СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ ГИБРИДНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТЯЖЕЛОГРУЗНОГО АВТОМОБИЛЯ И ЕЕ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК B60H1/00 B60K11/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области терморегулирования автомобиля с гибридным двигателем, преимущественно, к новому способу интеллигентного управления системой терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля.

Уровень техники

Система терморегулирования является важной вспомогательной системой, которая обеспечивает нормальную и стабильную работу всех агрегатов автомобиля. С целью поддержания хорошего рабочего состояния двигателя, электродвигателя и батарей необходимо будет рациональное управление терморегулированием, чтобы теплота, унесенная системой охлаждения, находится на оптимальном диапазоне значений, и последовательно, не только избежать ненадежной работы из-за снижения коэффициента аэрации при перегреве, аномального сгорания и детонации, дегенерации и угар масла при преждевременном зажигании, но и избежать чрезмерной теплопотери, увеличения потери полезной работы и увеличения механической потери, вызванной усилением трения и износа деталей, в случае чрезмерного охлаждения.

Относительно традиционной системы терморегулирования, к требованиям системы терморегулирования гибридного двигателя добавлено требование охлаждения электродвигателя, тягового аккумулятора и др. У электрических оборудований и двигателя различные количества рассеяния тепла, например, температура охлаждающей жидкости и моторного масла двигателя и др. обычно находится на диапазоне 90°C-120°C, а рабочая температура электродвигателя и тягового аккумулятора по рекомендации 10°C-40°C, поэтому разница их требований к температуре охлаждающей жидкости великая. У традиционной системы охлаждения существует сцепление скорости вращения вентилятора, водяного насоса и двигателя и задержка термостата, которые влияют на адаптивность и точность регулирования системы терморегулирования при всех режимах работы, в особенности, приводят к большому снижению тяги, экономичности и надежности.

В изобретении «Гибридный автомобиль и система терморегулирования и способ управления (CN 108656940 A)» описана система терморегулирования, которая использовала многоконтурную конструкцию, но недостатки приведены в следующих.

1. Для контура охлаждения агрегатов высокого напряжения существует ненужные теплопотери при пассивном наветренном состоянии радиатора, но нет проекта предварительного прогрева тягового аккумулятора с помощью предварительного нагревателя.

2. Промежуточный охладитель наддувочного воздуха находится на контуре охлаждения ступени высокой температуры, тогда результат охлаждения впускного воздуха ограничен. Состав тепловой нагрузки двигателя не точно определен, не использовал охладителя EGR.

3. В качестве компрессора кондиционера использовал электрический компрессор, а не компрессор двойного привода, у которого такие характеристики, как регулируемый режим работы и высокая эффективность.

4. Контуры охлаждения на корпусе и головке цилиндров двигателя последовательно соединяются, что не полностью удовлетворяет тепловому требованию корпуса и головки цилиндров двигателя.

5. Не может гибко регулировать поток охлаждающей жидкости моторного масла, т.е. нет возможности эффективного регулирования температуры моторного масла, нет гибкости уменьшения эффективности и мощности масляного насоса.

В изобретении «Система терморегулирования гибридного автомобиля (CN207657762 U)» описана система терморегулирования, у которой следующие недостатки:

1. Не учел тепловые нагрузки промежуточного охладителя наддувочного воздуха и охладителя EGR, использовал воздушное охлаждение для тягового аккумулятора, нет проекта предварительного прогрева, важное влияние термостата распределению потока контура охлаждения не проявлялось.

2. Не учел проект терморегулирования контура охлаждения кондиционера; У системы сложная конструкция, потому что система использовала несколько радиаторов и вентиляторов.

Сущность изобретения

С целью преодоления недостатков существующих изобретений предлагаемое изобретение представляет систему терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля и ее способ управления, интегрирующую агрегаты с различными тепловыми требованиями в подсистемы охлаждения с различными температурами, удовлетворяющую высокое требование агрегатов к тепловой среде, обеспечивающую функции и производительности агрегатов, повышающую сроки службы и эффективности агрегатов, чтобы тяговая система гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля нового типа удовлетворила требованию рассеяния двигателя, аккумулятора и электродвигателя и требованию минимизации мощности принадлежностей.

Чтобы достичь вышеуказанной цели, техническое решение приведено в следующих:

Система терморегулирования двигателя гибридного тяжелогрузового автомобиля состоит из системы охлаждения ступени высокой температуры, система ступени низкой температуры и системы кондиционерного охлаждения.

Система охлаждения ступени высокой температуры включает в себя устройство водяного охлаждения и устройство масляного охлаждения. Устройство водяного охлаждения имеет первый электрический трехходовой шариковый клапан. Два входа первого электрического трехходового шарикового клапана подключаются к выходу первого контура охлаждения в головке цилиндра и выходу второго контура охлаждения в корпусе цилиндра соответственно, и относятся к первому контуру охлаждающей жидкости с термометром А и второму контуру охлаждающей жидкости с термометром Б. Выход первого электрического трехходового шарикового клапана подключается к входу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя, контур охлаждения EGR и контур теплого воздуха. Контур охлаждения EGR состоит из первого электромагнитного клапана и охладителя EGR. В контур теплого воздуха включают второй клапан и теплообменник последовательно. Вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана подключается к выходу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя, контур охлаждения EGR и контур теплого воздуха.

Выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана последовательно соединяет первый нагреватель PTC и электрический водяной насос ступени высокой температуры, которые находятся на ветви контура малой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя, другой контур соединяет вход второй контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя соответственно.

Выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана последовательно соединяет радиатор ступени высокой температуры и электрический водяной насос ступени высокой температуры, которые находятся на ветви контура большой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя, другой контур соединяет вход второй контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя соответственно. Вентилятор ступени высокой температуры находится близко к радиатору ступени высокой температуры.

Устройство масляного охлаждения включает в себя трехходовой клапан пути топлива. Вход «а» трехходового клапана пути топлива соединяет выход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя, который находится на трубопроводе вывода топлива, установленном термометр E. Выход «c» трехходового клапана пути топлива последовательно соединяет масляный радиатор, поддон, масляный насос, масляный фильтр и вход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя, которые находятся на контуре большой циркуляции пути топлива. Выход «b» трехходового клапана пути топлива соединяет контур большой циркуляции пути топлива, который находится между масляным радиатором и поддоном, через контур малой циркуляции пути топлива. Масляный радиатор находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры.

Система охлаждения ступени низкой температуры имеет третий электрический трехходовой шариковый клапан. Выход «с» третьего электрического трехходового шарикового клапана присоединен к электрический водяному насосу ступени низкой температуры, контуру водяного охлаждения внутри тягового аккумулятора, термометру C, третьему электромагнитному клапану, контуру водяного охлаждения электродвигателя, термометру D, второму нагревателю PTC, промежуточному охладителю наддувочного воздуха, радиатору ступени низкой температуры и вход «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана, которые находятся на первом контуре охлаждения. Электрический жалюзи находится на внешней стороне радиатора. Охлаждающий вентилятор ступени низкой температуры находится на внутренней стороне радиатора. один конец ветви контура охлаждения ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между промежуточным охладителем наддувочного воздуха и вторым нагревателем PTC, другой конец ветви контура охлаждения ступени низкой температуры соединяет вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана. Вход главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между термометром C и третьим электромагнитным клапаном, другой конец главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между электродвигателем и вторым нагревателем PTC. Электрический водяной насос ступени низкой температуры и вентилятор ступени низкой температуры имеют такие режимы работы, как режим выключения, режим низкой скорости и режим высокой скорости.

Система кондиционерного охлаждения соединяет выход конденсатора, дроссели, испарителя, компрессора двойного привода и входа конденсатора, которые находятся на втором контуре охлаждения. Конденсатор находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры. На внешнем вводном вале компрессора двойного привода устанавливается ведомое кольцо в сборе с электромагнитной муфтой. Ведомое кольцо соединяет ременной шкив на коленчатом вале двигателя с помощью ремни. Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает о нормальной работе двигателя, контроллер включает электромагнитную муфту; когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер выключает электромагнитную муфту; вал встроенного приводного электродвигателя соединяет вал компрессора двойного привода. Провод управления встроенного приводного электродвигателя соединяет контроллер компрессора кондиционера. Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает об остановки работы двигателя, выключает электромагнитную муфту, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал включения встроенному приводному электродвигателю с помощью провода управления, чтобы встроенный приводной электродвигатель вращался и привел компрессор кондиционера в работу; Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал выключения встроенному приводному электродвигателю, чтобы встроенный приводной электродвигатель остановился; Провод питания встроенного приводного электродвигателя соединяет контур высокого напряжения, на котором находится тяговой аккумулятор, и питается.

Способ управления системой терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля включает в себя способ управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска, в случае нормальной работы автомобиля и в случае остановки работы автомобиля. Способ управления системой охлаждения включает в себя способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры, способ управления системой ступени низкой температуры и способ управления системой кондиционерного охлаждения. Способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры включает в себя способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры и способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры.

Способ управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 1а. Электрический водяной насос ступени высокой температуры работает на малых оборотах с целью предотвращения локального перегрева. Охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя, протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан, главный канал охлаждающей жидкости двигателя, вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана, раскрытый выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана, первый нагреватель PTC и электрический водяной насос ступени высокой температуры, потом втекают во вход первого контура охлаждения и вход второго контура охлаждения соответственно. Для того, чтобы температура охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения было выше температуры охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения на 5°C, нужно регулировать угол вращения первого электрического трехходового шарикового клапана на основе сигналов термометров «A» и «B», что приводит к регулированию потока в первом контуре охлаждения и втором контуре охлаждения, и последовательно приводит к регулированию количества тепла в теплопередаче охлаждающей жидкости первого контура охлаждения с головкой цилиндров и охлаждающей жидкости второго контура охлаждения с корпусом цилиндров.

Операция 1b. В случае температуры охлаждающей жидкости выхода второго контура охлаждения и первого контура охлаждения выше 85°C, завершен нагрев двигателя. Тогда постепенно закрывает выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана, и закрывает первый нагреватель PTC, и открывает постепенно выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана до раскрытого состояния. Так, охлаждающие жидкости вытекают из входа «а» второго электрического трехходового шарикового клапана, протекают через выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана, радиатор ступени высокой температуры, электрический водяной насос ступени высокой температуры, втекают во вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя.

Способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 2a. Моторное масло, всосанный масляным насосом из поддона, протекает через масляный фильтр, компоненты системы смазки, вход «а» трехходового клапана пути топлива, раскрытый выход «b» трехходового клапана пути топлива, втекает обратно в поддон. Потом масло опять всасывает в циркуляцию с помощью масляного насоса для смазки компонентов двигателя.

Операция 2b: Если с помощью термометра E узнает, что температура масла выше 100°C, то считает, что завершен предварительный подогрев. Переходит на операцию 5а.

Способ управления устройством охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих:

Операция 3а. Когда с помощью термометра C узнает, что температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора ниже 10°C, закрывает электрожалюзи и вентилятор ступени низкой температуры, и электрический водяной насос ступени низкой температуры работает в режиме минимальной мощности, чтобы обеспечить определенный поток циркуляции охлаждающей жидкости ступени низкой температуры. Тогда вход «а» третьего электрического трехходового шарикового клапана раскрыт, а вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана закрыт. В таком случае, когда автомобиль двигается на дороге, если электродвигатель не работает, то третий электромагнитный клапан закрыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры во второй нагреватель PTC; если электродвигатель работает, то третий электромагнитный клапан открыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры и канала, последовательно соединенного из третьего электромагнитного клапана и контура водяного охлаждения электродвигателя во второй нагреватель PTC;

Потом, охлаждающая жидкость вытекает из второго нагревателя PTC, протекает через промежуточный охладитель наддувочного воздуха, где проходит теплообмен, после этого протекает через радиатор ступени низкой температуры, третий электрический трехходовой шариковый клапан, и втекает в контур водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора, где нагревает тяговой аккумулятор.

Операция 3b. Когда температура тягового аккумулятора выше 15°C, это означает завершение предварительного подогрева. Тогда закрывает второй нагреватель PTC и электрический водяной насос ступени низкой температуры. Переходит в нормальный режим работы;

Способ управления системой охлаждения в случае нормальной работы автомобиля приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 4а. Включены полностью вход «а» и выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана. Выключен выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана. Охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя, сначала протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан. Потом часть охлаждающих жидкостей протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя. Остальная часть охлаждающих жидкостей протекает через включенный первый электромагнитный клапан и охладитель EGR для охлаждения рециркуляционного выхлопного газа, потом втекает во вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана. Все охлаждающие жидкости вытекает из выхода «с» второго электрического трехходового шарикового клапана протекают через радиатор ступени высокой температуры, где происходит теплопередача с окружающей средой, потом протекают через электрический водяной насос ступени высокой температуры, вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя. В этом процессе, с помощью регулирования угла вращения первого электрического трехходового шарикового клапана установить поток охлаждающих жидкостей на выходе головки цилиндров двигателя и на выходе корпуса цилиндров двигателя, чтобы температура охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения было ниже температуры охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения на 5°C.

Способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 5а. С учетом состояния двигателя масляный насос подает масло двигателю по калиброванным значениям давления и потока масла. Процесс подачи: Масло, высосанный от поддона, протекают через масляный насос, масляный фильтр, компоненты системы смазки, втекает во вход «а» трехходового клапана пути топлива. Часть масла вытекает из выхода «b» трехходового клапана пути топлива и втекает в поддон. Остальная часть масла вытекает из выхода «c» трехходового клапана пути топлива, протекает через масляный радиатор, поддон, масляный насос для смазки компонентов двигателя. Регулирование температуры масла осуществляется за счет изменения потока масла на выходе «b» и выходе «c» трехходового клапана пути топлива. Когда температура масла ниже 110°C, уменьшить степень открывания выхода «c» и увеличить степень открывания выхода « b » с целью повышать температуру масла. Когда температура масла выше 130°C, увеличить степень открывания выхода «c» и уменьшить степень открывания выхода «b».

Способ управления устройством охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих.

Операция 6а. В случае разрядки тягового аккумулятора и работы электродвигателя был раскрыт третий электромагнитный клапан. Когда температура окружающей среды ниже 0°C и температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора ниже 20°C, закрывает электрожалюзи, электрический водяной насос ступени низкой температуры по-прежнему выключен, закрывает вентилятор ступени низкой температуры. Когда температура окружающей среды не меньше 0°C, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора, полученная от термометра C, не меньше 20°C, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя, полученная от термометра D, не меньше 25°C, открывает электрожалюзи, электрический водяной насос ступени низкой температуры работает в низкой скорости вращения, выключает вентилятор ступени низкой температуры. Тогда регулируют степени открывания входов «a» и «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана.

Когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора постепенно повышается, увеличить степень открывания входа «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана соответственно. Когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора выше 30°C, вход «a» приводить в полное раскрытие, включает вентилятор ступени низкой температуры в режим низкой скорости; Когда эта температура выше 40°C или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя выше 50°C, вентилятор ступени низкой температуры работает в режиме высокой скорости, электрический водяной насос ступени низкой температуры работает в высокой скорости вращения, чтобы быстро охлаждается охлаждающая жидкость.

Способ управления системой охлаждения в случае остановки работы автомобиля приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 7а. Для системы охлаждения ступени высокой температуры. После остановки двигателя электрический водяной насос ступени высокой температуры работает 2 мин. на минимальной мощности. Выключает вентилятор ступени высокой температуры.

Способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих.

Операция 8а. Так как тепловая нагрузка на контуре охлаждения ступени высокой температуры малая, поэтому после выключения автомобиля выключает электрожалюзи, вентилятор ступени низкой температуры и электрический водяной насос ступени низкой температуры.

Способ управления системой кондиционерного охлаждения при прогреве двигателя и нормальной работе приведен в следующих.

Способ управления при необходимости охлаждения кабины экипажа приведен в следующих.

Операция 9а. При охлаждении второй электромагнитный клапан выключен, а вентилятор включен. Компрессор двойного привода работает с помощью тягового аккумулятора. Охлаждающая жидкость системы кондиционера протекает через компрессор двойного привода с повышением температуры и давления, проводит теплообмен с окружающей средой в конденсаторе с уменьшением своей температуры, протекает через дроссель с уменьшением давления, и уменьшает температуру воздуха, нагнетенного в кабину экипажа, в испарителе, втекает во вход компрессора двойного привода и холодильный цикл завершен.

Способ управления при необходимости отопления кабины экипажа приведен в следующих.

Операция 10а. При необходимости отопления если двигатель не работает, то второй электромагнитный клапан будет включен, вход «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана будет включен, выход «b» будет включен, выход «c» будет выключен, электрический водяной насос ступени высокой температуры работает на минимальной мощности. Тогда охлаждающая жидкость на системе охлаждения ступени высокой температуры протекает через электрический водяной насос ступени высокой температуры, вытекает из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя, вместе втекает в первый электрический трехходовой шариковый клапан. Охлаждающая жидкость протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя и теплообменник теплого воздуха на контуре теплого воздуха, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, с помощью вентилятора, и ее температура понижается. Потом, охлаждающая жидкость на контуре теплого воздуха и на главном канале охлаждающей жидкости двигателя сливаются и протекают через второй электрический трехходовой шариковый клапан, первый нагреватель PTC и электрический водяной насос ступени высокой температуры. И отопительный цикл завершен.

При необходимости отопления. Если двигатель прогревается и работает, то выполняет операцию 1а. И включает второй электромагнитный клапан и вентилятор. Охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан и теплообменник теплого воздуха, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливает с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя и дальше циркулирует. Если двигатель работает в нормальном состоянии, то выполняет операцию 4а. Включает второй электромагнитный клапан и вентилятор. Охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан и теплообменник теплого воздуха, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливает с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя и охлаждающей жидкостью охладитель EGR и дальше циркулирует. Подачи теплого воздуха завершен.

В сравнении с существующими техническими решениями данное изобретение имеет следующие характеристики.

Во-первых, данное изобретение осуществило распределение по тепловым спросам агрегатов автомобиля. В системе охлаждения ступени высокой температуры использовали электрический трехходовой шариковый клапан для точного регулирования температуры охлаждающей жидкости в головке и корпусе цилиндров двигателя при различных режимах работы. В системе охлаждения ступени высокой температуры использовали электрический трехходовой шариковый клапан в замен традиционного парафинового термостата для осуществления точного регулирования потока и уменьшения расхода топлива, чтобы представить решение по дальнейшему уменьшению мощности принадлежностей и улучшению экономичности двигателя, одновременно, заложить основу реализации будущего интеллигентного управления.

Во-вторых, в данном изобретении разделили систем охлаждения ступени высокой температуры и контур охлаждения ступени низкой температуры, и система охлаждения ступени высокой температуры работала на подходящей температуре электродвигателя и батареи, чтобы избежать неисправности батареи при переохлаждении и перегреве. На системе охлаждения ступени низкой температуры устанавливается промежуточный охладитель наддувочного воздуха для лучшего охлаждения нагнетенного воздуха, чтобы избежать недостатка возможности водяного охлаждения системы охлаждения ступени высокой температуры двигателя, дальше снизить температуру нагнетенного воздуха, повысить поток впускного воздуха и эффективности впуска, и последовательно, повысить тепловую эффективность двигателя. Для системы охлаждения ступени низкой температуры, перед радиатором устанавливается электрожалюзи, которое может осуществлять более гибкое управление процессом теплопередачи системы охлаждения ступени низкой температуры, может осуществлять охлаждение промежуточного охладителя наддувочного воздуха и предварительный прогрев тягового аккумулятора синхронно, эффективно использовать внутреннее тепло, что имеет очевидный результат по сэкономии энергии при поддержании температуры системы терморегулирования зимой.

В-третьих, в данном изобретении использовали в полной мере тепло промежуточного охладителя наддувочного воздуха для сокращения процесса предварительного прогрева системы охлаждения ступени низкой температуры. Одновременно, при низкой температуре осуществляли предварительный прогрев с помощью нагревателей PTC, что увеличило срок службы двигателя и батареи, улучшило тепловую обстановку агрегатов и деталей, уменьшило время прогрева и расход энергии.

В-четвертых, в данном изобретении использовали систему двойного контура, т.е. контур охлаждения ступени высокой температуры и контур охлаждения ступени низкой температуры, у которой простая конструкция, малое количество теплообменников и датчиков, низкая стоимость. Такая система будет легко модифицирована на основе существующей техники. И ремонт и обслуживание тоже проста.

В-пятых, в данном изобретении для системы кондиционерного охлаждения использовали компрессор двойного привода. При выключении гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля, если у экипажей необходимость охлаждения из-за душной погоды, может дать холодный воздух без включения двигателя, что избежало излишнего расхода энергии при холостом ходе двигателя. При работе двигателя может перевести с электрического привода на механический, что избежало низкой эффективности передачи энергии электрического привода.

Краткое описание чертежей

Чтобы четко объяснять техническое решение, описанное в данной заявке и существующих техниках, представляют описания чертежей, использованные в данной заявке, и дальше объясняют с помощью примеров выполнения. Здесь:

Фигура 1 - структурная схема системы терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля и ее способ управления.

Фигура 2 - структурная схема системы охлаждения ступени высокой температуры.

Фигура 3 - структурная схема системы ступени низкой температуры.

Фигура 4 - структурная схема системы кондиционерного охлаждения.

Позиции на фиг. 1:

1 - головка цилиндров двигателя; 2 - корпус цилиндров двигателя; 3 - маслонасос; 4 - первый электрический трехходовой шариковый клапан; 5 - первый электромагнитный клапан; 6 - второй электромагнитный клапан; 7 - охладитель EGR; 8 - вентилятор; 9 - теплообменник теплого воздуха; 10 - испаритель; 11 - второй электрический трехходовой шариковый клапан; 12 - первый нагреватель PTC; 13 - трехходовой клапан пути топлива; 14 - электрический водяной насос ступени высокой температуры; 15 - вентилятор ступени высокой температуры; 16 - радиатор ступени высокой температуры; 17 - конденсатор; 18 - компрессор двойного привода; 19 - дроссель; 20 -тяговый аккумулятор; 21 - электрический водяной насос ступени низкой температуры; 22 - третий электрический трехходовой шариковый клапан; 23 - промежуточный охладитель наддувочного воздуха; 24 - вентилятор ступени низкой температуры; 25 - радиатор ступени низкой температуры; 26 - второй нагреватель PTC; 27 - третий электромагнитный клапан; 28 - электродвигатель; 29 - главный канал охлаждающей жидкости двигателя; 30 - главный канал охлаждающей жидкости ступени низкой температуры; 31 - масляный радиатор; 32 - масляный фильтр; 33 - электрожалюзи; 34 - поддон.

Осуществление изобретения

Чтобы специалисты данной специальности лучше понимали техническое решение данного изобретения, описание технического решения с помощью конкретного примера приведено в следующем:

Система терморегулирования двигателя гибридного тяжелогрузового автомобиля состоит из системы охлаждения ступени высокой температуры, система ступени низкой температуры и системы кондиционерного охлаждения.

Система охлаждения ступени высокой температуры включает в себя устройство водяного охлаждения и устройство масляного охлаждения. Устройство водяного охлаждения имеет первый электрический трехходовой шариковый клапан. Два входа первого электрического трехходового шарикового клапана подключаются к выходу первого контура охлаждения в головке цилиндра и выходу второго контура охлаждения в корпусе цилиндра соответственно, и относятся к первому контуру охлаждающей жидкости с термометром А и второму контуру охлаждающей жидкости с термометром Б. Выход первого трехходового крана подключается к входу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя, контур охлаждения EGR и контур теплого воздуха. Контур охлаждения EGR состоит из первого электромагнитного клапана и охладителя EGR. В контур теплого воздуха включают второй клапан и теплообменник последовательно. Вход «а» второго трехходового крана с электрическим двигателем подключается к выходу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя, контур охлаждения EGR и контур теплого воздуха.

Выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана 11 последовательно соединяет первый нагреватель PTC 12 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, которые находятся на ветви контура малой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя, другой контур соединяет вход второй контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя соответственно. Малая циркуляция охлаждающей жидкости двигателя представляет собой циркуляцию, в которой охлаждающая жидкость вытекает из входа «а» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, протекает через первый нагреватель PTC 12 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, втекает в контур охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2.

Выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана последовательно соединяет радиатор ступени высокой температуры 16 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, которые находятся на ветви контура большой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя, другой контур соединяет вход второй контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя соответственно. Вентилятор ступени высокой температуры 15 находится близко к радиатору ступени высокой температуры 16. Охлаждающая жидкость вытекает из входа второго электрического трехходового шарикового клапана, протекает через радиатор ступени высокой температуры 16 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, втекает в контур охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и контур охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2.

Устройство масляного охлаждения включает в себя трехходовой клапан пути топлива 13. Вход «а» трехходового клапана пути топлива соединяет выход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя, который находится на трубопроводе вывода топлива, установленном термометр E. Выход «c» трехходового клапана пути топлива последовательно соединяет масляный радиатор 31, поддон 34, масляный насос 3, масляный фильтр 32 и вход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя 2, которые находятся на контуре большой циркуляции пути топлива. Выход «b» трехходового клапана пути топлива 13 соединяет контур большой циркуляции пути топлива, который находится между масляным радиатором 31 и поддоном 34, через контур малой циркуляции пути топлива. Масляный радиатор находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры.

В качестве наилучшего масляного насоса 3 используется электрический масляный насос переменной производительности.

Система охлаждения ступени низкой температуры имеет третий трехходовой кран с электрическим управлением 22. Выход «с» третьего трехходового крана с электрическим управлением 22 присоединен к электрический водяному насосу ступени низкой температуры 21, контуру водяного охлаждения внутри тягового аккумулятора 20, термометру C, третьему электромагнитному клапану 27, контуру водяного охлаждения электродвигателя 28, термометру D, второму нагревателю PTC 26, промежуточному охладителю наддувочного воздуха 23, радиатору ступени низкой температуры 25 и вход «a» трехходового крана с электрическим управлением 22, которые находятся на первом контуре охлаждения. Электрический жалюзи 33 находится на внешней стороне радиатора. С помощью раскрытия и закрытия электрожалюзи 33 регулируют проток окружающего воздуха через радиатор ступени низкой температуры 25. Охлаждающий вентилятор ступени низкой температуры 24 находится на внутренней стороне радиатора. Один конец ветви контура малой циркуляции охлаждения ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между промежуточным охладителем наддувочного воздуха 23 и вторым нагревателем PTC 26, другой конец ветви контура малой циркуляции охлаждения ступени низкой температуры соединяет вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана 22. Вход главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры 30 соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между термометром «C» и третьим электромагнитным клапаном 27, другой конец главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между электродвигателем 28 и вторым нагревателем PTC 26. Электрический водяной насос ступени низкой температуры 21 и вентилятор ступени низкой температуры 24 имеют такие режимы работы, как режим выключения, режим низкой скорости и режим высокой скорости.

Диапазон низкой скорости электрический водяного насоса ступени низкой температуры 21 составляет 800-1200rpm, а диапазон высокой скорости - 1800-2000rpm.

Диапазон низкой скорости вентилятора ступени низкой температуры 24 составляет 1000-1500rpm, а диапазон высокой скорости - 2000-2500rpm.

Система кондиционерного охлаждения соединяет выход конденсатора, дроссели, испарителя, компрессора двойного привода и входа конденсатора, которые находятся на втором контуре охлаждения. Конденсатор находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры. На внешнем вводном вале компрессора двойного привода устанавливается ведомое кольцо в сборе с электромагнитной муфтой. Ведомое кольцо соединяет ременной шкив на коленчатом вале двигателя с помощью ремни. Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает о нормальной работе двигателя, контроллер включает электромагнитную муфту; когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер выключает электромагнитную муфту; вал встроенного приводного электродвигателя соединяет вал компрессора двойного привода. Провод управления встроенного приводного электродвигателя соединяет контроллер компрессора кондиционера. Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает об остановки работы двигателя, выключает электромагнитную муфту, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал включения встроенному приводному электродвигателю с помощью провода управления, чтобы встроенный приводной электродвигатель вращался и привел компрессор кондиционера в работу; Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал выключения встроенному приводному электродвигателю, чтобы встроенный приводной электродвигатель остановился; Провод питания встроенного приводного электродвигателя соединяет контур высокого напряжения, на котором находится тяговой аккумулятор, и питается. Вход конденсатора 17 соединяет выход компрессора двойного привода 18. Выход конденсатора 17 соединяет вход дроссели 19. Конденсатор 17 находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры 16, чтобы воздух окружающей среды протекает через конденсатор 17, масляный радиатор 31 и радиатор ступени высокой температуры 16. Вход испарителя 10 соединяет выход дроссели 19. Выход испарителя 10 соединяет вход компрессора двойного привода 18. Здесь два способа привода компрессора двойного привода. Первый способ привода - механический привод. Двигатель приводит ременной шкив, установленный на коленчатом вале двигателя, в вращение, последовательно, приводит ведомое кольцо в сборе с электромагнитной муфтой, установленной на другом конце ремни, в вращение. Когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает о нормальной работе двигателя, контроллер включает электромагнитную муфту. Тогда момент вращения от коленвала двигателя передает вводному валу компрессора. Другой способ привода - электрический привод. Тяговой аккумулятор 20 подает электричество встроенному приводному электродвигателю, который приводит компрессор в движение.

Способ управления системой терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля включает в себя способ управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска, в случае нормальной работы автомобиля и в случае остановки работы автомобиля. Способ управления системой охлаждения включает в себя способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры, способ управления системой ступени низкой температуры и способ управления системой кондиционерного охлаждения. Способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры включает в себя способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры и способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры.

Способ управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 1а. Электрический водяной насос ступени высокой температуры 14 работает на малых оборотах (определяется по характеристикам двигателей) с целью предотвращения локального перегрева. Охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2, протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан 4, главный канал охлаждающей жидкости двигателя 29, вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, раскрытый выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, первый нагреватель PTC 12 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, потом втекают во вход первого контура охлаждения и вход второго контура охлаждения соответственно. Регулирование угла вращения первого электрического трехходового шарикового клапана 4 на основе сигналов термометров «A» и «B», что приводит к регулированию потока в первом контуре охлаждения и втором контуре охлаждения, и последовательно приводит к регулированию количества тепла в теплопередаче охлаждающей жидкости первого контура охлаждения с головкой цилиндров двигателя 1 и охлаждающей жидкости второго контура охлаждения с корпусом цилиндров двигателя 2. Тогда температура охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения было выше температуры охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения на 5°C. Поэтому коэффициент полезного действия и поток впуска повышается при прогреве двигателя и потеря теплопередачи уменьшается при сгорании.

При холодном запуске температура двигателя низкая и концентрация выбросов NOx тоже низкая. Для того, чтобы предотвращать ухудшению сгорания системой EGR и ускорить процесс прогрева двигателя, система охлаждения EGR не используется. В начальном состоянии первый электромагнитный клапан 5 и второй электромагнитный клапан 6 выключены, следовательно, вентилятор 8 тоже выключен. Выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана 11 полностью закрыт. Охлаждающая жидкость протекает через первый нагреватель PTC 12 и вновь втекает во вход электрический водяного насоса ступени высокой температуры 14 для прогрева двигателя. Чтобы ускорить процесс прогрева, уменьшить расход топлива и выбросов загрязняющих веществ и увеличить термический КПД, первый нагреватель PTC 12 нагревать охлаждающую жидкость с установленной мощностью. Чтобы дальше уменьшить расход энергии в процессе прогрева, вентилятор ступени высокой температуры 15 будет выключен.

Операция 1b. В случае температуры охлаждающей жидкости выхода второго контура охлаждения и первого контура охлаждения выше 85°C, то завершен нагрев двигателя. Чтобы поддерживать эффективность работы вентилятора и водяного насоса, постепенно выключает выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, и выключает первый нагреватель PTC 12, и включает постепенно выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана 11 до раскрытого состояния. Так, охлаждающие жидкости вытекают из входа «а» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, протекают через выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана 11, радиатор ступени высокой температуры 16, электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, втекают во вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2.

Способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 2a. С помощью масляного насоса переменной производительности 3 может обеспечить давление масла минимальной производительностью. Моторное масло, всосанный масляным насосом из поддона 34, протекает через масляный фильтр 32, компоненты системы смазки, вход «а» трехходового клапана пути топлива 13, раскрытый выход «b» трехходового клапана пути топлива 13, втекает обратно в поддон 34. Потом масло опять всасывает в циркуляцию с помощью масляного насоса для смазки компонентов двигателя.

Операция 2b. Если с помощью термометра E узнает, что температура масла выше 100°C, то считает, что завершен предварительный подогрев. Переходит на операцию 5а.

Способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих:

Операция 3а. Когда с помощью термометра C узнает, что температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20 ниже 10°C, выключает электрожалюзи 33 и вентилятор ступени низкой температуры 24, так предотвращает конвекционную теплопередачу между воздухом окружающей среды и радиатор ступени низкой температуры 25, уменьшает тепловые потери и расход энергии регулирования температуры. Электрический водяной насос ступени низкой температуры 21 работает в режиме минимальной мощности, чтобы обеспечить определенный поток циркуляции охлаждающей жидкости ступени низкой температуры. Тогда вход «а» третьего электрического трехходового шарикового клапана 22 раскрыт, а вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана 22 закрыт. В таком случае, когда автомобиль двигается на дороге, если электродвигатель 28 не работает, то третий электромагнитный клапан 27 закрыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20 вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры 30 во второй нагреватель PTC 26; Если электродвигатель 28 работает, то третий электромагнитный клапан 27 открыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20 вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры 30 и канала, последовательно соединенного из третьего электромагнитного клапана 27 и контура водяного охлаждения электродвигателя 28 во второй нагреватель PTC 26; Потом, охлаждающая жидкость вытекает из второго нагревателя PTC 26, протекает через промежуточный охладитель наддувочного воздуха 23, где проходит теплообмен, после этого протекает через радиатор ступени низкой температуры 25, третий электрический трехходовой шариковый клапан 22, и втекает обратно в электрический водяной насос ступени низкой температуры 21, потом втекает в контур водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20, где нагревает тяговой аккумулятор 20.

Второй нагреватель PTC 26 предварительно прогреет охлаждающую жидкость с установленной мощностью. Охлаждающая жидкость вытекает из второго нагревателя PTC 26 в промежуточный охладитель наддувочного воздуха 23, где происходит теплопередача между нагнетенным воздухом и контуром охлаждения ступени низкой температуры, чтобы ускорить процесс предварительного прогрева контура охлаждения ступени низкой температуры. Потом, охлаждающая жидкость протекает через радиатор ступени низкой температуры 25, вход «а» и выход «c» третьего электрического трехходового шарикового клапана 22, электрический водяной насос ступени низкой температуры 21, и втекает в контур водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20, где нагревает тяговой аккумулятор 20. В этом процессе нет теплопередачи между охлаждающей жидкостью, протекающей через радиатор ступени высокой температуры 25, и внешним воздухом.

Операция 3b. Когда температура тягового аккумулятора 20 выше 15°C, выключает второй нагреватель PTC 26 и электрический водяной насос ступени низкой температуры 21. это означает завершение предварительного подогрева. Переходит в нормальный режим работы.

Способ управления системой охлаждения в случае нормальной работы автомобиля приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 4а. Включены полностью вход «а» и выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана. Выключен выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана. Охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2, сначала протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан 4. Потом часть охлаждающих жидкостей протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя 29. Остальная часть охлаждающих жидкостей протекает через включенный первый электромагнитный клапан 5 и охладитель EGR 7 для охлаждения рециркуляционного выхлопного газа и уменьшения выброса NOx и детонации, потом втекает во вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана 11. Все охлаждающие жидкости вытекает из выхода «с» второго электрического трехходового шарикового клапана 11 протекают через радиатор ступени высокой температуры 16, где происходит теплопередача с окружающей средой, потом протекают через электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2, но не протекает через второй нагреватель PTC 12. В этом процессе, с помощью регулирования угла вращения первого электрического трехходового шарикового клапана 4 установить поток охлаждающих жидкостей на выходе головки цилиндров двигателя и на выходе корпуса цилиндров двигателя 2, чтобы температура охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения было ниже температуры охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения на 5°C. Так может уменьшать потери теплопередачи корпуса цилиндров двигателя 2, одновременно снижать нагрев впускного воздуха головкой цилиндров двигателя 1 высокой температуры, уменьшать насосную потерю.

Способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 5а. С учетом состояния двигателя масляный насос 3 подает масло входу канала масла на корпусе цилиндров двигателя 2 по калиброванным значениям давления и потока масла. Процесс подачи: масло, высосанный от поддона 34, протекают через масляный насос 3, масляный фильтр 32, компоненты системы смазки, втекает во вход «а» трехходового клапана пути топлива 13. Часть масла вытекает из выхода «b» трехходового клапана пути топлива 13 и втекает в поддон 34. Остальная часть масла вытекает из выхода «c» трехходового клапана пути топлива 13, протекает через масляный радиатор31, поддон 34, масляный насос 3 для смазки компонентов двигателя. Регулирование температуры масла осуществляется за счет изменения потока масла на выходе «b» и выходе «c» трехходового клапана пути топлива 13. Когда температура масла ниже 110°C, уменьшить степень открывания выхода «c» и увеличить степень открывания выхода «b», повысить температуру масла, чтобы избежать недостатка увеличения фрикционной потери при слишком большой вязкости масла. Когда температура масла выше 130°C, увеличить степень открывания выхода «c» и уменьшить степень открывания выхода «b», снизить температуру масла, чтобы избежать недостатка сухого трения и повреждения срока службы при слишком малой вязкости масла. Высокая способность регулирования температуры масла для различных нагрузки и режима работы двигателя способствует снижению вязкости масла, потери трения и потери теплопередачи, избежению проблемы чрезмерного расхода и коксования масла, удовлетворяет требованию смазки и минимального расхода энергии при всех режимах работы.

Способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих.

Операция 6а. В случае разрядки тягового аккумулятора 20 и работы электродвигателя 28, был раскрыт третий электромагнитный клапан. Когда температура окружающей среды ниже 0°C и температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора ниже 20°C, с учетом малого количества теплоты и низкой температуры впускного воздуха, поэтому закрывает электрожалюзи 33, электрический водяной насос ступени низкой температуры 21 по-прежнему выключен, закрывает вентилятор ступени низкой температуры 24, чтобы уменьшить тепловые потери батарейного блока. Когда температура окружающей среды не меньше 0°C, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20, полученная от термометра C, не меньше 20°C, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя 28, полученная от термометра D, не меньше 25°C, открывает электрожалюзи 33, электрический водяной насос ступени низкой температуры работает в низкой скорости вращения, выключает вентилятор ступени низкой температуры 24. Тогда регулируют степени открывания входов «a» и «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана 22. Когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора 20 постепенно повышается, увеличить степень открывания входа «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана соответственно, чтобы увеличить рассеяние тепла навстречу ветру. Когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора выше 30°C, вход «a» приводить в полное раскрытие, включает вентилятор ступени низкой температуры 24 в режим низкой скорости; Когда эта температура выше 40°C или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя 28 выше 50°C, вентилятор ступени низкой температуры 24 работает в режиме высокой скорости, электрический водяной насос ступени низкой температуры 21 работает в высокой скорости вращения, чтобы быстро охлаждается охлаждающая жидкость.

Способ управления системой охлаждения в случае остановки работы автомобиля приведен в следующих.

Способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих.

Операция 7а. При остановке автомобиля и выключении электричества высокого напряжения, водяной насос и вентилятор традиционной системы охлаждения двигателя снижают свои производительности с уменьшение скорости вращения двигателя из-за сцепления системой охлаждением и двигателем, поэтому внезапное выключение двигателя после работы в полной мощности может вызывать эффект «тепловое замачивание», сильно повредит сроку службы двигателя. Для системы охлаждения ступени высокой температуры. После остановки двигателя электрический водяной насос ступени высокой температуры 14 работает 2 мин. на минимальной мощности. Выключает вентилятор ступени высокой температуры 15 с целью предотвращения «теплового замачивания».

Способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры приведен в следующих.

Операция 8а. Так как тепловая нагрузка на системе охлаждения ступени высокой температуры малая, поэтому после выключения автомобиля выключает электрожалюзи 33, вентилятор ступени низкой температуры 24 и электрический водяной насос ступени низкой температуры 21.

Способ управления системой кондиционерного охлаждения при прогреве двигателя и нормальной работе приведен в следующих.

Способ управления при необходимости охлаждения кабины экипажа приведен в следующих.

Операция 9а. При охлаждении второй электромагнитный клапан 6 выключен, а вентилятор 8 включен. Компрессор двойного привода 18 работает с помощью тягового аккумулятора 20. Охлаждающая жидкость системы кондиционера протекает через компрессор двойного привода 18 с повышением температуры и давления, проводит теплообмен с окружающей средой в конденсаторе 17 с уменьшением своей температуры, протекает через дроссель 19 с уменьшением давления, и уменьшает температуру воздуха, нагнетенного вентилятором 8 в кабину экипажа, в испарителе 10, втекает во вход компрессора двойного привода и холодильный цикл завершен.

Способ управления при необходимости отопления кабины экипажа приведен в следующих.

Операция 10а. При необходимости отопления если двигатель не работает, то второй электромагнитный клапан 6 будет включен, вход «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана 11 будет включен, выход «b» будет включен, выход «c» будет выключен, электрический водяной насос ступени высокой температуры 14 работает на минимальной мощности. Тогда охлаждающая жидкость на системе охлаждения ступени высокой температуры протекает через электрический водяной насос ступени высокой температуры 14, вытекает из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя 1 и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя 2, вместе втекает в первый электрический трехходовой шариковый клапан 4. Охлаждающая жидкость протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя 29 и теплообменник теплого воздуха 9 на контуре теплого воздуха, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, с помощью вентилятора 8, и ее температура понижается. Потом, охлаждающая жидкость на контуре теплого воздуха и на главном канале охлаждающей жидкости двигателя 29 сливаются и протекают через второй электрический трехходовой шариковый клапан 11, первый нагреватель PTC 12 и электрический водяной насос ступени высокой температуры 14. И отопительный цикл завершен. Такой процесс может одновременно удовлетворять требования к прогреву двигателя и отоплению кабины экипажа.

При необходимости отопления. Если двигатель прогревается и работает, то выполняет операцию 1а. И включает второй электромагнитный клапан 6 и вентилятор 8. Охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан 6 и теплообменник теплого воздуха 9, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливает с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя 29 и дальше циркулирует. Если двигатель работает в нормальном состоянии, то выполняет операцию 4а. Включает второй электромагнитный клапан 6 и вентилятор 8. Охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан 6 и теплообменник теплого воздуха 9, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливает с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя 29 и охлаждающей жидкостью охладитель EGR и дальше циркулирует. Подачи теплого воздуха завершен.

Изобретение относится к терморегулированию. Система терморегулирования двигателя гибридного тяжелогрузного автомобиля имеет системы охлаждения ступени высокой и низкой температуры и систему кондиционерного охлаждения. Система охлаждения ступени высокой температуры включает в себя устройство водяного охлаждения и устройство масляного охлаждения. Система кондиционерного охлаждения соединяет конденсатор, дроссель, испаритель и компрессор двойного привода, которые находятся на втором контуре охлаждения. Улучшается терморегулирование. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система терморегулирования двигателя гибридного тяжелогрузного автомобиля, отличающаяся тем, что она имеет систему охлаждения ступени высокой температуры, систему охлаждения ступени низкой температуры и систему кондиционерного охлаждения;

система охлаждения ступени высокой температуры включает в себя устройство водяного охлаждения и устройство масляного охлаждения; устройство водяного охлаждения включает в себя первый электрический трехходовой шариковый клапан (4), при этом его два входа подключаются к выходу первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и к выходу второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2) соответственно, и относятся к первому контуру охлаждающей жидкости с термометром А и второму контуру охлаждающей жидкости с термометром Б; выход первого электрического трехходового шарикового клапана (4) подключается к входу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя (29), контур охлаждения EGR, имеющий первый электромагнитный клапан (5) и охладитель EGR (7), и контур теплого воздуха, к которому подключаются второй электромагнитный клапан (6) и теплообменник теплого воздуха (9) последовательно; вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана (11) подключается к выходу, который соединяет главный канал охлаждающей жидкости двигателя (29), контур охлаждения EGR и контур теплого воздуха;

выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), который последовательно соединяет первый нагреватель PTC (12) и электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), которые находятся на ветви контура малой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1), другой контур соединяет вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2) соответственно;

выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), который последовательно соединяет радиатор ступени высокой температуры (16) и электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), которые находятся на ветви контура большой циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потом разделяется на два контура: один контур соединяет вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1), другой контур соединяет вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2) соответственно; вентилятор ступени высокой температуры (15) находится близко к радиатору ступени высокой температуры (16); устройство масляного охлаждения включает в себя трехходовой клапан пути топлива (13); вход «а» трехходового клапана пути топлива (13) соединяет выход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя (2), который находится на трубопроводе вывода топлива с установленным термометром E; выход «c» трехходового клапана пути топлива (13) последовательно соединяет масляный радиатор (31), поддон (34), масляный насос (3), масляный фильтр (32) и вход пути топлива на корпусе цилиндров двигателя (2), которые находятся на контуре большой циркуляции пути топлива; выход «b» трехходового клапана пути топлива (13) соединяет контур большой циркуляции пути топлива, который находится между масляным радиатором (31) и поддоном (34), через контур малой циркуляции пути топлива; масляный радиатор (31) находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры (16);

система охлаждения ступени низкой температуры, у которой имеется третий электрический трехходовой шариковый клапан (22); выход «с» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22) присоединен к электрическому водяному насосу ступени низкой температуры (21), контуру водяного охлаждения внутри тягового аккумулятора (20), термометру C, третьему электромагнитному клапану (27), контуру водяного охлаждения электродвигателя (28), термометру D, второму нагревателю PTC (26), промежуточному охладителю наддувочного воздуха (23), радиатору ступени низкой температуры (25) и входу «a» трехходового клапана с электрическим управлением (22), которые находятся на первом контуре охлаждения, электрические жалюзи (33) находятся на внешней стороне радиатора, с помощью раскрытия и закрытия электрожалюзи (33) регулируют проток окружающего воздуха через радиатор ступени низкой температуры (25); охлаждающий вентилятор ступени низкой температуры (24) находится на внутренней стороне радиатора; один конец ветви контура малой циркуляции охлаждения ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между промежуточным охладителем наддувочного воздуха (23) и вторым нагревателем PTC (26), другой конец ветви контура малой циркуляции охлаждения ступени низкой температуры соединяет вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22); вход главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры (30) соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между термометром «C» и третьим электромагнитным клапаном (27), другой конец главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры соединяет часть первого контура охлаждения, которая находится между электродвигателем (28) и вторым нагревателем PTC (26); электрический водяной насос ступени низкой температуры (21) и вентилятор ступени низкой температуры (24) имеют такие режимы работы, как режим выключения, режим низкой скорости и режим высокой скорости;

система кондиционерного охлаждения, которая соединяет выход конденсатора (17), дросселя (19), испарителя (10), компрессора двойного привода (18) и входа конденсатора (17), которые находятся на втором контуре охлаждения; конденсатор (17) находится на внешней стороне радиатора ступени высокой температуры (16); на внешнем вводном вале компрессора двойного привода (18) устанавливается ведомое кольцо в сборе с электромагнитной муфтой, ведомое кольцо соединяет ременной шкив на коленчатом вале двигателя с помощью ремней, когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает о нормальной работе двигателя, контроллер включает электромагнитную муфту; когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер выключает электромагнитную муфту; вал встроенного приводного электродвигателя соединяет вал компрессора двойного привода (18), провод управления встроенного приводного электродвигателя соединяет контроллер компрессора кондиционера, когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал включения кондиционера и узнает об остановке работы двигателя, выключает электромагнитную муфту, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал включения встроенному приводному электродвигателю с помощью провода управления, чтобы встроенный приводной электродвигатель вращался и привел компрессор кондиционера в работу; когда контроллер компрессора кондиционера принимает сигнал выключения кондиционера, контроллер компрессора кондиционера выводит сигнал выключения встроенному приводному электродвигателю, чтобы встроенный приводной электродвигатель остановился; провод питания встроенного приводного электродвигателя соединяет контур высокого напряжения, на котором находится тяговой аккумулятор (20), и питается.

2. Система терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что в качестве масляного насоса (3) используется электрический масляный насос переменной производительности (3).

3. Способ управления системой терморегулирования гибридного двигателя тяжелогрузного автомобиля, для которого использовали систему по пп.1, 2, отличающийся тем, что имеет способы управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска, в случае нормальной работы автомобиля и в случае остановки работы автомобиля; способ управления системой охлаждения, включающий способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры, способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры и способ управления системой кондиционерного охлаждения; способ управления системой охлаждения ступени высокой температуры, включающий способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры и способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры;

где способ управления системой охлаждения при прогреве двигателя холодного запуска приведен в следующих:

способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры приведен в следующих:

операция 1а: электрический водяной насос ступени высокой температуры (14) работает на малых оборотах с целью предотвращения локального перегрева, охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2), протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан (4), главный канал охлаждающей жидкости двигателя (29), вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), раскрытый выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), первый нагреватель PTC (12) и электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), потом втекают во вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2) соответственно, для того, чтобы температура охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения была выше температуры охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения на 5°C, нужно регулировать угол вращения первого электрического трехходового шарикового клапана (4) на основе сигналов термометров «A» и «B», что приводит к регулированию потока в первом контуре охлаждения и втором контуре охлаждения, и последовательно приводит к регулированию количества тепла в теплопередаче охлаждающей жидкости первого контура охлаждения с головкой цилиндров двигателя (1) и охлаждающей жидкости второго контура охлаждения с корпусом цилиндров двигателя (2);

операция 1b: в случае, если температуры охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения и первого контура охлаждения выше 85°С, то завершен нагрев двигателя, тогда постепенно закрывают выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана (11) и закрывают первый нагреватель PTC (12), и открывают постепенно выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана (11) до раскрытого состояния, так, охлаждающие жидкости вытекают из входа «а» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), протекают через выход «c» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), радиатор ступени высокой температуры (16), электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), втекают во вход первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2);

при этом способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры заключается в следующем:

операция 2a: моторное масло, всосанное масляным насосом (3) из поддона (34), протекает через масляный фильтр (32), компоненты системы смазки, вход «а» трехходового клапана пути топлива (13), раскрытый выход «b» трехходового клапана пути топлива (13), втекает обратно в поддон (34), потом масло опять всасывают в циркуляцию с помощью масляного насоса (3) для смазки компонентов двигателя;

операция 2b: если с помощью термометра E узнают, что температура масла выше 100°С, то считается, что завершен предварительный подогрев, и переходят на операцию 5а;

причем способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры заключается в следующем:

операция 3а: когда с помощью термометра C узнают, что температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) ниже 10°С, закрывают электрожалюзи (33) и вентилятор ступени низкой температуры (24), и электрический водяной насос ступени низкой температуры (21) работает в режиме минимальной мощности, чтобы обеспечить определенный поток циркуляции охлаждающей жидкости ступени низкой температуры, тогда вход «а» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22) раскрыт, а вход «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22) закрыт, в таком случае, когда автомобиль двигается на дороге, если электродвигатель (28) не работает, то третий электромагнитный клапан (27) закрыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры (30) во второй нагреватель PTC (26); если электродвигатель (28) работает, то третий электромагнитный клапан (27) открыт, охлаждающая жидкость в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) вытекает из главного канала охлаждающей жидкости ступени низкой температуры (30) и канала, последовательно соединенного из третьего электромагнитного клапана (27) и контура водяного охлаждения электродвигателя (28) во второй нагреватель PTC (26);

потом охлаждающая жидкость вытекает из второго нагревателя PTC (26), протекает через промежуточный охладитель наддувочного воздуха (23), где проходит теплообмен, после этого протекает через радиатор ступени низкой температуры (25), третий электрический трехходовой шариковый клапан (22), и втекает в электрический водяной насос ступени низкой температуры (21), потом втекает в контур водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20), где нагревают тяговой аккумулятор (20);

операция 3b: когда температура тягового аккумулятора (20) выше 15°С, это означает завершение предварительного подогрева, тогда закрывают второй нагреватель PTC (26) и электрический водяной насос ступени низкой температуры (21), и переходят в нормальный режим работы;

при этом способ управления системой охлаждения в случае нормальной работы автомобиля заключается в следующем:

способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры заключается в следующем:

операция 4а: включены полностью вход «а» и выход «с» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), выключен выход «b» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), охлаждающие жидкости вытекают из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2), сначала протекают через первый электрический трехходовой шариковый клапан(4), потом часть охлаждающих жидкостей протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя (29), остальная часть охлаждающих жидкостей протекает через включенный первый электромагнитный клапан (5) и охладитель EGR (7) для охлаждения рециркуляционного выхлопного газа, потом втекает во вход «а» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), все охлаждающие жидкости вытекают из выхода «с» второго электрического трехходового шарикового клапана (11), протекают через радиатор ступени высокой температуры (16), где происходит теплопередача с окружающей средой, потом протекают через электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), вход первого контура охлаждения и вход второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2), в этом процессе с помощью регулирования угла вращения первого электрического трехходового шарикового клапана (4) устанавливают поток охлаждающих жидкостей на выходе головки цилиндров двигателя (1) и на выходе корпуса цилиндров двигателя (2), чтобы температура охлаждающей жидкости на выходе первого контура охлаждения была ниже температуры охлаждающей жидкости на выходе второго контура охлаждения на 5°C,

причем способ управления масляным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры заключается в следующем:

операция 5а: с учетом состояния двигателя масляный насос (3) подает масло на вход канала масла на корпусе цилиндров двигателя (2) по калиброванным значениям давления и потока масла, процесс подачи: масло, высосанное из поддона (34), протекает через масляный насос (3), масляный фильтр (32), компоненты системы смазки, втекает во вход «а» трехходового клапана пути топлива (13), часть масла вытекает из выхода «b» трехходового клапана пути топлива (13) и втекает в поддон (34), остальная часть масла вытекает из выхода «c» трехходового клапана пути топлива (13), протекает через масляный радиатор (31), поддон (34), масляный насос (3) для смазки компонентов двигателя, регулирование температуры масла осуществляется за счет изменения потока масла на выходе «b» и выходе «c» трехходового клапана пути топлива (13), когда температура масла ниже 110°С, уменьшают степень открывания выхода «c» и увеличивают степень открывания выхода «b» с целью повышения температуры масла, когда температура масла выше 130°С, увеличивают степень открывания выхода «c» и уменьшают степень открывания выхода «b»;

причем способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры заключается в следующем:

операция 6а: в случае разрядки тягового аккумулятора (20) и работы электродвигателя (28) был раскрыт третий электромагнитный клапан (27), когда температура окружающей среды ниже 0°С и температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) ниже 20°С, закрывают электрожалюзи (33), электрический водяной насос ступени низкой температуры (21) по-прежнему выключен, закрывают вентилятор ступени низкой температуры (24), когда температура окружающей среды не меньше 0°С, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20), полученная от термометра C, не меньше 20°С, или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя, полученная от термометра D, не меньше 25°С, открывают электрожалюзи (33), электрический водяной насос ступени низкой температуры работает на низкой скорости вращения, выключают вентилятор ступени низкой температуры, тогда регулируют степени открывания входов «a» и «b» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22), когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) постепенно повышается, увеличивают степень открытия входа «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22) соответственно, когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) выше 30°С, вход «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана (22) приводят в полное открытие, включают вентилятор ступени низкой температуры в режим низкой скорости (24); когда температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения батарейного блока тягового аккумулятора (20) выше 40°С или температура охлаждающей жидкости в контуре водяного охлаждения электродвигателя выше 50°С, вентилятор ступени низкой температуры (24) работает в режиме высокой скорости, электрический водяной насос ступени низкой температуры (21) работает на высокой скорости вращения, чтобы быстро охлаждать охлаждающую жидкость;

причем способ управления системой охлаждения в случае остановки работы автомобиля заключается в следующем:

способ управления водяным охлаждением устройства охлаждения ступени высокой температуры заключается в следующем:

операция 7а: для системы охлаждения ступени высокой температуры, после остановки двигателя электрический водяной насос ступени высокой температуры (14) работает 2 минуты на минимальной мощности, выключают вентилятор ступени высокой температуры (15),

способ управления системой охлаждения ступени низкой температуры заключается в следующем:

операция 8а: так как тепловая нагрузка на систему охлаждения ступени высокой температуры малая, поэтому после выключения автомобиля выключают электрожалюзи (33), вентилятор ступени низкой температуры (24) и электрический водяной насос ступени низкой температуры (21),

способ управления системой кондиционерного охлаждения при прогреве двигателя и нормальной работе заключается в следующем:

способ управления при необходимости охлаждения кабины экипажа приведен в следующих:

операция 9а: при охлаждении второй электромагнитный клапан (6) выключен, а вентилятор (8) включен, компрессор двойного привода (18) работает с помощью тягового аккумулятора (20), охлаждающая жидкость системы кондиционера протекает через компрессор двойного привода (18) с повышением температуры и давления, проводит теплообмен с окружающей средой в конденсаторе (17) с уменьшением своей температуры, протекает через дроссель (19) с уменьшением давления, и уменьшает температуру воздуха, нагнетенного вентилятором (8) в кабину экипажа, в испарителе (10), втекает во вход компрессора двойного привода (18), и холодильный цикл завершен,

причем способ управления при необходимости отопления кабины экипажа заключается в следующем:

операция 10а: при необходимости отопления, если двигатель не работает, то второй электромагнитный клапан (6) будет включен, вход «a» третьего электрического трехходового шарикового клапана (11) будет включен, выход «b» будет включен, выход «c» будет выключен, электрический водяной насос ступени высокой температуры (14) работает на минимальной мощности, тогда охлаждающая жидкость в системе охлаждения ступени высокой температуры протекает через электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), вытекает из выхода первого контура охлаждения в головке цилиндров двигателя (1) и выхода второго контура охлаждения в корпусе цилиндров двигателя (2), вместе втекает в первый электрический трехходовой шариковый клапан (4), охлаждающая жидкость протекает через главный канал охлаждающей жидкости двигателя (29) и теплообменник теплого воздуха (9) на контуре теплого воздуха, передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, с помощью вентилятора (8), потом охлаждающая жидкость с пониженной температурой на контуре теплого воздуха и охлаждающая жидкость на главном канале охлаждающей жидкости двигателя (29) сливаются и протекают через второй электрический трехходовой шариковый клапан (11), первый нагреватель PTC (12) и электрический водяной насос ступени высокой температуры (14), и отопительный цикл завершен;

при необходимости отопления, если двигатель прогревается и работает, то выполняют операцию 1а, и включают второй электромагнитный клапан (6) и вентилятор (8), охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан (6) и теплообменник теплого воздуха (9), передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливается с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя (29) и дальше циркулирует; если двигатель работает в нормальном состоянии, то выполняют операцию 4а, включают второй электромагнитный клапан (6) и вентилятор (8), охлаждающая жидкость, протекающая через второй электромагнитный клапан (6) и теплообменник теплого воздуха (9), передает свое тепло воздуху, нагнетенному в кабину экипажа, потом сливается с охлаждающей жидкостью главного канала охлаждающей жидкости двигателя (29) и охлаждающей жидкостью охладителя EGR (7) и дальше циркулирует, подача теплого воздуха завершена.