CN220930264U - 一种冷却液电控阀、汽车冷却系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷却液电控阀、发动机冷却系统及汽车，冷却液电控阀包括阀体、球阀总成和驱动装置。阀体内设有内腔，阀体上设有都与内腔连通的进水口、大循环出水口、小循环出水口、尿素加热取水口、空压机回水口和暖风水口。球阀总成置于阀体内腔。驱动装置安在阀体上并与球阀总成连接，驱动装置用于驱动球阀总成转动至第一、第二或第三结构状态。在第一结构状态中，球阀总成完全封闭小循环出水口，大循环出水口部分或完全打开；在第二结构状态中，完全封闭大循环出水口，小循环出水口部分或完全打开；在第三结构状态中，大、小循环出水口都部分打开。本申请冷却液电控阀能实现流量调节，精确控温，且响应速度快，基本无卡滞现象。

Description

一种冷却液电控阀、汽车冷却系统及汽车

技术领域

本申请涉及汽车发动机技术领域，具体而言，涉及一种冷却液电控阀、汽车冷却系统及汽车。

背景技术

未来整车市场由于车辆各系统的完善化、复杂化，整车散热工况会更加复杂，对车辆散热系统部件会有更高的要求，而冷却系统的核心部件为节温器，其不仅能够保证内燃机正常工作，亦能够促使发动机在燃油方面具有更好的排放性和经济性，因此在汽车行业发展当中备受关注。

目前商用车市场上最普遍用的还是传统机械节温器。机械节温器通常含有感温组件，借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动，机械节温器在使用过程中存在温度调节响应缓慢、暖机时间长、冷却循环流量不可控、不能精确控制水温，且容易出现卡滞现象等。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种冷却液电控阀、发动机冷却系统及汽车，其中，冷却液电控阀能实现汽车大小循环的流量调节，实现精确控温，并且响应速度快，基本无卡滞现象。

第一方面，本申请提供一种冷却液电控阀，包括：阀体，其内设置有内腔，并且阀体上设置有都与内腔连通的进水口、大循环出水口、小循环出水口、尿素加热取水口、空压机回水口和暖风水口；大循环出水口用于与汽车大循环管路连接，小循环出水口用于与汽车的小循环管路连接；球阀总成，置于阀体的内腔内；驱动装置，安装在阀体上，并与球阀总成连接，驱动装置用于驱动球阀总成绕一轴线L转动至第一结构状态、第二结构状态或第三结构状态。

其中，在第一结构状态中，球阀总成完全封闭小循环出水口，且球阀总成使大循环出水口部分封闭或完全打开；在第二结构状态中，球阀总成完全封闭大循环出水口，且球阀总成使小循环出水口部分封闭或完全打开；在第三结构状态中，球阀总成使大循环出水口部分打开，且球阀总成使小循环出水口部分打开。

在一种可实施的方案中，球阀总成上设置有大循环口和小循环口；

在第一结构状态中，小循环口与小循环出水口完全错位，以使球阀总成将小循环出水口完全封闭，球阀总成的大循环口与大循环出水口至少有部分重叠，以使大循环出水口与阀体的内腔连通；

在第二结构状态中，大循环口与大循环出水口完全错位，以使球阀总成将大循环出水口完全封闭，球阀总成的小循环口与小循环出水口至少有部分重叠，以使小循环出水口与阀体的内腔连通；

在第三结构状态中，球阀总成的大循环口与大循环出水口至少有部分重叠，以使大循环出水口与阀体的内腔连通，且球阀总成的小循环口与小循环出水口至少有部分重叠，以使小循环口与阀体的内腔连通。

在一种可实施的方案中，球阀总成的顶部设置有挡块，在挡块的旋转圆周方向上设置有第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块都安装在阀体的内腔中；

在球阀总成绕轴线L转动且使挡块与第一限位块抵触时，球阀总成处于第一结构状态；

在球阀总成绕轴线L转动且使挡块与第二限位块抵触时，球阀总成处于第二结构状态。

在一种可实施的方案中，冷却液电控阀还包括角度检测器，安装在阀体上用于检测球阀总成的转动角度，且角度检测器与驱动装置电路连接。

根据本申请的第二方面，还提供了一种汽车冷却系统，包括前述方案中的冷却液电控阀；

还包括发动机内部冷却管路、冷却水箱、整车散热模块、外部冷却管路系统、水泵、发动机气缸盖及机体：

汽车冷却系统包括大循环管路和小循环管路；

冷却液在大循环管路中循环时，冷却液电控阀的球阀总成处于第一结构状态或第三结构状态，其中，水泵工作，使冷却液由发动机内部冷却管路进入冷却液电控阀的进水口，并由冷却液电控阀的大循环出水口进入冷却水箱，再由冷却水箱进入整车散热模块，再由整车散热模块进入外部冷却管路系统，再由外部冷却管路系统经水泵回到发动机内部冷却管路中；

冷却液在小循环管路中循环时，冷却液电控阀的球阀总成处于第二结构状态或第三结构状态，其中，水泵工作，使冷却液由发动机内部冷却管路进入冷却液电控阀的进水口，并由冷却液电控阀的小循环出水口再回到发动机内部冷却管路中。

在一种可实施的方案中，冷却液电控阀的尿素加热取水口与汽车的尿素箱连接，冷却液电控阀的暖风水口与汽车的暖风装置热交换器连接，空压机回水口与汽车的空压机连接。

根据本申请的第二方面，还提供了一种汽车，其特征在于，包括前述方案中的冷却液电控阀，或包括前述方案中的汽车冷却系统。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：

本申请中的冷却液电控阀替代原有的节温器实现汽车大小冷却循环。相比传统机械节温器，本申请的冷却液电控阀在工作时，通过驱动装置来控制球阀总成的转动，进而实现对大循环出水口及小循环出水口打开大小的调节，即可以将大循环出水口或小循环出水口完全关闭，也可以使大循环出水口或小循环出水口打开至一定开度。

所以，本申请通过驱动装置控制球阀总成的转动，可以实现大小循环的快速切换，提高了温度调节的响应速度，降低功耗。同时，本申请通过驱动装置还可以精确控制球阀总成的转动角度，实现对大循环出水口或小循环出水口开度调节，实现对大小循环中冷却液流量的调节，精二实现精确的水温控制，使发动机工作在合适的目标温度范围内。此外，利用驱动装置来控制球阀总成的方式，来实现大循环出水口或小循环出水口的开闭，不容易出现卡滞现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的第一视角立体结构图；

图2为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的第二视角立体结构图；

图3为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的第三视角立体结构图；

图4为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的第四视角立体结构图；

图5为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的阀体内部结构示意图；

图6为根据本申请实施例示出的一种冷却液电控阀的阀体内局部结构示意图；

图7为根据本申请实施例示出的一种具有小循环座的冷却液电控阀的结构示意图。

图中：10、阀体；11、进水口；12、大循环出水口；13、小循环出水口；131、小循环座；14、尿素加热取水口；15、空压机回水口；16、暖风水口；101、第一限位块；102、第二限位块；20、球阀总成；21、大循环口；22、小循环口；23、挡块；30、驱动装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图6所示，本实施例首先提供一种冷却液电控阀，包括：阀体10，其内设置有内腔，并且阀体10上设置有都与内腔连通的进水口11、大循环出水口12、小循环出水口13、尿素加热取水口14、空压机回水口15和暖风水口16；大循环出水口12用于与汽车大循环管路连接，小循环出水口13用于与汽车的小循环管路连接；球阀总成20，置于阀体10的内腔内；驱动装置30，安装在阀体10上，并与球阀总成20连接，驱动装置30用于驱动球阀总成20绕一轴线L(参见图5)转动至第一结构状态、第二结构状态或第三结构状态。

在第一结构状态中，球阀总成20完全封闭小循环出水口13，且球阀总成20使大循环出水口12部分封闭或完全打开；在第二结构状态中，球阀总成20完全封闭大循环出水口12，且球阀总成20使小循环出水口13部分封闭或完全打开；在第三结构状态中，球阀总成20使大循环出水口12部分打开，且球阀总成20使小循环出水口13部分打开。

本实施例还提供一种汽车冷却系统，包括前述方案中的冷却液电控阀。还包括发动机内部冷却管路、冷却水箱、整车散热模块、外部冷却管路系统、水泵、发动机气缸盖及机体。汽车冷却系统包括大循环管路和小循环管路。

根据发动机运行工况和工作水温，当高于设定的目标水温时，使冷却液在大循环管路中循环。冷却液在大循环管路中循环时，冷却液电控阀的球阀总成20处于第一结构状态或第三结构状态，其中，水泵工作，使冷却液由发动机内部冷却管路进入冷却液电控阀的进水口11，并由冷却液电控阀的大循环出水口12进入冷却水箱，再由冷却水箱进入整车散热模块，再由整车散热模块进入外部冷却管路系统，再由外部冷却管路系统经水泵回到发动机内部冷却管路中。

根据发动机运行工况和工作水温，当低于设定的目标水温时，使冷却液在小循环管路中循环。冷却液在小循环管路中循环时，冷却液电控阀的球阀总成20处于第二结构状态或第三结构状态，其中，水泵工作，使冷却液由发动机内部冷却管路进入冷却液电控阀的进水口11，并由冷却液电控阀的小循环出水口13再回到发动机内部冷却管路中。

也可以根据发动机运行工况和工作水温，同时开启大小循环。

在汽车冷却系统中，冷却液电控阀的尿素加热取水口14与汽车的尿素箱连接，冷却液电控阀的暖风水口16与汽车的暖风装置热交换器连接，空压机回水口15与汽车的空压机连接。

综上可知，本申请中的冷却液电控阀替代原有的节温器实现汽车大小冷却循环。相比传统机械节温器，本申请的冷却液电控阀在工作时，通过驱动装置30来控制球阀总成20的转动，进而实现对大循环出水口12及小循环出水口13打开大小的调节，即可以将大循环出水口12或小循环出水口13完全关闭，也可以使大循环出水口12或小循环出水口13打开至一定开度。所以，本申请通过驱动装置30控制球阀总成20的转动，可以实现大小循环的快速切换，提高了温度调节的响应速度，降低功耗。同时，本申请通过驱动装置30还可以精确控制球阀总成20的转动角度，实现对大循环出水口12或小循环出水口13开度调节，实现对大小循环中冷却液流量的调节，精二实现精确的水温控制，使发动机工作在合适的目标温度范围内。此外，利用驱动装置30来控制球阀总成20的方式，来实现大循环出水口12或小循环出水口13的开闭，不容易出现卡滞现象。

如图5所示，本实施例的冷却液电控阀的球阀总成20上设置有大循环口21和小循环口22。

在第一结构状态中，小循环口22与小循环出水口13完全错位，以使球阀总成20将小循环出水口13完全封闭，球阀总成20的大循环口21与大循环出水口12至少有部分重叠，以使大循环出水口12与阀体10的内腔连通。

在第二结构状态中，大循环口21与大循环出水口12完全错位，以使球阀总成20将大循环出水口12完全封闭，球阀总成20的小循环口22与小循环出水口13至少有部分重叠，以使小循环出水口13与阀体10的内腔连通。

在第三结构状态中，球阀总成20的大循环口21与大循环出水口12至少有部分重叠，以使大循环出水口12与阀体10的内腔连通，且球阀总成20的小循环口22与小循环出水口13至少有部分重叠，以使小循环口22与阀体10的内腔连通。

如图6所示，本实施例的冷却液电控阀的球阀总成20的顶部设置有挡块23，在挡块23的旋转圆周方向上设置有第一限位块101和第二限位块102，第一限位块101和第二限位块102都安装在阀体10的内腔中。在球阀总成20绕轴线L转动且使挡块23与第一限位块101抵触时，球阀总成20处于第一结构状态。在球阀总成20绕轴线L转动且使挡块23与第二限位块102抵触时，球阀总成20处于第二结构状态。通过挡块23及第一限位块101和第二限位块102，实现对球阀总成20旋转角度的机械限位，防止转动过度造成的损坏。

本实施例的冷却液电控阀还包括角度检测器，安装在阀体10上用于检测球阀总成20的转动角度，且角度检测器与驱动装置30电路连接。

此外，可以在阀体10的各个接口处增加转接座，以便于与其他管路或部件进行连接。例如，如图7所示，在小循环出水口13的外部连接用于转接的小循环座131。

本实施例还提供一种汽车，包括前述方案中的冷却液电控阀，或包括前述方案中的汽车冷却系统。

通过本申请冷却液电控阀的应用，可避免传统节温器响应缓慢、暖机时间长、流量不可调、水温控制不精准，且易卡滞等缺陷；能实现快速响应、控制精准，暖机速度快，保证发动机在不同工况均能在最佳冷却液温度下工作，降低附件功耗，节省燃油耗，提高发动机可靠性和经济性。

可以根据驱动装置30的智能驱动器和ECU信号反馈控制，采集到发动机实时工况信息和控制阀的角度信号，实时比较球阀总成20的当前角度和目标角度的差值，使冷却液电控阀运转到目标角度，精准合理调配冷却液流量，并稳定控制发动机工作水温。快速响应，减少发动机工作损伤和冷却系统的功耗。

匹配结合发动机其它附件的策略分配，大大缩短了响应时间、使得控制精准，暖机速度提升，确保不同工况下发动机均能在最佳温度下工作。实现全转速范围内的精准控制，改善燃烧，减少摩擦损失，大幅降低功耗，节省车辆运行油耗。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冷却液电控阀，其特征在于，包括：

阀体(10)，其内设置有内腔，并且所述阀体(10)上设置有都与所述内腔连通的进水口(11)、大循环出水口(12)、小循环出水口(13)、尿素加热取水口(14)、空压机回水口(15)和暖风水口(16)；所述大循环出水口(12)用于与汽车大循环管路连接，所述小循环出水口(13)用于与汽车的小循环管路连接；

球阀总成(20)，置于所述阀体(10)的内腔内；

驱动装置(30)，安装在所述阀体(10)上，并与所述球阀总成(20)连接，所述驱动装置(30)用于驱动所述球阀总成(20)绕一轴线L转动至第一结构状态、第二结构状态或第三结构状态；

在所述第一结构状态中，所述球阀总成(20)完全封闭所述小循环出水口(13)，且所述球阀总成(20)使所述大循环出水口(12)部分封闭或完全打开；

在所述第二结构状态中，所述球阀总成(20)完全封闭所述大循环出水口(12)，且所述球阀总成(20)使所述小循环出水口(13)部分封闭或完全打开；

在所述第三结构状态中，所述球阀总成(20)使所述大循环出水口(12)部分打开，且所述球阀总成(20)使所述小循环出水口(13)部分打开。

2.根据权利要求1所述的冷却液电控阀，其特征在于，所述球阀总成(20)上设置有大循环口(21)和小循环口(22)；

在所述第一结构状态中，所述小循环口(22)与所述小循环出水口(13)完全错位，以使所述球阀总成(20)将所述小循环出水口(13)完全封闭，所述球阀总成(20)的所述大循环口(21)与所述大循环出水口(12)至少有部分重叠，以使所述大循环出水口(12)与所述阀体(10)的内腔连通；

在所述第二结构状态中，所述大循环口(21)与所述大循环出水口(12)完全错位，以使所述球阀总成(20)将所述大循环出水口(12)完全封闭，所述球阀总成(20)的所述小循环口(22)与所述小循环出水口(13)至少有部分重叠，以使所述小循环出水口(13)与所述阀体(10)的内腔连通；

在所述第三结构状态中，所述球阀总成(20)的所述大循环口(21)与所述大循环出水口(12)至少有部分重叠，以使所述大循环出水口(12)与所述阀体(10)的内腔连通，且所述球阀总成(20)的所述小循环口(22)与所述小循环出水口(13)至少有部分重叠，以使所述小循环口(22)与所述阀体(10)的内腔连通。

3.根据权利要求2所述的冷却液电控阀，其特征在于，所述球阀总成(20)的顶部设置有挡块(23)，在所述挡块(23)的旋转圆周方向上设置有第一限位块(101)和第二限位块(102)，所述第一限位块(101)和第二限位块(102)都安装在所述阀体(10)的内腔中；

在所述球阀总成(20)绕轴线L转动且使所述挡块(23)与所述第一限位块(101)抵触时，所述球阀总成(20)处于所述第一结构状态；

在所述球阀总成(20)绕轴线L转动且使所述挡块(23)与所述第二限位块(102)抵触时，所述球阀总成(20)处于所述第二结构状态。

4.根据权利要求2所述的冷却液电控阀，其特征在于，所述冷却液电控阀还包括角度检测器，安装在所述阀体(10)上用于检测所述球阀总成(20)的转动角度，且所述角度检测器与所述驱动装置(30)电路连接。

5.一种汽车冷却系统，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的冷却液电控阀；

还包括发动机内部冷却管路、冷却水箱、整车散热模块、外部冷却管路系统、水泵、发动机气缸盖及机体：

所述汽车冷却系统包括大循环管路和小循环管路；

冷却液在所述大循环管路中循环时，所述冷却液电控阀的球阀总成(20)处于第一结构状态或第三结构状态，其中，所述水泵工作，使冷却液由所述发动机内部冷却管路进入所述冷却液电控阀的进水口(11)，并由所述冷却液电控阀的大循环出水口(12)进入所述冷却水箱，再由所述冷却水箱进入所述整车散热模块，再由所述整车散热模块进入所述外部冷却管路系统，再由所述外部冷却管路系统经所述水泵回到所述发动机内部冷却管路中；

冷却液在所述小循环管路中循环时，所述冷却液电控阀的球阀总成(20)处于第二结构状态或第三结构状态，其中，所述水泵工作，使冷却液由所述发动机内部冷却管路进入所述冷却液电控阀的进水口(11)，并由所述冷却液电控阀的小循环出水口(13)再回到所述发动机内部冷却管路中。

6.根据权利要求5所述的汽车冷却系统，其特征在于，所述冷却液电控阀的尿素加热取水口(14)与汽车的尿素箱连接，所述冷却液电控阀的暖风水口(16)与汽车的暖风装置热交换器连接，所述空压机回水口(15)与汽车的空压机连接。

7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的冷却液电控阀，或包括如权利要求5或6所述的汽车冷却系统。