車輛用冷卻劑循環裝置的製作方法

2023-06-02 22:10:06

專利名稱：車輛用冷卻劑循環裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在車輛中對冷卻劑進行循環的冷卻劑循環裝置。
目前，隨著對改善空氣品質和環境問題的要求提高，對研製低汙染和替代能源車輛的要求也變得迫切了。而採用電機和發動機進行驅動的混合動力車輛則是替代能源車輛中強有力的選擇對象。
混合型車輛在高速行駛由發動機進行驅動，而低速運動時則由電動機來驅動。在發動機驅動時由發動機帶動一臺發電機向電池充電。
由於在這樣的方式下，設置了多個的動力源，因而對混合型車輛而言，必須為每一種驅動能源都設置一個冷卻系統。也就是說，為了能對傳統的發動機進行冷卻，需要設置一個冷卻劑循環裝置來在散熱器和發動機之間循環冷卻劑。而且，還需要設置一個冷卻劑循環裝置來對驅動電機進行冷卻。此外，當發電機工作時，它也有必要進行冷卻，因而也就需要另一個冷卻劑循環裝置。對驅動電機和發電機而言，溫度必須保持在大約65℃以下。
此外，在使用高溫電池-例如鋰電池的情況下，為了提高發電和儲電效率，希望將溫度控制在85℃左右。
某些情況下，如果驅動電機和發電機工作的冷卻溫度和電池的冷卻控制溫度要求不同。則除了設置一個對發動機進行冷卻的系統之外-該冷卻系統包括一個散熱器(在下文中該系統簡稱為冷卻系統)，還需要設置兩套相互獨立的冷卻系統，其中的一個用於冷卻驅動電機和發電機，而另一個用於冷卻電池。此外，在例如發動機的部件包括一個中冷器的條件下，還需要考慮到對該部件的冷卻。因此，冷卻部件數目增多，重量也隨之增加，因而就出現了裝車應用時的小型化問題。
考慮到上述的情況，本發明的目的是提供一種應用在車輛中的冷卻劑循環裝置，它可以實現裝置的小型化和部件的輕量化。
本發明的用於車輛冷卻劑的循環裝置，包括一個用於冷卻冷卻劑的散熱器以及一個有待進行冷卻的裝置，冷卻劑在散熱器和需被冷卻的裝置之間進行熱循環，冷卻劑在單一個散熱器和多個需被冷卻的裝置之間進行循環。
在混合型車輛中，需要進行冷卻的裝置除了發動機之外還有驅動電機、內冷器和廢氣再循環單元(下文將簡稱為EGR)等。但是，所有這些裝置並不會同時工作。例如，考慮內冷器和驅動電機的情況，只有當發動機工作時才用到內冷器，因而，內冷器和驅動電機不會同時工作。也就是說，即使用於內冷器的冷卻系統和驅動電機的冷卻系統獨立設置，由於這些冷卻系統並不同時工作，則如果內冷器和驅動電機利用共同的冷卻系統，則二者的冷卻可由單一一套冷卻系統來完成。
也就是說，單個設置的散熱器可以被合併起來從而用一個散熱器來進行集中冷卻。因而可使散熱器的容積最小化。相應地，採用本發明所述的結構，冷卻劑是在多個需被冷卻的裝置和單個散熱器之間進行循環，在不降低冷卻能力的條件下，使散熱器的體積和重量都得以減小。
更具體來講，如果需要進行冷卻的裝置是發動機、驅動電機和其它發動機部件，則為發動機的冷卻設置一個第一散熱器，而為驅動電機和發動機部件的冷卻設置一個第二散熱器。此處的發動機部件是指內冷器和/或廢氣再循環單元等。
另外，還可在具有第二散熱器的冷卻劑循環裝置中設置一個電池。
根據本發明的用於車輛中的冷卻劑循環裝置，在需被冷卻的裝置和散熱器之間，可設置一循環量控制裝置，用來控制循環到相應裝置的冷卻劑量。
採用這樣冷卻劑循環裝置，通過冷卻劑流量控制裝置循環各個要被冷卻的裝置所需的冷卻劑量。也就是說，各個冷卻劑流量控制裝置將散熱器來的冷卻劑分配到需被冷卻的各個裝置中。
關於冷卻劑量控制裝置，分別設置有例如指派給有待冷卻設備的各個泵。
這裡，在冷卻劑從一個散熱器循環到多個需被冷卻的裝置的情況下，存在有這樣的情況如果一個泵不工作，於是當另一泵仍工作時，冷卻劑不被供向散熱器，而是流回到需被冷卻、但它的泵又停止工作的另一裝置。在這種情況下，冷卻劑不會循環在散熱器之間，而是循環在對應的泵不工作的需冷卻裝置之間。為了防止這種情況的發生，即使在無須用冷卻劑對有待冷卻的裝置進行冷卻時，泵也不完全停止，而是以冷卻劑不回流的程度操作。
作為上述防止逆流方法的替代方案，可考慮安裝單向閥的方法。然而，這存在當冷卻劑流動時單向閥增加流動阻力的問題。如果採用上述的例如為泵的循環量控制裝置來阻止逆流，這個問題就不會出現，同時，能防止了泵的能量損失。也就是說，不採用單向閥的方法，通過泵來阻止倒流的方法可減小泵的尺寸，進而，可減少整車重量。
此外，還可以設置一個冷卻劑加熱裝置來對冷卻劑進行加熱、以及由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於所述高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物可被循環到需冷卻的裝置。
發動機可作為冷卻劑加熱裝置來加熱冷卻劑。而低溫冷卻劑例如是通過散熱器冷卻後的冷卻劑或由需冷卻裝置加熱的冷卻劑。
通過混合高溫冷卻劑和低溫冷卻劑，就可以配製出在某一個溫度範圍內的選擇溫度的冷卻劑。通過調節混合的高溫、低溫冷卻劑的量就可以實現溫度控制。用這種方式，例如恆定溫度的冷卻劑就可以持續地循環到需冷卻的裝置(例如鋰離子電池)，從而使需冷卻的裝置保持恆定溫度。


圖1表示了裝備了根據本發明一種實施方式的車輛用冷卻劑循環裝置的混合動力車輛的結構圖。
圖2是安裝在混合型車輛上的HPVM的軸測視圖。
圖3是混合型車輛的模塊框圖。
圖4表示了安裝在混合型車輛上的空調的製冷劑流路圖。
圖5表示了混合型車輛中的冷卻劑的流向圖。
圖6的表格表示混合型車輛在由發動機進行驅動和由電機進行驅動時，各個部件的工作或停機狀況。
下文將參照附圖對裝備有本發明一種實施方式的車輛用冷卻劑循環裝置的混合型車輛進行詳細的描述。
如圖1所示，數字1表示一個混合型車輛，該車輛它包括一個安裝在車前部的驅動單元2(該裝置有待進行冷卻)，在該單元封裝了一個用來驅動前輪的電機2a；一個安裝在車輛後部的發動機3，來驅動車輛的後輪。當混合型車輛在低速運行時，使用驅動電機2a作為動力來源；當車輛超過一定速度的高速行駛時，通過切換將動力來源變為發動機3。由於電機2a安裝在車輛的前部，考慮到安裝空間和空氣阻力的原因，就將發動機3置於車輛的後部了。
如圖1所示，數字5表示一個電池(有待進行冷卻的裝置)，所述的電池是電機2a的動力來源；數字6表示一個馬達-發電機單元(有待進行冷卻的裝置)，所述的馬達-發電機單元將發動機3的驅動力轉化為電能，並將電能儲存在電池5中。在馬達-發電機單元6中安裝了一個發電機(electrical powergeneration motor)(圖中未示出)，通過將發動機3的驅動力傳遞到發電機就可產生電能。此外，通過用電能驅動發電機，馬達發電機單元6可將存儲在電池5中的電能轉化成驅動力。該實施例中的電池5是一種高溫型電池，它在高溫範圍內(例如80℃-90℃)很穩定，並且具有很高的工作效率。作為高溫型電池的例子，它可用例如銅、鎳或銀的滷化物來做正極，用金屬鋰(其它活化金屬，例如鈣或鎂也是可能)做負極，並使用一些有機物質例如丙烯碳酸鹽來作為電解液。
數字50表示一個I/C(內冷器(inter-cooler))EGR(廢氣再循環)系統(有待冷卻的裝置)。
此外，數字8表示用於冷卻發動機3的第一散熱器，9表示和第一散熱器8一起設置一個第二散熱器。第二散熱器9用於冷卻驅動電機2a、馬達-發電機單元6和I/C EGR系統50。第一散熱器8和第二散熱器9的結構可使得熱量通過一個用於冷卻散熱器的風扇10擴散到周圍的空氣中。
另外，為了將發動機3的熱量傳遞到電池5，而設置了一個電池換熱器11(冷卻劑加熱裝置)。
下文對安裝在混合型車輛1上的空氣調節裝置(在下文稱為空調)進行描述。
如圖1所示，數字12表示用來壓縮製冷劑的壓縮單元，13表示一個熱交換器，14表示一個用於向熱交換器13吹風的風扇，15表示一個模塊，稱為一個HPVM(熱泵通風模塊)。熱交換器13被安裝在車身的右邊以便於和外部空氣的熱交換，熱量通過風扇14和外部空氣進行強制交換。HPVM 15被置於車體後部的中央，並與一個通氣道16相連接，該通氣道沿著車身底部的中心一直延伸到車身的前部。通氣道16呈管狀，並分別其中部和前端部開有空氣出口17和18。
下文對HPVM 15進行詳細描述。
圖2是HPVM 15的軸測視圖，圖3是空調的模塊框圖。
在圖2中，HPVM 15由一個外殼15a、一個內空氣進口21、一個外空氣進口22、一個排氣口23和一個連接部分24組成，其中的連接部分可將HPVM同通氣道16連接起來。
內部空氣進口21和汽車的客室相通，外部空氣進口22和排氣口23通到客室的外部。
此外，如圖3所示，HPVM 15配置有一個內/外空氣轉接調節閥30，用來決定是吸入客室內的空氣(內部空氣)還是客室外的空氣(外部空氣)；風扇31用於經內/外空氣轉接調節閥30來引入空氣；熱交換器33用於在所引入的空氣和製冷劑之間進行熱交換；空氣混合調節閥(air mix damper)34用於對部分熱交換空氣進行分流；加熱器芯件35用於加熱分流的空氣。
通過開閉內外空氣轉換閥30，可選擇兩種空氣循環模式從內部空氣進口21(見圖2)引入內部空氣、並把空氣輸送到通氣管16的內部空氣循環模式；從外部空氣進口22(見圖2)引入外部空氣的外部空氣引入操作並把空氣輸送到通氣道16，並由排氣口23(見圖2)排出內部空氣。
加熱器芯件35是一個熱轉換器，如下文所述，它從發動機3吸收高溫冷卻劑並用來加熱引入的空氣流。當空調執行加熱操作(熱泵操作)時，這被輔助使用。根據空氣混合閥34開度大小來調整分流到加熱器芯件35的引入空氣的流量。
引入的空氣然後從通氣管16的出口部分17和18吹到汽車的客室中。
通過壓縮單元12(見圖4)向熱交換器33和熱交換器13供應製冷劑，而實現製冷或加熱操作。
如圖5所示，壓縮單元12主要包括一個壓縮機41，一個節流裝置(throttling resistance)42，一個四通閥43和一個蓄液器(accamulator)44。上述的熱交換器13和33通過一個製冷劑路徑45連接在這些相應部件之間，而形成一個製冷迴路。
驅動力是由發動機3或馬達-發電機單元6傳送給壓縮機41的。壓縮機41具有將以氣態輸入的製冷劑進行壓縮、並將高溫、高壓氣態製冷劑輸送到四通閥43的功能。通過改變製冷劑在致冷迴路中的流向，從壓縮機41被送以高溫高壓氣態致冷劑的四通閥43能夠進行製冷或加熱工況轉換。此外，節流裝置42可對高溫、高壓、液態製冷劑進行降壓，使其膨脹成低溫、低壓的液態(霧狀)製冷劑。在此處使用了一個毛細管或一個膨脹閥。設置蓄液器44來去除包含在輸送到壓縮機41的氣體狀製冷劑中的液體成分。
採用上述的製冷迴路，當進行加熱操作時，通過從外部空氣中吸收熱量低溫、低壓液體製冷劑在熱交換器33中蒸發並汽化而變成低溫、低壓氣體製冷劑，然後再被輸送到壓縮機41中而被壓縮成高溫、高壓、氣體製冷劑。之後，在熱交換器13中，氣體製冷劑釋放熱量，並通過節流阻力42變成低溫、低壓、液體製冷劑，其後，它又重新循環回熱交換器33。在這種情況下，熱交換器13起到了冷凝器的作用，而熱交換器33則作為一個蒸發器。
在進行製冷工作時，高溫、高壓、氣體製冷劑被輸送到熱交換器33，並因此通過將熱量釋放到外界空氣中而冷凝和液化成高溫、高壓、液體製冷劑，並被輸送到節流裝置42和熱交換器13。在熱交換器13中蒸發的液體製冷劑然後被輸送到壓縮機41，並再次循環回熱交換器33。在這種情況下，熱交換器33作為一個冷凝器，而熱交換器13就作為一個蒸發器。
對上述的結構，要實現安全可靠地工作，要求上述的驅動單元2和馬達-發電機單元6的溫度不高於65℃。此外，從儲電效率的考慮出發，電池5的溫度理想地處在85±5℃。為了滿足這一要求，在混合型車輛1中，冷卻劑溫度要執行下文描述的控制。
如圖5所示，為了使得冷卻劑能在發動機3、電池5、I/C EGR系統50、驅動單元2、馬達發電機單元6、第一散熱器8、第二散熱器9和電池熱交換器11之間流動，而形成了預定的流路。
發動機3通過第一散熱器8而被冷卻，電池5、I/C EGR系統50、驅動單元2和馬達-發電機單元6通過第二散熱器9而被冷卻。
下面詳細描述該流路。
I/C EGR系統50、驅動單元2和馬達-發電機單元6由第二散熱器9輸送的冷卻劑進行冷卻。
首先，由第二散熱器9的出口所提供的冷卻劑被流入到流路51中。在分流點p1，冷卻劑被分流到I/C EGR系統50一側和驅動單元2與馬達-發電機單元6一側。
通過設置在流路b1中的一個內冷器冷卻劑泵(循環量控制器)53，分流到I/C EGR系統50一側的冷卻劑被輸送到I/C EGR系統50。在I/C EGR系統50中執行完對裝置的冷卻後，冷卻劑通過一個流路52被再次循環回第二散熱器9。這時，通過內冷器冷卻劑泵53的作用，冷卻劑具有一定的速度，並可在流路b1中流動。
另一方面，分流到驅動單元2和馬達發電機單元6一側的冷卻劑在分流點p2處被進一步分流，並在此後部分冷卻劑通過一個牽引(traction)冷卻劑泵(循環流量控制裝置)54而再進行分流。一部分被分流到驅動單元2一側的流路b2處，另一部分被分流到馬達-發電機單元6一側的流路b3處。和輸送到I/C EGR系統50的冷卻劑類似，分流之後的冷卻劑被分別提供給驅動單元2和馬達-發電機單元6來對裝置進行冷卻，並經流路52再次循環回第二散熱器9。這時，由於牽引冷卻劑泵54的作用使得冷卻劑具有一定的速度，並可在流路b2和b3中流動。
此處，如圖1所示，驅動單元2被布置於車體的前部。另一方面，馬達-發電機單元6和第二散熱器9被置於車身的後部。也就是說，流路b2比流路b3要長一些，因而它的流動阻力也要大一些。因此，當需要冷卻劑流向驅動單元2和馬達-發電機單元6兩者時，在馬達-發電機單元6一側的流率要比驅動單元2一側的流率要高，這就會出現不平衡。為了解決這個問題，在流路b3中設置一個流動控制閥55，來保證其中的流率與流路b2中的流率平衡。
在分流點p2分流出的其它的冷卻劑經流路b4流向電池5一側，在所述的流路b4中設置了一個電池冷卻劑泵57(循環量控制裝置)。
電池冷卻劑泵57前面的交匯點p4處，匯集了由發動機3的熱量加熱的高溫冷卻劑。高溫冷卻劑將在後面加以描述。流率被預先加以調整使得在匯合後冷卻劑能達到一個預先設定的溫度(85±5℃)。
之後，在保持電池5的溫度為上述的預先確定溫度的同時，冷卻劑被輸送到電池5，並被釋放到出口流路b5。在分流點p3，冷卻劑被分流到流路b6和b7中。結構是這樣設置的流路b6通過電池熱交換器11，並在交匯點p4接合於流路b4；而流路b7同流路52相接合，並隨後重新循環回第二散熱器9。在流路b6和b7上，分別設置了流量控制閥60和61。流量控制閥將會在後面加以描述。
流路b6中的冷卻劑在電池熱交換器11中被發動機3的熱量所加熱。更詳細地說，在電池熱交換器11中，熱量在流路b6和b10間進行交換，而其中的流路b10是使冷卻劑在發動機3和電池熱交換器11之間進行循環。由於在流路b10中被發動機3所加熱的冷卻劑的溫度比流路b6中的(85±5℃)要高，因而流路b6中的冷卻劑就被加熱成高溫冷卻劑，並在交匯點p4處與流路b4中的低溫冷卻劑相匯合。
用這樣的方式，高溫和低溫冷卻劑就在交匯點p4處匯合，以將上述具有預定溫度的冷卻劑輸送到電池5。通過用上述的流量控制閥60和61來調整高溫冷卻劑的流量，可對輸送給電池5的冷卻劑溫度進行控制。
通向發動機3的另一個流路b11獨立於上述流路b10設置，使得冷卻劑在第一散熱器8和發動機3之間進行循環。此外，還設置了流路b12，使得冷卻劑在加熱器芯件35和發動機3之間進行循環。
從發動機3中出來的冷卻劑在分流點p5被分流到流路b10、b11和b12，並分別通過電池熱交換器11、第一散熱器8和加熱器芯件35，其後匯合於交匯點p6處，並隨後重新循環回發動機3。
為了使得冷卻劑在流路b10至b12中流動，在發動機3入口側的流路上設置了一個發動機冷卻劑泵69。此外，在流路b10和b12中分別設置有流量控制閥71和73，而在流路b11中，設置有溫度調節裝置(thermostat)72。
第一散熱器8和上述的第二散熱器9平行布置，由於流過第一散熱器8的冷卻劑具有較高的溫度，一個吸引式(抽氣式)散熱器冷卻風扇10被設置於第一散熱器8的下遊，從而使得穿過第二散熱器9的空氣通過第一散熱器8。
下面對於上述的空調的操作進行描述。
如上所述，當混合型車輛1在低速驅動和超過一定速度的高速驅動行駛時，分別通過換接用驅動電機2a和發動機3作為動力來源。因此，空調的動力來源也與傳統車輛空調的有所不同。
首先，當混合型車輛1使用發動機3行駛時，在進行空氣調節時，壓縮單元12由發動機3的驅動力所驅動，使製冷劑在熱交換器13和33之間進行循環。同時發動機3也向馬達-發電機單元6傳輸驅動力，馬達發電機單元6通過一個發電機(圖中未示出)產生電能，並將電能存儲在電池5中。
利用HPVM 15，經由內外空氣轉換調節閥30，風扇31將內部空氣或外部空氣引入以吹向熱交換器33。引入空氣的熱量和熱交換器33中的製冷劑進行熱交換，從而被加熱(進行加熱操作時)或被冷卻(進行製冷操作時)。
加熱後的空氣通過空氣混合調節閥34引向通氣管16或加熱器芯件35，其中輸送到加熱器芯件35的引入空氣被發動機3的廢熱進一步加熱，然後被輸送到通氣管16。
另一方面，當用電機2a驅動時，將執行下面的操作。也就是說，馬達-發電機單元6用存儲在電池5中的電能來驅動配置於其中的電機工作。驅動力被傳遞到壓縮單元12，來使製冷劑在熱交換器13和33之間進行循環。而其它的操作同發動機3驅動時的情形相似。
下面是對冷卻劑的循環進行描述。如圖5所示，從第二散熱器9排出的冷卻劑經由流路51被分配到不同的裝置，並在分流點p1和p2處分流。也就是說，循環到電池5的冷卻劑的量由電池冷卻劑泵57確定；循環到I/C EGR系統50的冷卻劑量由內冷器(innercooler)冷卻劑泵53確定；循環到驅動單元2和馬達-發電機單元6的冷卻劑量由牽引冷卻劑泵54確定。
下面將分別描述當用發動機3或電機2a驅動時冷卻劑的循環情形。
在圖6中表示了當用發動機3或電機2a驅動時，各個裝置被使用或不被使用的情形。
當使用發動機3驅動時，則和傳統發動機的車輛一樣，使用發動機冷卻劑泵69來使冷卻劑在發動機3和散熱器8之間進行循環，以此來冷卻發動機3。此外，也用內冷卻器冷卻劑泵53來使冷卻劑循環在I/C EGR系統50中。
對於馬達-發電機單元6，當配置在其中的發電機被驅動時，冷卻劑被循環。也就是說，在使用發動機3驅動力來充電時和當發動機3停止而空調工作時，用牽引冷卻劑泵54來使冷卻劑循環到馬達-發電機單元6，從而冷卻馬達-發電機單元6。
另一方面，當用電機2a驅動行駛時，用牽引冷卻劑泵54來使得冷卻劑被循環到驅動單元2，以此來冷卻驅動單元2。
這裡，如圖6所示，當電機2a工作時，沒有必要冷卻I/C EGR系統50，因而也沒必要操作內冷器冷卻劑泵53。因此，存在有這樣的情況當這個泵徹底停止時，通過驅動另一泵使冷卻劑回流。例如，當內冷器冷卻劑泵53停止工作而牽引冷卻劑泵54工作時，內冷器冷卻劑泵53允許逆流。這樣，從驅動單元2或馬達-發電機單元6排出的冷卻劑就不會流到第二散熱器9，而是流向I/C EGR系統50。因此存在這樣的情況經分流點p1而再次循環回牽引冷卻劑泵54。
為了防止這種情況的發生，即使不需冷卻I/C EGR系統50，也使內冷器冷卻劑泵53操作，其程度是使上述的倒流現象不發生。
類似地，即使不需要對驅動單元2和馬達-發電機單元6進行冷卻時，也使牽引冷卻劑泵54工作，其程度是使冷卻劑的倒流不會發生。
此外，無論是發動機3還是電機2a進行驅動，電池5都要保持一個預先確定的溫度。電池冷卻劑泵57的工作是根據電池5的溫度變化而進行。從而，已由流量控制閥60和61調節流量的高溫冷卻劑和低溫冷卻劑在交匯點p4處混合，以此來保持循環到電池5的冷卻劑的溫度處於一個預先確定的溫度。
上述的實施例可獲得下面這些技術效果。
第二散熱器9單獨用來冷卻電池5、I/C EGR系統50，驅動單元2和馬達-發電機單元6。然而，由於電池5、I/C EGR系統50，驅動單元2和馬達-發電機單元6不同時使用，因而同分別設置多個散熱器相比，散熱器的尺寸和重量都會減少。
此外，由於通過冷卻劑泵53、54和57對分配給各需冷卻裝置的循環量進行調整，因而儘管只有一個散熱器，分配給各個需被冷卻的裝置的冷卻劑的量得以獨立控制。流量控制閥可被設置在不同的流路來控制流量。然而，用多個泵來對流量進行調節可減少流動阻力，相應使泵的能量損失降低。
另外，在冷卻劑從一個散熱器循環到多個裝置的情況下，且在一個泵停止工作而另一泵工作時，則冷卻劑可能發生回流而不是流向散熱器。但是，通過即使在不需用冷卻劑進行冷卻的情況下不完全關閉泵，而是在一定程度上使泵工作，則冷卻劑不會倒流，逆流能夠被阻止。
作為上述的阻止逆流方法的一種代替方案，可以考慮安裝一個單向閥。然而，這也會產生下述問題當冷卻劑流動時，單向閥會引起流動阻力。而如上所述採用一個泵來阻止逆流的結構，不會出現這個問題，因而也降低了泵的能量損失。
此外，通過將高溫和低溫冷卻劑混合，可將一個預先確定溫度的冷卻劑輸送給電池5。因此，電池5能夠恆定保持在一個預先確定的溫度。
此處的循環量控制裝置可包括一個單獨的泵和設置在通向有待冷卻的各個裝置的流路中的流量控制閥。例如，可設置一個單獨的泵來代替上述實施例中的泵53、54和57，並由流動控制閥控制流向不同有待冷卻裝置的冷卻劑量。
在這樣的情況下，如不需為某一裝置提供冷卻劑時，設置在流路中的流動控制閥可被關閉，來防止冷卻劑的逆流。
上述本發明的車輛用冷卻劑循環裝置可產生以下的效果。
也就是說，通過從一個散熱器向多個需被冷卻的裝置提供冷卻劑，使散熱器的總體尺寸和重量減少。
由於流向各個裝置的循環量是由循環量控制裝置進行調節的，因而即使在單個散熱器的情況下也可獨立地調節流向各個裝置的冷卻劑循環量。
當冷卻劑從一個散熱器循環到多個裝置時，可能會有這樣的情況出現如果一個循環量控制裝置關閉而另一循環量控制裝置工作，冷卻劑就不會流向散熱器，而是回流到其循環量控制裝置被關閉的需冷卻的另一裝置中。這樣，冷卻劑不是循環在散熱器之間，而是循環在其循環量控制裝置被關閉的需冷卻裝置之間。然而，如果即使在裝置不需冷卻劑時，循環量控制裝置也不完全停止，而是保持一定的工作度，則冷卻劑不會倒流，於是逆流能被阻止。
此外，通過混合高溫和低溫冷卻劑，就能在一個溫度範圍內配製出選擇溫度的冷卻劑。因此，通過在混合後將冷卻劑循環到需冷卻裝置(例如鋰離子電池)中，就可使裝置保持恆溫。
用上述的方式，有可能使冷卻劑的循環裝置最小化和輕量化，因此，車輛本身的小型化和輕量化也得以實現。
權利要求
1.一種車輛用冷卻劑循環裝置，其包括一個用於冷卻冷卻劑的散熱器以及需進行冷卻的裝置，冷卻劑在所說的散熱器和需冷卻裝置之間進行循環，其特徵在於冷卻劑在單個散熱器和多個需冷卻裝置之間進行循環。
2.根據權利要求1所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於所說的車輛是一個混合型的車輛，它包括一個發動機和一個驅動電機，且發動機、驅動電機和發動機部件為需冷卻的裝置，且冷卻劑循環系統被分成具有對發動機進行冷卻的第一散熱器的一個冷卻劑循環系統，和具有對電動機和發動機部件進行冷卻的第二散熱器的冷卻劑循環系統。
3.根據權利要求2所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於所說的發動機部件是一個內冷器和/或一個廢氣再循環單元。
4.根據權利要求2所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於一個電池設置在具有第二散熱器的冷卻劑循環系統中。
5.根據權利要求3所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於一個電池設置在具有第二散熱器的冷卻劑循環系統中。
6.根據權利要求1所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於用來控制循環到所述多個需冷卻裝置的冷卻劑量的循環量控制裝置設置在需冷卻的裝置和所說的散熱器之間。
7.根據權利要求2所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於用來控制循環到所述多個需冷卻裝置的冷卻劑量的循環量控制裝置設置在需冷卻的裝置和所說的散熱器之間。
8.根據權利要求3所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於用來控制循環到所述多個需冷卻裝置的冷卻劑量的循環量控制裝置設置在需冷卻的裝置和所說的散熱器之間。
9.根據權利要求4所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於用來控制循環到所述多個需冷卻裝置的冷卻劑量的循環量控制裝置設置在需冷卻的裝置和所說的散熱器之間。
10.根據權利要求5所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於用來控制循環到所述多個需冷卻裝置的冷卻劑量的循環量控制裝置設置在需冷卻的裝置和所說的散熱器之間。
11.根據權利要求6所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其採用了這樣的結構使得所述循環量控制裝置也使冷卻劑循環到不需要進行冷卻的需冷卻裝置。
12.根據權利要求7所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其採用了這樣的結構使得所述循環量控制裝置也使冷卻劑循環到不需要進行冷卻的需冷卻裝置。
13.根據權利要求8所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其採用了這樣的結構使得所述循環量控制裝置也使冷卻劑循環到不需要進行冷卻的需冷卻裝置。
14.根據權利要求9所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其採用了這樣的結構使得所述循環量控制裝置也使冷卻劑循環到不需要進行冷卻的需冷卻裝置。
15.根據權利要求10所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其採用了這樣的結構使得所述循環量控制裝置也使冷卻劑循環到不需要進行冷卻的需冷卻裝置。
16.根據權利要求1所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於設置有加熱冷卻劑的冷卻劑加熱裝置，且由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物被循環到需冷卻的裝置。
17.根據權利要求4所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於設置有加熱冷卻劑的冷卻劑加熱裝置，且由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物被循環到需冷卻的裝置。
18.根據權利要求9所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於設置有加熱冷卻劑的冷卻劑加熱裝置，且由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物被循環到需冷卻的裝置。
19.根據權利要求14所述的車輛用冷卻劑循環裝置，其特徵在於設置有加熱冷卻劑的冷卻劑加熱裝置，且由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物被循環到需冷卻的裝置。
20.一種冷卻劑循環裝置，循環冷卻劑的冷卻劑循環裝置配置於一車輛上，並設置有加熱冷卻劑的冷卻劑加熱裝置，所說的循環裝置包括有待冷卻的裝置，該裝置循環由冷卻劑加熱裝置加熱的高溫冷卻劑和溫度低於高溫冷卻劑的低溫冷卻劑的冷卻劑混合物。
全文摘要
本發明公開了一種車輛用冷卻劑循環裝置,可以實現部件重量的減少和小型化。在一車輛用冷卻劑循環裝置中,為了通過冷卻劑對需冷卻裝置進行散熱,冷卻劑循環系統被分成具有第一散熱器、對發動機冷卻的冷卻劑循環系統,和具有第二散熱器、對電動機和發動機部件冷卻的冷卻劑循環系統。第二散熱器對多個需冷卻的裝置即驅動電機和發動機部件冷卻,為了控制循環到多個需冷卻裝置的冷卻劑的量,還設置了循環量控制裝置。
文檔編號F02B29/04GK1277927SQ0012020
公開日2000年12月27日 申請日期2000年6月7日 優先權日1999年6月7日
發明者松田憲兒, 平尾豐隆, 水谷寬, 格雷戈裡·A·梅傑, 瓊·比安 申請人:三菱重工業株式會社, 通用汽車公司