[发明专利]混合动力车辆热管理系统、控制方法及车辆

说明书

本发明提供了一种混合动力车辆热管理系统、控制方法及车辆，热管理系统包括加热器热管理单元、发动机热管理回路、乘客舱热管理回路和电池热管理回路；加热器热管理单元包括串联连接的第一开关装置、加热器附图、第二开关装置和第一水泵；发动机热管理回路包括第三开关装置、第二水泵、发动机和散热器。本发明充分利用混合动力车辆中的高压电池能量源的能量来对发动机水温进行加热，从而能够保证发动机水温达到发动机的最佳工作温度范围内时再起动，能够最大限度地降低PN和其他气态物的排放及油耗，从而有效提高整车的动力性能和经济性。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆技术领域，尤其是涉及一种混合动力车辆热管理系统、控制方法及车辆。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高和汽车技术的快速进步，车辆也日益成为人们工作和生活的必需品。同时，随着人们环保意识的提高以及全球汽车排放法规的加严对汽车的减排技术提出了更高的挑战，特别是欧洲和中国即将实行的RDE(Real Drive Emission，实际行驶污染物排放)，对发动机的低温冷起动工况的控制要求更高。

由于发动机在低温环境下缸壁温度很低，现有技术中，为了保证稳定的起动通常采用喷入更多的燃油，而较多的燃油碰到低温的缸壁很难迅速蒸发导致发动机在低温起动和催化器加热阶段排放(特别是颗粒物PN排放)很高，因此仅仅优化起动策略很难明显降低低温起动时的PN排放。为了满足严苛的RDE(特别时冷机起动工况)的相关法规的要求，发动机只能采用额外安装汽油颗粒物捕集器GPF(Gasoline Particulate Filter)的方式来减少冷起动阶段的PN排放。

现在主流的传统内燃机及混合动力车辆都通过安装颗粒物捕集器GPF作为其降低PN排放，通过RDE测试的主要技术手段。请参见图1，其示意性地给出了现有技术中颗粒物捕集器GPF的主要布置方式的示意图。根据颗粒物捕集器GPF离发动机100的远近，如图1所示，现有技术中颗粒物捕集器GPF布置位置主要有以下三种形式：紧耦合式、后置式以及四元催化器(三元催化器TWC和颗粒物捕集器GPF集成式)。由于颗粒物捕集器GPF采用的是物理捕集的原理，因此有时还需要采用主动再生的方式清除颗粒物捕集器GPF已经捕获的颗粒物，且同时需要兼顾颗粒物捕集器GPF内部温度不宜过高从而导致其被烧坏。离发动机100远的颗粒物捕集器GPF设置方式需要注意主动再生频率；而离发动机100近的颗粒物捕集器GPF布置则需要更加关注内部温度。由此可见，无论哪种布置形式其控制及诊断策略都十分复杂，且通常需要增加额外传感器；进一步地，安装颗粒物捕集器GPF，不仅价格不菲成本较高，而且增加了发动机排气背压，导致发动机效率有所降低。

由此，如何在无颗粒物捕集器GPF的情况下，提供一种能够降低PN排放且符合RDE相关规定的技术方案，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种混合动力车辆热管理系统、控制方法及车辆，能够保证发动机水温达到发动机的最佳工作温度范围内时再起动，能够最大限度地降低PN和其他气态物的排放及油耗，从而有效提高整车的动力性能和经济性；具有本发明提供的混合动力车辆热管理系统的车辆无需安装GPF亦能满足RDE的要求，显著降低成本。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种混合动力车辆热管理系统，包括加热器热管理单元、发动机热管理回路、乘客舱热管理回路和电池热管理回路；

其中，加热器热管理单元包括串联连接的第一开关装置、加热器、第二开关装置和第一水泵；所述发动机热管理回路包括第三开关装置、第二水泵、发动机和散热器，所述第三开关装置、所述第二水泵、所述发动机和所述散热器通过管路串联连接形成所述发动机热管理回路；

所述第一开关装置的一端连接所述第三开关装置和所述第二水泵之间的管路；