用于混合動(dòng)力車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于包括至少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：第一冷卻回路(3)，熱傳遞流體通過(guò)該第一冷卻回路，并包括能夠通過(guò)與空氣流進(jìn)行熱交換冷卻熱傳遞流體以冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的散熱器(5)，以及熱傳遞流體通過(guò)其中的第二加熱回路(4)，所述第二加熱回路(4)包括與散熱器(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)(2)并聯(lián)設(shè)置并且能夠加熱機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的熱交換器(7)。所述采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括熱傳遞流體穿過(guò)其中的加熱和除氣設(shè)備(10)，該設(shè)備設(shè)置成與發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和熱交換器(7)并聯(lián)，連接兩個(gè)回路(3，4)，并包括用于加熱的裝置和用于使所述加熱和除氣設(shè)備(10)中容納的熱傳遞流體除氣的裝置。
【專利說(shuō)明】
用于混合動(dòng)力車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域，具體地涉及采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，英文術(shù)語(yǔ)稱之為“HVAC,Heating,Ventilat1n,Air condit1ning”。
[0002]本發(fā)明具體地涉及混合動(dòng)力車輛?；旌蟿?dòng)力車輛包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)。
[0003]更具體地，本發(fā)明涉及允許經(jīng)加熱的空氣或經(jīng)冷卻的空氣被帶入車輛的乘客艙中的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]已經(jīng)熟知用于混合動(dòng)力類型的車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)冷卻回路。所述回路允許借助于由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的熱量來(lái)加熱乘客艙。然而，在混合動(dòng)力運(yùn)行模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在特別是稱為“ZEV”(零排放車輛)的階段期間停止。在這種情況下，需要電加熱系統(tǒng)以便提供熱力發(fā)動(dòng)機(jī)不再提供的熱量。但是，這種類型的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的缺點(diǎn)是包括許多元件。事實(shí)上，除了在由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的車輛中傳統(tǒng)地存在的元件，還必須裝配電動(dòng)馬達(dá)及其控制電路(電子元器件)、用于其回路的冷卻系統(tǒng)、和用于提取和用于儲(chǔ)存電能的電池等。
[0005]因此，本發(fā)明的目的是克服這些缺點(diǎn)。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是改進(jìn)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)以便加熱乘客艙，同時(shí)降低由這樣的系統(tǒng)產(chǎn)生的繁瑣/復(fù)雜度及其制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是一種用于混合動(dòng)力類型的機(jī)動(dòng)車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述車輛包括至少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，所述系統(tǒng)包括:第一冷卻回路，熱傳遞流體通過(guò)該第一冷卻回路以便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻到第一溫度水平;和第二加熱回路，熱傳遞流體通過(guò)該第二冷卻回路以便加熱車輛的乘客艙。包括與發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)設(shè)置的散熱器的所述第一冷卻回路能夠通過(guò)與空氣流進(jìn)行熱交換來(lái)冷卻熱傳遞流體，并且包括與散熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)設(shè)置的熱交換器的所述第二加熱回路能夠加熱機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙。
[0008]采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器并聯(lián)設(shè)置并連接兩個(gè)回路的加熱設(shè)備，熱傳遞流體通過(guò)該加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備包括用于加熱所述熱傳遞流體的裝置和用于使所述加熱設(shè)備中容納的熱傳遞流體除氣的裝置。
[0009]因此，通過(guò)使用單個(gè)設(shè)備來(lái)允許同時(shí)加熱車輛的乘客艙和對(duì)第一冷卻回路中存在的流體除氣，顯著減少了由采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)引起的繁瑣。
[0010]有利的是，用于加熱熱傳遞流體的裝置包括與熱傳遞流體接觸的電阻。
[0011 ]冷卻回路可以包括連接到散熱器的入口和連接到加熱設(shè)備的入口的除氣管道。
[0012]采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括例如用于使流體在加熱設(shè)備中循環(huán)/流通的電動(dòng)栗和用于使流體在發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)的機(jī)械栗。
[0013]有利的是，加熱設(shè)備包括用于存儲(chǔ)熱傳遞流體的裝置。
[0014]加熱設(shè)備可以包括用于在過(guò)壓、過(guò)熱或缺少熱傳遞流體的事件中保護(hù)冷卻回路的
目.ο
[0015]實(shí)際上，位于加熱元件上或靠近加熱元件、并連接到用于控制系統(tǒng)的稱為“ECU”的電子控制單元的溫度傳感器使得可以確保斷開所述系統(tǒng)的連接。在缺少熱傳遞流體的事件中，所述流體不流動(dòng)或加熱元件故障不會(huì)造成安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0016]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車輛，其包括至少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和上述用于機(jī)動(dòng)車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明將通過(guò)閱讀對(duì)一些通過(guò)示例而非限制性的實(shí)施例的描述更好地理解，如附圖中示出:
[0018]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖；
[0019]-圖2示出了根據(jù)圖1的系統(tǒng)處于第一運(yùn)行模式;和
[0020]-圖3示出了根據(jù)圖1的系統(tǒng)處于第二運(yùn)行模式。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1示意性地示出，整體標(biāo)識(shí)為I的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于裝配到包括機(jī)動(dòng)車輛混合動(dòng)力牽引系統(tǒng)或推進(jìn)系統(tǒng)(未示出)的機(jī)動(dòng)車輛中。機(jī)動(dòng)車輛包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2。
[0022]采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)I包括用于冷卻熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2的第一回路3，以及第二加熱回路4，熱傳遞流體通過(guò)第一回路3，能夠?qū)崃Πl(fā)動(dòng)機(jī)2冷卻至第一溫度水平，熱傳遞流體通過(guò)第二加熱回路4并能夠加熱車輛的乘客艙(未示出)。
[0023]第一冷卻回路3包括與熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2并聯(lián)設(shè)置的散熱器5，和用于使熱傳遞流體在第一冷卻回路3中、特別是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2中循環(huán)/流通的機(jī)械(或電動(dòng))栗6。散熱器5由熱傳遞流體通過(guò)并能夠通過(guò)與空氣流熱交換而冷卻熱交換流體。散熱器通常包括用于流體的入口集管、水箱和用于流體的出口集管(未示出)。熱傳遞流體通過(guò)由翅片圍繞的多個(gè)通道，其目的是促進(jìn)與在翅片之間通過(guò)的空氣的熱交換?？諝饪梢岳缃柚谠O(shè)置在散熱器5的上游的電動(dòng)風(fēng)扇單元(未示出)被吹到每一個(gè)散熱器上。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以使用任何其他散熱器來(lái)使通過(guò)其中的熱傳遞流體與散熱器外面的空氣之間進(jìn)行熱交換。
[0024]第二加熱回路4包括熱交換器7，如空氣加熱器，熱傳遞流體通過(guò)其中并能夠使存在于車輛的乘客艙中的空氣升溫。第二加熱回路4設(shè)置成與第一冷卻回路3并聯(lián)。
[0025]與發(fā)動(dòng)機(jī)2和空氣加熱器7并聯(lián)設(shè)置的加熱和除氣設(shè)備10同樣設(shè)置在熱交換流體的流路中，其設(shè)置方式使兩個(gè)回路3、4連接在一起。
[0026]加熱和除氣設(shè)備10由熱傳遞流體通過(guò)并包括用于加熱該熱傳遞流體的裝置(未示出)，例如電阻，以及用于對(duì)熱傳遞流體進(jìn)行除氣的裝置(未示出)。
[0027]除氣裝置充當(dāng)膨脹容器或除氣罐的角色，其通過(guò)在內(nèi)部維持一定體積的可壓縮空氣而允許熱傳遞流體膨脹。它還允許第一冷卻回路3整體保持在壓力下，以防止循環(huán)栗的發(fā)生氣穴現(xiàn)象的任何風(fēng)險(xiǎn)。為此目的，除氣管道11被設(shè)置在加熱和除氣設(shè)備10的入口與散熱器5的入口之間。
[0028]電動(dòng)栗12設(shè)置在加熱和除氣設(shè)備10的上游，用于使熱傳遞流體在加熱和除氣設(shè)備10中流通。
[0029]加熱和除氣設(shè)備10還包括用于在過(guò)熱/超溫或缺乏熱傳遞流體的事件中保護(hù)所述系統(tǒng)的裝置(未示出)。
[0030]加熱和除氣設(shè)備10還允許存儲(chǔ)熱傳遞流體。
[0031 ]回路3、4包括熱傳遞流體，例如添加了乙二醇(glycol)的水，其流動(dòng)方向由箭頭指不O
[0032]通過(guò)熱傳遞流體在位于發(fā)動(dòng)機(jī)2的入口處的機(jī)械栗6的作用下在散熱器5中流通來(lái)確保發(fā)動(dòng)機(jī)2的冷卻。在圖2中，流體的流動(dòng)方向由箭頭示出。在這種情況下，加熱和除氣設(shè)備10的電動(dòng)栗12中不會(huì)運(yùn)行，使得熱傳遞流體不通過(guò)加熱和除氣設(shè)備10流通，因此不被加熱。在這種情況下，加熱和除氣設(shè)備10僅充當(dāng)膨脹容器的角色。
[0033]在這種情況下，三通閥14使回路3與回路4連通，并通過(guò)由熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2供給的熱量來(lái)確保乘客艙的加熱。這是通常的熱運(yùn)行模式。
[0034]在另一種運(yùn)行模式下，三通閥14關(guān)閉回路3和回路4之間的連通，并且允許熱傳遞流體在加熱和除氣設(shè)備10所在的回路的支路中流通。
[0035]然后，通過(guò)熱傳遞流體在位于加熱和除氣設(shè)備10的入口處的電動(dòng)栗12的作用下在加熱和除氣設(shè)備10中的流通來(lái)確保機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的加熱。在圖3中，流體的流動(dòng)方向由箭頭示出，但該方向也可以反轉(zhuǎn)。在這種情況下，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2的上游的機(jī)械或電動(dòng)栗6不運(yùn)行(因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)2不運(yùn)行)，導(dǎo)致熱傳遞流體不流通經(jīng)過(guò)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2。然后，加熱和除氣設(shè)備10允許熱傳遞流體通過(guò)熱交換器7流通以便為了加熱車輛的乘客艙而被加熱。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)2不是通過(guò)由所述設(shè)備10加熱的熱傳遞流體而被加熱，在此情況下，該設(shè)備10僅充當(dāng)加熱流體的角色。
[0036]采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)I包括電子控制單元(未示出)，稱為“ECU”，其允許根據(jù)熱傳遞流體的溫度T控制各種栗6、12，所述溫度例如由位于散熱器5的出口與熱力發(fā)動(dòng)機(jī)2的入口之間的溫度傳感器13指示。
[0037]無(wú)論如何，發(fā)動(dòng)機(jī)2被有效冷卻，同時(shí)允許對(duì)車輛的乘客艙內(nèi)存在的空氣進(jìn)行加熱。
[0038]通過(guò)使用允許同時(shí)加熱車輛的乘客艙、使第一冷卻回路中存在的流體除氣、加熱電池和存儲(chǔ)熱傳遞流體的單個(gè)設(shè)備，由采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)引起的繁瑣被減少。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述車輛包括至少一個(gè)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(2)，所述系統(tǒng)包括:第一冷卻回路(3)，熱傳遞流體通過(guò)該第一冷卻回路以便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)(2)冷卻到第一溫度水平;和第二加熱回路(4)，熱傳遞流體通過(guò)該第二加熱回路以便將車輛的乘客艙加熱到第二溫度水平，所述第一冷卻回路(3)包括與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(2)并聯(lián)設(shè)置并能夠通過(guò)與空氣流進(jìn)行熱交換來(lái)冷卻熱傳遞流體的散熱器(5)，所述第二加熱回路(4)包括與散熱器(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)(2)并聯(lián)設(shè)置并且能夠加熱機(jī)動(dòng)車輛的乘客艙的熱交換器(7)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括熱傳遞流體通過(guò)其中的加熱和除氣設(shè)備(10)，該加熱和除氣設(shè)備與發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和熱交換器(7)并聯(lián)設(shè)置，連接兩個(gè)回路(3，4)，并包括用于加熱的裝置和用于使所述加熱和除氣設(shè)備(10)中容納的熱傳遞流體除氣的裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于加熱熱傳遞流體的裝置包括與熱傳遞流體接觸的電阻。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括連接到所述散熱器(5)的入口和連接到所述加熱和除氣設(shè)備(10)的入口的除氣管道(11)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括用于使流體在所述加熱和除氣設(shè)備(10)中循環(huán)的電動(dòng)栗(12)。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括用于使流體在所述發(fā)動(dòng)機(jī)(2)中循環(huán)的機(jī)械或電動(dòng)栗(6)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱和除氣設(shè)備(10)包括用于存儲(chǔ)熱傳遞流體的裝置。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱和除氣設(shè)備(10)包括用于在過(guò)壓、過(guò)熱或缺少熱傳遞流體的事件中進(jìn)行保護(hù)的裝置。8.—種混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車輛，包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車輛的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(I)。
【文檔編號(hào)】B60H1/00GK106029409SQ201480075145
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日
【發(fā)明人】J·M·呂利耶, H·布斯凱
【申請(qǐng)人】雷諾股份公司