JP2020514178A - 液冷媒移送回路を含むハイブリッド電気自動車のための冷却システムを作動させる方法 - Google Patents

Abstract

冷却システムを作動させる方法は、自動車が始動されるときに実行される少なくとも以下のステップ、低温冷却回路内の液冷媒の温度が、電気モータの高電圧電池の作用温度より低いかどうかをチェックする、第１のステップ（Ｅ１）と、低温冷却回路内の液冷媒の温度が、電池の作用温度より低いときに、熱エンジンを始動させる第２のステップ（Ｅ２）と、液冷媒を高温冷却回路と低温冷却回路との間で流すために、移送回路の制御手段を開放すること、したがって、液冷媒の温度が少なくとも作用温度に到達するまで電池を加熱するために、低温冷却回路内の液冷媒の温度をより速く上昇させる、第３のステップ（Ｅ３）と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、液冷媒移送回路を含むハイブリッド自動車のための冷却システムを作動させる方法に関する。

本発明は、より具体的には、燃焼エンジンおよび電気モータを少なくとも備えるハイブリッド自動車のための冷却システムを作動させる方法に関し、冷却システムは、
燃焼エンジンを冷却するための高温冷却回路、ならびに電気モータおよび関連する高電圧電池を冷却するための低温冷却回路と、
高温冷却回路および低温冷却回路を接続し、移送回路内の液冷媒の循環を制御するための調整手段を含む、液冷媒移送回路と、を少なくとも含む。

ハイブリッド自動車に適したこのような冷却システムは、「ＰＨＥＶ」とも呼ばれ、「ＰＨＥＶ」は、先行技術から既知の「プラグインハイブリッド電気自動車」の略語である。

概して、ハイブリッド自動車において、各種の作動モード間の区別が行われる。すなわち、
電気モード。「ＺＥＶ」（ゼロエミッション自動車の略語である）モードと呼ばれることもあり、電気モードにおいて、自動車は、燃焼エンジンの介入なしに電気モータによって推進および／または駆動される。
燃焼エンジンモード。燃焼エンジンモードにおいて、自動車は、電気モータの介入なしに、燃焼エンジンのみを用いて駆動および／または推進される。
ハイブリッドモード。ハイブリッドモードにおいて、自動車は、燃焼エンジンおよび電気モータを同時に用いて駆動および／または推進される。

ハイブリッド自動車は、概して、電気モードで始動される。しかしながら、温度が低いとき、典型的には−２０℃より低いときに、大気条件のために電気モードでの始動が実現できないことが、ままある。

判断される作用温度（Ｔｕ）より温度が低い場合に、電気モータに関連付けられた高電圧電池が作動不能にされることが起こる。

非限定的に、高電圧電池のための作用温度（Ｔｕ）は、例えば、０℃と３４℃との間に含まれる。

それにも関わらず、作用温度（Ｔｕ）の値は、電池の種類によって変動しやすく、とりわけ、技術に依存して、より具体的には使用される電解物に依存して変動しやすい。

電池温度が、作用温度（Ｔｕ）よりも低いとき、電気モータを使用してハイブリッド自動車を始動させることは不可能であり、したがって、始動は、燃焼エンジンを使用することによってのみ行われ得る。

電池温度が上記作用温度（Ｔｕ）に少なくとも等しくなるまで電気モードの使用が遅延されるため、他の自動車作動パラメータ、とりわけ速度または電池残量を条件として、ハイブリッド自動車の作動モードの選択が、影響を受ける。

高電圧電池の温度を推定するため、および電気モードを使用するためのこの条件が満たされているかどうかを判断するために、実施は、有利には、電気モータに関連付けられた電池を冷却することを目的とし、代表的な温度であると考えられる低温冷却回路内の液冷媒の温度を測定することである。

本説明の以下の部分において、「液冷媒」という用語は、熱エネルギーを解放することによって冷却するためだけでなく加熱するためにも無差別に使用可能な伝熱流体と呼ばれるように広義に解釈されるべきである。

以下の部分において、高温冷却回路という用語は、比較して低温冷却回路と名付けられた別の冷却回路内で循環する伝熱流体の温度よりも高い温度を伝熱流体が有する、冷却回路を意味する。

ハイブリッド自動車が、低い、または負の外気温の条件下で始動した後、可能な限り早く電気モードで走行できることが望ましい。この目的は、とりわけ、燃焼エンジンモードで駆動および／または推進されている自動車に関連する二酸化炭素（ＣＯ_２）などの汚染物質の排出を減少させることである。

少なくとも上記作用温度（Ｔｕ）に可能な限り早く到達するため、およびそれによって、ハイブリッド自動車が電気モードで使用されることを可能にするために、電池を暖機するための許容できる解決策は、したがって、常に当然ながら、そのモードに対応する全ての作動条件が満たされるという条件下において、求められる。

自動車がより早く電気モードで使用され得るように、電気モータに関連付けられた低温冷却回路の液冷媒の温度上昇を加速することを可能にする、ハイブリッド自動車のための冷却システムを作動させる方法を提案することが、本発明の注目すべき対象である。

この目的のために、本発明は、冷却システムを作動させる方法が、自動車を始動させるときに、
低温冷却回路内に存在する液冷媒が電気モータの高電圧電池の作用温度より低い温度であるかどうかをチェックする、第１のステップと、
低温冷却回路内の液冷媒の温度が、電池の作用温度より低いときに、燃焼エンジンを始動させる、第２のステップと、
高温冷却回路と低温冷却回路との間で液冷媒の循環を確立することにより、低温冷却回路内の液冷媒の温度の上昇を加速して、液冷媒の温度が少なくとも上記作用温度に到達するまで電池を暖機するようにするために、移送回路を調整する調整手段を開位置に指示する、第３のステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする、上述した種類のハイブリッド自動車のための冷却システムを作動させる方法を提案する。

有利には、本発明による冷却システムを作動させる方法は、高温冷却回路内を循環する液冷媒が、作動中に燃焼エンジンによって生産される熱エネルギーを回復させ、次いで移送回路を用いて、この同じ液冷媒が低温冷却回路内で循環するときに電池を温めるために、この熱エネルギーを電池に移送することを可能にする。

本発明によって、低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度の上昇が加速され、その際に、この液冷媒は、結果的により素早く作用温度以上の温度に到達する電池を暖機する。

冷却システムを作動させる方法は、最も特にそれが電池作用温度などの温度条件によって必要とされるときに、燃焼エンジンモードでの始動後すぐに電気モードが使用されることを可能にする。

ハイブリッド自動車は、燃焼エンジンモードにおける作動に関連する汚染物質排出減少のその後の恩恵で、より早く電気モードで作動することが可能である。

有利には、本発明は、とりわけ、液冷媒の温度上昇を加速し、それによって付随的に電池の温度上昇を加速するために、電気モータに関連付けられた低温冷却回路の液冷媒を加熱するために使用されることが可能な、ＰＴＣまたはＴＨＰ型のサーミスタなどの追加の加熱手段に頼る必要性を回避することを可能にする。

方法に従って指示される調整手段によって、移送回路は、高温冷却回路と低温冷却回路との間で選択的に連絡を確立する。

移送回路は、とりわけ、稼働中の電気および燃焼エンジンの段階を交互にするときに、ハイブリッド自動車冷却システムの作動全体を変えない。

冷却システム、およびより詳細には、調整手段を含む移送回路は、液冷媒が、高温冷却回路と低温冷却回路との間で熱エネルギーを交換するために選択的に使用されることを可能にする。

電池の使用を可能にしない温度のために不可能である、上述した電気モードにおける始動のシナリオにおいて、液冷媒を介した熱エネルギーの移送は、高温冷却回路から低温冷却回路に対してである。

しかしながら、始動のための他のシナリオでは、反対方向に、すなわち低温冷却回路から高温冷却回路へ液冷媒を介して熱エネルギーの移送を行うことが同様に可能である。

具体的には、電気モードにおいて稼働中の段階の間、電池、パワーエレクトロニクス、および電気モータなどのコンポーネントは、熱エネルギーを低温冷却回路の液冷媒に移送する。

例えば、２０℃と４０℃との間に好適に含まれる最適作動温度に到達するまで、これらのコンポーネントによって生産される熱エネルギーが、低温冷却回路の液冷媒を加熱する。低温冷却回路は、６０℃の最大温度より低く保持するように液冷媒の温度を調整する。

電気モードでの稼働を継続する場合、電気モータまたは電池などのコンポーネントの、この最適作動温度を維持することを可能にするために、熱エネルギーを除去したいという要望が存在する。

これが、低温冷却回路が、加えて少なくとも１つの冷却ラジエータ、および好適には冷却器を含む理由である。

電気モードでの稼働を継続する場合、液冷媒の循環を確立するための調整手段の開放によって、熱エネルギーが低温冷却回路から高温冷却回路へ移送されることが可能となる。

具体的には、低温冷却回路内の液冷媒の温度は、その際、燃焼エンジンに関連付けられた高温冷却回路内に存在する液冷媒の温度よりも高い。

上述の始動のシナリオにおけるように、作動方法は、液冷媒を介して低温冷却回路から高温冷却回路への熱エネルギーのこの移送を行うために、調整手段を開位置に指示するために移送回路を調整する調整手段に対して働く。

有利には、低温冷却回路内で循環する液体の冷却が、電気モータおよび電池などの、電気モードにおいて使用されるコンポーネントの最適作動温度を維持することをこの回路内で可能にする熱調整によって改善される。

一方では、より高い量の液冷媒によって引き起こされる慣性によって、他方では、高温冷却回路に属する冷却ラジエータにより行われる外気との熱交換によって、電気モードの間に循環する液冷媒の温度調整が改善される。

慣性の観点から、液冷媒は、実際には、閉ループ内を循環する単に低温冷却回路内に存在するだけの冷媒ではなく、システム全体の冷媒でもあり、すなわち、高温冷却回路および移送回路内に存在する液冷媒でもある。

移送回路を含む冷却システムを作動させる方法は、電気モードにおいて、液冷媒の温度を最適作動温度に保持するために液冷媒の温度を調整することを可能にし、そのために電池の効率がとりわけ改善される。

有利には、電気モードにおける液冷媒の温度のそのような調整は、電子コンポーネントの信頼性を向上させること、および電子コンポーネントの耐久性を著しく改善することに寄与する。

液冷媒の温度を最適温度に調整することは、また、作動全体、特に、パワーエレクトロニクス、電池、および電気モータの効率を改善することを可能にし、それは、電池容量がさらに良好に利用され得ることを意味する。

上述した、低い温度、または負の温度条件下での始動のシナリオ、および電気モードでの作動を最適化するために液冷媒の温度を調整するシナリオとは別に、冷却システムを作動させる方法は、また、少なくとも１つの他のシナリオにおける作動を改善するように移送回路を作動させ得る。

具体的には、自動車が電気モードで使用されていた後、例えば、自動車が到達する速度のために燃焼エンジンモードに切り替えるように作動モードを変更するとき、作動方法は、低温冷却回路から高温冷却回路への液冷媒の循環を確立するために、移送回路を調整する調整手段を開放し得る。

液冷媒は、その際、低温冷却回路から、電気モードと同様に、液冷媒が燃焼エンジンモードにおける作動のための最適温度に到達するまで温度上昇を加速させることを可能にする燃焼エンジンに関連付けられた高温冷却回路へ熱エネルギーを移送するために使用される。

有利には、この場合のこのような熱エネルギーの移送は、とりわけ、低圧ＥＧＲなどの汚染防止デバイスをより早く起動することを可能にするように、高温冷却回路内の液冷媒の温度上昇を加速させることを可能にする。

本発明による作動方法は、有利には、状況が示すように冷却回路のいずれか一方に熱エネルギーを選択的に供給することによって、電気モードまたは燃焼エンジンモードにおいて生産される熱エネルギーの使用を提案する。

発明の他の特徴によれば、
燃焼エンジンが、第２のステップにおいて始動されるときに、作動方法が、燃焼エンジンに関連付けられたポンプを少なくとも始動させる。
作動方法が、電気モータに関連付けられた高電圧電池を含むパイプ内の液冷媒の循環を制御することを目的とする調整バルブを開放するステップを含む。
作動方法が、低温冷却回路の冷却ループ内に位置するポンプを少なくとも始動させるステップを含む。
作動方法が、低温冷却回路の冷却ループ内に位置するポンプを少なくとも始動させるステップを含む。
冷却回路内で循環する液冷媒の温度をチェックする第１のステップが、反復して行われる。
低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度が、高電圧電池の上記作用温度より低い場合に、作動方法は、少なくとも燃焼エンジンを稼働状態に保持し、移送回路を調整する調整手段を開位置に保持する。
低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度が、高電圧電池の上記作用温度より低い場合に、作動方法は、調整バルブを開位置に保持する。
低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度が、高電圧電池の上記作用温度以上である場合、かつ電池の充電が十分である場合に、作動方法は、自動車が電気モードで走行するように、燃焼エンジンをオフに切り替え、電気モータを始動させる。
電気モータを始動させるときに、作動方法は、移送回路を調整する調整手段を閉位置または開位置に選択的に指示するステップを含む。
電気モータを始動させるときに、作動方法は、高温冷却回路が含むユニットヒータに熱エネルギーを供給するように、暖房需要があるときに、移送回路を調整する調整手段を開位置に保持する。
低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度が、高電圧電池のための最適作動温度よりも高いときに、作動方法は、高電圧電池を含む第２のパイプ内の液冷媒の循環を中断するために、調整バルブを閉位置に指示するステップを含む。

本発明のさらなる特徴および利点が、添付図面に対してどの参照が行われるかを理解するために、以下の詳細な説明を読むことから明らかとなるであろう。

高温冷却回路および低温冷却回路をそれぞれ接続する移送回路を通して、液冷媒の循環を選択的に制御する調整手段を含む移送回路を示す、１つの例示的実施形態によるハイブリッド自動車のための冷却システムの概略図である。 高電圧電池温度が、必要な作用温度に少なくとも等しくないために、ハイブリッド自動車が電気モードで始動され得ないときに、冷却システムを作動させるために使用される方策を示す、図１による冷却システムを制御する本発明による作動方法のステップを示すロジック図である。 縦軸上において、一方で高温および低温冷却回路内の液冷媒の温度を示し、他方で燃焼エンジンおよび電気モータの負荷「Ｃ」（パーセンテージ％として表される）を示し、対応する曲線が横軸上に示される時間（秒で表される）の関数として表されている、図１による冷却システムの作動を示す各種の曲線を表す、グラフ形式の図である。

図１は、ハイブリッド自動車（図示せず）のための冷却システム１０の１つの例示的実施形態を示す。

このようなハイブリッド自動車は、「プラグインハイブリッド電気自動車」の略語である「ＰＨＥＶ」ともいい、一方で燃焼エンジン１２、および他方で電気モータ１４を含むことを特徴とする。

ハイブリッド自動車は、
「ＺＥＶ」（ゼロエミッション自動車の略語である）モードともいうことがあり、自動車が燃焼エンジンの介入なしに電気モータによって推進および／または駆動される、電気モード、
自動車が電気モータの介入なしに、燃焼エンジンのみを用いて駆動および／または推進される、燃焼エンジンモード、
自動車が燃焼エンジンおよび電気モータを同時に用いて駆動および／または推進される、ハイブリッドモード、
を含む、各種の作動モードで使用されることが可能である。

電気モータ１４は、電気モータ１４が自動車を駆動している段階の間、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、制動段階の間は逆に機械エネルギーを電気エネルギーに変換する（「回生」とも呼ばれる）。

その作動のために、電気モータ１４は、少なくともインバータコンバータ１６を含む、各種のコンポーネントに関連付けられる。

コンバータ１６は、電気モータ１４の電力コンピュータであり、駆動において、または回生においてモータ１４に指示するために、加速器および制動ペダルを含む多数のセンサから作動パラメータを受信する。

電池１８は、これらのコンポーネントのうちの別のものであり、上記電池１８は、回復される運動エネルギーまたは位置エネルギーを電気的な形態で蓄積する。電池１８は、とりわけ燃焼エンジン１２を始動させるために使用される他の電池と比較して、「高電圧」電池と呼ばれる電池である。

しかしながら、電池１８は、電気エネルギーを電気モータ１４に伝達することを可能にするために、少なくとも作用温度（Ｔｕ）でなければならない。

非限定的に、電池１８の作用温度（Ｔｕ）は、例えば、１０℃である。電気モードでのハイブリッド自動車の使用を管理する条件のうちの１つが、電池が上記作用温度（Ｔｕ）以上の温度を有しなければならないということである。

これに従わない場合、始動の場合に前文において説明されるように、ハイブリッド自動車は、少なくとも電池１８が電気モードの使用を可能にする上記作用温度（Ｔｕ）以上の温度に到達するまで、燃焼エンジンモードで使用されなければならない。

これらは、図１において詳細に示されているが、電気モータ１４に関連する他のコンポーネントは、概して、少なくとも１つのＤＣ／ＤＣコンバータおよび充電器、または代替的にオルタネータ−スタータを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータは、高電圧電池１８を用いて１２Ｖ電池を再充電すること、およびオンに切り替えることによって自動車を起動する際に電気消費者に電力供給することを可能にし、一方、充電器は、高電圧電池１８を再充電するように配電幹線によって供給されるエネルギーを適合させることを可能にする。

冷却システム１０は、高温冷却回路と呼ばれる、少なくとも１つの冷却回路１００を含む。

高温冷却回路１００は、少なくともハイブリッド自動車の燃焼エンジン１２を冷却するために使用される。

選択として、ハイブリッド自動車は、少なくとも１つの低圧排ガス再循環汚染防止デバイス（図示せず）を装備している。

低圧排ガス再循環汚染防止デバイスは、高温冷却回路１００と伝熱関係にある。

高温冷却回路１００は、エンジン１２に対するバイパスとして取り付けられる少なくとも１つの冷却パイプ１０２を含み、冷却パイプ１０２において少なくとも１つの熱交換器１０４が配置されている。

熱交換器１０４は、低圧排ガス再循環汚染防止デバイスによって使用される排ガスを冷却することを目的とする。

高温冷却回路１００は、上記回路１００を通して液冷媒を循環させるようにエンジン１２の上流に配置される、少なくとも１つのポンプ１０６を含む。

高温冷却回路１００は、燃焼エンジン１２の出口およびポンプ１０６の入口に接続された第１の冷却ループ１０８を少なくとも含む。

高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８は、ハイブリッド自動車を加熱するための少なくとも１つのユニットヒータ１１０を含む。

高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８は、第１のループ１０８に対するバイパスとして少なくとも１つの熱交換器１１４を含む少なくとも１つの冷却パイプ１１２を含む。

熱交換器１１４は、別の、高圧排ガス再循環汚染防止デバイス（図示せず）の排ガスを冷却することを目的とする。

高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８は、少なくとも１つの追加のポンプ１１６を含む。

ポンプ１１６は、ユニットヒータ１１０の下流、および高圧排ガス再循環汚染防止デバイスに関連付けられた冷却パイプ１１２の上流に配置される。

選択として、高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８は、燃焼エンジン１２において使用される石油を冷却するための水−オイル型の熱交換器１１８を含む。

高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８内の液冷媒は、図１に示される矢印の方向に循環し、すなわち、反時計回りの回転方向に循環する。

高温冷却回路１００は、燃焼エンジン１２の出口およびポンプ１０６の入口に接続された第２の冷却ループ１２０を少なくとも含む。

高温冷却回路１００の第２の冷却ループ１２０は、少なくとも１つの冷却ラジエータ１２２を含む。

ラジエータ１２２は、高温冷却回路１００の冷却液を冷却することを目的とする。

高温冷却回路１００の第２の冷却ループ１２０は、冷却ラジエータ１２２の下流に配置されるサーモスタット１２４を含む。

高温冷却回路１００の第２の冷却ループ１２０は、冷却ラジエータ１２２の周囲のバイパスとして取り付けられる、バイパスと呼ばれる少なくとも１つのパイプ１２６を含む。

パイプ１２６は、液冷媒を脱気するための膨張容器１２８を含む。

高温冷却回路１００の第２の冷却ループ１２０内の液冷媒は、図１に示される矢印の方向に循環し、すなわち、時計回りの回転方向に循環する。

冷却システム１０は、低温冷却回路と呼ばれる、ハイブリッド自動車が装備している電気モータ１４を少なくとも冷却するための冷却回路２００を含む。

燃焼エンジン１２に関連付けられた高温冷却回路１００において、作動中の液冷媒は、高すぎる温度、例えば９０℃付近に到達し、この同じ液冷媒が、電気モータ１４の作動に関連するあるコンポーネントを冷却するのに使用可能であるために、液冷媒は、例えば６０℃より低い温度に保持される必要がある。

これが、ハイブリッド自動車用の冷却システム１０が、一方で燃焼エンジン１２を冷却するための高温冷却回路１００を含み、他方で電気モータ１４を冷却するための低温冷却回路２００を含む理由である。

低温冷却回路２００は、自動車が電気モードで作動し得るように、電気モータ１４に関連付けられた他の前述のコンポーネントを冷却するためにも使用される。

電気モータ１４は、概して、少なくともインバータコンバータ１６、充電器、ＤＣ／ＤＣコンバータ、またはオルタネータ−スタータに関連付けられる。

低温冷却回路２００は、第１の冷却ループ２０２を少なくとも含む。

第１の冷却ループ２０２は、第１のループ２０２内の液冷媒の循環を調整するために、調整バルブ２０４、例えば３方向バルブ型のバルブを、少なくとも含む。

第１の冷却ループ２０２は、電気ポンプ２０８および冷却器２１０を含む第１のパイプ２０６を少なくとも含む。

第１の冷却ループ２０２は、電気モータ１４に関連付けられた高電圧電池１８を含む、第１のパイプ２０６に平行な第２のパイプ２１２を少なくとも含む。

調整バルブ２０４は、低温冷却回路２００の第１の冷却ループ２０２をそれぞれ形成する第１のパイプ２０６および第２のパイプ２１２内の液冷媒の循環を調整することを目的とする。

低温冷却回路２００の第１の冷却ループ２０２内の液冷媒は、図１に示される矢印の方向に循環し、すなわち、反時計回りの回転方向に循環する。

低温冷却回路２００は、少なくとも第２の冷却ループ２１４を含む。

第２の冷却ループ２１４は、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒を冷却するための少なくとも１つのラジエータ２１８が配置されている、少なくとも１つのパイプ２１６を含む。

第２の冷却ループ２１４は、パイプ２１６の冷却ラジエータ２１８の下流に配置される電気ポンプ２１５を含む。

低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４は、ラジエータ２１８を通してパイプ２１６内の液冷媒の循環を制御するように、ラジエータ２１８の上流に配置されるサーモスタット２１９を少なくとも含む。

第２の冷却ループ２１４内の液冷媒は、図１に示される矢印の方向に循環し、すなわち、時計回りの回転方向に循環する。

低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４は、脱気機能を行うために少なくとも１つの膨張容器２２０を含む。

膨張容器２２０は、例えば、低温冷却回路２００内の液冷媒を冷却することを目的とする冷却ラジエータ２１８の下流に配置される。

低温冷却回路２００は、少なくとも第３の冷却ループ２２２を含む。

低温冷却回路２００の第３の冷却ループ２２２は、給気冷却器２２６を少なくとも含む第１のパイプ２２４を少なくとも含む。

選択として、給気冷却器２２６は、水冷式給気冷却器の略語である略称「ＷＣＡＣ」ともいわれる、気水型のものである。

低温冷却回路２００の第３の冷却ループ２２２は、電気ポンプ２２８を含む。電気ポンプ２２８は、給気冷却器２２６の上流に配置される。

図示されていない代替形式では、低温冷却回路の第３の冷却ループ２２２は、バイパスパイプという第２のパイプを含み、バイパスパイプは、第１のパイプ２２４に配置される給気冷却器２２６をバイパスするために取り付けられる。

このようなバイパスパイプを給気冷却器２２６の周囲に設けることの恩恵は、低温冷却回路の液冷媒を選択的に転換することをバイパスパイプがもたらす可能性にある。有利には、バルブのような調整手段が、そこで提供される。

低温冷却回路内で循環する液冷媒の温度が、十分に高くないとき、特に液冷媒の温度が電池１８の作用温度（Ｔｕ）より低いときに、液冷媒は、液冷媒の温度上昇を加速するために、冷却器２２６における給気から熱エネルギーを収集することが可能である。

液冷媒は、第３の冷却ループ２２２内で、図１に示される矢印の方向に循環し、すなわち反時計回りの回転方向に循環する。

冷却システム１０は、高温冷却回路１００および低温冷却回路２００を接続する液冷媒移送回路３００を含む。

移送回路３００は、液冷媒を用いて、状況が示すように、上記高温冷却回路および低温冷却回路のうちの１つとその他のものとの間で熱エネルギーを移送することが選択的に可能である。

移送回路３００は、冷却回路１００と冷却回路２００との間の熱エネルギーを移送するために上記液冷媒を使用するように、上記移送回路３００を通して液冷媒の循環を選択的に確立するように作動される、調整手段を含む。

調整手段は、移送回路３００の第１の下りパイプ３０４に関連付けられた第１のバルブ３０２、および移送回路３００の第２の戻りパイプ３０８に関連付けられた第２のバルブ３０６を少なくとも含む。

調整手段３０２、３０６は、液冷媒の循環が冷却回路１００と冷却回路２００との間で確立される、少なくとも閉位置と開位置との間において指示される。

移送回路３００の第１の下りパイプ３０４は、高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８の交換器１１８の下流に接続される。

移送回路３００の第１の下りパイプ３０４は、第２のループ２１４の上流の、低温冷却回路２００の第１の冷却ループ２０２と第２の冷却ループ２１４との間に接続される。

移送回路３００の第１の下りパイプ３０４は、電気モータ１４の下流および低温冷却回路２００内で循環する液冷媒を冷却するためのラジエータ２１８の上流の低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４に接続される。

第１のバルブ３０２が、上記第１の下りパイプ３０４と低温冷却回路２００との間の接合点において、第１の下りパイプ３０４への入口に配置される。

移送回路３００の第１の下りパイプ３０４は、高温冷却回路１００の第１の冷却ループ１０８、例えば、図１に示されるように、ポンプ１０６の上流に接続される。

移送回路３００の第２の戻りパイプ３０８は、高温冷却回路１００の第２の冷却ループ１２０の下流、および低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４の下流に接続される。

移送回路３００の第２の戻りパイプ３０８は、低温冷却回路２００の液冷媒を冷却するための冷却ラジエータ２１８の下流および電気ポンプ２１５の上流の低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４に接続される。

第２のバルブ３０６は、上記第２の戻りパイプ３０８と高温冷却回路１００との間の接合点において、第２の戻りパイプ３０８の入口に配置される。

図２は、図１に関して説明された冷却システム１０を作動させる方法によって実施される各種のステップを示すロジック図を示す。

冷却システム１０を制御する方法は、ハイブリッド自動車を始動させるときに、低温冷却回路２００内に存在する液冷媒が電気モータ１４の高電圧電池１８の作用温度（Ｔｕ）より低い温度であるかどうかをチェックする、第１のステップＥ１を少なくとも伴う。

チェックする第１のステップＥ１は、好適には電池１８の付近で、低温冷却回路２００内の液冷媒の温度を測定する。

次に、第１のステップＥ１は、低温冷却回路２００内の液冷媒の上記温度が電池１８の作用温度より低いかどうかを判断するために、低温冷却回路２００内でこうして測定される液冷媒の温度を電池１８の作用温度（Ｔｕ）と比較する。

前に説明されたように、電池１８が、ここでの例において１０℃程度である、上記作用温度（Ｔｕ）以上の温度にある場合にのみ、自動車は、電気モードで始動することが可能である。

冷却システム１０を作動させる方法は、低温冷却回路２００内の液冷媒の温度が電池１８の上記作用温度（Ｔｕ）より低いときに、自動車の燃焼エンジン１２を始動させる、第２のステップＥ２を少なくとも含む。

これは、ハイブリッド自動車が電気モードで始動されることが可能でなければ、燃焼エンジン１２が始動され、それによって自動車が燃焼エンジンモードで作動しているためである。

燃焼エンジン１２の始動が、熱の生産を伴い、その熱エネルギーが、高温冷却回路１００内に存在する、とりわけ燃焼エンジン１２を通過して循環する液冷媒に移送される。

作動方法は、次いで第２のステップＥ２において、上記燃焼エンジン１２が始動したとき、すなわち、低温冷却回路２００内の液冷媒の温度が電池１８の作用温度より低いと第１のステップＥ１が判断するときに、燃焼エンジン１２に関連付けられたポンプ１０６を始動させることに進む。

燃焼エンジン１２に関連付けられたポンプ１０６は、高温冷却回路１００内の液冷媒の循環を確立し、その結果、作動中の燃焼エンジン１２によって生産される熱エネルギーが、それによって温度が上昇する液冷媒に移送されることを確実にすることを可能にする。

冷却回路１００内のラジエータ１２２の下流に配置されるサーモスタット１２４は、開放するための閾値温度に到達していないときは閉位置にあり、したがって、ラジエータ１２２は、温度がそれによってさらに急速に上昇する液冷媒に移送される熱エネルギーをそれによって放散させない。

冷却システム１０を作動させる方法は、高温冷却回路１００と低温冷却回路２００との間の液冷媒の循環を確立するために、移送回路３００を調整する調整手段３０２、３０６を開位置に指示する、第３のステップＥ３を少なくとも含む。

冷却システム１０の例示的実施形態において、方法は、移送回路３００を調整する上記調整手段をそれぞれ形成する第１のバルブ３０２および第２のバルブ３０６の開放を指示し、高温冷却回路１００と低温冷却回路２００との間の連絡が、それによって確立される。

液冷媒は、次いで、移送回路３００の第１のパイプ３０４および第２のパイプ３０８を通して、高温冷却回路１００と低温冷却回路２００との間で循環することが可能である。

液冷媒のこの循環によって、燃焼エンジン１２によって生産される熱エネルギーが、次いで、高温冷却回路１００から低温冷却回路２００に移送され、それによって、低温冷却回路２００内で循環している液冷媒の温度が上昇する。

燃焼エンジン１２によって生産される熱エネルギーは、したがって、高電圧電池１８を暖機するために、共通の液冷媒によって高温冷却回路１００から低温冷却回路２００へと移される。

サーモスタット２１９は、開放のための閾値温度に到達しない限り、閉位置にある。

その結果、液冷媒は、冷却ラジエータ２１８を通過せず、したがって、熱エネルギーがラジエータ２１８によって放散されず、移送される全ての熱エネルギーが、電池１８を暖機するために使用される。

例示的実施形態による冷却システム１０において、電池１８は、調整バルブ２０４の下流の第２のパイプ２１２に配置され、したがって、調整バルブ２０４は、暖機される必要がある高電圧電池１８まで液冷媒が循環することを可能にするために、開放するように指示される必要がある。

作動方法は、電気モータ１４に関連付けられた高電圧電池１８を含む第２のパイプ２１２内の液冷媒の循環を制御することを目的とする調整バルブ２０４を開放する第４のステップＥ４を含む。

第４のステップＥ４は、電気ポンプ２０８および冷却器２１０を含む少なくとも第１のパイプ２０６と、第１のパイプ２０６に平行で、電気モータ１４に関連付けられた高電圧電池１８を含む上記第２のパイプ２１２との間の液冷媒の循環を制御する調整バルブ２０４を開放することを可能にする。

液冷媒の温度が、電池１８の上記作用温度（Ｔｕ）に少なくとも等しく、有利にはより高くなるまで上昇するように、液冷媒は、高電圧電池１８を暖機するための伝熱流体として使用される。

具体的には、一旦電池１８の上記作用温度（Ｔｕ）に到達すると、ハイブリッド自動車は、十分な充電状態などの、このモードでの作動に必要な他の条件の全てが満たされる限り、電気モードで使用されることが可能である。

電池１８を含む第２のパイプ２１２内で、より全体的には低温冷却回路２００内で液冷媒を循環させることを続行するために、作動方法は、少なくとも、低温冷却回路２００の第２の冷却ループ２１４内に配置されるポンプ２１５を始動させる、第５のステップＥ５を含む。サーモスタット２１９は、液冷媒がラジエータ２１８を通って循環することを妨げる。

作動方法の第５のステップＥ５は、また、ＷＣＡＣ型の冷却器２２６を通過している圧縮された空気から発出している熱エネルギーを使用するように、低温冷却回路２００の第３の冷却ループ２２２内に配置されるポンプ２２８を始動させる。冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度をチェックする第１のステップＥ１は、有利には、反復して、すなわち所与の時間間隔で繰り返して行われる。

チェックする第１のステップＥ１が、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度が高電圧電池１８の上記作用温度より低いと判断する場合に、作動方法は、少なくとも燃焼エンジン１２を稼働状態に保持し、移送回路３００を調整する調整手段３０２、３０６を開位置に保持する。

図１による冷却システム１０の例示的実施形態において、チェックする第１のステップＥ１が、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度が高電圧電池１８の上記作用温度より低いと判断する場合に、作動方法は、また、液冷媒が電池１８を暖機し続け得るように、調整バルブ２０４を開位置に保持する。

チェックする第１のステップＥ１が、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度が高電圧電池１８の上記作用温度（Ｔｕ）以上であると判断する場合、当然ながらもしあれば他の条件も満たされる限り、電気モードでの自動車の使用が可能である。

したがって、電池１８が少なくとも電池１８の作用温度（Ｔｕ）にあり、電池１８の充電が十分である場合、作動方法は、自動車が電気モードで走行し得るように、燃焼エンジン１２をオフに切り替え、電気モータ１４を始動させる。

作動方法は、あるパラメータに基づいて、移送回路３００を調整する調整手段３０２、３０６を閉位置または開位置に選択的に指示する、第６のステップＥ６を含む。

第１の可能性によれば、電気モータ１４の始動のときに、作動方法の第６のステップＥ６は、移送回路３００を調整する調整手段３０２、３０６を閉位置に指示する。

低温冷却回路２００は、そのとき、移送回路３００を介して高温冷却回路１００ともはや連絡関係にない。

低温冷却回路２００内に存在する液冷媒の温度は、電気モードで作動するコンポーネントによって液冷媒に移送される熱エネルギーの影響下で上昇し続ける。

有利には、その際、目標は、液冷媒の温度が電池１８の作用温度（Ｔｕ）を超えること、および電気モードにおけるモータ１４または電池１８などのコンポーネントのための最適作動温度に到達することである。

電気モードにおける最適作動温度は、特に、排他的ではないが電池１８に従って判断され、例えば、２０℃と４０℃との間に含まれる。

当然ながら、前に説明した通り、作用温度（Ｔｕ）の値に関する限り、最適温度のための基準値は、高電圧電池１８の種類に従って変動する。

しかしながら、別の可能性によれば、電気モータ１４を始動させるときに車室暖房の需要が存在する場合、作動方法は、移送回路３００を調整する調整手段３０２、３０６を閉じることに進まず、調整手段３０２、３０６を開位置に保持する。

低温冷却回路２００は、その際、液冷媒を介して高温冷却回路１００のユニットヒータ１１０に熱エネルギーを供給するために、冷却回路１００と連絡関係を残したままにする。

冷却システム１０の例示的実施形態において、電池１８が配置された第２のパイプ２１２を通した液冷媒の循環は、調整バルブ２０４によって制御される。

第７のステップＥ７によれば、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度が、高電圧電池１８の最適作動温度よりも高くなるときに、方法は、高電圧電池１８を含む第２のパイプ２１２内の液冷媒の循環を中断するために、調整バルブ２０４を閉位置に指示する。

第２のパイプ２１２内の循環を中断させることが、液冷媒が最適作動温度を超えて電池１８を暖機することを回避することを可能にする。

チェックする第１のステップＥ１が、繰り返され、低温冷却回路２００内で循環する液冷媒の温度が高電圧電池１８の上記作用温度（Ｔｕ）より低いと判断するとき、作動方法は、第６のステップＥ６の代替として、第８のステップＥ８を行う。

作動方法の第８のステップＥ８は、電気モードでのハイブリッド自動車の使用が電池１８の温度のために一旦不可能になると、燃焼エンジン１２を稼働状態に保持する。

少なくともステップＥ２からＥ４に対応する作動方法のアクションが維持され、調整手段３０２、３０６、およびバルブ２０４は、それぞれ開位置にあり、電池１８がその作用温度（Ｔｕ）に少なくとも到達しているとチェックする第１のステップＥ１が判断するまで、その位置に留まる。

図３は、横軸に描かれた時間ｔ（ｓ）の関数として、［１］から［６］までの数によってそれぞれ識別される各種の曲線を示している。

図３は、上記システム１０が、図２に関して説明された本発明による作動方法の方策に従って指示されるときに、図１において説明される液冷媒移送回路を含む、ハイブリッド自動車のための冷却システム１０の作動を示す。

図３は、より詳細にはこの方策の利点、とりわけ、電池１８についてその温度が作用温度（Ｔｕ）より低いために温度が不十分であることを理由に、電気モードではなく燃焼エンジンモードで行われる始動に続いて、電気モードで作動可能となるためにとられる、取得される時間関連利得Ｇを示す。

取得される時間関連利得Ｇは曲線同士を比較することによって明らかになるであり、それらの曲線のいくつか、例えば曲線［１］および［２］は、その目的のために、方法に従って指示される移送回路３００および調整手段３０２、３０６がないときの液冷媒の温度変化を示している。

曲線［１］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、低温冷却回路２００の液冷媒の温度Ｔ（℃）の変化を示す。

より具体的には、曲線［１］は、移送回路３００を有しない、すなわち、低温冷却回路２００が高温冷却回路１００に接続されない、または高温冷却回路１００から最低限隔離されたシステム１０を仮定した温度変化を示す。

曲線［２］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、高温冷却回路１００内の液冷媒の温度Ｔ（℃）の変化を示す。

より具体的には、曲線［１］のような曲線［２］は、移送回路３００のない、すなわち、高温冷却回路１００のみが作動中である冷却システム１０を仮定した温度変化を示す。

曲線［３］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、ハイブリッドモードにおける電気モータ１４の負荷の変化（％）を示す。

曲線［４］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、高温冷却回路１００および低温冷却回路２００が移送回路３００を介して互いに流体連絡して設置され、調整手段３０２、３０６が開位置にある冷却システム１０における液冷媒の温度Ｔ（℃）の変化を示す。

図３に示すように、ｔ＝０ｓの時点において、すなわちハイブリッド自動車の始動時において、温度曲線［１］、［２］、および［４］は、ゼロに等しい温度（０℃）より低く、すなわち、それぞれ負である。

したがって、図３は、とりわけ、電池１８の温度が作用温度（Ｔｕ）より低いために電気モードで始動することができない、低いまたは負の温度条件下での始動の前述したシナリオを示す。

曲線［５］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、燃焼エンジンモードにおける燃焼エンジン１２の負荷の変化（％）を示す。

曲線［６］は、時間ｔ（ｓ）の関数として、電気モードにおける電気モータ１４の負荷の変化（％）を示す。

互いから時系列に生じる各種の作動段階が、図３における横の時間軸の下で識別されており、それぞれの段階が、ＩからＩＩのローマ数字によって識別されている。

図２に関して説明されるように、チェックする第１のステップＥ１は、冷却回路２００内の液冷媒の温度が、電池１８の作用温度（Ｔｕ）より低いと判断するとき、始動は、燃焼エンジンモードで行われる。

ステップＥ２からＥ５に従って、作動方法は、移送回路３００を通して液冷媒の循環を確立することを目的とするアクションを含み、電池１８を暖機するために高温冷却回路１００から低温冷却回路２００へ熱エネルギーの移送を実現し、その際、電気モードでの作動を可能にする上記作用温度（Ｔｕ）により急速に到達するために、移送回路３００の調整手段３０２、３０６が強制的に開位置に入れられる。

第１の段階Ｉは、したがって、低温冷却回路２００内の液冷媒の温度の進行形の上昇段階に対応する。

この第１の段階Ｉの間、曲線［４］の曲線［２］との比較は、本発明による開移送回路で得られる液冷媒の温度は、そのような回路がないとき、すなわち低温冷却回路２００のみを有する液冷媒の温度よりも高いことを明らかにする。

本発明を用いた液冷媒の温度がより高いため、電池１８の暖機は、加速され、作用温度（Ｔｕ）により早く到達すると理解されるものとする。

曲線［４］の点Ａは、図１による冷却システム１０に指示することによって取得される熱エネルギーの移送で、液冷媒が作用温度（Ｔｕ）に到達することに対応し、一方、曲線［２］上の点Ｂは、熱エネルギーの移送なしで、すなわち移送回路３００なしで、液冷媒がこの同じ作用温度（Ｔｕ）に到達することに対応する。

比較すると、点Ａが点Ｂよりも早期に発生することが分かり、点Ａと点Ｂとの間の差異は、本発明によって取得される時間における利得Ｇに対応する。

具体的には、その際、有利には、点Ａと同じくらい早期から電気モードで自動車を使用することが可能であり、それは、図３に示される段階ＩＩに対応する。

Claims (12)

1. 燃焼エンジン（１２）および電気モータ（１４）を少なくとも備えるハイブリッド自動車のための冷却システム（１０）を作動させる方法であって、前記冷却システム（１０）が、
   前記燃焼エンジン（１２）を冷却するための高温冷却回路（１００）、ならびに前記電気モータ（１４）および関連する高電圧電池（１８）を冷却するための低温冷却回路（２００）と、
   液冷媒移送回路（３００）であって、前記高温冷却回路（１００）および前記低温冷却回路（２００）を接続し、前記移送回路（３００）内の液冷媒の循環を制御するための調整手段（３０２、３０６）を備える液冷媒移送回路（３００）と、
   を少なくとも備え、
   前記冷却システム（１０）を作動させる前記方法が、前記自動車を始動させるときに、
   前記低温冷却回路（２００）内に存在する前記液冷媒が前記電気モータ（１４）の前記高電圧電池（１８）の作用温度（Ｔｕ）より低い温度であるかどうかをチェックする、第１のステップ（Ｅ１）と、
   前記低温冷却回路（２００）内の前記液冷媒の前記温度が、前記電池（１８）の前記作用温度（Ｔｕ）より低いときに、前記燃焼エンジン（１２）を始動させる、第２のステップ（Ｅ２）と、
   前記高温冷却回路（１００）と前記低温冷却回路（２００）との間で液冷媒の循環を確立することにより、前記低温冷却回路（２００）内の前記液冷媒の温度の上昇を加速して、前記液冷媒の温度が少なくとも前記作用温度（Ｔｕ）に到達するまで前記電池（１８）を暖機するようにするために、前記移送回路（３００）を調整する前記調整手段（３０２、３０６）を開位置に指示する、第３のステップ（Ｅ３）と、
   を少なくとも含むことを特徴とする、方法。
2. 前記燃焼エンジン（１２）が、前記第２のステップ（Ｅ２）において始動されるときに、作動方法が、前記燃焼エンジン（１２）に関連付けられたポンプ（１０６）を少なくとも始動させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記作動方法が、前記電気モータ（１４）に関連付けられた前記高電圧電池（１８）を含むパイプ（２１２）内の前記液冷媒の前記循環を制御することを目的とする調整バルブ（２０４）を開放するステップ（Ｅ４）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記作動方法が、前記低温冷却回路（２００）の冷却ループ（２１４）内に位置するポンプ（２１５）を少なくとも始動させるステップ（Ｅ５）を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記作動方法が、前記低温冷却回路（２００）の別の冷却ループ（２２２）内に位置するポンプ（２２８）を少なくとも始動させるステップ（Ｅ５）を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記冷却回路（２００）内で循環する前記液冷媒の前記温度を検証する前記第１のステップ（Ｅ１）が、反復して行われることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記低温冷却回路（２００）内で循環する前記液冷媒の前記温度が、前記高電圧電池（１８）の前記作用温度（Ｔｕ）より低い場合に、前記作動方法が、少なくとも前記燃焼エンジン（１２）を稼働状態に保持し、前記移送回路（３００）を調整する前記調整手段（３０２、３０６）を前記開位置に保持することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記低温冷却回路（２００）内で循環する前記液冷媒の前記温度が、前記高電圧電池（１８）の前記作用温度（Ｔｕ）より低い場合に、前記作動方法が、前記調整バルブ（２０４）を前記開位置に保持することを特徴とする、請求項３と組み合わせて考慮される請求項７に記載の方法。
9. 前記低温冷却回路（２００）内で循環する前記液冷媒の前記温度が、前記高電圧電池（１８）の前記作用温度（Ｔｕ）以上である場合、かつ前記電池（１８）の充電が十分である場合に、前記作動方法が、前記自動車が電気モードで走行するように、前記燃焼エンジン（１２）をオフに切り替え、前記電気モータ（１４）を始動させることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
10. 前記電気モータ（１４）を始動させるときに、前記作動方法が、前記移送回路（３００）を調整する前記調整手段（３０２、３０６）を閉位置または開位置に選択的に指示するステップ（Ｅ６）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記電気モータ（１４）を始動させるときに、前記作動方法が、暖房需要があるときに、前記移送回路（３００）を調整する前記調整手段（３０２、３０６）を前記開位置に保持して、前記高温冷却回路（１００）が含むユニットヒータ（１１０）に熱エネルギーを供給するようにすることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. 前記低温冷却回路（２００）内で循環する前記液冷媒の前記温度が、前記高電圧電池（１８）のための最適作動温度よりも高いときに、前記作動方法が、前記高電圧電池（１８）を含む前記第２のパイプ（２１２）内の前記液冷媒の前記循環を中断するために、前記調整バルブ（２０４）を前記閉位置に指示するステップ（Ｅ７）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。

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