專利名稱：一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法。
技術(shù)背景社會發(fā)展到現(xiàn)階段，在能源危機和環(huán)境污染成為全球發(fā)展的重要 障礙的形勢下，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品成為各行各業(yè)的熱門話題。汽車行業(yè)中， 人們在提高完善燃油汽車的同時，更加致力于清潔環(huán)保車輛電動汽車 的研制和開發(fā)?；旌蟿恿ζ嚭图冸妱悠嚾諠u被人們所關(guān)注，但是 電動汽車的動力源一動力電池組是汽車生產(chǎn)成本最高的一部分，也是 限制電動汽車續(xù)駛里程的重要因素，很大程度上依賴于電池發(fā)展的純 電動汽車在過去幾十年的發(fā)展過程中并未取得重大突破，而混合動力 汽車兼顧內(nèi)燃機和純電動汽車的優(yōu)點，具有低油耗、低排放、長行駛 里程等優(yōu)點，是目前世界各地汽車廠家關(guān)注的重點，也是比較切實可行的方案。目前中度混合動力常采用的并聯(lián)式結(jié)構(gòu)具有兩個動力源，發(fā)動機和電機，混合動力控制器HCU和增加的動力源電機為混合動力部件， 由于混合動力系統(tǒng)部件電機和控制器在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱 量，熱量累積導(dǎo)致溫度上升，當溫度高于部件正常工作范圍時，電機 和控制器的工作效率隨著溫度的上升而下降，影響混合動力系統(tǒng)本身 及整車系統(tǒng)的性能和安全，造成系統(tǒng)效率低下并帶來安全隱患。針對 這些問題設(shè)置了混合動力的冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)主要冷卻部件包括電子水泵和風(fēng)扇，冷卻系統(tǒng)的控制將影響系統(tǒng)的性能和安全。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，能夠 合理控制電子水泵和風(fēng)扇的工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)工作在高效率區(qū)間， 保證系統(tǒng)的安全性。實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，電子水泵、電機水套、混 合動力控制器、散熱器形成環(huán)路，電子水泵使冷卻液在環(huán)路中流動， 風(fēng)扇對流經(jīng)散熱器部分的冷卻液進行散熱，其特征在于冷卻系統(tǒng)控 制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變器溫度，控制電 子水泵和風(fēng)扇的打開或關(guān)閉。當冷卻系統(tǒng)控制模塊收到停機請求時，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電 子水泵和風(fēng)扇關(guān)閉。當冷卻系統(tǒng)控制模塊沒有收到停機請求，冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤時， 混合動力控制器的錯誤控制模塊將檢測的錯誤信息發(fā)送給冷卻系統(tǒng)控 制模塊，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電子水泵和風(fēng)扇打開。當冷卻系統(tǒng)正常工作時，冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和 混合動力控制器中的逆變器溫度，通過以下方式實現(xiàn)對電子水泵的控 制溫度上升的過程中當<formula>formula see original document page 6</formula>;自，。w或者d—冷卻系 統(tǒng)控制模塊控制電子水泵打開，<formula>formula see original document page 6</formula>,為電機定子溫度，<formula>formula see original document page 6</formula>,為設(shè)定 的需要打開電子水泵的電機定子溫度閥值，7L為逆變器溫度，？L "p, 為設(shè)定的需要打開電子水泵的逆變器溫度閥值；溫度下降的過程中 當<formula>formula see original document page 6</formula>并且匸<^，，_,，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電子水泵關(guān)閉，<formula>formula see original document page 6</formula>為電機定子溫度,<formula>formula see original document page 6</formula>為設(shè)定的需要關(guān)閉電子水泵的電機定子溫度閥值，4為逆變器溫度，z;"，,為設(shè)定的需要關(guān)閉電 子水泵的逆變器溫度閥值。冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變器溫度，通過以下方式實現(xiàn)對風(fēng)扇的控制溫度上升的過程中當冷卻系統(tǒng)控制模塊控制打開風(fēng)扇， 為電機定子溫度，>,為設(shè)定的需要打開風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，7L為逆變器溫度，7^—，為設(shè)定的需要打開風(fēng)扇的逆變器溫度閥 值；溫度下降的過程中當r?！?^),并7^〈7;v加,，冷卻系統(tǒng)控 制模塊控制關(guān)閉風(fēng)扇，7;^為電機定子溫度，乙。,—,為設(shè)定的需要關(guān) 閉風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，L為逆變器溫度，L一/。"—，為設(shè)定的需 要關(guān)閉風(fēng)扇的逆變器溫度閥值?！?7 77. >7". 7"匸》,〉7L》一，，前述每組兩參數(shù)之間的差值范圍均為4一6度。77 < 71 77. < r電機定子溫度由電機定子溫度傳感器采集，逆變器溫度由逆變器 溫度傳感器采集，采集的信號傳送到冷卻系統(tǒng)控制模塊。 本發(fā)明具有的有益效果本發(fā)明兼顧系統(tǒng)狀態(tài)、混合動力部件的錯誤狀態(tài)，利用混合動力 系統(tǒng)中的電機定子溫度和逆變器溫度來控制冷卻部件的工作狀態(tài)，將 電機溫度和混合動力控制器溫度控制在常溫25。C至8(TC之間，保證系 統(tǒng)工作在高效率區(qū)間，保證系統(tǒng)的安全性。當系統(tǒng)有錯誤出現(xiàn)時，無論溫度條件是否滿足，都要求打開電子 水泵和風(fēng)扇以保證系統(tǒng)的安全性。當系統(tǒng)無錯誤故障時利用溫度來控 制冷卻部件工作狀態(tài)，溫度低的時候不需要電子水泵和風(fēng)扇工作，以 便節(jié)省電能和降低前艙噪音。當溫度升高，條件滿足時根據(jù)實際溫度情況先打開電子水泵，隨著溫度的升高再打開風(fēng)扇，這樣既能滿足系統(tǒng)的冷卻要求又能合理利用資源。


圖1為混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為電子水泵控制流程圖； 圖3為風(fēng)扇控制流程圖。
具體實施方式
如圖l所示，電子水泵l、電機水套2、混合動力控制器3、散熱 器4形成環(huán)路，電子水泵使冷卻液在環(huán)路中流動，風(fēng)扇5對流經(jīng)散熱 器部分的冷卻液做進一步冷卻，冷卻液由注入口 6注入。如圖2、圖3所示，冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動 力控制器中的逆變器溫度，控制電子水泵和風(fēng)扇的打開或關(guān)閉。電機定子溫度由電機定子溫度傳感器采集，逆變器溫度由逆變器 溫度傳感器采集，采集的信號傳送到混合動力控制器HCU中的錯誤處 理模塊和冷卻系統(tǒng)控制模塊。電子水泵和風(fēng)扇工作的首要條件是系統(tǒng)正常，沒有停機請求。當 系統(tǒng)有停機請求時，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電子水泵和風(fēng)扇關(guān)閉。在滿足系統(tǒng)正常的條件下，混合動力控制器的錯誤處理模塊對電 子水泵、逆變器及整個混合動力冷卻系統(tǒng)進行監(jiān)測，當上述三個信號 中有任何一個錯誤信號時，混合動力控制器的錯誤控制模塊將檢測的 錯誤信息發(fā)送給冷卻系統(tǒng)控制模塊，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電子水泵 和風(fēng)扇打開，保證系統(tǒng)安全。當滿足系統(tǒng)正常、無錯誤信息的條件下，冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù) 電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變器溫度，通過以下方式實現(xiàn) 對電子水泵的控制溫度上升的過程中當7^〉r, ，。w或者乙〉 L p『，，冷卻系統(tǒng) 控制模塊控制電子水泵打開，r，,為電機定子溫度，r一 ， 。w為設(shè)定的 需要打開電子水泵的電機定子溫度閥值，？L為逆變器溫度，，,—咖為 設(shè)定的需要打開電子水泵的逆變器溫度閥值；溫度下降的過程中當r，,〈7^j，,并且L〈匸—，，冷卻系 統(tǒng)控制模塊控制電子水泵關(guān)閉，7_,為電機定子溫度，r一，，為設(shè) 定的需要關(guān)閉電子水泵的電機定子溫度閥值，7L為逆變器溫度，為設(shè)定的需要關(guān)閉電子水泵的逆變器溫度閥值。 裝中，71 >r 77〉r ,該四個括定變量值可以通過實際測得的數(shù)據(jù)進行標定修改，這樣設(shè)置標定量關(guān)系是為了防止電子水泵在臨界值附近被頻繁打開或關(guān)閉。例如只設(shè)定一 個開關(guān)值r，假定其它限制條件對水泵并無影響的前提下，當電機定子 溫度高于T時，電子水泵響應(yīng)控制信號要求開始工作，水泵工作后冷卻 管路里面的溫度會有所降低，隨即降低，只要低于r值，控制信號就使 水泵關(guān)閉，如此造成頻繁打開與關(guān)閉影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變 器溫度，通過以下方式實現(xiàn)對風(fēng)扇的控制溫度上升的過程中當r，,〉7;o。w或者7^〉7;v》。w,冷卻系統(tǒng) 控制模塊控制打開風(fēng)扇，r一為電機定子溫度，》，為設(shè)定的需要 打開風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，L為逆變器溫度，4」c為設(shè)定的需 要打開風(fēng)扇的逆變器溫度閥值；溫度下降的過程中當L,〈ro,并且7L〈7^加,，冷卻系統(tǒng) 控制模塊控制關(guān)閉風(fēng)扇，r，,為電機定子溫度，J^,),為設(shè)定的需要 關(guān)閉風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，T^為逆變器溫度，7;,^,為設(shè)定的 需要關(guān)閉風(fēng)扇的逆變器溫度閥值。其中,r咖o—0jV>r —/fln—,， 7)"v一,做一。w〉7]"v-,朋一。w，該四個標疋變里值可以通過實際測得的數(shù)據(jù)進行標定修改，這些標定量關(guān)系設(shè)置是為了 防止風(fēng)扇在臨界值附近被頻繁打開或關(guān)閉。當溫度較低時，不需要打開冷卻部件，當電機定子溫度上升至L《"—。，(4(TC-5(TC )或者逆變器溫度上升至乙,拜。w ( 5(TC-60。C ) 打開電子水泵。在電子水泵工作的條件下能滿足冷卻效果的話風(fēng)扇不 打開。當電機定子溫度上升到7_,加。w (50°C-6(TC)或者逆變器溫度 上升至4v—加—。w (7(TC-80°C)時打開風(fēng)扇，此時電子水泵和風(fēng)扇同時 工作，使混合動力冷卻系統(tǒng)的冷卻效果達到最優(yōu)。電子水泵打開的溫度值低 于風(fēng)扇打開的溫度值，使冷卻效率更高。因為風(fēng)扇運行是對流經(jīng)散熱 器的冷卻液進行熱交換，所以當電子水泵工作冷卻液在流動的過程中 風(fēng)扇的工作效率較高。7" 鳥71 、71. 鳥r. 、77 與乙。d,，匸)—，與V^,，前述每組兩參數(shù)之間的差值范圍均為5度，這樣既保證留有一定的余量又能在適當?shù)臅r候打開或關(guān)閉冷卻部 件，以達到保證系統(tǒng)安全的前提下節(jié)省能源降低前艙噪聲。
權(quán)利要求
1、一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，電子水泵、電機水套、混合動力控制器、散熱器形成環(huán)路，電子水泵使冷卻液在環(huán)路中流動，風(fēng)扇對流經(jīng)散熱器部分的冷卻液進行散熱，其特征在于冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變器溫度，控制電子水泵和風(fēng)扇的打開或關(guān)閉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于當冷卻系統(tǒng)控制模塊收到停機請求時，冷卻系統(tǒng)控制模塊控 制電子水泵和風(fēng)扇關(guān)閉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于當冷卻系統(tǒng)控制模塊沒有收到停機請求，冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤 時，混合動力控制器的錯誤控制模塊將檢測的錯誤信息發(fā)送給冷卻系 統(tǒng)控制模塊，冷卻系統(tǒng)控制模塊控制電子水泵和風(fēng)扇打開。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于當冷卻系統(tǒng)正常工作時，冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和 混合動力控制器中的逆變器溫度，通過以下方式實現(xiàn)對電子水泵的控 制溫度上升的過程中當Temot〉Temot-pump-on，或者TInv〉Tinv-pump-on"，，冷卻系 統(tǒng)控制模塊控制電子水泵打開，r，,為電機定子溫度，，，為設(shè)定 的需要打開電子水泵的電機定子溫度閥值，L為逆變器溫度，Tinv.pump-ON.為設(shè)定的需要打開電子水泵的逆變器溫度閥值；溫度下降的過程中當1_,<7_,，卿并且7; /7^ ,，冷卻系 統(tǒng)控制模塊控制電子水泵關(guān)閉，r，,為電機定子溫度，r，,，,為設(shè) 定的需要關(guān)閉電子水泵的電機定子溫度閥值，7L為逆變器溫度， l 。自，為設(shè)定的需要關(guān)閉電子水泵的逆變器溫度閥值。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變 器溫度，通過以下方式實現(xiàn)對風(fēng)扇的控制溫度上升的過程中當r一〉r一k。w或者7^〉7L)。w，冷卻系統(tǒng) 控制模塊控制打開風(fēng)扇，r一為電機定子溫度，r"/OT,為設(shè)定的需要 打開風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，7^為逆變器溫度，？L),為設(shè)定的需 要打開風(fēng)扇的逆變器溫度閥值；溫度下降的過程中當r，,<r，,并且l<:c,。"—，，冷卻系統(tǒng) 控制模塊控制關(guān)閉風(fēng)扇，r，。,為電機定子溫度，J^,),為設(shè)定的需要 關(guān)閉風(fēng)扇的電機定子溫度閥值，7L為逆變器溫度，7L_/。 —,為設(shè)定的 需要關(guān)閉風(fēng)扇的逆變器溫度閥值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于77 〉77 T1. 〉71. 77 >7"L/。 —，>匸)—，,前述每組兩參數(shù)之間的差值范圍均為4一6度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于Temot_pump-ON < Temot_fon_ON, Tinv_pump_On < Tinv_fan_ON.
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于電機定子溫度由電機定子溫度傳感器采集，逆變器溫度由逆 變器溫度傳感器采集，采集的信號傳送到冷卻系統(tǒng)控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明目涉及一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，能夠合理控制電子水泵和風(fēng)扇的工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)工作在高效率區(qū)間，保證系統(tǒng)的安全性。技術(shù)方案一種混合動力車冷卻系統(tǒng)的控制方法，電子水泵、電機水套、混合動力控制器、散熱器形成環(huán)路，電子水泵使冷卻液在環(huán)路中流動，風(fēng)扇對流經(jīng)散熱器部分的冷卻液進行散熱，其特征在于冷卻系統(tǒng)控制模塊根據(jù)電機定子溫度和混合動力控制器中的逆變器溫度，控制電子水泵和風(fēng)扇的打開或關(guān)閉。
文檔編號B60W20/00GK101402361SQ20081018096
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者芳 李 申請人:奇瑞汽車股份有限公司