CN206625927U - 混合动力汽车动力总成冷却系统及混合动力汽车 - Google Patents
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Abstract
一种混合动力汽车动力总成冷却系统，包括由水泵、散热器和发动机水套通过主管路连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路上于散热器的入水口和散热器的出水口之间并联一条第一旁通管路以及在主管路上并联一条连接至驱动电机的第二旁通管路，其中在第二旁通管路设置有电机换热装置。本实用新型提供的混合动力汽车冷却系统，在发动机冷启动时，利用设置在驱动电机上的电机换热装置，将驱动电机的热量回收到混合动力汽车动力总成冷却系统的冷却液循环回路内，缩短混合动力汽车切换至发动机工作时冷启动状态下的暖机时间，从而降低油耗和有害气体的排放，制造成本较低且布置简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种混合动力汽车动力总成冷却系统及混合动力汽车。
背景技术
近年来，为应对能源危机及气候变化，各国发布了更严苛的油耗排放法规，促使汽车厂商提升汽车燃油经济性并降低排放，开发新型车辆，混合动力汽车和电动汽车比传统动力汽车具有更好的燃油经济性，目前，搭载内燃机的传统汽车、耦合内燃机和电动机的混合动力汽车会继续作为主流，所以未来提升内燃机的燃油经济型非常有必要，为了提高汽车的燃油经济性，各大汽车制造商采取了各种应对措施，例如在汽车发动机方面有启停技术、 Miller循环、阿特金森循环、EGR、热管理等，发动机在启动过程中，其冷启动怠速时排放的污染物较多，油耗也大。
混合动力汽车在电池电量低于设定值时，发动机启动并开始工作，而发动机冷启动怠速时运动件处于边界润滑阶段，摩擦功较大且排放的污染物较多，油耗也大，所以需要发动机冷启动时间尽可能短，促使发动机快速暖机，能够降低发动机油耗和有害气体的排放，使发动机达到更高的排放要求。
通过回收发动机排气系统热量可以促使发动机快速暖机，例如中国专利申请CN203308560U公开了一种快速暖机的方法，将排气歧管水套与缸体水套和暖风机水套相连，在暖机启动时可以利用排气歧管的温度，实现快速暖机，但是其改变了排气歧管的结构，且制造成本及难度较高；中国专利申请 CN103939190A公开了一种利用排气管辅助加热的冷却循环装置，进而改善空调暖风效果，提高发动机暖机效率，但布置较复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种混合动力汽车动力总成冷却系统及混合动力汽车，其结构简单、制造成本较低且能有效缩短发动机的暖机时间。
本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本实用新型提供一种混合动力汽车动力总成冷却系统，包括由水泵、散热器和发动机水套通过主管路连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路上于散热器的入水口和散热器的出水口之间并联一条第一旁通管路以及在主管路上并联一条连接至驱动电机的第二旁通管路，其中在第二旁通管路设置有电机换热装置。
进一步地，第二旁通管路的一端与主管路连接形成节点，第二旁通管路的另一端与主管路连接形成节点，主管路上于两个之间设置有电控阀，第二旁通管路上设置有电控阀。
进一步地，第一旁通管路的一端与主管路连接形成节点，第一旁通管路的另一端与主管路连接形成节点，散热器于主管路上连接在两个节点之间，两个节点其中的一个节点处设置有节温器。
进一步地，第一旁通管路的一端与主管路连接形成节点，第一旁通管路的另一端与主管路连接形成节点，散热器于主管路上连接在节点与节点之间，主管路上于节点与节点之间设置有电控阀，第一旁通管路上设置有电控阀。
进一步地，第二旁通管路的一端与主管路连接形成节点，第二旁通管路的另一端与主管路连接形成节点，两个节点其中的一个节点处设置有节温器。
进一步地于，电机换热装置设置在驱动电机上。
进一步地，电机换热装置集成在驱动电机的外壳上。
本实用新型还提供一种混合动力汽车，包括驱动电机和发动机，还包括如上所述的混合动力汽车动力总成冷却系统。
本实用新型提供的混合动力汽车冷却系统，在发动机冷启动时，利用设置在驱动电机上的电机换热装置，将驱动电机的热量回收到混合动力汽车动力总成冷却系统的冷却液循环回路内，缩短混合动力汽车切换至发动机工作时冷启动状态下的暖机时间，从而降低油耗和有害气体的排放，制造成本较低且布置简单。
附图说明
图1为本实用新型各实施例中混合动力汽车动力总成的基本布局示意图。
图2为本实用新型第一实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。
图3为图2中冷却液小循环回路中冷却液流动方向的示意图。
图4为图2中冷却液大循环回路中冷却液流动方向的示意图。
图5为本实用新型第二实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。
图6为本实用新型第三实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。
图7为本实用新型第四实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1为本实用新型各实施例中混合动力汽车动力总成的基本布局示意图。混合动力汽车的动力系统包括驱动电机20、发动机21、发电机22、离合器23和电池组24，发动机21的扭矩传递给发电机22后，发电机22将机械能转化为电能，并将电能传递给驱动电机20，驱动电机20从而可以驱动车轮25运转，或者发电机22产生的电能也可以传递给电池组24中储存，再由电池组24将电能提供给驱动电机20，由驱动电机20驱动车轮25运转。另外，也可以通过控制离合器23的结合与断开，由发动机21对车轮25进行直接驱动。
图2为本实用新型第一实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。请参图1和图2，本实施例提供的混合动力汽车动力总成冷却系统包括由水泵11、散热器13和发动机水套14通过主管路30连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路30上于散热器13的入水口和散热器13的出水口之间并联一条第一旁通管路31以及在主管路30 上并联一条连接至驱动电机20的第二旁通管路32，其中在第二旁通管路32 设置有电机换热装置10。电机换热装置10设置在驱动电机20上，本实施例中，优选地，电机换热装置10集成在驱动电机20的外壳上。
第二旁通管路32的一端与主管路30连接形成节点A1，第二旁通管路 32的另一端与主管路30连接形成节点A2，主管路30上于节点A1与节点 A2之间设置有电控阀15，第二旁通管路32上设置有电控阀16。在发动机 21冷启动的暖机阶段，电控阀15关闭，电控阀16开启；在发动机21完成暖机之后，电控阀15开启，电控阀16关闭。
请参图2，第一旁通管路31的一端与主管路30连接形成节点C1，第一旁通管路31的另一端与主管路30连接形成节点C2，散热器13于主管路30 上连接在节点C1与节点C2之间，主管路30上于节点C2处设置有节温器 12。请结合图1，在发动机21冷启动的暖机阶段，节温器12开启第一旁通管路31并关闭通往散热器13的通道；在发动机21完成暖机之后，节温器12关闭第一旁通管路31并开启通往散热器13的通道。
混合动力汽车冷却系统包括括冷却液小循环回路和冷却液大循环回路。图3为图2中冷却液小循环回路中冷却液流动方向的示意图，图4为图2中冷却液大循环回路中冷却液流动方向的示意图。请结合图3，当混合动力汽车在电池组24的电量低于设定值时，发动机21开始启动，节温器12关闭冷却液通往散热器13的通道，电控阀15关闭，电控阀16开启，此时冷却液开始进行小循环，冷却液依次经由水泵11、电机换热装置10、发动机水套14 和节温器12后，再经由节温器12流回水泵11，循环往复，因驱动电机20 运转时产生的热量传递至电机换热装置10，驱动电机20的热量以此进入冷却液小循环回路中从而使冷却液温度快速升高，缩短发动机21的暖机时间。
请结合图4，当发动机21暖机结束时，即冷却液的温度达到节温器12 的开启温度，节温器12控制第一旁通管路31关闭且控制冷却液通往散热器 13的通道打开，电控阀15开启，电控阀16关闭，冷却液开始进行大循环，冷却液依次经由水泵11、发动机水套11、散热器13和节温器12后，再经由节温器12流回水泵11中继续参与冷却液大循环，保证发动机21正常工作。
图5为本实用新型第二实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。请参图1和图5，本实施例提供的混合动力汽车动力总成冷却系统包括由水泵11、散热器13和发动机水套14通过主管路30连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路30上于散热器13的入水口和散热器13的出水口之间并联一条第一旁通管路31以及在主管路30 上并联一条连接至驱动电机20的第二旁通管路32，其中在第二旁通管路32 设置有电机换热装置10。电机换热装置10设置在驱动电机20上，本实施例中，优选地，电机换热装置10集成在驱动电机20的外壳上。
第二旁通管路32的一端与主管路30连接形成节点A1，第二旁通管路 32的另一端与主管路30连接形成节点A2，主管路30上于节点A1与节点 A2之间设置有电控阀15，第二旁通管路32上设置有电控阀16。在发动机 21冷启动的暖机阶段，电控阀15关闭，电控阀16开启，电机换热装置10 连通至发动机水套14；在发动机21完成暖机之后，电控阀15开启，电控阀 16关闭，电机换热装置10通往发动机水套14的通道关闭。
请参图5，第一旁通管路31的一端与主管路30连接形成节点C1，第一旁通管路31的另一端与主管路30连接形成节点C2，散热器13于主管路30 上连接在节点C1与节点C2之间，主管路30上于节点C1处设置有节温器 12。请结合图1，在发动机21冷启动的暖机阶段，节温器12开启第一旁通管路31并关闭通往散热器13的通道；在发动机21完成暖机之后，节温器12关闭第一旁通管路31并开启通往散热器13的通道。
请参图1和图5，当混合动力汽车在电池组24的电量低于设定值时，发动机21开始启动，节温器12开启第一旁通管路31并关闭冷却液通往散热器 13的通道，电控阀15关闭，电控阀16开启，此时冷却液开始进行小循环，冷却液依次经由水泵11、节温器12、电机换热装置10和发动机水套14后，再流回水泵11，循环往复，因驱动电机20运转时产生的热量传递至电机换热装置10，驱动电机20的热量以此进入冷却液小循环冷却回路中从而使冷却液温度快速升高，缩短发动机21的暖机时间；当发动机21暖机结束时，即冷却液的温度达到节温器12的开启温度，节温器12关闭第一旁通管路31 并开启冷却液通往散热器13的通道，电控阀15开启，电控阀16关闭，冷却液开始进行大循环，冷却液依次经由水泵11、节温器12、散热器13和发动机水套14后，再流回水泵11中继续参与冷却液大循环，保证发动机21正常工作。
图6为本实用新型第三实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。请参图1和图6，本实施例提供的混合动力汽车动力总成冷却系统包括由水泵11、散热器13和发动机水套14通过主管路30连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路30上于散热器13的入水口和散热器13的出水口之间并联一条第一旁通管路31以及在主管路30 上并联一条连接至驱动电机20的第二旁通管路32，其中在第二旁通管路32 设置有电机换热装置10。电机换热装置10设置在驱动电机20上，本实施例中，优选地，电机换热装置10集成在驱动电机20的外壳上。
第二旁通管路32的一端与主管路30连接形成节点A1，第二旁通管路 32的另一端与主管路30连接形成节点A2，主管路30上于节点A1与节点 A2之间设置有电控阀15，第二旁通管路32上设置有电控阀16。在发动机 21冷启动的暖机阶段，电控阀15关闭，电控阀16开启，电机换热装置10 连通至发动机水套14；在发动机21完成暖机之后，电控阀15开启，电控阀 16关闭，电机换热装置10通往发动机水套14的通道关闭。
请参图6，第一旁通管路31的一端与主管路30连接形成节点C1，第一旁通管路31的另一端与主管路30连接形成节点C2，散热器13于主管路30 上连接在节点C1与节点C2之间，主管路30上于节点C1与C2之间设置有电控阀17，第一旁通管路31上设置有电控阀18。请结合图1，在发动机21 冷启动的暖机阶段，电控阀17关闭冷却液通往散热器13的通道且电控阀18 开启第一旁通管路31；在发动机21完成暖机之后，电控阀17开启通往散热器13的通道且电控阀18关闭第一旁通管路31。
请结合图1和图6，当混合动力汽车在电池组24的电量低于设定值时，发动机21开始启动，电控阀15关闭，电控阀16开启，电控阀17关闭，且电控阀18开启，此时冷却液开始进行小循环，冷却液依次经由水泵11、电机换热装置10和发动机水套14后，再流回水泵11，循环往复，因驱动电机 20运转时产生的热量传递至电机换热装置10，驱动电机20的热量以此进入冷却液小循环回路中从而使冷却液温度快速升高，缩短发动机21的暖机时间；当发动机21暖机结束时，即发动机21的冷却液达到设定温度时，电控阀15开启，电控阀16关闭，电磁阀17开启，电磁阀18关闭，冷却液开始进行大循环，冷却液依次经由水泵11、发动机水套14和散热器13后，再流回水泵11中继续参与冷却液大循环，保证发动机21正常工作。
图7为本实用新型第四实施例中混合动力汽车动力总成冷却系统的示意图。请参图1和图7，本实施例提供的混合动力汽车动力总成冷却系统包括由水泵11、散热器13和发动机水套14通过主管路30连接形成的循环冷却回路，混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在主管路30上于散热器13的入水口和散热器13的出水口之间并联一条第一旁通管路31以及在主管路30 上并联一条连接至驱动电机20的第二旁通管路32，其中在第二旁通管路32 设置有电机换热装置10。电机换热装置10设置在驱动电机20上，本实施例中，优选地，电机换热装置10集成在驱动电机20的外壳上。
本实施例中，第二旁通管路32的一端与主管路30连接形成节点A1，第二旁通管路32的另一端与主管路30连接形成节点A2，主管路30上于节点 A1处设置有节温器19，在其他实施例中，节温器19可以设置在主管路30 上于节点A2处。在发动机21冷启动的暖机阶段，节温器19控制电机换热装置10连通至发动机水套14；在发动机21完成暖机之后，节温器19控制电机换热装置10通往发动机水套14的通道关闭。
请参图7，第一旁通管路31的一端与主管路30连接形成节点C1，第一旁通管路31的另一端与主管路30连接形成节点C2，散热器13于主管路30 上连接在节点C1与节点C2之间，主管路30上于节点C2处设置有节温器 12。请结合图1，在发动机21冷启动的暖机阶段，节温器12关闭冷却液通往散热器13的通道且开启第一旁通管路31；在发动机21完成暖机之后，节温器12开启通往散热器13的通道且关闭第一旁通管路31。
请结合图1和图7，当混合动力汽车在电池组24的电量低于设定值时，发动机21开始启动，节温器12关闭冷却液通往散热器13的通道且开启第一旁通管路31，节温器19控制电机换热装置10连通至发动机水套14，此时冷却液开始进行小循环，冷却液依次经由水泵11、电机换热装置10和发动机水套14后，再流回水泵11，循环往复，因驱动电机20运转时产生的热量传递至电机换热装置10，驱动电机20的热量以此进入冷却液小循环冷却回路中从而使冷却液温度快速升高，缩短发动机21的暖机时间；当发动机21暖机结束时，即发动机21的冷却液达到设定温度时，节温器12开启冷却液通往散热器13的通道且关闭第一旁通管路31，节温器19控制电机换热装置10 至发动机水套14的通道关闭，冷却液开始进行大循环，冷却液依次经由水泵 11、发动机水套14和散热器13后，再流回水泵11中继续参与冷却液大循环，保证发动机21正常工作。
本实用新型还提供一种混合动力汽车，包括如上所述的混合动力汽车动力总成冷却系统。
本实用新型提供的混合动力汽车动力总成冷却系统，利用设置在驱动电机20上的电机换热装置10，将驱动电机20的热量回收到混合动力汽车动力总成冷却系统的冷却液小循环回路内，缩短混合动力汽车切换至发动机21工作时在冷启动状态下的暖机时间，从而降低油耗和有害气体的排放，制造成本较低且布置简单。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种混合动力汽车动力总成冷却系统，包括由水泵(11)、散热器(13)和发动机水套(14)通过主管路(30)连接形成的循环冷却回路，其特征在于，所述混合动力汽车动力总成冷却系统还包括在所述主管路(30)上于所述散热器(13)的入水口和所述散热器(13)的出水口之间并联一条第一旁通管路(31)以及在所述主管路(30)上并联一条连接至驱动电机(20)的第二旁通管路(32)，其中在所述第二旁通管路(32)设置有电机换热装置(10)。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述第二旁通管路(32)的一端与所述主管路(30)连接形成节点A1，所述第二旁通管路(32)的另一端与所述主管路(30)连接形成节点A2，所述主管路(30)上于所述节点A1与所述节点A2之间设置有电控阀(15)，所述第二旁通管路(32)上设置有电控阀(16)。
3.如权利要求1所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述第一旁通管路(31)的一端与所述主管路(30)连接形成节点C1，所述第一旁通管路(31)的另一端与所述主管路(30)连接形成节点C2，所述散热器(13)于所述主管路(30)上连接在所述节点C1与所述节点C2之间，所述主管路(30)上于所述节点C1或所述节点C2处设置有节温器(12)。
4.如权利要求1所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述第一旁通管路(31)的一端与所述主管路(30)连接形成节点C1，所述第一旁通管路(31)的另一端与所述主管路(30)连接形成节点C2，所述散热器(13)于所述主管路(30)上连接在所述节点C1与所述节点C2之间，所述主管路(30)上于所述节点C1与所述节点C2之间设置有电控阀(17)，所述第一旁通管路(31)上设置有电控阀(18)。
5.如权利要求1所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述第二旁通管路(32)的一端与所述主管路(30)连接形成节点A1，所述第二旁通管路(32)的另一端与所述主管路(30)连接形成节点A2，所述主管路(30)上于所述节点A1或所述节点A2处设置有节温器(19)。
6.如权利要求1所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述电机换热装置(10)设置在所述驱动电机(20)上。
7.如权利要求6所述的混合动力汽车动力总成冷却系统，其特征在于，所述电机换热装置(10)集成在所述驱动电机(20)的外壳上。
8.一种混合动力汽车，包括驱动电机(20)和发动机(21)，其特征在于，所述混合动力汽车还包括权利要求1至7任一项所述的混合动力汽车动力总成冷却系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |