CN210530967U - 一种车辆及其发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本公开适用于车辆冷却技术领域，提供了一种车辆及其发动机冷却系统。本公开通过采用包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路的发动机冷却系统，使得该发动机冷却系统可根据冷却液温度、暖风指令、发动机转速以及车辆载荷控制温控模块与大循环通路、小循环通路以及暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过散热通路和水泵对发动机进行冷却，以实现根据车辆的具体状况对发动机进行冷却，响应性好、可对流量进行实时控制、且油耗小，从而解决了现有的发动机冷却系统存在的响应差、无法实现流量实时控制、且油耗大的问题。

Description

一种车辆及其发动机冷却系统

技术领域

本公开属于车辆冷却技术领域，尤其涉及一种车辆及其发动机冷却系统。

背景技术

目前，市场上车辆的发动机冷却系统通常使用节温器控制大小循环开启及关闭。传统节温器以蜡包为主要控制元件，通过高低温控制蜡包是否融化，进而控制大小循环开关。由于传统蜡包的特性，节温器的打开由冷却系统水温控制，因此节温器从初开到全开需要一定时间，响应性较差；另外，由于传统节温器只有两种控制状态，水温变化也较慢，因此不能实现根据发动机及整车工况，实现流量实时控制，并且发动机其他回路(如暖风)通常处于常通状态，以此导致车辆耗油增多。

实用新型内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种车辆及其发动机冷却系统，其可解决现有的车辆的发动机冷却系统存在的响应差、无法实现流量实时控制、且油耗大的问题。

本公开实施例的第一方面提供了一种发动机冷却系统，所述发动机冷却系统包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路；所述控制模块与所述温控模块连接，所述发动机的出水口与所述温控模块的进水口连接，所述温控模块的第一出水口与所述大循环通路连接，所述温控模块的第二出水口与所述暖风通路连接，所述温控模块的第三出水口与所述小循环通路连接，所述小循环通路、所述大循环通路以及所述暖风通路均与所述水泵连接，所述水泵与所述发动机连接；

在所述温度传感器和所述温控模块无故障时，所述温度传感器检测所述发动机中冷却液的温度，并将所述冷却液的温度反馈至所述控制模块，所述控制模块获取发动机转速、车辆载荷以及用户触发的暖风指令，并根据所述冷却液的温度、所述发动机转速、所述车辆载荷以及所述暖风指令，控制所述温控模块与所述大循环通路、所述小循环通路以及所述暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过所述散热通路和所述水泵对所述发动机进行冷却。

本公开实施例的第二方面提供了一种车辆，所述车辆包括第一方面所述的发动机冷却系统。

本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本公开通过采用包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路的发动机冷却系统，使得该发动机冷却系统可根据冷却液温度、暖风指令、发动机转速以及车辆载荷控制温控模块与大循环通路、小循环通路以及暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过散热通路和水泵对发动机进行冷却，以实现根据车辆的具体状况对发动机进行冷却，响应性好、可对流量进行实时控制、且油耗小，从而解决了现有的发动机冷却系统存在的响应差、无法实现流量实时控制、且油耗大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例一提供的发动机冷却系统的模块结构示意图；

图2是本公开实施例二提供的发动机冷却系统的模块结构示意图；

图3是本公开实施例三提供的发动机冷却系统中的温控模块的结构示意图；

图4是图3提供的温控模块的本体的结构示意图；

图5是本公开实施例四提供的发动机冷却系统的应用示意图；

图6是本公开实施例五提供的发动机冷却系统的应用示意图；

图7是本公开实施例六提供的发动机冷却系统的应用示意图；

图8是本公开实施例七提供的发动机冷却系统的应用示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本公开。如在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本公开说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

为了说明本公开所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本公开实施例一所提供的发动机冷却系统100的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，该发动机冷却系统100包括温度传感器10、控制模块20、发动机30、水泵40、温控模块50、小循环通路60、大循环通路70以及暖风通路80。

其中，温度传感器10与发动机30以及控制模块20连接，控制模块20与温控模块50连接，发动机30的出水口与温控模块50的进水口连接，温控模块50的第一出水口与大循环通路70连接，温控模块50的第二出水口与暖风通路80连接，温控模块50的第三出水口与小循环通路60连接，小循环通路60、大循环通路70以及暖风通路80均与水泵40连接，水泵40与发动机30连接。

具体的，在温度传感器10和温控模块50无故障时，温度传感器10检测发动机30中冷却液的温度，并将冷却液的温度反馈至控制模块20，控制模块20获取发动机转速、车辆载荷以及用户触发的暖风指令，并根据冷却液的温度、发动机转速、车辆载荷以及暖风指令，控制温控模块50与大循环通路70、小循环通路60以及暖风通路80中的至少一个组成散热通路，以通过散热通路和水泵40对发动机30进行冷却。

具体实施时，温度传感器10和温控模块50无故障指的是在整车上电后，温度传感器10和温控模块50自检后正常的状态，并且温度传感器10的自检具体为输出及反馈信号是否正常，而温控模块50的自检则是温控模块50中的各个构成是否可正常工作。当温度传感器10和温控模块50自检后存在故障，控制模块20则限制整车的输出扭矩，以降低整车的车速，防止发动机温度过高，或者控制模块20直接控制温控模块50切换至大循环通路70，以此使得发动机冷却系统的流量变大，进而加快发动机30的散热，进而使得发动机30不会因而出现爆震等危险。

此外，具体实施时，控制模块20采用车辆中的电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)实现，并且小循环通路60指的是现有的发动机冷却水小循环流经线路，而大循环通路70指的是现有的发动机冷却水大循环流经线路。

在本实施例中，本公开通过采用包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路的发动机冷却系统，使得该发动机冷却系统可根据冷却液温度、暖风指令、发动机转速以及车辆载荷控制温控模块与大循环通路、小循环通路以及暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过散热通路和水泵对发动机进行冷却，以实现根据车辆的具体状况对发动机进行冷却，并且不会使得暖风处于长通状态，响应性好、可对流量进行实时控制、且油耗小，从而解决了现有的发动机冷却系统存在的响应差、无法实现流量实时控制、且油耗大的问题。

进一步地，作为本公开另一种实施方式，如图2所示，本公开实施例提供的发动机冷却系统100中的暖风通路80包括废气再循环冷却器801以及暖风管路802；温控模块50的第二出水口与废气再循环冷却器801连接，废气再循环冷却器801与暖风管路802连接，暖风管路802与水泵40连接。

在本实施例中，通过采用废气再循环冷却器801以及暖风管路802构成暖风通路80，使得当需要暖风时，可通过废气再循环冷却器801的废气温度对暖风管路802进行加热，进而减少暖风管路802的冷却液流量，从而降低油耗。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图3和图4所示，本公开实施例所提供的发动机冷却系统100中的温控模块50包括本体4、温控球阀3、电机6以及轴承2。

其中，本体4上设置有进水口40、第一出水口41、第二出水口42以及第三出水口43，进水口40与发动机30(图中未示出，请参考图1或图2)的出水口对接，第一出水口41与大循环通路70连接，第二出水口42与暖风通路80连接，第三出水口43与小循环通路60连接；温控球阀3设置在本体4内，温控球阀3的第一端与电机6连接，轴承2内嵌在温控球阀3的第二端，电机6在控制模块20(图中未示出，请参考图1或图2)的作用下驱动温控球阀3进行相应的转动，以使得温控球阀3与大循环通路70、小循环通路60以及暖风通路80中的至少一个组成散热通路。

具体实施时，本体4可采用任何形状的柱体实现，例如圆柱体、正方形柱体、长方形柱体等，此处不做任何限制；此外，如图4所示，进水口40是设置在本体4的一面上的规则或者不规则的缺口实现，例如本实施例中的正方形缺口40，而第一出水口41、第二出水口42以及第三出水口43均是设置在于正方形缺口40的相对面上的柱状管，例如图4所示的圆柱形柱状管41、42以及43，并且该圆柱形柱状管41、42以及43可以是内嵌在本体4的柱体上的，也可以是与本体4的柱体一体成型，此处不做具体限制。

在本实施例中，通过采用具有一进三出的温控球阀、本体、电机以及轴承构成的温控模块50，使得该温控模块50可通过该一进三出的温控球阀控制发动机冷却液的流向，以此实现控制发动机冷却液的多路通断，并且响应速度快。

进一步地，作为本公开一种实施方式，具体实施时，如图3所示，温控球阀3包括第一球阀31、第二球阀32以及支撑轴33，第一球阀31和第二球阀32嵌套在支撑轴33上，支撑轴33的第一端与电机6连接，支撑轴33的第二端内嵌轴承2，第一球阀31上设置有第一通孔310，第二球阀32上设置有第二通孔(图中未示出)和第三通孔(图中未示出)，并且第一通孔310接通进水口40与第一出水口41，第二通孔接通进水口40与第二出水口42，第三通孔接通进水口40与第三出水口43。

具体实施时，第一球阀31与第二球阀32可以是大小相同的两个球阀，也可以是大小不同的两个球阀，此处不做具体限制，另外，第二球阀32上的第二通孔、第三通孔和第一球阀31上的第一通孔的形状相同，并且该第二通孔和第三通孔可按照与本体4上的第二出水口42和第三出水口43之间相同的间距设置在第二球阀32上，即第二球阀32上的第二通孔与本体4上的第二出水口42相对，第三通孔与本体4上的第三出水口43相对，而第一球阀31上的第一通孔310与第一出水口41相对；此外，支撑轴33与电机6的电机轴可为同一轴体，如此便可有效保证在电机6转动时，温控球阀3会进行相应的转动，从而保证第一球阀31上的第一通孔310与本体4上的第一出水口41相对，第二球阀32上的第二通孔和第三通孔分别与本体4上的第二出水口和第三出水口相对。

在本实施例中，通过采用第一球阀、第二球阀以及支撑轴构成的温控球阀，使得该温控球阀在温控模块的工作过程中，可通过不同的球阀上的不同通孔将大循环通路、小循环通路以及暖风通路接通，进而实现发动机的冷却，并且通过电机转动带动温控球阀转动，进而使得球阀上的通孔与不同的通路接通，从而使得该发动机冷却系统响应速度加快。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图3所示，第一球阀31和第二球阀32按照从上到下的顺序依次嵌套在支撑轴33上，第一出水口41设置在第二出水口42和第三出水口43的上方，第二出水口42和第三出水口43设置在同一高度，第一通孔310接通进水口40与第一出水口41，第二通孔接通进水口40与第二出水口42，第三通孔接通进水口40与第三出水口43。

进一步地，作为本公开另一种实施方式，第一球阀和第二球阀也可以按照从下到上的顺序依次嵌套在支撑轴上，第一出水口设置在第二出水口和第三出水口的下方，第二出水口和第三出水口设置在同一高度，第一通孔接通进水口与第一出水口，第二通孔接通进水口与第二出水口，第三通孔接通进水口与第三出水口。

在本实施例中，本公开实施例提供的发动机冷却系统中温控球阀通过将第二出水口和第三出水口设置在同一高度，以及采用第一通孔接通进水口与第一出水口，第二通孔接通进水口与第二出水口，第三通孔接通进水口与第三出水口，使得该发动机冷却系统可以通过一进三出四个通路实现发动机的冷却，并且各个冷却通路之间不会产生干扰，保证了发动机工作可靠性的同时，提高了发动机冷却的响应速度。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图3所示，温控模块50还包括前盖板1和后盖板5，后盖板5上设置有第四通孔51，前盖板1密封本体4的顶部，后盖板5密封本体4的底部，并且支撑轴33通过第四通孔51与电机6连接。

在本实施例中，通过在温控模块50中设置前盖板1和后盖板5，使得该前盖板1和后盖板5对本体4中的温控球阀3等进行密封保护，防止外界对温控球阀3造成损坏，并且防止温控球阀3中的冷却液发生外溢。

下面将结合具体的应用场景以及图1至图4所示的结构为例对本公开的发动机冷却系统100的原理进行具体说明，详述如下：

如图1所示，当车辆上电，且温度传感器10和温控模块50无故障时，为了防止发动机30在工作过程中温度过高，需要对发动机30进行实时冷却，此时温度传感器10检测发动机30中的冷却液温度，并将该冷却液的温度反馈至控制模块20。同时控制模块20获取发动机转速、车辆载荷以及用户触发的暖风指令，并根据冷却液的温度、发动机转速、车辆载荷以及暖风指令对发动机中的冷却液进行相应处理，即根据车辆的实时状况接通不同的散热通路。

具体的，请同时参考图2至图5，当控制模块20根据发动机转速和车辆载荷确定发动机30处于暖机阶段，且暖风指令为无需开启暖风以及冷却液的温度低于暖机温度阈值，则控制模块20控制温控模块50中的第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43接通，以使得温控模块50与小循环通路60组成散热通路，并对散热通路的流量进行控制，同时控制模块20控制第二球阀32上的第二通孔与第二出水口42断开，以及控制第一球阀31上的第一通孔310与第一出水口41断开。

具体实施时，控制模块20控制电机6转动，由于电机6与温控球阀3中的支撑轴33为同一轴体，因此当电机6转动时，温控球阀3的支撑轴33进行相应的转动，如此将可控制温控球阀3中的第一球阀31的第一通孔、第二球阀32的第二通孔以及第三通孔的具体位置，以此实现第三通孔与所述第三出水口43接通，同时第二通孔与第二出水口42断开，以及第一通孔与第一出水口41断开，此时发动机的散热通路如图5所示；需要说明的是，在本公开实施例中，控制模块20通过点击6控制温控球阀3上的通孔的位置具体指的是每个通孔与各自相对应的出水口之间的接通比例，例如通孔全部与出水口接通、或者一半通孔与出水口接通、或者百分之二十的通孔与出水口接通，并且具体的接通比例可根据具体实况进行设置，此处不做限制。

进一步地，当控制模块20根据发动机转速和车辆载荷确定发动机处于暖机阶段，且暖风指令为开启暖风以及冷却液的温度高于暖机温度阈值且低于大循环开启温度阈值时，此时控制模块20控制温控模块50中的第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43接通，以使得温控模块50与小循环通路60组成第一散热通路，以及控制第二球阀32上的第二通孔与第二出水口42接通，以使得温控模块50与暖风通路80组成第二散热通路，并对第一散热通路和第二散热通路的流量进行控制，同时控制第一球阀31上的第一通孔310与第一出水口41断开，具体的散热通路如图6所示；需要说明的是，在本实施方式中，球阀的具体控制可参考前述相关描写，此处不再赘述。

进一步地，当控制模块20根据发动机转速和车辆载荷确定发动机处于非暖机阶段，且暖风指令为开启暖风以及冷却液的温度高于大循环开启温度阈值时，此时控制模块20控制第一球阀31上的第一通孔310与第一出水口41接通，以使得温控模块50与大循环通路70组成第三散热通路，并控制第二球阀32上的第二通孔和第二出水口42接通，以使得温控模块50与暖风通路80组成第四散热通路，并对第三散热通路和第四散热通路的流量进行控制，同时控制第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43断开；需要说明的是，在本实施方式中，球阀的具体控制可参考前述相关描写，此处不再赘述。

此外，本实施例中控制第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43断开指的是控制第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43开始断开和完全断开，而控制第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43开始断开则是第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43部分接通，此时小循环散热通路还可工作，具体散热通路如图7所示，而控制第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43完全断开则是第二球阀32上的第三通孔与第三出水口43无接通，此时小循环散热通路不可工作，具体散热通路如图8所示。

在本实施例中，本公开通过采用一进三出的温控模块构成的发动机冷却系统回路，使得废气再循环冷却器及暖风串联回路可不处于常通状态，并且可利用通过EGR冷却器的废气温度加热暖风回路，减小了暖风回路的冷却液流量，降低油耗的同时提高发动机暖机速度、以及降低排放，此外控制模块20可根据整车及发动机转速、负荷等参数控制温控模块对各支路开关及流量大小进行控制，响应速度好且可对发动机冷却液的流量进行实时控制。

进一步地，本公开还提供了一种车辆，该车辆包括发动机冷却系统。需要说明的是，由于本公开实施例所提供的车辆的发动机冷却系统和图1至图8所的发动机冷却系统100相同，因此，本发明实施例所提供的车辆中的发动机冷却系统的具体工作原理，可参考前述关于图1至图8的详细描述，此处不再赘述。

在本公开中，车辆通过采用包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路的发动机冷却系统，使得该发动机冷却系统可根据冷却液温度、暖风指令、发动机转速以及车辆载荷控制温控模块与大循环通路、小循环通路以及暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过散热通路和水泵对发动机进行冷却，以实现根据车辆的具体状况对发动机进行冷却，响应性好、可对流量进行实时控制、且油耗小，从而解决了现有的发动机冷却系统存在的响应差、无法实现流量实时控制、且油耗大的问题。

以上所述实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统包括温度传感器、控制模块、发动机、水泵、温控模块、小循环通路、大循环通路以及暖风通路；所述控制模块与所述温控模块连接，所述发动机的出水口与所述温控模块的进水口连接，所述温控模块的第一出水口与所述大循环通路连接，所述温控模块的第二出水口与所述暖风通路连接，所述温控模块的第三出水口与所述小循环通路连接，所述小循环通路、所述大循环通路以及所述暖风通路均与所述水泵连接，所述水泵与所述发动机连接；

在所述温度传感器和所述温控模块无故障时，所述温度传感器检测所述发动机中冷却液的温度，并将所述冷却液的温度反馈至所述控制模块，所述控制模块获取发动机转速、车辆载荷以及用户触发的暖风指令，并根据所述冷却液的温度、所述发动机转速、所述车辆载荷以及所述暖风指令，控制所述温控模块与所述大循环通路、所述小循环通路以及所述暖风通路中的至少一个组成散热通路，以通过所述散热通路和所述水泵对所述发动机进行冷却。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述暖风通路包括废气再循环冷却器以及暖风管路；所述温控模块的第二出水口与所述废气再循环冷却器连接，所述废气再循环冷却器与所述暖风管路连接，所述暖风管路与所述水泵连接。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述温控模块包括本体、温控球阀、电机以及轴承：

所述本体上设置有进水口、第一出水口、第二出水口以及第三出水口，所述进水口与所述发动机的出水口对接，所述第一出水口与所述大循环通路连接，所述第二出水口与所述暖风通路连接，所述第三出水口与所述小循环通路连接；所述温控球阀设置在所述本体内，所述温控球阀的第一端与所述电机连接，所述轴承内嵌在所述温控球阀的第二端，所述电机在所述控制模块的作用下驱动所述温控球阀进行相应的转动，以使得所述温控球阀与所述大循环通路、所述小循环通路以及所述暖风通路中的至少一个组成散热通路。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述温控球阀包括第一球阀、第二球阀以及支撑轴，所述第一球阀和所述第二球阀嵌套在所述支撑轴上，所述支撑轴的第一端与所述电机连接，所述支撑轴的第二端内嵌所述轴承，所述第一球阀上设置有第一通孔，所述第二球阀上设置有第二通孔和第三通孔，所述第一通孔接通所述进水口与所述第一出水口，所述第二通孔接通所述进水口与所述第二出水口，所述第三通孔接通所述进水口与所述第三出水口。

5.根据权利要求4所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一球阀和所述第二球阀按照从上到下的顺序依次嵌套在所述支撑轴上，所述第一出水口设置在所述第二出水口和所述第三出水口的上方，所述第二出水口和所述第三出水口设置在同一高度。

6.根据权利要求4所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一球阀和所述第二球阀按照从下到上的顺序依次嵌套在所述支撑轴上，所述第一出水口设置在所述第二出水口和所述第三出水口的下方，所述第二出水口和所述第三出水口设置在同一高度。

7.根据权利要求5或6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述温控模块还包括前盖板和后盖板，所述后盖板上设置有第四通孔，所述前盖板密封所述本体的顶部，所述后盖板密封所述本体的底部，并且所述支撑轴通过所述第四通孔与所述电机连接。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至7任一项所述的发动机冷却系统。

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