器124处于关闭位置，因此散热器122不会耗散传递给液体冷却剂的热能，该液体冷却剂的温度因此升高更快。

用于操作冷却系统10的方法包括至少第三步骤E3，该步骤包括命令调节装置302、306，调节装置将传递回路300调节到打开位置，以便在高温冷却回路100与低温冷却回路200之间建立液体冷却剂的循环。

在冷却系统10的示例性实施例中，该方法命令打开分别形成调节传递回路300的所述调节装置的第一阀302和第二阀306，并且因此建立了高温冷却回路100与低温冷却回路200之间的通信。

然后，液体冷却剂能够通过传递回路300的第一管道304和第二管道308在高温冷却回路100与低温冷却回路200之间循环。

借助于液体冷却剂的这种循环，由内燃发动机12产生的热能然后从高温冷却回路100传递到低温冷却回路200，借助于此，在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度升高。

因此，由内燃发动机12产生的热能通过公共液体冷却剂从高温冷却回路100输送到低温冷却回路200，以便预热高压电池18。

只要未达到用于打开的阈值温度，恒温器219就处于关闭位置。

因此，液体冷却剂不会通过冷却散热器218，并且因此散热器218不会耗散热能，并且所有传递的热能都用于预热电池18。

在根据示例性实施例的冷却系统10中，电池18布置在调节阀204 下游的第二管道212中，因此需要命令该调节阀打开以允许液体冷却剂循环至需要预热的高压电池18。

该操作方法包括第四步骤E4，该步骤包括打开调节阀204，该调节阀旨在用于控制液体冷却剂在包括与电动机14相关联的高压电池18的第二管道212中的循环。

第四步骤E4使得可以打开调节阀204，该调节阀控制液体冷却剂在包括至少电动泵208和冷却器210的第一管道206与并联于第一管道 206的所述第二管道212之间的循环，该第二管道包括与电动机14相关联的高压电池18。

液体冷却剂用作传热流体以预热高压电池18，使其温度升高，直至其变得至少等于并且有利地高于电池18的所述工作温度(Tu)。

具体地，一旦已经达到电池18的所述工作温度(Tu)，则混合动力车辆就能够在电动模式下使用，只要满足在该模式下操作所需的所有其他条件(诸如充足的电量状态)即可。

为了使液体冷却剂在包括电池18的第二管道212中循环，但更一般地在低温冷却回路200中循环，操作方法包括第五步骤E5，该步骤包括至少启动布置在低温冷却回路200的第二冷却回路214中的泵215，恒温器219防止液体冷却剂循环通过散热器218。

操作方法的第五步骤E5还包括启动布置在低温冷却回路200的第三冷却回路222中的泵228，以便使用从通过WCAC类型的交换器226 的压缩空气发出的热能。检查在冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度的第一步骤E1有利地反复执行，即，以给定的时间间隔重复执行。

如果检查第一步骤E1确定在该低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度低于该高压电池18的所述工作温度Tu，则该操作方法至少使内燃发动机12保持运行并且该调节装置302、306将该传递回路300 调节到打开位置。

在根据图1的冷却系统10的示例性实施例中，如果检查第一步骤 E1确定在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度低于高压电池 18的所述工作温度，则操作方法还将调节阀204保持在打开位置，使得液体冷却剂可以继续预热电池18。

如果检查第一步骤E1确定在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度高于或等于高压电池18的所述工作温度(Tu)，则当然只要还满足其他条件(如果有的话)，就可以在电动模式下使用车辆。

因此，在电池18至少处于其工作温度(Tu)的情况下，如果电池18 中的电量充足，则操作方法然后切断内燃发动机12并启动电动机14，使得车辆可以在电动模式下运行。

操作方法包括第六步骤E6，该步骤包括基于某些参数选择性地命令调节装置302、306将传递回路300调节到关闭位置或打开位置。

根据第一种可能性，在启动电动机14时，操作方法的第六步骤E6 包括命令调节装置302、306将传递回路300调节到关闭位置。

然后，低温冷却回路200不再经由传递回路300与高温冷却回路100 连通。

存在于低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度将在由在电动模式下操作的部件传递给它的热能的作用下继续升高。

有利地，目标是使液体冷却剂的温度超过电池18的工作温度(Tu) 并且达到在电动模式下诸如电动机14或电池18等部件的最佳操作温度。

电动模式下的最佳工作温度尤其根据电池18确定(但非排他性的)，并且例如包括在20℃至40℃之间。

当然，并且如先前关于工作温度(Tu)的值所解释的，最佳温度的参考值根据高压电池18的类型而变化。

然而，根据另一种可能性，如果在启动电动机14时存在对车辆客舱加热的需求，则操作方法不会继续关闭调节传递回路300的调节装置302、 306，而是将它们保持在打开位置。

然后，低温冷却回路200保持与冷却回路100连通，以便经由液体冷却剂将热能供应到高温冷却回路100的单元加热器110。

在冷却系统10的示例性实施例中，液体冷却剂通过其中布置有电池 18的第二管道212的循环由调节阀204控制。

根据第七步骤E7，当在该低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度变得高于该高压电池18的最佳工作温度时，该操作方法命令该调节阀204进入关闭位置，以便中断液体冷却剂在包括该高压电池18的第二管道212中的循环。

中断第二管道212中的循环使得可以避免液体冷却剂使电池18升温超过最佳操作温度。

当重复检查第一步骤E1并且确定在低温冷却回路200中循环的液体冷却剂的温度低于高压电池18的所述工作温度(Tu)时，作为第六步骤E6的替代方案，操作方法然后执行第八步骤E8。

操作方法的第八步骤E8包括：一旦由于电池18的温度而不可能在电动模式下使用混合动力车辆，就使内燃发动机12保持运行。

保持至少对应于步骤E2至E4的操作方法的动作，调节装置302、 306和阀204分别处于打开位置并保持在该位置，直到检查第一步骤E1 确定电池18至少已经达到其工作温度(Tu)。

图3指示分别由从[1]至[6]中的编号标识的各种曲线，这些曲线作为在横坐标轴上绘制的时间t(s)的函数。

图3图示了当根据如刚刚已经参照图2所描述的根据本发明的操作方法的策略命令用于如图1所描述的包括液体冷却剂传递回路的混合动力车辆的冷却系统10时所述系统10的操作。

图3更具体地图示了该策略的优点，尤其是在由于电池18(其温度不足，因为其温度低于工作温度(Tu))而在内燃发动机模式而不是电动模式下执行启动之后能够在电动模式下操作所花费的时间方面所获得的好处G。

通过比较曲线，可以突出显示在时间方面获得的好处G，为此，其中一些曲线(诸如曲线[1]和[2])图示了在不存在传递回路300和根据本方法命令的调节装置302、306的情况下液体冷却剂的温度变化。

曲线[1]指示作为时间t(s)的函数的低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度T的变化(以℃表示)。

更具体地，曲线[1]图示了假设系统10不具有传递回路300(即，低温冷却回路200没有连接到高温冷却回路100或者至少与高温冷却回路隔离)的情况下的温度变化。

曲线[2]表示作为时间t(s)的函数的高温冷却回路100中的液体冷却剂的温度T的变化(以℃表示)。

更具体地，曲线[2]如曲线[1]图示了假设冷却系统10不具有传递回路300(即，仅高温冷却回路100在运行)的温度变化。

曲线[3]指示作为时间t(s)的函数的混合动力模式下电动机14的负载变化(以％表示)。

曲线[4]表示作为时间t(s)的函数的冷却系统10中的液体冷却剂的温度T(以℃表示)的变化，该冷却系统具有经由传递回路300、处于打开位置的调节装置302、306而彼此处于流体连通的高温冷却回路100 和低温冷却回路200。

如图3所示，在时刻t＝0s，即在混合动力车辆启动时，温度曲线 [1]、[2]和[4]低于等于零(0℃)的温度，即分别为负。

因此，图3图示了在低温或负温度条件下启动的上述场景，尤其是由于电池18的温度低于工作温度(Tu)而不允许在电动模式下启动。

曲线[5]指示作为时间t(s)的函数的在内燃发动机模式下内燃发动机12的负载的变化(以％表示)。

曲线[6]指示作为时间t(s)的函数的在电动模式下电动机14的负载变化(以％表示)。

在图3中的横坐标时间轴下已经标识出按时间顺序依次进行的各个操作阶段，每个阶段由从I到II的罗马数字标识。

如参照图2所描述的，当检查第一步骤E1确定冷却回路200中的液体冷却剂的温度低于电池18的工作温度(Tu)时，则在内燃发动机模式下执行启动。

根据步骤E2至E5，操作方法包括用于通过传递回路300建立液体冷却剂的循环的动作，该传递回路的调节装置302、306被迫进入打开位置以实现从高温冷却回路100到低温冷却回路200的热能传递，以便对电池18进行预热，并且这样做更快地达到所述工作温度(Tu)，从而允许在电动模式下操作。

因此，第一阶段I对应于低温冷却回路200中的液体冷却剂的温度逐渐升高的阶段。

在第一阶段I期间，曲线[4]与曲线[2]的比较表明，使用根据本发明的开放传递回路获得的液体冷却剂的温度高于在不存在这种回路(即仅利用低温冷却回路200)的情况下液体冷却剂的温度。

因为通过本发明，液体冷却剂的温度较高，所以可以理解，将加速电池18的预热并且将更快地达到工作温度(Tu)。

曲线[4]上的点A对应于在通过命令根据图1的冷却系统10获得的热能传递的情况下液体冷却剂达到工作温度(Tu)，而曲线[2]上的点B 对应于在不存在热能传递(即，不具有传递回路300)的情况下液体冷却剂达到该相同的工作温度(Tu)。

通过比较，可以看出点A比点B更早出现，点A与B之间的差异对应于通过本发明获得的时间好处G。

具体地，然后有利地可以从最早A点开始在电动模式下使用车辆，这对应于图3中指示的阶段II。

Claims (12)

1.一种用于操作混合动力车辆的冷却系统(10)的方法，该混合动力车辆包括至少内燃发动机(12)和电动机(14)，该冷却系统(10)包括至少：

-用于冷却该内燃发动机(12)的高温冷却回路(100)和用于冷却该电动机(14)和相关联的高压电池(18)的低温冷却回路(200)，以及

-液体冷却剂传递回路(300)，连接该高温冷却回路(100)和该低温冷却回路(200)并且包括用于控制液体冷却剂在该传递回路(300)中的循环的调节装置(302，306)，

其特征在于，用于操作该冷却系统(10)的方法在启动该车辆时包括至少：

-第一步骤(E1)，包括检查该低温冷却回路(200)中存在的液体冷却剂是否处于低于该电动机(14)的该高压电池(18)的工作温度(Tu)的温度；

-当该低温冷却回路(200)中的液体冷却剂的温度低于该电池(18)的工作温度(Tu)时，包括第二步骤(E2)，该步骤包括启动该内燃发动机(12)；

-第三步骤(E3)，包括命令该调节装置(302，306)将该传递回路(300)调节到打开位置，以便通过在该高温冷却回路(100)与该低温冷却回路(200)之间建立液体冷却剂的循环来加速该低温冷却回路(200)中的液体冷却剂的温度升高，以便对该电池(18)进行预热，直到该电池达到至少所述工作温度(Tu)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在该第二步骤(E2)中启动该内燃发动机(12)时，该操作方法至少启动与该内燃发动机(12)相关联的泵(106)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该操作方法包括步骤(E4)，该步骤包括打开调节阀(204)，该调节阀旨在用于控制液体冷却剂在包括与电动机(14)相关联的该高压电池(18)的管道(212)中的循环。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，该操作方法包括步骤(E5)，该步骤包括至少启动位于该低温冷却回路(200)的冷却回路(214)中的泵(215)。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，该操作方法包括步骤(E5)，该步骤包括至少启动位于该低温冷却回路(200)的另一冷却回路(222)中的泵(228)。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，反复执行验证在该冷却回路(200)中循环的液体冷却剂的温度的该第一步骤(E1)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如果在该低温冷却回路(200)中循环的液体冷却剂的温度低于该高压电池(18)的所述工作温度(Tu)，则该操作方法至少使该内燃发动机(12)保持运行并且该调节装置(302，306)将该传递回路(300)调节到打开位置。

8.如与权利要求3结合考虑的权利要求7所述的方法，其特征在于，如果在该低温冷却回路(200)中循环的液体冷却剂的温度低于该高压电池(18)的所述工作温度(Tu)，则该操作方法将该调节阀(204)保持在打开位置。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如果在该低温冷却回路(200)中循环的液体冷却剂的温度高于或等于该高压电池(18)的所述工作温度(Tu)，并且如果该电池(18)中的电量充足，则该操作方法切断该内燃发动机(12)并启动该电动机(14)，从而使车辆在电动模式下运行。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当启动该电动机(14)时，该操作方法包括步骤(E6)，该步骤包括选择性地命令该调节装置(302，306)将该传递回路(300)调节到关闭位置或打开位置。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当启动该电动机(14)时，该操作方法在需要加热时保持该调节装置(302，306)将该传递回路(300)调节到打开位置，以便向该高温冷却回路(100)所包括的单元加热器供应热能(110)。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当在该低温冷却回路(200)中循环的液体冷却剂的温度高于该高压电池(18)的最佳工作温度时，该操作方法包括步骤(E7)，该步骤包括命令该调节阀(204)进入关闭位置，以便中断液体冷却剂在包括该高压电池(18)的第二管道(212)中的循环。