本申請要求于2014年11月26日提交的韓國專利申請第10-2014-0166277號，其在此以其全部內(nèi)容通過引用的方式并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的示例性實施方式涉及HEV冷卻系統(tǒng)及其控制方法；且更具體地，涉及以下HEV冷卻系統(tǒng)及其控制方法，其將發(fā)動機冷卻回路中的冷卻劑供應(yīng)到HEV冷卻回路，使得當HEV系統(tǒng)中的冷卻劑不足時，HEV系統(tǒng)不會過熱。

背景技術(shù)：

近年來，為了保護環(huán)境和改善性能的目的而開發(fā)的HEV(混合動力汽車)已經(jīng)廣泛使用。HEV配備兩個驅(qū)動源，諸如發(fā)動機和電機，以及將二次電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電以將交流電供應(yīng)到電機的逆變器。在HEV中，除了現(xiàn)有的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)外，還需要對電機和逆變器進行冷卻。因此，傳統(tǒng)的HEV具有用于冷卻發(fā)動機的冷卻回路(發(fā)動機冷卻回路)和用于HEV系統(tǒng)的冷卻回路(HEV冷卻回路)，并因此通過在相關(guān)冷卻回路中循環(huán)冷卻劑來冷卻發(fā)動機或HEV。然而，由于發(fā)動機冷卻回路的冷卻劑控制溫度(例如，85度至95度)不同于HEV冷卻回路的冷卻劑控制溫度(例如，35度至50度)，發(fā)動機冷卻回路獨立于HEV冷卻回路。

在HEV中，諸如使用手自一體變速器(AMT)的混合動力公車，通過控制電機的轉(zhuǎn)矩來控制換檔同步器。由于這個原因，因為在不進行電機的輸出時換檔同步器不被控制，所以HEV可能無法行駛。

因此，當在相關(guān)技術(shù)中HEV系統(tǒng)由于在HEV冷卻回路中缺乏冷卻劑而過熱時，驅(qū)動電機和逆變器的輸出被限制或抑制，從而引起AMT的同步器不被控制，使得HEV可能無法行駛。

[相關(guān)技術(shù)文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利公開號10-1999-0062085(1999年7月26日)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式涉及一種HEV冷卻系統(tǒng)及其控制方法，其能夠在HEV系統(tǒng)中的冷卻劑不足時通過將來自發(fā)動機冷卻回路的冷卻劑供應(yīng)到HEV冷卻回路來抑制HEV系統(tǒng)過熱。

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可通過以下描述來理解，并參照本發(fā)明的實施方式而變得顯而易見。本發(fā)明的實施方式的目的和優(yōu)點可由如所要求保護的裝置及其組合來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，HEV冷卻系統(tǒng)包括：發(fā)動機冷卻回路，其被配置為通過發(fā)動機熱交換器來冷卻冷卻劑并通過使用發(fā)動機水泵將發(fā)動機熱交換器冷卻的冷卻劑的進行循環(huán)來冷卻發(fā)動機，發(fā)動機冷卻回路具有發(fā)動機儲存罐，其被配置為暫時存儲由發(fā)動機熱交換器冷卻的冷卻劑并補充不足的冷卻劑。HEV冷卻回路可被配置為通過HEV熱交換器冷卻冷卻劑并通過使用HEV水泵對HEV熱交換器冷卻的冷卻劑的進行循環(huán)來冷卻逆變器和電機，HEV冷卻回路具有HEV儲存罐，其被配置為暫時存儲由HEV熱交換器冷卻的冷卻劑并補充不足的冷卻劑。連接器，可被配置為將發(fā)動機冷卻回路間歇地連接到HEV冷卻回路。 發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器，可被配置為檢測存儲在發(fā)動機儲存罐中的冷卻劑的量。HEV冷卻劑量檢測傳感器，可被配置為檢測存儲在HEV儲存罐中的冷卻劑的量。

在某些實施方式中，連接器可包括止回閥，其被配置為防止冷卻劑從HEV冷卻回路回流至發(fā)動機冷卻回路。

在某些實施方式中，連接器可將發(fā)動機的前端連接到逆變器的前端。

在某些實施方式中，連接器可包括電動開閥，其被配置為打開和關(guān)閉連接器。

在某些實施方式中，發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器和HEV冷卻劑量檢測傳感器中的至少一個可以是被配置為檢測存儲的冷卻劑的液面的液面?zhèn)鞲衅鳌?/p>

在某些實施方式中，HEV冷卻系統(tǒng)可包括HCU，其被配置為接收來自發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器的、關(guān)于存儲在發(fā)動機儲存罐中的冷卻劑的量的數(shù)據(jù)和來自HEV冷卻劑量檢測傳感器的、關(guān)于存儲在HEV儲存罐中的冷卻劑的量的數(shù)據(jù)，并控制是否打開及關(guān)閉電動開閥。在某些實施方式中，HCU可進一步被配置為接收來自電機溫度傳感器、逆變器溫度傳感器、發(fā)動機冷卻劑溫度傳感器，或HEV冷卻劑溫度傳感器的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，一種控制HEV冷卻系統(tǒng)的方法，包括：確定HEV發(fā)動機是否處于啟動狀態(tài)或接通狀態(tài)；HEV冷卻劑量確定步驟，確定存儲在HEV儲存罐中的HEV冷卻劑的量是否小于第一參考值；當存儲在HEV儲存罐中的HEV冷卻劑的量被確定為小于第一參考值時，確定存儲在發(fā)動機儲存罐中的發(fā)動機冷卻劑的量是否等于或大于第二參考值；閥門打開步驟，打開被配置為打開及關(guān)閉將發(fā)動機冷卻回路連接到HEV冷卻回路的連接器的電動開閥。該方法還可包括：確定HEV發(fā)動機的啟 動是否在閥門打開步驟之后關(guān)閉；當HEV發(fā)動機的啟動被確定為在閥門打開步驟之后關(guān)閉時，關(guān)閉電動開閥。

在某些實施方式中，該方法還可包括：當在HEV冷卻劑量確定步驟中HEV冷卻劑的量被確定為等于或大于第一參考值或者當在發(fā)動機冷卻劑量確定步驟中發(fā)動機冷卻劑的量被確定為小于第二參考值時，關(guān)閉電動開閥。

在某些實施方式中，該方法還可包括：發(fā)動機冷卻劑溫度確定步驟，當在發(fā)動機冷卻劑量確定步驟中發(fā)動機冷卻劑的量被確定為等于或大于第二參考值時確定發(fā)動機冷卻劑的溫度是否超過第一溫度；以及，當發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為超過第一溫度時關(guān)閉電動開閥。

在某些實施方式中，該方法還可包括：當在發(fā)動機冷卻劑溫度確定步驟中發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為等于或小于第一溫度時，確定發(fā)動機冷卻劑的溫度是否等于或小于第二溫度，以及發(fā)動機冷卻劑溫度控制步驟，在發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為超過第二溫度時，降低發(fā)動機的功率并最大限度地操作安裝在發(fā)動機熱交換器的冷卻風(fēng)扇以控制發(fā)動機冷卻劑的溫度。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的部分的框圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

圖3是示出控制根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的方法的流程圖。

具體實施方式

在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)該被理解為它們的普通或字典意義。在發(fā)明人可以最佳方式限定為了描述他/她自己的發(fā)明的術(shù)語的適當概念的原則的基礎(chǔ)上，它應(yīng)被理解為遵從本發(fā)明的實施方式的技術(shù)思想的意思和概念。因此，本說明書中描述的實施方式和附圖中所示的結(jié)構(gòu)不覆蓋本發(fā)明的所有技術(shù)思想。因此，應(yīng)理解，可在本申請?zhí)岢錾暾垥r作出各種變化和修改。此外，本領(lǐng)域中公知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細描述可被省略以避免不必要地模糊本發(fā)明的實施方式的主旨。將在下面參照附圖描述更詳細地本發(fā)明的示例性實施方式。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的框圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)包括發(fā)動機冷卻回路10、HEV冷卻回路20、連接器30。在某些實施方式中，HEV冷卻系統(tǒng)還可包括混合控制單元(HCU)40。

發(fā)動機冷卻回路10用于通過發(fā)動機熱交換器12冷卻冷卻劑并使用發(fā)動機水泵14循環(huán)經(jīng)冷卻的冷卻劑，從而冷卻發(fā)動機11。

發(fā)動機冷卻回路10包括發(fā)動機儲存罐13，其用于暫時存儲由發(fā)動機熱交換器12冷卻的冷卻劑并通過發(fā)動機冷卻回路10的循環(huán)通路補充不足的冷卻劑。

發(fā)動機儲存罐13包括發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器15，其能夠檢測存儲在發(fā)動機儲存罐13中的冷卻劑的量。可通過由冷卻劑量檢測傳感器15檢測存儲在發(fā)動機儲存罐13中的冷卻劑的量來確定發(fā)動機冷卻回路10中的冷卻劑的量是否不足。在某些實施方式中，發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器15可以是液面?zhèn)鞲衅?，其檢測發(fā)動機儲槽13中的冷卻劑的液面。

HEV冷卻回路20用于通過HEV熱交換器23來冷卻冷卻劑，并且使用HEV水泵25來循環(huán)經(jīng)冷卻的冷卻劑，以便冷卻逆變器21和電機22。

HEV冷卻回路20包括HEV儲存罐24，其用于暫時存儲由HEV熱交換器23冷卻的冷卻劑并通過HEV冷卻回路20的循環(huán)通路來補充不足的冷卻劑。

HEV儲存罐24包括HEV冷卻劑量檢測傳感器26，其能夠檢測存儲在HEV儲存罐24中的冷卻劑的量?？赏ㄟ^由HEV冷卻劑量檢測傳感器26檢測存儲在HEV儲存罐24中的冷卻劑的量來確定HEV冷卻回路20中的冷卻劑的量是否不足。在某些實施方式中，HEV冷卻劑量檢測傳感器26可以是液面?zhèn)鞲衅?，其檢測HEV儲存罐24中的冷卻劑的液面。

連接器30用于將發(fā)動機冷卻回路10間歇地連接到HEV冷卻回路20。在某些實施方式中，連接器30可將發(fā)動機11的前端連接到逆變器21的前端。這可通過在經(jīng)冷卻的冷卻劑被引入發(fā)動機11之前將其引入逆變器21而使逆變器21和電機22有效地冷卻。然而，連接器30不限定于連接到發(fā)動機11的前端和逆變器21的前端，并且可根據(jù)設(shè)計而連接到各種位置。

在某些實施方式中，連接器30可包括止回閥31，其可防止冷卻劑從HEV冷卻回路20回流至發(fā)動機冷卻回路10。在這些實施方式中，冷卻劑可由止回閥31僅在發(fā)動機冷卻回路10到HEV冷卻回路20的方向上引入。通過這樣的構(gòu)造，可防止由于冷卻劑從HEV冷卻回路20回流到發(fā)動機冷卻回路10而在HEV冷卻回路20中缺乏冷卻劑(這是因為HEV冷卻回路20中的冷卻劑的量小于發(fā)動機冷卻回路10的冷卻劑的量)引起逆變器21或電機22的過熱所導(dǎo)致的HEV停止操作。

在某些實施方式中，連接器30可包括打開及關(guān)閉連接器30的電動開閥32。在這些實施方式中，當電動開閥32打開時，發(fā)動機冷卻回路10中的冷卻劑被引入HEV冷卻回路20，以及當電動開閥32關(guān)閉時，阻止發(fā)動機冷卻回路10中的冷卻劑引入HEV冷卻回路20。

相應(yīng)地，當HEV冷卻回路20中的冷卻劑不足時，通過打開電動開閥32將發(fā)動機冷卻回路10中的冷卻劑迅速供應(yīng)到HEV冷卻回路20，可防止由于逆變器21或電機22的過熱而使HEV的操作停止。

在某些實施方式中，HCU 40從HEV冷卻劑量檢測傳感器26和發(fā)動機冷卻劑量檢測傳感器15接收關(guān)于發(fā)動機冷卻回路10和HEV冷卻回路20中的冷卻劑的量的信息，并且確定冷卻劑的量是否不足。通過這樣的確定，HCU可控制是否打開及關(guān)閉電動開閥32。在某些實施方式中，HCU可進一步從電機溫度傳感器、逆變器溫度傳感器、發(fā)動機冷卻劑溫度傳感器和HEV冷卻劑溫度傳感器中的一個或多個接收信息并控制是否打開及關(guān)閉電動開閥32，如下所述。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法的流程圖。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法包括：發(fā)動機啟動確定步驟S100、HEV冷卻劑量確定步驟S200、發(fā)動機冷卻劑量確定步驟S300、閥門打開步驟S400、啟動確定步驟S500，和第一閥門關(guān)閉步驟S600。

發(fā)動機啟動確定步驟S100是確定發(fā)動機是否處于啟動狀態(tài)或接通狀態(tài)的步驟。因為HEV系統(tǒng)在發(fā)動機沒有啟動的狀態(tài)下未過熱，所以沒有必要進行如在后面描述的冷卻系統(tǒng)的控制步驟。然而，當發(fā)動機被確定為啟動時，則存在HEV系統(tǒng)由于缺乏冷卻劑而過熱的可能性。因此，該方法包括確定HEV冷卻回路20中的冷卻劑是否不足并根據(jù)確定結(jié)果進行控制將冷卻劑從發(fā)動機冷卻回路10到HEV冷卻回路20的供應(yīng)，如下面所描述的。

當在發(fā)動機啟動確定步驟S100中確定發(fā)動機啟動時，在HEV冷卻劑量確定步驟S200中確定存儲在HEV儲存罐24中的HEV冷卻劑的量是否小于第一參考值V₁。當HEV冷卻劑的量被確定為小于第一參考值V₁時， 預(yù)計用于冷卻HEV系統(tǒng)的冷卻劑的量不足且因此電機22或逆變器21可能過熱。在這里，第一參考值V₁可根據(jù)HEV冷卻回路而不同地設(shè)置。

當在HEV冷卻劑量確定步驟S200中確定存儲在HEV儲存罐24中的HEV冷卻劑的量小于第一參考值V₁進而冷卻劑被確定為不足時，在發(fā)動機冷卻劑量確定步驟S300中確定存儲在發(fā)動機儲存罐13中的發(fā)動機冷卻劑的量是否等于或大于第二參考值V₂。

當存儲在發(fā)動機儲存罐13中的發(fā)動機冷卻劑的量等于或大于第二參考值V₂時，確定在發(fā)動機冷卻回路10循環(huán)的冷卻劑的量足以向HEV冷卻回路20補充冷卻劑。因此，在閥門打開步驟S400打開電動開閥32，該電動開閥用于打開及關(guān)閉將發(fā)動機冷卻回路10連接到HEV冷卻回路20的連接器30。通過這樣的方式，冷卻劑可從發(fā)動機冷卻回路10引到HEV冷卻回路20，從而補充HEV冷卻回路20中循環(huán)的冷卻劑。

引入到HEV冷卻回路20的發(fā)動機冷卻劑用于補充HEV冷卻回路20中的不足量的冷卻劑，以便有效地冷卻逆變器21或電機22。因此，可防止由于HEV系統(tǒng)的過熱而使HEV不會行駛的情況，且因此HEV可穩(wěn)定地行進。在某些實施方式中，有可能通過使用止回閥31防止冷卻劑從HEV冷卻回路20流動到發(fā)動機冷卻回路10來防止由于在HEV冷卻回路中的冷卻劑的缺乏引起的逆變器21或電機22的過熱而使HEV的操作停止。

同時，當存儲在發(fā)動機儲存罐13中的發(fā)動機冷卻劑的量小于第二參考值V₂時，確定發(fā)動機冷卻劑的量不足以向HEV冷卻回路20補充冷卻劑。因此，第二電動開閥關(guān)閉步驟S700控制電動開閥32，使得用于打開及關(guān)閉將發(fā)動機冷卻回路10連接到HEV冷卻回路20的連接器30的電動開閥32被關(guān)閉。

啟動確定步驟S500確定是否在閥門打開步驟S400之后關(guān)閉HEV的啟動。當在啟動確定步驟S500中確定HEV的啟動被關(guān)閉時，第一閥門關(guān) 閉步驟S600控制電動開閥32，使得電動開閥32被關(guān)閉。由于HEV系統(tǒng)不可能在HEV的啟動關(guān)閉時過熱，所以電動開閥32被關(guān)閉以將HEV的冷卻系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。當在開啟確定步驟S500中確定在閥門打開步驟S400之后HEV的啟動未關(guān)閉時，HEV冷卻劑量確定步驟S200被再次進行，以便確定冷卻劑的量在HEV系統(tǒng)中是否不足。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法的流程圖。圖3示出通過根據(jù)圖2的實施方式的在前面描述的HEV冷卻系統(tǒng)中補充冷卻劑來防止發(fā)動機或HEV系統(tǒng)的過熱的進一步增加控制的情況。參照圖2如前所描述的冗余控制步驟在下面將省略，并且將詳細描述圖3中的增加控制步驟。

除了圖2中的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法外，圖3中的HEV冷卻系統(tǒng)的控制方法還包括以下步驟：根據(jù)發(fā)動機冷卻劑的溫度確定是否打開或關(guān)閉電動開閥32。

具體而言，當在發(fā)動機冷卻劑量確定步驟S300中確定存儲在發(fā)動機儲存罐13中的發(fā)動機冷卻劑的量等于或大于第二參考值V₂時，在打開電動開閥32之前進行第一發(fā)動機冷卻劑溫度確定步驟S310，確定發(fā)動機冷卻劑的溫度是否超過第一溫度T₁。

第一溫度確定步驟S310是在發(fā)動機冷卻回路中的冷卻劑被引入HEV冷卻回路之前檢查發(fā)動機冷卻劑的溫度，這是因為發(fā)動機冷卻回路10的冷卻劑控制溫度(例如，85度至95度)不同于HEV冷卻回路20的控制溫度(例如，35度至50度)。當發(fā)動機冷卻劑的溫度超過第一溫度T₁時，確定溫度超出發(fā)動機冷卻回路的冷卻劑控制溫度的范圍，且因此，發(fā)動機過熱。在某些實施方式中，第一溫度T₁可被設(shè)置為例如95度，但不限于此。第一溫度T₁可根據(jù)發(fā)動機冷卻回路而被不同地設(shè)置。

當發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為超過第一溫度T₁時，則確定發(fā)動機冷卻回路10是異常的。因此，進行第二閥門關(guān)閉步驟S700，其控制電動開閥32使得電動開閥32關(guān)閉，從而不向HEV冷卻回路20提供發(fā)動機冷卻劑。

當在發(fā)動機冷卻劑量確定步驟S300中確定存儲在發(fā)動機儲存罐13中的發(fā)動機冷卻劑的量小于第二參考值V₂時，進行第二溫度確定步驟S320，其確定發(fā)動機冷卻劑的溫度是否等于或小于第二溫度T₂。該第二溫度確定步驟S320是在發(fā)動機冷卻回路中的冷卻劑被引入到HEV冷卻回路之前檢查發(fā)動機冷卻劑的溫度并確定是否進行發(fā)動機冷卻劑的溫度控制，這是因為發(fā)動機冷卻回路10的冷卻劑控制溫度(例如，85度至95度)不同于HEV冷卻回路20的冷卻劑控制溫度(例如，35度至50度)。在某些實施方式中，第二溫度T₂可被設(shè)置為例如50度，但并不限于此。第二溫度T₂可根據(jù)HEV冷卻回路而被不同地設(shè)置。

當發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為等于或小于第二溫度T₂時，發(fā)動機冷卻劑處于HEV冷卻回路的冷卻劑溫度控制的范圍內(nèi)。因此，電動開閥32打開，而無需發(fā)動機冷卻劑控制溫度S400。

當發(fā)動機冷卻劑的溫度被確定為超過第二溫度T₂時，進行發(fā)動機冷卻劑溫度控制步驟S330，其降低發(fā)動機的功率并最大限度地運行安裝在發(fā)動機熱交換器的冷卻風(fēng)扇以冷卻發(fā)動機冷卻劑。如上所述，該步驟是在發(fā)動機冷卻回路中的冷卻劑被引入到HEV發(fā)動機冷卻回路之前降低發(fā)動機冷卻劑的溫度，這是因為發(fā)動機冷卻回路10的冷卻劑控制溫度(例如，85度至95度)不同與HEV冷卻回路20的控制溫度(例如，35度至50度)。在進行發(fā)動機冷卻劑溫度控制步驟S330以降低發(fā)動機冷卻劑的溫度之后，再次進行第二溫度確定步驟S320以確定發(fā)動機冷卻劑的溫度是否達到第二溫度T₂。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，有可能在HEV系統(tǒng)中的冷卻劑不足時通過將發(fā)動機冷卻回路中的冷卻劑提供到HEV冷卻回路來抑制HEV系統(tǒng)的過熱。因此，有可能防止HEV不能夠行進的情況，且因此HEV可穩(wěn)定地行進。

此外，在某些實施方式中，有可能通過使用止回閥防止冷卻劑從HEV冷卻回路流動到發(fā)動機冷卻回路冷卻來防止由于在HEV冷卻回路中缺乏冷卻劑引起的HEV的停止運行。

雖然已經(jīng)關(guān)于具體實施方式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，在不脫離如以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種變化和修改。