CN106812581A - 一种用于车辆的增压式发动机冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于车辆的增压式发动机冷却系统，涉及电动汽车控制领域，所述车辆包括增压器、电机控制器和冷却介质，所述系统用于对所述增压器进行冷却，包括：泵，用于泵送所述冷却介质；用于传输所述冷却介质的第一和第二冷却回路；设置成接触或靠近所述增压器的第一冷却单元，其连接在所述第一冷却回路中，用于冷却所述增压器；设置成接触或靠近所述电机控制器的第二冷却单元，其连接在所述第二冷却回路中，用于冷却所述电机控制器；其中，所述第一和第二冷却单元共用所述泵，并以并联的方式接收所述冷却介质。本发明解决了需要单独增加电子水泵对增压器进行冷却，从而增加制造成本的问题。

Description

一种用于车辆的增压式发动机冷却系统
技术领域
本发明涉及电动汽车控制领域，特别是涉及一种用于车辆的增压式发动机冷却系统。
背景技术
随着车辆的普及，油耗和尾气排放的问题日益严重，国家对该问题的规定也日益严苛，因此，研究者们将研究方向转移到电动车辆或混合动力车辆领域中。作为电动车辆或混合动力车辆的一员，增程器成为了热门的研究方向之一，为了提高增程器的功率，将涡轮增压器改装到增程器的项目中，涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸，当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，从而提高发动机的输出功率。
现有技术的涡轮增压器设置在增程器中，当发动机工作时，涡轮增压器工作产生的热量可以通过用于冷却发动机的机械泵对其散热，当发动机停止工作时，涡轮增压器由于惯性作用，仍做高速运动，涡轮增压器会因为一直处于工作状态而产生高温，如果涡轮增压器的高温不能得到及时地冷却，则容易导致机油炭化、堵塞油道，从而缩短车辆的使用寿命，甚至引起起火的风险，此时，在发动机冷却回路中需要一个专用的与其匹配的电子水泵对其冷却，从而散发涡轮增压器的工作热量。
但是，由于涡轮增压器设置在发动机系统中，发动机冷却系统具有机械泵，而机械泵只能在发动机转动时工作，涡轮增压器在发动机不工作时仍会做高速运动，此时，在发动机冷却系统中单独增加一个电子水泵对涡轮增压器进行降温，不仅增加了发动机冷却系统的结构复杂度，而且也加大了车辆的制造成本。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的增压式发动机冷却系统，以解决需要单独增加电子水泵对增压器进行冷却的问题。
特别地，本发明提供了一种用于车辆的增压式发动机冷却系统，所述车辆包括增压器、电机控制器和冷却介质，所述系统用于对所述增压器进行冷却，包括：
泵，用于泵送所述冷却介质；
用于传输所述冷却介质的第一和第二冷却回路；
设置成接触或靠近所述增压器的第一冷却单元，其连接在所述第一冷却回路中，用于冷却所述增压器；
设置成接触或靠近所述电机控制器的第二冷却单元，其连接在所述第二冷却回路中，用于冷却所述电机控制器；
其中，所述第一和第二冷却单元共用所述泵，并以并联的方式接收所述冷却介质。
进一步地，设置在所述第一冷却回路中的开关，用于选择性地打开或关闭所述第一冷却回路，以使得所述冷却介质选择性地进入或不进入所述第一冷却回路。
进一步地，控制器，用于在所述增压器的转速不大于一预设转速时控制所述开关关闭所述第一冷却回路，在所述增压器的转速大于所述预设转速时控制所述开关打开所述第一冷却回路。
进一步地，所述车辆还包括电机，所述系统还包括：
设置成接触或靠近所述电机的第三冷却单元，其连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中，用于冷却所述电机；
其中，所述第三冷却单元和所述第一冷却单元以串联或并联的方式接收所述冷却介质。
进一步地，所述第一、第二和第三冷却单元共用所述泵。
进一步地，所述冷却介质首先流经所述电机控制器和/或所述增压器，再流经所述电机。
进一步地，所述系统还包括散热器，其连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中，用于散发所述冷却介质的热量。
进一步地，所述系统还包括两个三通阀，所述三通阀具有三个端口，其中，一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输入端、所述第二冷却单元的输入端和所述泵的输出端连接，另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输出端、所述第二冷却单元的输出端和所述第三冷却单元的输入端相连。
进一步地，所述系统的一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输入端、所述第二冷却单元的输入端和所述泵的输出端连接，所述系统的另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输出端、所述第三冷却单元的输出端和所述散热器的输入端相连。
首先，当发动机停止运转时，用于冷却发动机的机械泵停止工作，而增压器由于惯性的作用仍处于运转状态，其运转所产生的热量仍然很高，此时，由于所述增压器的第一冷却单元和所述电机控制器的第二冷却单元以并联的方式共用所述泵，因此，电机控制器回路中的所述泵可以分别将所述冷却介质泵送至所述增压器的第一冷却单元和所述电机控制器的第二冷却单元，所述冷却介质能够同时对所述增压器和所述电机控制器进行冷却，从而在发动机停止工作的状态下，所述泵能够对所述增压器及时地冷却。
其次，当所述车辆处于电动工作模式，所述增压器停止运转时，此时，为了能够停止所述泵对所述增压器泵送所述冷却介质不必要的工作负担，本发明在所述第一冷却回路中设置一控制开关，当所述增压器运转时，打开所述第一冷却回路，从而能够将所述冷却介质泵送至所述增压器对其进行冷却，当所述增压器停止运转时，则关闭所述第一冷却回路，此时，所述泵只将所述冷却介质泵送至所述电机控制器的冷却单元和所述电机的冷却单元，从而只对所述电机控制器和所述电机进行冷却。
最后，为了能够便于所述第一冷却单元、所述第二冷却单元、第三冷却单元以及所述泵之间的连接，本发明可以采用三通阀对它们进行连接。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的增压式发动机冷却系统的示意性结构框图；
图2是根据本发明另一个实施例的用于车辆的增压式发动机冷却系统的示意性结构框图；
图3是根据本发明其他实施例的用于车辆的增压式发动机冷却系统的示意性结构框图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的增压式发动机冷却系统的示意性结构框图，所述冷却系统用于对所述增压器进行冷却。所述车辆可以包括增压器、电机控制器和冷却介质，所述增压器设置在所述车辆的发动机中，所述冷却系统一般性地可包括用于泵送所述冷却介质的泵1，传输所述冷却介质的第一和第二冷却回路，连接在所述第一冷却回路中的第一冷却单元2，其接触或靠近所述增压器，以冷却所述增压器，连接在所述第二冷却回路中的第二冷却单元3，其接触或靠近所述电机控制器，以冷却所述电机控制器；所述车辆还可以包括电机，所述冷却系统可包括连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中的所述第三冷却单元4，其接触或靠近所述电机，从而可以冷却所述电机。
其中，所述第一冷却单元2和第二冷却单元3以并联的方式共用所述泵1，从而可以接收所述冷却介质，所述第三冷却单元4可以和所述第一冷却单元2以串联的方式接收所述冷却介质。
当发动机正常运转时，所述电机正常工作，所述泵1将所述冷却介质同时泵送至所述第一冷却单元2和所述第二冷却单元3后，再泵送至所述第三冷却单元4，如此，所述车辆在发动机控制下工作时，所述冷却介质可以及时地吸收所述增压器散发的热量。
当发动机停止运转时，用于冷却发动机的机械泵停止工作，所述车辆切换为纯电动运转状态时，所述增压器由于惯性的作用仍处于运转状态，其运转所产生的热量仍然很高，此时，由于靠近或接触所述增压器的第一冷却单元2和靠近或接触所述电机控制器的第二冷却单元3以并联的方式共用所述泵1，因此，电机控制器回路中的所述泵1可以分别将所述冷却介质泵送至靠近或接触所述增压器的第一冷却单元2和靠近或接触所述电机控制器的第二冷却单元3，所述冷却介质可以同时对所述增压器和所述电机控制器进行冷却，从而在发动机停止工作的状态下，所述泵可以对所述增压器及时地冷却。
其中，为了便于所述冷却系统的连接，所述系统还可以包括两个具有三个端口的三通阀，其中的一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元2的输入端、所述第二冷却单元3的输入端和所述泵1的输出端连接，另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元2的输出端、所述第二冷却单元3的输出端和所述第三冷却单元4的输入端相连。
在图2的实施例中，在所述第一冷却回路中设置一开关5，所述开关5的输入端与所述泵1的输出端、所述第二冷却单元3的输入端相连，所述开关5的输出端与所述第一冷却单元2的输入端相连。当所述车辆处于纯电动工作模式，所述增压器停止运转时，此时，为了可以停止所述泵1对所述增压器泵送所述冷却介质的同时仍然可以泵送所述冷却介质至所述第二冷却单元3，从而可以对所述电机控制器和所述电机进行冷却，本发明在所述第一冷却回路中设置的开关5，可以选择性地打开或关闭所述第一冷却回路，即当所述增压器运转时，打开所述第一冷却回路，从而可以将所述冷却介质泵送至所述第一冷却单元2，对所述增压器进行冷却，当所述增压器停止运转时，则关闭所述第一冷却回路，此时，所述泵只将所述冷却介质泵送至所述第二冷却单元3和所述第三冷却单元4，从而可以只对所述电机控制器和所述电机进行冷却。
为了控制所述开关5可以选择性地打开或关闭所述第一冷却回路，所述冷却系统还可以包括控制器，所述控制器可以与所述开关5相连，当所述增压器的转速不大于预设的转速时，可以控制所述开关5关闭所述第一冷却回路，当所述增压器的转速大于所述预设的转速时，可以控制所述开关5打开所述第一冷却回路。
其中，所述系统还可以包括两个具有三个端口的三通阀，其中的一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述开关5的输入端、所述第二冷却单元3的输入端和所述泵1的输出端连接，另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元2的输出端、所述第二冷却单元3的输出端和所述第三冷却单元4的输入端相连。
进一步地，为了可以及时地散热所述冷却介质的热量，所述冷却系统可以包括散热器6，其可以连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中，当所述冷却介质经过所述第一冷却回路吸收所述第一冷却单元2和所述第三冷却单元4的工作热量或经过所述第二冷却回路吸收所述第二冷却单元3和所述第三冷却单元4的工作热量后流至所述散热器6时，所述散热器6可以及时地对所述冷却介质进行散热，并将散热后的所述冷却介质传送至所述泵1。
在图3的实施例中，所述第三冷却单元4可以与所述第二冷却单元3串联后，与所述第一冷却单元2以并联的方式接收所述泵1泵送的所述冷却介质，所述泵1分别将所述冷却介质泵送至所述第一冷却单元2和所述第二冷却单元3，所述冷却介质经过所述第二冷却单元3后再流经所述第三冷却单元4，分别吸收所述增压器和所述电机控制器、所述电机工作的热量，并通过所述散热器6进行散热。
其中，所述系统还可以包括两个具有三个端口的三通阀，其中的一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元2的输入端、所述第二冷却单元3的输入端和所述泵1的输出端连接，所述系统的另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元2的输出端、所述第三冷却单元4的输出端和所述散热器6的输入端相连。
其中，由于所述电机控制器的工作热量比所述电机的工作热量高，因此，所述泵1将所述冷却介质先流经所述第二冷却单元3对所述第二冷却单元3进行冷却，后流经所述第三冷却单元4对所述第三冷却单元4进行冷却。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于车辆的增压式发动机冷却系统，所述车辆包括增压器、电机控制器和冷却介质，所述系统用于对所述增压器进行冷却，包括：
泵，用于泵送所述冷却介质；
用于传输所述冷却介质的第一和第二冷却回路；
设置成接触或靠近所述增压器的第一冷却单元，其连接在所述第一冷却回路中，用于冷却所述增压器；
设置成接触或靠近所述电机控制器的第二冷却单元，其连接在所述第二冷却回路中，用于冷却所述电机控制器；
其中，所述第一和第二冷却单元共用所述泵，并以并联的方式接收所述冷却介质。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，还包括：
设置在所述第一冷却回路中的开关，用于选择性地打开或关闭所述第一冷却回路，以使得所述冷却介质选择性地进入或不进入所述第一冷却回路。
3.根据权利要求2所述的冷却系统，其中，还包括：
控制器，用于在所述增压器的转速不大于一预设转速时控制所述开关关闭所述第一冷却回路，在所述增压器的转速大于所述预设转速时控制所述开关打开所述第一冷却回路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的冷却系统，冷却系统，其中，所述车辆还包括电机，所述系统还包括：
设置成接触或靠近所述电机的第三冷却单元，其连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中，用于冷却所述电机；
其中，所述第三冷却单元和所述第一冷却单元以串联或并联的方式接收所述冷却介质。
5.根据权利要求4所述的冷却系统，其中，所述第一、第二和第三冷却单元共用所述泵。
6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中，所述冷却介质首先流经所述电机控制器和/或所述增压器，再流经所述电机。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的冷却系统，其中，所述系统还包括散热器，其连接在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路中，用于散发所述冷却介质的热量。
8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述系统还包括两个三通阀，所述三通阀具有三个端口，其中，一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输入端、所述第二冷却单元的输入端和所述泵的输出端连接，另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输出端、所述第二冷却单元的输出端和所述第三冷却单元的输入端相连。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述系统的一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输入端、所述第二冷却单元的输入端和所述泵的输出端连接，所述系统的另一个所述三通阀的所述三个端口分别与所述第一冷却单元的输出端、所述第三冷却单元的输出端和所述散热器的输入端相连。
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