CN219523669U - 一种混合动力车辆冷却控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力车辆冷却控制系统，包括：对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统；对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统；对发动机冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第一水温传感器；对电动冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第二水温传感器；与第一水温传感器和第二水温传感器均相连，根据第一水温传感器测得的第一水温和第二水温传感器测得的第二水温对发动机冷却散热子系统和电动冷却散热子系统进行隔离或连通控制的电控水阀。应用本实用新型所提供的混合动力车辆冷却控制系统，避免了过多的散热富余，达到了降本增效的目的。

Description

一种混合动力车辆冷却控制系统

技术领域

本实用新型涉及车辆散热技术领域，特别是涉及一种混合动力车辆冷却控制系统。

背景技术

混动汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。混动汽车主要指油电混动，该车辆动力系统由传动的燃油发动机及驱动电机组成，其中燃油发动机可与驱动电机联合驱动或独立驱动车辆，也可以采用发动机发电给驱动电机提供电力来驱动车辆。其中发动机在电机运行过程中均需产生大量热量，需额外采用冷却系统进行散热。

现有技术方案主要是通过两套独立的冷却散热系统对各自部分进行散热。两套系统独立运行，且系统在工作时，都保持工作状态。车辆冷却系统主要通过液冷(水冷)的方式对系统进行散热，因混动系统动力源有发动机及驱动电机两套动力源，在车辆使用过程中，两套系统均有较大的散热需求，发动机冷却散热子系统中发动机散热风扇与发动机相连，由ECU(发动机电控单元)控制及驱动。发动机风扇与发动机通过电控硅油离合器或者刚性连接，当发动机启动时，发动机风扇跟随发动机转动或通过发动机ECU控制风扇转动，通常，发动机转速越高，散热需求越大，风扇转速也越高，且在低温情况下，为保证发动机的水温快速达到最佳状态，可走小循环通道，到温度达到节温器开启温度时，走大循环通道，从而通过发动机风扇及第一热交换器进行散热。电动冷却散热子系统由独立的ATS风扇(自适应电子风扇)及热交换器冷却，由VCU(整车控制单元)控制。两者均根据各自系统的温度来调节风扇的转速。当在低能耗状态时，存在散热富余，能耗损失的缺点。

综上所述，如何有效地解决现有的混合动力车辆冷却控制系统当在低能耗状态时，存在散热富余，能耗损失的缺点的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混合动力车辆冷却控制系统，该混合动力车辆冷却控制系统避免了过多的散热富余，达到了降本增效的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种混合动力车辆冷却控制系统，包括：

对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统；

对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统；

对所述发动机冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第一水温传感器；

对所述电动冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第二水温传感器；

与所述第一水温传感器和所述第二水温传感器均相连，根据所述第一水温传感器测得的第一水温和所述第二水温传感器测得的第二水温对所述发动机冷却散热子系统和所述电动冷却散热子系统进行隔离或连通控制的电控水阀。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述电控水阀包括设置于所述电动冷却散热子系统中ATS风扇的第一连接端的第一通道水阀和所述ATS风扇的第二连接端的第二通道水阀。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第一通道水阀设置于所述发动机冷却散热子系统的高温通道与所述电动冷却散热子系统的高温通道之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第二通道水阀设置于所述发动机冷却散热子系统的低温通道与所述电动冷却散热子系统的低温通道之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第二通道水阀设置于所述发动机冷却散热子系统的低温通道中第一水泵与所述电动冷却散热子系统的低温通道中第二水泵之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于所述发动机冷却散热子系统的低温通道的第一冷却水水量控制装置；

设置于所述电动冷却散热子系统的低温通道的第二冷却水水量控制装置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第一冷却水水量控制装置和所述第二冷却水水量控制装置为水壶。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第一通道水阀设置于所述发动机冷却散热子系统的高温通道中发动机与所述电动冷却散热子系统的高温通道中电动机之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于所述发动机冷却散热子系统的高温通道和所述发动机冷却散热子系统的低温通道之间的第一热交换器；

对所述第一热交换器中冷却水进行降温的发动机风扇。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于所述电动冷却散热子系统的高温通道和所述电动冷却散热子系统的低温通道之间的第二热交换器；其中，所述第二热交换器中的冷却水通过所述ATS风扇进行散热。

本实用新型所提供的混合动力车辆冷却控制系统，包括：对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统；对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统；对发动机冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第一水温传感器；对电动冷却散热子系统的冷却管道中冷却水进行温度测量的第二水温传感器；与第一水温传感器和第二水温传感器均相连，根据第一水温传感器测得的第一水温和第二水温传感器测得的第二水温对发动机冷却散热子系统和电动冷却散热子系统进行隔离或连通控制的电控水阀。

由上述技术方案可知，在混合动力车辆处于混动模式下，通过对温度闭环控制，可合理的调整散热系统控制散热冷却液的流转通道，充分利用散热效率，提高节能效果。从而在低温时或低散热需求时，可协调发动机冷却散热子系统和电动冷却散热子系统处于最低功耗状态，避免了过多的散热富余，使得整车散热系统在同样配置下适应更多的工况环境，从而达到了降本增效的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中独立的发动机冷却散热子系统的结构示意图；

图2为现有技术中独立的电动冷却散热子系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种混合动力车辆冷却控制系统的控制结构框图；

图5为本实用新型实施例中一种混合驱动模式高散热需求下混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中一种混合驱动模式低散热需求下混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图。

图1和图2的附图中标记如下：

01-发动机冷却散热子系统、02-电动冷却散热子系统、03-发动机风扇、04-节温器、05-第一热交换器、06-ATS风扇、07-第二热交换器、08-水泵；

图3至图6的附图中标记如下：

1-发动机冷却散热子系统、2-电动冷却散热子系统、3-ATS风扇、4-第一通道水阀、5-第二通道水阀、6-第一水泵、7-第二水泵、8-第一热交换器、9-发动机风扇、10-第二热交换器。

具体实施方式

参见图1和图2，图1为现有技术中独立的发动机冷却散热子系统的结构示意图，图2为现有技术中独立的电动冷却散热子系统的结构示意图。现有技术方案主要是通过两套独立的冷却散热系统对各自部分进行散热。两套系统独立运行。车辆冷却系统主要通过液冷(水冷)的方式对系统进行散热，因混动系统动力源有发动机及驱动电机两套动力源，在车辆使用过程中，两套系统均有较大的散热需求。

如图1所示，当处于纯发动机模式状态下，此时电控模式处于待机模式或处于低功耗状态，此时主要热源产生为发动机，因此此时可让ECU根据发动机各相关传感器的参数，来通过控制发动机风扇03转速来调节散热大小，此时状态与传统燃油车状态一致。发动机冷却散热子系统01中发动机风扇03与发动机相连，由ECU(发动机电控单元)控制及驱动。发动机风扇03与发动机通过电控硅油离合器或者刚性连接，当发动机启动时，发动机风扇03跟随发动机转动或通过发动机ECU控制风扇转动，通常，发动机转速越高，散热需求越大，风扇转速也越高，且在低温情况下，为保证发动机的水温快速达到最佳状态，可走小循环通道，到温度达到节温器04开启温度时，走大循环通道，从而通过发动机风扇03及第一热交换器05进行散热。

如图2所示，当处于纯电模式状态下，此时发动机处于停机状态，发动机风扇03也处于停机状态，此时主要热源主要为电控电驱动子系统，此时整车控制器VCU根据电控电驱动子系统的温度来确定ATS风扇06的开启、关闭及调速，此时状态与纯电状态车辆控制一致。电动冷却散热子系统02由独立的ATS风扇06及第二热交换器07冷却，由VCU(整车控制单元)控制，从而对包含多合一控制器(PDU)、微控制单元(Microcontro l l er Unit，MCU)、电动机的电控电驱动子系统进行散热，多合一控制器内含直流转直流电源(DC/DC)、电子辅助转向(Electrical Power Steering，EPS)、气泵、PTC加热器等控制器。

水泵08提供冷却水在冷却管道内流动提供动力，带走发热部件热量，达到降温目的，水壶确保在一定时间内冷却水水量满足系统要求，并保持管道内压力平衡。两者均根据各自系统的温度来调节风扇的转速。当在低能耗状态时，存在散热富余，能耗损失的缺点。

为此，本实用新型中提供的混合动力车辆冷却控制系统中，避免了过多的散热富余，达到了降本增效的目的。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图3，图3为本实用新型实施例中一种混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图，该混合动力车辆冷却控制系统包括：

对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统1；

对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统2；

对发动机冷却散热子系统1的冷却管道中冷却水进行温度测量的第一水温传感器；

对电动冷却散热子系统2的冷却管道中冷却水进行温度测量的第二水温传感器；

与第一水温传感器和第二水温传感器均相连，根据第一水温传感器测得的第一水温和第二水温传感器测得的第二水温对发动机冷却散热子系统1和电动冷却散热子系统2进行隔离或连通控制的电控水阀。

如图3所示，本实用新型实施例所提供的混合动力车辆冷却控制系统包括对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统1和对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统2。该混合动力车辆冷却控制系统还包括第一水温传感器(发动机水温传感器)和第二水温传感器(电机/电控温度传感器)，通过第一水温传感器对发动机冷却散热子系统1的冷却管道中冷却水进行温度测量，通过第二水温传感器对电动冷却散热子系统2的冷却管道中冷却水进行温度测量。该混合动力车辆冷却控制系统还包括与第一水温传感器和第二水温传感器均相连的电控水阀，利用电控水阀根据第一水温传感器测得的第一水温和第二水温传感器测得的第二水温对发动机冷却散热子系统1和电动冷却散热子系统2进行隔离或连通控制。

电控水阀对发动机冷却散热子系统1和电动冷却散热子系统2进行散热控制的过程可以包括当车辆处于混动模式，此时发动机及电控电驱动子系统均处于工作状态，此时可根据两个散热系统实时的工作温度来控制发动机风扇9、电ATS风扇3的工作转速控制。

参见图5，图5为本实用新型实施例中一种混合驱动模式高散热需求下混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图。当车辆处于高功率或者高环境温度情况下，需要大功率散热时，此时发动机风扇9、ATS风扇3同时独立运行，保证散热需求。

参见图6，图6为本实用新型实施例中一种混合驱动模式低散热需求下混合动力车辆冷却控制系统的结构示意图。当处于低温或低功耗情况下，可通过打开电控水阀，将电动冷却散热子系统2的冷却液体引入发动机冷却散热子系统1，通过发动机风扇9及第一热交换器8来散热，从而达到不需要ATS风扇3开启，或者极小功率开启散热的效果，达到节能降耗的目的，提升了发动机节油率，节省电能。

参见图4，图4为本实用新型实施例中一种混合动力车辆冷却控制系统的控制结构框图。在车辆运行过程中，通过分别获取第一水温传感器和第二水温传感器检测到的温度，利用ECU与VCU两个核心控制模块，通过参数交互，将发动机冷却散热子系统1与电动冷却散热子系统2进行联合调控，通过对温度闭环控制，在混动模式下，合理的控制散热冷却液的流转通道，充分利用散热效率，提高节能效果。在低温时或低散热需求时，可协调两套系统处于最低功耗状态，当环境温度高或者高功耗时，比如电动冷却散热子系统2散热不足时，可同时借用发动机冷却散热子系统1进行散热，进行散热补偿。

需要说明的是，电控水阀可以是直接通过导线与第一水温传感器和第二水温传感器相连，也可以是通过中间的其他可导器件与第一水温传感器和第二水温传感器相连，本实用新型实施例对此不做限定。

由上述技术方案可知，在混合动力车辆处于混动模式下，通过对温度闭环控制，可合理的调整散热系统控制散热冷却液的流转通道，充分利用散热效率，提高节能效果。从而在低温时或低散热需求时，可协调发动机冷却散热子系统和电动冷却散热子系统处于最低功耗状态，避免了过多的散热富余，使得整车散热系统在同样配置下适应更多的工况环境，从而达到了降本增效的目的。

在本实用新型的一种具体实施方式中，电控水阀包括设置于电动冷却散热子系统2中ATS风扇3的第一连接端的第一通道水阀4和ATS风扇3的第二连接端的第二通道水阀5。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供的电控水阀包括设置于电动冷却散热子系统2中ATS风扇3的第一连接端的第一通道水阀4和ATS风扇3的第二连接端的第二通道水阀5。通过对第一通道水阀4和第二通道水阀5的通道控制，实现对发动机冷却散热子系统1和电动冷却散热子系统2的隔离或连通控制。

在本实用新型的一种具体实施方式中，第一通道水阀4设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道与电动冷却散热子系统2的高温通道之间。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供的第一通道水阀4设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道与电动冷却散热子系统2的高温通道之间。从而通过的第一通道水阀4控制发动机冷却散热子系统1的高温通道和电动冷却散热子系统2的高温通道的隔离或连通控制。

在本实用新型的一种具体实施方式中，第二通道水阀5设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道与电动冷却散热子系统2的低温通道之间。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供的第二通道水阀5设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道与电动冷却散热子系统2的低温通道之间。从而通过的第二通道水阀5控制发动机冷却散热子系统1的低温通道和电动冷却散热子系统2的低温通道的隔离或连通控制。

在本实用新型的一种具体实施方式中，第二通道水阀5设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道中第一水泵6与电动冷却散热子系统2的低温通道中第二水泵7之间。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供的第二通道水阀5可以具体设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道中第一水泵6与电动冷却散热子系统2的低温通道中第二水泵7之间。水泵给提供冷却水在冷却管道内流动提供动力，带走发热部件热量，达到降温目的。通过将第二通道水阀5设置于第一水泵6与第二水泵7之间，当车辆处于低温或低功耗情况下，可以通过打开第二通道水阀5，快速地将电动冷却散热子系统2的冷却液体引入发动机冷却散热子系统1，从而实现快速散热。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该混合动力车辆冷却控制系统还可以包括：

设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道的第一冷却水水量控制装置；

设置于电动冷却散热子系统2的低温通道的第二冷却水水量控制装置。

本实用新型实施例所提供混合动力车辆冷却控制系统还可以包括设置于发动机冷却散热子系统1的第一冷却水水量控制装置和设置于电动冷却散热子系统2的第二冷却水水量控制装置。第一冷却水水量控制装置可以具体设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道，第二冷却水水量控制装置具体设置于电动冷却散热子系统2的低温通道。从而起到对动机冷却散热子系统的低温通道和电动冷却散热子系统2的低温通道中冷却水量的及时控制。

在本实用新型的一种具体实施方式中，第一冷却水水量控制装置和第二冷却水水量控制装置为水壶。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供第一冷却水水量控制装置和第二冷却水水量控制装置为水壶。通过设置于发动机冷却散热子系统1的低温通道和电动冷却散热子系统2的低温通道的水壶保在一定时间内冷却水水量满足系统要求，并保持管道内压力平衡。

在本实用新型的一种具体实施方式中，第一通道水阀4设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道中发动机与电动冷却散热子系统2的高温通道中电动机之间。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供第一通道水阀4设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道中发动机与电动冷却散热子系统2的高温通道中电动机之间。从而通过第一通道水阀4控制发动机冷却散热子系统1的高温通道中主要发热部件和电动冷却散热子系统2的高温通道中主要发热部件的隔离或连通控制。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该混合动力车辆冷却控制系统还可以包括：

设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道和发动机冷却散热子系统1的低温通道之间的第一热交换器8；

对第一热交换器8中冷却水进行降温的发动机风扇9。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供混合动力车辆冷却控制系统还可以包括设置于发动机冷却散热子系统1的第一热交换器8和发动机风扇9。第一热交换器8可以具体设置于发动机冷却散热子系统1的高温通道和发动机冷却散热子系统1的低温通道之间，发动机风扇9用于对第一热交换器8中冷却水进行降温。通过利用第一热交换器8和发动机风扇9相配合实现了对发动机运行时的及时散热。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该混合动力车辆冷却控制系统还可以包括：

设置于电动冷却散热子系统2的高温通道和电动冷却散热子系统2的低温通道之间的第二热交换器10；其中，第二热交换器10中的冷却水通过ATS风扇3进行散热。

如图3，图5及图6所示，本实用新型实施例所提供的混合动力车辆冷却控制系统还可以包括第二热交换器10，第二热交换器10设置于电动冷却散热子系统2的高温通道和电动冷却散热子系统2的低温通道之间，并通过ATS风扇3对第二热交换器10中的冷却水进行散热。通过利用第二热交换器10和ATS风扇3相配合实现了车辆处于高功率或者高环境温度情况下对电控电驱动子系统的及时散热。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种混合动力车辆冷却控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，包括：

对发动机进行散热的发动机冷却散热子系统(1)；

对电控电驱动子系统进行散热的电动冷却散热子系统(2)；

对所述发动机冷却散热子系统(1)的冷却管道中冷却水进行温度测量的第一水温传感器；

对所述电动冷却散热子系统(2)的冷却管道中冷却水进行温度测量的第二水温传感器；

与所述第一水温传感器和所述第二水温传感器均相连，根据所述第一水温传感器测得的第一水温和所述第二水温传感器测得的第二水温对所述发动机冷却散热子系统(1)和所述电动冷却散热子系统(2)进行隔离或连通控制的电控水阀。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述电控水阀包括设置于所述电动冷却散热子系统(2)中ATS风扇(3)的第一连接端的第一通道水阀(4)和所述ATS风扇(3)的第二连接端的第二通道水阀(5)。

3.根据权利要求2所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述第一通道水阀(4)设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的高温通道与所述电动冷却散热子系统(2)的高温通道之间。

4.根据权利要求2所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述第二通道水阀(5)设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的低温通道与所述电动冷却散热子系统(2)的低温通道之间。

5.根据权利要求4所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述第二通道水阀(5)设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的低温通道中第一水泵(6)与所述电动冷却散热子系统(2)的低温通道中第二水泵(7)之间。

6.根据权利要求4或5所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，还包括：

设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的低温通道的第一冷却水水量控制装置；

设置于所述电动冷却散热子系统(2)的低温通道的第二冷却水水量控制装置。

7.根据权利要求6所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述第一冷却水水量控制装置和所述第二冷却水水量控制装置为水壶。

8.根据权利要求3所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，所述第一通道水阀(4)设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的高温通道中发动机与所述电动冷却散热子系统(2)的高温通道中电动机之间。

9.根据权利要求1所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，还包括：

设置于所述发动机冷却散热子系统(1)的高温通道和所述发动机冷却散热子系统(1)的低温通道之间的第一热交换器(8)；

对所述第一热交换器(8)中冷却水进行降温的发动机风扇(9)。

10.根据权利要求2所述的混合动力车辆冷却控制系统，其特征在于，还包括：

设置于所述电动冷却散热子系统(2)的高温通道和所述电动冷却散热子系统(2)的低温通道之间的第二热交换器(10)；其中，所述第二热交换器(10)中的冷却水通过所述ATS风扇(3)进行散热。