[发明专利]机动车辆乘客舱加热的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆乘客舱的加热装置和方法，所述装置利用热传递流体的液体循环。本发明特别但不是唯一地应用于包括两个发动机组的所谓的混合动力机动车辆，所述两个发动机组其中一个是电发动机，另一个是内燃机。

背景技术

在已知的现有技术中，包括液体冷却内燃机的机动车辆乘客舱的加热由热传递流体的循环所生成，所述热传递流体在所谓加热回路中用于发动机冷却，所述加热回路包括用于对进入到乘客舱中的气体进行加热的气-水热交换器或暖风机。因此，内燃机的热量被传送给热传递流体，所述热传递流体再将所述热量传送到乘客舱。然而，当内燃机不运行或当内燃机没有被激活足够长的时间没有充足能量时，所述加热装置是没有效率的。为了克服所述缺点，已知的技术是在热传递流体回路上设置例如电阻形式的辅助加热设备，所述设备能够当内燃机没有达到运行温度时对热传递流体进行加热。

所述辅助加热设备需要消耗能量，且这个问题对于混合动力车辆来说尤其明显。实际上，混合动力车辆的内燃机不经常被激活并且功率更小。所述辅助加热设备因此被更频繁地激活用于维持乘客舱舒适性，尤其是在外界温度低的情况下更是如此。此外，热传递流体的循环通常由被内燃机驱动的机械泵来保证。当内燃机不运行时，同样需要通过辅助加热设备来保证所述流体循环，例如借助电泵来实现。热传递流体的加热和辅助循环设备额外消耗电能会降低纯电力运行的车辆的续航时间。

因此，需要通过热传递流体对机动车辆乘客舱进行快速加热且耗能较少的加热装置，当由内燃机向热传递流体传递的热量不够时，所述加热装置需要保持有效性。

为了达到以上需求，在现有技术下，已知尤其是在专利EP0949095/US6213233中的特别适用于混合动力机动车辆的加热/冷却装置。根据其中一个实施方式所述的图1中示意地示出的所述装置包括输送热传递流体的闭合液压回路，其包括：

-由热传递流体经过的两个分开的加热源110，210，第一加热源110由内燃机150的内部冷却回路构成，第二加热源210是电辅助加热源；

-所述第一环路100，10，11，12，130，即冷却环路，沿着第一分支10，11从第一加热源110的出口开始一直延伸至散热器12且沿着第二分支130，即返回分支，从散热器12的出口一直延伸至第一抽吸泵111，所述泵的排放与第一加热源110的入口连接；

-第二环路200从第一环路的第一分支10的分路12上的第一加热源的出口开始延伸至返回分支130，第二环路200包括串联的辅助加热源210、辅助泵211和用于加热车辆乘客舱的热交换器22；

-分路分支30在返回分支130和第二环路200的入口之间延伸，设备13能够调节返回分支130和分路分支30之间的流量分配，从而形成加热短环路300。

可选择地，所述环路允许根据现有技术下已知的装置来设置位于第一环路的分路40上的第四环路400，即发动机分路环路，所述第四环路不经过散热器12或热交换器22而直接地与返回分支130汇合。所述第四环路与能够调节第一环路100的第一分支10和所述发动机分路环路之间的流量分配的设备14连接。当内燃机，即第一加热源没有达到运行的正常温度时，所述发动机分路环路可以使热传递流体不在冷却环路100中循环从而能够使其温度加速上升。

所述装置允许通过两个加热源110，210对热传递流体进行加热，每个加热源的分担根据设备13对返回分支和分路分支之间的流量调节而进行改变。因此，当内燃机不运行并且是冷的时，即当第一加热源不对热传递流体进行加热和第一泵111不工作时，返回分支中的总流量被分流到分路分支30中，热传递流体由第二加热源210进行加热且通过辅助泵211沿着既不经过内燃机也不经过散热器12的短循环环路300进行循环。

所述构造允许减少需要加热和循环的热传递流体的体积，且因此能够更快地对乘客舱加热同时在辅助设备中消耗更少的能量。

然而，所述技术方案具有几个缺点。首先，所述技术方案降低了内燃机冷却回路的可靠性。事实上，返回分支130和分路分支30之间流量分配的控制装置13直接地作用在第一环路中的流量上。因此，尽管内燃机运行且是热的，但所述设备被锁定于全部或大部分流量被输送到分路分支30中的位置上，冷却回路100变得不工作因此导致发动机过热和损坏发动机。为了恢复一定的可靠性，流量分配设备13必须在有限类型和技术种类中进行选择，从而导致了安装成本过高。