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混合動力電動車輛的制作方法

文檔序號:3915540閱讀:191來源:國知局
專利名稱:混合動力電動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種混合動力電動車輛。
背景技術(shù)
使用加熱器核心(類似散熱器的裝置)用于加熱車輛車廂是已知的設(shè)計(jì)原則。來 自車輛發(fā)動機(jī)的熱的冷卻劑可穿過芯子的巻曲管(冷卻劑和車廂空氣之間的熱交換器)。 連接至芯子巻曲管的翼片可增加向空氣熱傳遞的表面積,例如風(fēng)扇迫使該空氣穿過翼片以 加熱乘客艙。 —旦發(fā)動機(jī)暖機(jī),冷卻劑可通過包括恒溫器的閉環(huán)控制系統(tǒng)以已知方式保持總體 上恒定的溫度。進(jìn)入車輛車廂的空氣溫度可通過閥門控制,該閥門限制穿過加熱器核心的 冷卻劑的量??商娲兀赏ㄟ^引導(dǎo)部分或全部進(jìn)氣繞過加熱器核心的閥門來隔離或部分 隔離封閉加熱器核心。 一些系統(tǒng)允許駕駛員通過例如旋鈕或杠桿直接控制閥門。其它系統(tǒng) 可使用電子器件控制閥門。 帶有雙重氣候控制功能(允許駕駛員和乘客各自設(shè)定不同的溫度)的車輛可使用 分離為兩個(gè)的加熱器核心,其中不同量的冷卻劑可在分離處的任一側(cè)流動穿過加熱器核心 以獲得所需的加熱。 由于加熱器核心冷卻來自發(fā)動機(jī)的被加熱的冷卻劑,其可作為發(fā)動機(jī)的副散熱 器。如果主散熱器工作不正確,操作者可在乘客艙內(nèi)打開加熱,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)少許冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
混合動力電動車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和電力存儲單元。發(fā)動機(jī)和電力存儲單元配置 用于提供動力用于移動車輛。車輛還包括加熱器核心,連接加熱器核心和發(fā)動機(jī)的第一流 體管路,以及連接電力存儲單元、加熱器核心和車輛車廂的第二流體管路。加熱器核心配置 用于在第一流體管路和第二流體管路之間傳遞熱量。 混合動力電動車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和電力存儲單元。發(fā)動機(jī)和電力存儲單元配置 用于提供動力用于移動車輛。車輛還包括與發(fā)動機(jī)、電力存儲單元和車輛車廂流體連通的 加熱器核心。 管理混合動力電動車輛中的熱量的方法包括使第一流體穿過發(fā)動機(jī)和牽引電池 中的一個(gè)以將熱量傳遞至第一流體,將熱量從第一流體傳遞至第二流體,并使第二流體穿 過發(fā)動機(jī)和牽引電池中的另一個(gè)。 盡管已經(jīng)說明并公開了根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例,這些公開不應(yīng)當(dāng)被解釋為對本 發(fā)明的限制??深A(yù)見到可不脫離本發(fā)明的范圍而作出多種修改和替代設(shè)計(jì)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動力電動車輛的框圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的混合動力電動車輛的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖l,混合動力電動車輛的實(shí)施例IO可包括發(fā)動機(jī)(例如,內(nèi)燃發(fā)動 機(jī))12、散熱器14和加熱器核心16。車輛10還可包括牽引電池18 (或其它合適的電力存儲 裝置)、控制器20和車廂22。如現(xiàn)有技術(shù)中已知,發(fā)動機(jī)12可提供動力用于移動車輛10 ; 牽引電池18也可提供動力用于移動車輛10(通過電機(jī))。 發(fā)動機(jī)12、散熱器14和加熱器核心16通過流體回路24(例如管道系統(tǒng))連接。 加熱器核心16、牽引電池18、車廂22和車輛10外部通過流體管路26(例如通風(fēng)道)連接。 流體管路26包括可將流體引導(dǎo)至車廂22和/或車輛10外部的閥門29??刂破?0可選擇 性地控制閥門29。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見,可使用泵、風(fēng)扇等(未顯示)使流體在流 體回路24和/或流體管路26內(nèi)移動??刂破鬟€可選擇性地控制這些泵、風(fēng)扇等。(假設(shè)這 些使流體在流體回路24和/或流體管路26內(nèi)移動的技術(shù)是已知的而不需要進(jìn)一步詳細(xì)討 論。) 流體回路24可引導(dǎo)從發(fā)動機(jī)12接收熱量(從而提高冷卻劑的溫度)以冷卻發(fā)動 機(jī)12并將該熱量傳送至散熱器14的流體(例如冷卻劑)。散熱器14可隨后消散熱量(從 而降低冷卻劑溫度)。類似地,流體可將熱量從發(fā)動機(jī)12運(yùn)送至加熱器核心16。加熱器核 心16可將該熱量傳遞至流體管路26中的空氣。該加熱的空氣可隨后用于加熱車廂22。
流體管路26可引導(dǎo)從牽引電池18接收熱量(從而提高空氣溫度)以冷卻牽引電 池18并將該熱量傳送至加熱器核心16的流體(例如空氣)。如下面更為詳細(xì)描述的,加熱 器核心16可以將或可以不將該熱量傳遞至流體回路24中的流體。該加熱的空氣可隨后通 過對閥門29的選擇性控制用于加熱車廂22和/或排放至車輛10外部。以牽引電池18產(chǎn) 生的熱量加熱車廂可降低對出于加熱車廂22的目的而起動發(fā)動機(jī)12的需要。
如上所述,發(fā)動機(jī)12和/或牽引電池18產(chǎn)生的熱量可用于加熱車廂22。然而,牽 引電池18產(chǎn)生的熱量也可用于加熱發(fā)動機(jī)12。例如,牽引電池18產(chǎn)生的熱量可通過加熱 器核心16傳遞至流體回路24中的流體(假設(shè)流體回路24中的流體溫度低于流體管路26 中的空氣溫度)。流體回路24中的流體可隨后用于在發(fā)動機(jī)起動之前預(yù)熱發(fā)動機(jī)12(假 設(shè)流體回路24中的流體溫度高于發(fā)動機(jī)12的溫度)以例如改善發(fā)動機(jī)12的冷起動排放。 類似地,流體回路24中的流體可用于間接提高發(fā)動機(jī)12的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。(由于流體回路24 中的流體將具有更高的溫度,熱量從發(fā)動機(jī)12傳遞至流體回路24中的流體的速度將比其 它情況低。)發(fā)動機(jī)12的更高的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度可提高排氣溫度,其可依次減少或消除對將燃料 后噴射入燃燒室用于微粒過濾器"起燃"和再生的需要。 同樣地,發(fā)動機(jī)12產(chǎn)生的熱量可用于加熱牽引電池18。例如,發(fā)動機(jī)12產(chǎn)生的熱 量可通過加熱器核心16傳遞至流體管路26內(nèi)的空氣(假設(shè)流體回路24中的流體溫度高 于流體管路26中的空氣溫度)。該加熱的空氣可隨后被引導(dǎo)通過牽引電池18(例如使用任 何合適地配置的吹風(fēng)機(jī))。這種加熱可降低例如由于冷環(huán)境中內(nèi)部電池溫度較低而牽引電 池18功率變得受到限制的傾向。 控制器20可作用以基于例如用戶對氣候控制系統(tǒng)(未顯示)的輸入和來自與發(fā) 動機(jī)12、牽引電池18、流體回路24等相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器(未顯示)的溫度讀數(shù)來如上所 述地運(yùn)轉(zhuǎn)元件。(假設(shè)這些用于接收這種輸入及探測這種溫度的技術(shù)是已知的而不需要進(jìn)一步詳細(xì)討論)。作為一個(gè)示例,控制器20可接收加熱車廂22的指令。隨后控制器20可 基于發(fā)動機(jī)12和/或牽弓I電池18是否具有要排出的可用熱量來確定是否使用發(fā)動機(jī)12和 /或牽引電池18已經(jīng)產(chǎn)生的熱量。如果發(fā)動機(jī)12 "關(guān)閉"(無可用熱量),控制器20可運(yùn) 轉(zhuǎn)合適配置的吹風(fēng)機(jī)(未顯示)以通過流體管路26向車廂22提供牽引電池18產(chǎn)生的熱 量。作為另一個(gè)示例,控制器20可接收指令以在冷啟動之前預(yù)熱發(fā)動機(jī)12??刂破?0可 運(yùn)轉(zhuǎn)流體回路24中合適配置的泵(未顯示)和流體管路26中合適配置的風(fēng)扇(未顯示), 這樣牽引電池18產(chǎn)生的熱量通過加熱器核心16傳遞至流體回路24中的流體。隨后該熱 量可由流體回路24中的流體傳送至發(fā)動機(jī)12。其它的控制模式也是可行的。
現(xiàn)在參考圖2,與圖1中的編號元件相差100的編號元件具有與圖1中的編號元
件相類似(盡管不必要相同)的描述?;旌蟿恿﹄妱榆囕v的另一實(shí)施例iio可包括發(fā)動機(jī) 112、散熱器114和加熱器核心116。車輛110還可包括牽引電池118、控制器120和車廂 122。 發(fā)動機(jī)112、散熱器114和加熱器核心116通過流體回路124流體連接。流體回 路124包括可如下所述用于旁路通過發(fā)動機(jī)112和/或散熱器114的閥門130、 132、 134。 然而,在其它實(shí)施例中,可以是任何合適的閥門調(diào)節(jié)裝置。加熱器核心116、牽引電池118、 車廂122和車輛110外部通過流體管路126流體連通。流體管路126包括可將流體引導(dǎo)至 車廂122和/或車輛IIO外部的閥門129??刂破?20可選擇性地控制閥門129、130、132、 134。如上所述,可使用泵、風(fēng)扇等(未顯示)使流體在流體回路124和/或流體管路126 中移動??刂破?20也可選擇性地控制這些泵、風(fēng)扇等。 如參考圖l所討論的,發(fā)動機(jī)112和/或牽引電池118產(chǎn)生的熱量可用于加熱車 廂122,牽引電池118產(chǎn)生的熱量可用于加熱發(fā)動機(jī)112,而且發(fā)動機(jī)112產(chǎn)生的熱量可用 于加熱牽引電池118。然而,對閥門130、 132、 134的選擇性控制與上述技術(shù)的可能結(jié)合可 提供對發(fā)動機(jī)112、牽引電池118和/或車廂122之間的熱傳遞的進(jìn)一步控制。作為一個(gè) 示例,控制器120可驅(qū)動閥門130以降低冷卻劑至發(fā)動機(jī)112的流速以降低熱量從發(fā)動機(jī) 112傳遞至流體回路124中冷卻劑的速度。這可提升發(fā)動機(jī)112的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度并提升排氣溫 度用于過濾器"起燃"。作為另一個(gè)示例,控制器120可驅(qū)動閥門130U32以旁路通過發(fā)動 機(jī)112以提高發(fā)動機(jī)112的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。這可允許加熱器核心116早于在冷啟動之前預(yù)熱發(fā) 動機(jī)112以使?fàn)恳姵?18產(chǎn)生的熱量充分提高流體回路124中的流體溫度。當(dāng)然,也可 以是其它的模式或設(shè)置。 盡管已經(jīng)說明并描述了本發(fā)明的實(shí)施例示例,其并非意味著這些實(shí)施例說明并描 述了本發(fā)明的所有可能形式。說明書中所使用的詞匯為描述性詞匯而非限定性詞匯,且應(yīng) 理解在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出多種改變。
權(quán)利要求
一種具有車廂的混合動力電動車輛,所述車輛包含內(nèi)燃發(fā)動機(jī);電力存儲單元,所述發(fā)動機(jī)和電力存儲單元配置用于提供動力以移動所述車輛;加熱器核心;連接所述加熱器核心和所述發(fā)動機(jī)的第一流體管路;連接所述電力存儲單元、所述加熱器核心、和所述車廂的第二流體管路,所述加熱器核心配置用于在所述第一流體管路和所述第二流體管路之間傳遞熱量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛,其特征在于,所述第一流體管路包括第一流體,所述第 一流體包含冷卻劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛,其特征在于,所述冷卻劑包含液體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛,其特征在于,所述第一流體管路形成包括至少一個(gè)配 置用于引導(dǎo)所述冷卻劑圍繞所述發(fā)動機(jī)以旁路通過所述發(fā)動機(jī)的閥門的流體回路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛,其特征在于,所述第二流體管路包括第二流體,所述第 二流體包含空氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛,其特征在于,所述第二流體管路包括配置用于將所述 空氣引導(dǎo)至所述車廂和所述車輛外部中至少一個(gè)的閥門。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力電動車輛,包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和電力存儲單元。發(fā)動機(jī)和電力存儲單元配置用于為車輛提供推動力。車輛還包括與發(fā)動機(jī)、電力存儲單元和車輛車廂流體連通的加熱器核心。
文檔編號B60K6/22GK101712274SQ20091017423
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月2日
發(fā)明者凱文·勞埃德·紐曼, 王瑾, 道格拉斯·皮卡爾德, 雷蒙德·C·賽西亞克 申請人:福特全球技術(shù)公司
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