CN210422748U - 车辆的冷却水循环结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆的冷却水循环结构。该结构具备第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路、及第一水泵和第二水泵，第一冷却水循环回路中至少配置有动力源的冷却部，第二冷却水循环回路中至少配置有热交换装置，该冷却水循环结构具有相应于冷却水的温度控制第一水泵和第二水泵的排水压力比例的控制装置，及相应于冷却水的温度使冷却水通道开通或关闭的温控器，当动力源的冷却部的冷却水温度在规定温度以上时，第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路连通，当动力源的冷却部的冷却水温度低于规定温度时，第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路隔离。基于该结构，不使用三通阀也能实现冷却水循环回路的切换，从而能降低造价。

Description

车辆的冷却水循环结构

技术领域

本实用新型涉及一种车辆的冷却水循环结构。

背景技术

以往，作为车辆的冷却水循环结构，已知有具备两个水泵的结构。这样的结构中，例如在发动机的冷却水的温度较低的情况下，只用第一水泵驱动冷却水在暖气机的加热器芯与排热回收器之间循环，而在发动机的冷却水的温度较高的情况下，用第一水泵和第二水泵驱动冷却水从发动机流到加热器芯和排热回收器，从而通过加热器芯将发动机的余热的一部分回收后用于车室的暖气空调。

然而，上述结构中，需要进行配置有发动机冷却部的第一冷却水循环回路与配置有加热器芯和排热回收器的第二冷却水循环回路之间的切换，因而需要在第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路的连接部位配置三通阀。

由于三通阀造价较高，且需要根据发动机冷却水的温度对该三通阀进行开通与关闭的切换控制，所以使造价进一步升高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种不使用三通阀也能实现冷却水循环回路切换的车辆的冷却水循环结构。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种车辆的冷却水循环结构，该车辆的冷却水循环结构具备供冷却水流通的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路、及驱动冷却水流动的第一水泵和第二水泵，所述第一冷却水循环回路中至少配置有车辆的动力源的冷却部，所述第二冷却水循环回路中至少配置有热交换装置，其特征在于：设置有与所述第一水泵和所述第二水泵连接、相应于冷却水的温度对所述第一水泵与所述第二水泵的排水压力比例进行控制的控制装置，当所述动力源的冷却部的冷却水温度在规定温度以上时，所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路连通成闭合循环回路，当所述动力源的冷却部的冷却水温度低于所述规定温度时，所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路隔离。

本实用新型的上述车辆的冷却水循环结构的优点在于，具有相应于冷却水的温度对第一水泵与第二水泵的排水压力比例进行控制的控制装置，当动力源的冷却部的冷却水温度在规定温度以上时，第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路连通成闭合循环回路，当动力源的冷却部的冷却水温度低于规定温度时，第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路隔离，因而，不使用三通阀也能实现冷却水循环回路的切换。其结果，能降低设备的造价。

另外，本实用新型的上述车辆的冷却水循环结构中，较佳为，设置有相应于冷却水的温度使冷却水通道开通或关闭的温控器。基于该结构，能利用温控器控制冷却水通道的开通或关闭，从而，能更容易地实现第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路的连通或隔离。

另外，本实用新型的上述车辆的冷却水循环结构中，可以为，所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、所述温控器、作为所述动力源的发动机的冷却部、及作为所述热交换装置的散热器，所述第二冷却水循环回路中配置有所述第二水泵、及作为所述热交换装置的暖气机加热器芯和排热回收器。基于该结构，一方面能防止发动机的冷却部的冷却水为低温状态时发动机被过度冷却，另一方面能高效地将发动机的余热用于车室的暖气空调。

另外，本实用新型的上述车辆的冷却水循环结构中，可以为，所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、及作为所述动力源的电池的冷却部，所述第二冷却水循环回路中配置有所述第二水泵、作为所述热交换装置的散热器、及作为所述动力源的电动马达的冷却部，所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路之间配置有所述温控器。在此情况下，较佳为，在所述闭合循环回路中，所述第一水泵与所述第二水泵串联连接。基于该结构，在混合动力车或电动车中，当电池的冷却部的冷却水为高温状态时，还能用散热器将电池的余热散发到外部，因而能提高电池的冷却效果。另外，由于第一水泵与第二水泵串联连接，所以可采用排水压力较小的水泵，从而能进一步降低设备的造价。

另外，本实用新型的上述车辆的冷却水循环结构中，可以为，所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、所述第二水泵、作为所述动力源的发动机的冷却部、及暖气机加热器芯，所述第二冷却水循环回路中配置有作为所述热交换装置的散热器。基于该结构，在发动机的冷却部的冷却水为高温状态时，还能通过散热器将发动机的余热散发到外部，同时，能高效地将发动机的余热用于车室的暖气空调。而且，结构简单，不使用温控器也能实现第一冷却水循环回路与第二冷却水循环回路的连通或隔离，因而能减少设备的数目，进一步降低造价。

附图说明

图1是表示本实用新型的第一实施方式的车辆的冷却水循环结构的示意图。

图2是用于说明上述冷却水循环结构中的温控器的开闭状态及控制器所进行的控制的流程图。

图3是表示上述冷却水循环结构中在发动机的冷却水温度较低时冷却水的循环路径的示意图。

图4是表示使用了三通阀的现有技术的车辆的冷却水循环结构的示意图。

图5是表示本实用新型的第二实施方式的车辆的冷却水循环结构的示意图。

图6是用于说明上述冷却水循环结构中的温控器的开闭状态及控制器所进行的控制的流程图。

图7是表示上述冷却水循环结构中在电池的冷却水温度较高时冷却水的循环路径的示意图。

图8是表示本实用新型的第三实施方式的车辆的冷却水循环结构的示意图。

图9是用于说明上述冷却水循环结构中的控制器所进行的控制的流程图。

图10是表示上述冷却水循环结构中在发动机的冷却水温度较高时冷却水的循环路径的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的各实施方式的车辆的冷却水循环结构进行说明。

＜第一实施方式＞

图1是表示本实用新型的第一实施方式的车辆的冷却水循环结构1的示意图。

如图1所示，车辆的冷却水循环结构1(以下简称为冷却水循环结构1)包括第一冷却水循环回路6和第二冷却水循环回路10。在第一冷却水循环回路6中，配置有作为动力源的发动机的冷却部5、第一水泵2、第一温控器14、及第二温控器19。在第二冷却水循环回路10中，配置有用于对车室提供暖气空调的暖气机的加热器芯8、用于回收发动机的排气管道(未图示)排放的余热的排热回收器9、及第二水泵3。

另外，第一冷却水循环回路6还包括连接着发动机的冷却部5、散热器13、及第一温控器14的散热用冷却水通道17。当第一冷却水循环回路6中的冷却水的温度在规定温度以上时，第一温控器14开通，让冷却水经由散热用冷却水通道17从发动机的冷却部5流到散热器13及第一温控器14，然后流回到发动机的冷却部5地进行循环，从而通过散热器13将发动机排放的余热散发到外部。

另外，第二冷却水循环回路10还包括连接在加热器芯8的上游侧(A端)与第二水泵3的排水侧(B端)之间的连接通道10a。通过该连接通道10a，第二冷却水循环回路10可形成闭合循环回路。

并且，在第二冷却水循环回路10的两端，即A端及B端，第一冷却水循环回路6与第二冷却水循环回路10相连。第二温控器19配置在第一冷却水循环回路6中的上述A端的近傍。当从第一水泵2流入第二温控器19的冷却水的温度t在发动机5的正常运行最低温度T(例如25℃)以上时(t≧T)，第二温控器19开通，而在温度t小于正常运行最低温度T(t＜T)时，第二温控器19关闭。

另外，冷却水循环结构1中还设置有控制器20。控制器20与第一水泵2及第二水泵3连接，相应于流过第二温控器19的冷却水的温度，对第一水泵2与第二水泵3的排水压力比例进行控制(例如占空比控制)，以使连接通道10a的两端(A端、B端)的冷却水的压力Pa、Pb相等(Pa＝Pb)或不相等(Pa≠Pb)。

图2示出第二温控器19的开闭状态和控制器20所进行的控制。如图2所示，步骤S1中，对流过第二温控器19的冷却水的温度t是否低于发动机的正常运行最低温度T进行判断，若冷却水的温度t小于正常运行最低温度T(t＜T)，则进入步骤S2。步骤S2中，判断是否车室有供暖气要求，若有则进入步骤S3。步骤S3中，使第二温控器19成为关闭状态，从而第一冷却水循环回路6与第二冷却水循环回路10相互隔离。此时，如图3中的粗实线所示那样，冷却水只在第二水泵3的驱动下在第二冷却水循环回路10内闭循环，排热回收器9所回収的余热被传递到加热器芯8，再从加热器芯8通过空调设备而散发到车室内。相反，在步骤S2中若判断为没有供暖气要求，则进入步骤S4。步骤S4中，使第一水泵2和第二水泵3停止运行。另一方面，在步骤S1中若判断为冷却水温度t在发动机正常运行最低温度T以上(t≧T)，则进入步骤S5。步骤S5中，判断发动机是否需要散热，若不需要散热则进入步骤S6。步骤S6中，使第二温控器19成为开通状态的同时，控制器20对第一水泵2与第二水泵3的排水压力比例进行控制，以使连接通道10a的A端、B端的冷却水压力Pa、Pb相等(Pa＝Pb)，从而使冷却水无法流入连接通道10a中。由此，第一冷却水循环回路6与第二冷却水循环回路10连通成闭合循环回路。此时，在水泵2和水泵3的驱动下，冷却水如图1中的粗实线所示那样，从发动机的冷却部5流到加热器芯8及排热回收器9，然后再流回到发动机的冷却部5地进行循环，从而发动机的余热被加热器芯8回収后用于车室的暖气。另一方面，若发动机的温度上升，在步骤S5中判断为发动机需要散热，则进入步骤S7。步骤S7中，使第一温控器14成为开通状态，发动机的余热通过散热器13散发到外部，从而发动机得到冷却。另外，在步骤S3、步骤S4、步骤S6、步骤S7中定时进行步骤S1的温度判断。

如此，本实施方式中，通过第一温控器14及第二温控器19能使冷却水的通道开通或关闭，通过控制器20对第一水泵2与第二水泵3的排水压力比例进行控制，能改变冷却水的流动方向，因而，既能使第一冷却水循环回路6与第二冷却水循环回路10连通为闭合循环回路，也能使冷却水只在第二冷却水循环回路10内闭循环，即，能根据需要而进行冷却水循环回路的切换。

图4示出现有技术的冷却水循环结构例，该冷却水循环结构与本实施方式的冷却水循环结构1不同，需要设置三通阀21及对该三通阀21进行切换控制的装置(未图示)才能实现冷却水循环回路切换，因而造价高于本实施方式的冷却水循环结构1。

另外，本实施方式的冷却水循环结构1中，用加热器芯8回收发动机5的余热的情况下，第一冷却水循环回路6与第二冷却水循环回路10连通成闭合循环回路，因而能提高发动机5的余热回收效率。并且，由于用第一水泵2和第二水泵3这两个水泵来确保所需的冷却水压力，所以可以采用排水压力较小的水泵来作为第一水泵2和第二水泵3，从而能进一步降低造价。

＜第二实施方式＞

图5是表示本实用新型的第二实施方式的车辆的冷却水循环结构30的示意图。本实施方式中，冷却水循环结构30用于由电动马达驱动的电动车。

如图5所示，冷却水循环结构30包括第一冷却水循环回路36和第二冷却水循环回路40。第一冷却水循环回路36被构成为闭合循环回路，该回路中配置有第一水泵31、及电池的冷却部35。第二冷却水循环回路40也被构成为闭合循环回路，该回路中配置有第二水泵32、PCU(Power Control Unit，电源控制单元)的冷却部38、电动马达的冷却部37、及散热器39。另外，在第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40之间，还具有从第二水泵32与PCU的冷却部38之间分歧出的连接通道40a和连接通道40b。连接通道40a的一端(A端)和连接通道40b的一端(B端)分别与第一冷却水循环回路36连接。

另外，在第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40之间的连接通道40a中配置有温控器42，该温控器42在电池的冷却部35的冷却水的温度t在规定温度to(例如40℃)以上(t≧to)时开通，在冷却水的温度t小于规定温度(t＜to)时关闭。

另外，冷却水循环结构30中还设置有控制器44，该控制器44分别与第一水泵31和第二水泵32连接，相应于电池的冷却部35的冷却水的温度t，对水泵31与水泵32的排水压力比例进行控制。

图6示出温控器42的开闭状态和控制器44所进行的控制。如图6所示，步骤S1中，判断流过电池的冷却部35的冷却水的温度t是否小于规定温度to，若温度t小于规定温度to(t＜to)，即，电池为低温状态，则进入步骤S2。步骤S2中，使温控器42成为关闭状态的同时，控制器44对第一水泵31与第二水泵32的排水压力比例进行控制，以使连接通道40b的A端(温控器42与第二水泵32之间的部位)、B端(温控器42与第一水泵31之间的部位)的冷却水的压力Pa、Pb相等(Pa＝Pb)。由此，连接通道40a关闭的同时，冷却水也无法流入连接通道40b。其结果，第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40相互隔离。此时，如图5中的粗实线所示那样，第一冷却水循环回路36内的冷却水只在第一冷却水循环回路36内循环，第二冷却水循环回路4内的冷却水只在第二冷却水循环回路4内循环。如此，在第一冷却水循环回路36中，温度低于规定温度to的电池只由第一水泵31排出的冷却水冷却。同时，在第二冷却水循环回路40中，从第二水泵32排出的冷却水在PCU的冷却部38、电动马达的冷却部37、及散热器39之间循环，从而通过散热器39将PCU和电动马达的余热散发到外部。另一方面，若在步骤S1中判断为流过电池的冷却部35的冷却水的温度t在规定温度to以上(t≧to)，即，电池为高温状态，则进入步骤S3。步骤S3中，使温控器42成为开通状态的同时，控制器44对第一水泵31与第二水泵32的排水压力比例进行控制，使连接通道40b两端的冷却水的压力Pa、Pb出现差异(Pa＞Pb或Pa＜Pb)，从而冷却水流入连接通道40a、连接通道40b。其结果，通过连接通道40a和连接通道40b，第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40连通成一个闭合循环回路。此时，如图7中的粗实线所示那样，第一水泵31和第二水泵32排出的冷却水在电池的冷却部35、PCU的冷却部38、电动马达的冷却部37、及散热器39之间循环，从而通过散热器39将电池的余热散发到外部。另外，步骤S2、步骤S3中定期进行步骤S1的温度判断。

本实施方式中，通过温控器42及控制器44，既能使第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40连通成一个闭合循环回路，也能将第一冷却水循环回路36与第二冷却水循环回路40相互隔离，即，能根据需要而进行冷却水循环回路的切换。由于不需要设置图4所示的现有技术的冷却水循环结构中使用的三通阀21及对该三通阀21进行切换控制的装置，因而能降低造价。而且，在电池为高温状态(t≧to)时，第一水泵31和第二水泵32成为串联连接的状态，从而能提高马达的余热回収效率及电池的冷却效果，并且可使用排水压力较小的第一水泵31和第二水泵32，因而能进一步降低造价。

＜第三实施方式＞

图8是表示本实用新型的第三实施方式的车辆的冷却水循环结构50的示意图。本实施方式的冷却水循环结构50中，用散热器散发发动机排放的余热。

如图8所示，冷却水循环结构50包括第一冷却水循环回路56和第二冷却水循环回路60。在第一冷却水循环回路56中，配置有第一水泵51、第二水泵52、发动机的冷却部54、及暖气机的加热器芯55。在第二冷却水循环回路60中只配置有散热器57。详细而言，第一冷却水循环回路56中，连接有第一水泵51和第二水泵52的支路、配置有发动机的冷却部54的支路、及配置有加热器芯55的支路并联连接。另外，从两个水泵(51、52)排出的冷却水分流到发动机的冷却部54的支路和加热器芯55的支路中，形成两个循环环路。第二冷却水循环回路60的两个(A端、B端)分别与第一冷却水循环回路56的第一水泵51的上下游侧连接。另外，冷却水循环结构50中设置有分别与第一水泵51和第二水泵52连接，对第一水泵51与第二水泵52的排水压力比例进行控制的控制器62。

图9是用于说明控制器62所进行的控制的流程图。如图9所示，步骤S1中，判断流过发动机的冷却部54的冷却水的温度t是否低于规定的阈值t1(例如80℃)，若冷却水的温度t低于规定的阈值t1(t＜t1)，即，发动机不为高温状态，则进入步骤S2。步骤S2中，控制器62对第一水泵51和第二水泵52的排水压力比例进行控制，以使第一冷却水循环回路56与第二冷却水循环回路60间的连接处A端、B端的冷却水的压力Pa、Pb相等(Pa＝Pb)。由此，使第一冷却水循环回路56与第二冷却水循环回路60相互隔离，即，使来自第一水泵51和第二水泵52的冷却水不流入第二冷却水循环回路60中。此时，如图8中的粗实线所示那样，冷却水只在第一冷却水循环回路56内循环，发动机的余热由加热器芯55回収后用于车室的暖气空调。相反，在步骤S3中若判断为冷却水的温度t在阈值t1以上(t≧t1)，即，发动机为高温状态，则进入步骤S3。步骤S3中，控制器62对第一水泵51和第二水泵52的排水压力比例进行控制，以使A端的冷却水的压力Pa小于B端的冷却水的压力Pb(Pa＜Pb)。由此，第一冷却水循环回路56与第二冷却水循环回路60连通为闭合循环回路，从两个水泵(51、52)排出的冷却水也分流到第二冷却水循环回路60中。此时，如图10中的粗实线所示那样，冷却水既在第一冷却水循环回路56中循环又在第二冷却水循环回路60中循环。其结果，处于高温状态的发动机的余热的一部分被加热器芯55回収，另一部分通过散热器57被散发到外部，从而能更有效地对发动机进行冷却。另外，在步骤S2、步骤S3中定期进行步骤S1的温度判断。

本实施方式中，由于具有在发动机为高温状态下使冷却水流往散热器57的控制器62，所以不需要在连接处(A端、B端)设置三通阀，也不需要对其进行切换控制，所以能降低冷却水循环结构50的造价。另外，与现有技术中在发动机为高温状态下通过温控器使冷却水流过散热器57的结构相比，不需要设置温控器，因而能减少部件的数目，从而进一步降低造价。另外，由于采用两个水泵(51、52)，所以可降低各水泵的排水压力，并且，在第一冷却水循环回路56与第二冷却水循环回路60连通为闭合循环回路的情况下，能提高发动机的散热效率。

本实用新型不局限于上述各实施方式，可进行适当的变更。例如，上述第二实施方式中，第一冷却水循环回路36中的动力源为电池，但也可为电动马达。另外，上述第三实施方式中，第一冷却水循环回路56中配置有发动机的冷却部54和加热器芯55，但也可以只配置发动机的冷却部54。另外，上述各实施方式中，作为热交换装置，采用了暖气机的加热器芯8、55和散热器39、57，但也可以采用其他装置。

Claims (6)

1.一种车辆的冷却水循环结构，具备供冷却水流通的第一冷却水循环回路和第二冷却水循环回路、及驱动冷却水流动的第一水泵和第二水泵，所述第一冷却水循环回路中至少配置有车辆的动力源的冷却部，所述第二冷却水循环回路中至少配置有热交换装置，其特征在于：

设置有与所述第一水泵和所述第二水泵连接、相应于冷却水的温度对所述第一水泵与所述第二水泵的排水压力比例进行控制的控制装置，

当所述动力源的冷却部的冷却水温度在规定温度以上时，所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路连通成闭合循环回路，当所述动力源的冷却部的冷却水温度低于所述规定温度时，所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路隔离。

2.如权利要求1所述的车辆的冷却水循环结构，其特征在于：

设置有相应于冷却水的温度使冷却水通道开通或关闭的温控器。

3.如权利要求2所述的车辆的冷却水循环结构，其特征在于：

所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、所述温控器、作为所述动力源的发动机的冷却部、及作为所述热交换装置的散热器，

所述第二冷却水循环回路中配置有所述第二水泵、及作为所述热交换装置的暖气机加热器芯和排热回收器。

4.如权利要求2所述的车辆的冷却水循环结构，其特征在于：

所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、及作为所述动力源的电池的冷却部，

所述第二冷却水循环回路中配置有所述第二水泵、作为所述热交换装置的散热器、及作为所述动力源的电动马达的冷却部，

所述第一冷却水循环回路与所述第二冷却水循环回路之间配置有所述温控器。

5.如权利要求4所述的车辆的冷却水循环结构，其特征在于：

在所述闭合循环回路中，所述第一水泵与所述第二水泵串联连接。

6.如权利要求1所述的车辆的冷却水循环结构，其特征在于：

所述第一冷却水循环回路中配置有所述第一水泵、所述第二水泵、作为所述动力源的发动机的冷却部、及暖气机加热器芯，

所述第二冷却水循环回路中配置有作为所述热交换装置的散热器。

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