[发明专利]加热发动机机油的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有内燃发动机和电驱动系统的混合动力电动车辆。

背景技术

减少汽车和其它由内燃发动机(ICE)驱动的车辆的化石燃料消耗和排放的需求 已为众所周知。电动马达驱动的车辆试图满足这些需求。然而，电动车辆具有受到限 制的行驶范围和受到限制的能量容量且需要充足的时间以对其电池充电。一种可选解 决方案为将ICE和电动牵引马达两者结合在一辆车辆中。这种车辆典型地被称为混合 动力电动车辆(HEV)。HEV可设置为多种配置，其中一些配置需要操作者在电动运转 和内燃运转间选择，而在其他一些配置中内燃发动机驱动与电驱动之间的转换自动执 行。

最常见的配置为：

a.串联混合动力电动车辆(SHEV)，其中内燃发动机连接至称为发电机的电动 马达。发电机依次地向电池和另一个称为牵引马达的电动马达提供电能。在SHEV中， 牵引马达是唯一的车轮扭矩源。在发动机与驱动轮之间没有机械连接；

b.并联混合动力电动车辆(PHEV)配置具有一起提供需要的车轮扭矩以驱动车 辆的内燃发动机和电动马达。在PHEV配置中，电动马达可用作通过ICE产生的能量对 电池充电的发电机；以及

c.并联/串联混合动力电动车辆(PSHEV)，由于其兼有PHEV和SHEV配置的特性 并典型地被称为“动力分配”配置。在PSHEV中，内燃发动机通过行星齿轮组驱动桥 机械连接至两个电动马达。第一电动马达即发电机连接至中心齿轮，内燃发动机连接 至行星齿轮架，牵引马达形式的第二电动马达通过驱动桥中的附加传动装置连接至环 形(输出)齿轮。来自内燃发动机的扭矩驱动发电机以对电池充电。发电机还对需要 的车轮(输出轴)扭矩做出贡献。牵引马达用于贡献车轮扭矩，并且如果使用再生制 动系统则用于重新获得制动能量以对电池充电。

将内燃发动机与电动马达结合起来的需求很清楚，减低内燃发动机燃料消耗与排 放而不会感觉到车辆性能或行驶范围损失。

所有的混合动力电动车辆的一个共同特征在于随时可能停用时停止内燃发动机 以减少排放和燃料消耗，这样的缺点在于内燃发动机经常在其最佳运行温度以下运行 并且特别地发动机机油温度经常低于所期望的温度，这样会在发动机内增加摩擦，因 此导致了较低的总体功效。

在为柴油发动机的情况下，发动机的冷运转会引起特殊的问题，因为对于柴油发 动机，以被称为后喷射的方法在燃烧循环后期喷射燃料以再生排气后处理装置例如柴 油微粒捕集器、NOx捕集器或催化转化器是常规做法。这种燃料后喷射的不利之处在 于其导致燃料转移到发动机机油内，并且随着机油温度降低转移到发动机机油内的燃 料量有增加的趋势。

因此，在需要排气后处理装置再生时需要以最高可能安全机油温度运行。

发明内容

本发明的目的在于提供以有效方式加热混合动力电动车辆的内燃发动机的发动 机机油的方法与装置。

依照本发明的第一方面，提供一种加热具有电驱动系统的混合动力电动车辆的柴 油发动机的发动机机油的方法，所述电驱动系统具有包括设置去从用于冷却电驱动系 统的冷却剂传输热量至发动机机油的热交换器的冷却回路，且柴油发动机具有排气后 处理装置，该方法包括确定冷却剂的温度是否高于发动机机油的温度，确定是否需要 排气后处理装置再生，如果需要排气后处理装置再生且冷却剂的温度高于发动机机油 的温度，则在开始排气后处理装置再生之前通过从冷却剂传输热量至发动机机油而加 热发动机机油。

使用冷却剂加热发动机机油可以包括使冷却剂和发动机机油流过共同的热交换 器。

依照本发明的第二方面，提供一种混合动力电动车辆，其具有提供排气至排气后 处理装置的用发动机机油润滑的柴油发动机和带有冷却回路的电驱动系统，该冷却回 路具有用于冷却电驱动系统的冷却剂可选择性穿过的热交换器及由控制器控制的用 于控制冷却剂流过热交换器的阀，其中热交换器被设置为在冷却剂与发动机机油之间 传输热量，当冷却剂的温度高于发动机机油的温度时并且将发生排气后处理装置再生 时，控制器可操作以开启阀从而允许冷却剂流过热交换器以加热发动机机油。

控制器可操作以允许冷却剂流过热交换器以在排气后处理装置再生开始之前加 热发动机机油。

热交换器可以是共同的热交换器，且当将发生排气后处理装置再生时，冷却剂和 发动机机油两者皆可流过该热交换器。