整合的車輛冷卻系統的製作方法
2023-07-12 21:36:31
專利名稱：整合的車輛冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於冷卻內燃機的類型的高溫(即高流量)冷卻系統， 且進一步涉及用於冷卻車輛電子器件的類型的中溫(即低流量)冷卻系 統，例如冷卻與混合動力車輛和燃料電池機動車輛相關的類型的電子器 件。更特定地，本發明涉及整合的車輛冷卻系統，其中高溫和中溫冷卻 系統的部件被共享。
背景技術：
如圖1A中示出的例子，現有技術的機動車輛具有高溫高流量冷卻 系統10，用於通過發動機冷卻劑與環境在發動機換熱器(散熱器)12 處的換熱冷卻內燃機20,且進一步具有中溫(低溫到中溫範圍)低流量 冷卻系統14，用於通過輔助冷卻劑在輔助換熱器(散熱器)16處與環 境的換熱冷卻輔助車輛部件22,例如冷卻車輛混合動力電子器件、發動 機渦輪/增壓器等。
在通常的實踐中，將機動車輛的發動機換熱器12和加熱-通風-空調(HVAC)系統26的冷凝器18包括在冷凝器-散熱器-風扇模塊 (CREM)組件28中，例如在美國專利No6,470，961中描述，其中當存 在時輔助換熱器16也包^r在CREM組件中，如在圖1A中示出。
中溫冷卻系統14在才幾動車輛中的應用例如包括混合動力才幾動車輛 和燃料電池機動車輛。混合動力機動車輛利用了電氣部件作為內燃機的 補充，例如動力變換器和/和電動馬達和其他電氣部件。問題是這些電氣 部件產生了熱，必須將該熱驅散以在預先確定的參數內運行。這樣，中 溫冷卻劑系統14用於按需要地提供散熱。燃料電池機動車輛也可以為 其電子部件利用中溫冷卻系統14,即冷卻動力變換器、電動馬達等。中 溫冷卻系統14可以與空氣-冷卻劑增壓空氣冷卻器一起使用，例如渦 輪增壓的或增壓器增壓的動力總成。高溫冷卻系統10和中溫冷卻系統 14在部件、冷卻劑和功能性方面完全地相互分開。
圖1B和圖1C描繪了在圖1A的構造上的變化，其中類似的功能零 件具有類似的指示。在圖1B中，高溫冷卻系統IO'被修改，使得變速器25的流體通過與發動機換熱器12'合併而被冷卻，例如在美國專利No 5,186，245中描述。在圖1C中，圖1B的構造進一步被修改，即中溫冷 卻系統14'現在具有輔助換熱器16'的前方再布置。
現在另外地參考圖1D,將進一步論述現有技術的高溫冷卻系統10 和中溫冷卻系統14的另外的細節。
高溫冷卻系統IO循環在離開發動機時是熱的發動機冷卻劑30通過 主冷卻劑管路32到達發動機換熱器(散熱器)12，在此處發動機冷卻 劑30被冷卻，且然後返回到發動機，其中此循環通過水泵提供。發動 機冷卻劑30的流動通過恆溫器調節，其中發動機冷卻劑在進入發動機 換熱器時典型地具有在8(TC至127。C之間的運行溫度範圍，且在離開發
器關閉時或當內燃才幾停機時不發生發動機冷卻劑的流動。高溫冷卻劑系 統10的部件進一步包括連接到發動機換熱器12的發動機換熱器通道 36的發動機換熱器入口箱34,也連接到發動機換熱器通道的發動機換 熱器出口箱38,和與發動機換熱器出口箱連通的且具有壓力釋放填充口 42的發動機冷卻劑存儲器40。
中溫冷卻系統14包括輔助冷卻劑管路50，以此輔助冷卻劑52流動 通過輔助換熱器(散熱器)16,在此處冷卻劑與環境換熱，且因此從不 同的輔助車輛部件22吸收了熱量，這些輔助車輛部件22相互可串聯、 並聯或串聯-並聯連接，且例如可以包括牽引動力電子器件，馬達，附屬 動力供給，交流發電機，發動機渦輪/增壓器，中冷器，機油冷卻器(不 同於發動機和變速器)等。輔助冷卻劑52流體連接到輔助冷卻劑存4渚 器(或緩沖箱)58,其用作冷卻劑流動通道，其中可移除的壓力釋放蓋 60允許空氣逸出且在此處進行輔助冷卻劑填充。由電動馬達驅動的泵 62通過輔助冷卻劑管路連接，其中泵的入口連接到輔助冷卻劑存儲器 58 (該存儲器58又連接到輔助換熱器16的出口側)，且泵的出口連接 到輔助車輛部件22 (其又連接到輔助換熱器的入口側)。輔助冷卻劑的 流動在進入輔助冷卻劑換熱器時典型地具有在60。C至95。C之間的運行 溫度範圍，且在離開輔助冷卻劑換熱器時典型地具有在55。C至9(TC之 間的運行溫度範圍。輔助冷卻劑的流動與發動才幾冷卻劑的流動無關，因 為輔助冷卻劑在分開的系統內。中溫冷卻劑系統14的部件包括與輔 助換熱器的輔助換熱器通道66連接的輔助換熱器入口箱64,和也連接
到輔助換熱器通道的輔助換熱器出口箱68。
隨著替代的動力系統的添加，例如電動混合動力驅動的添加，且隨 著通過添加例如強制發動機感應的增強而改進排放和性能並同時增加 燃料經濟性的需要，中溫冷卻系統14為車輛添加了封裝、質量和成本 的負擔。為有效率，中溫冷卻系統14要求的輔助冷卻劑溫度峰值和平 均值與發動機和變速器的溫度峰值和平均值不同。由於由典型的發動機 排出的熱量，通常將發動機熱系統重定尺寸以提供由中溫冷卻系統要求 的溫度上部空間是不實際的。
因此，在本領域中需要整合的高溫和中溫冷卻系統以用於機動車輛 的內燃才幾和輔助部4牛，這成功地解決了前述的問題。
發明內容
本發明是用於機動車輛的內燃機(包括變速器)和輔助部件的整合 的高溫和中溫冷卻系統，其中整合成功地適應了其間的固有的熱差異， 降低了車輛成本負擔和封裝負擔，且分別提供了高溫冷卻系統和中溫冷
卻系統希望的冷卻性能水平。
根據本發明的整合的冷卻系統的特徵在於，高溫冷卻系統和中溫冷 卻系統的機械構造的選擇使得冷卻劑被共享，以此將冷卻劑的溫度分層 4吏;彈在用於冷卻發動才幾的冷卻劑部分(發動才幾冷卻劑部分)和用於冷卻 輔助車輛部件的冷卻劑部分(輔助冷卻劑部分)之間存在熱同一性。
整合的冷卻系統可以具有多個應用實施例，包括如下的^f又用於圖示 的非限制性目的而提出的實施例。第 一應用實施例將管路布置為使得冷 卻劑存儲器、空氣分離器和冷卻劑填充部都將被共享。第二應用實施例 具有共享的冷卻劑存儲器，且進一步具有共享的換熱器，包括共享的入 口箱和出口箱，其中共享的入口箱具有內部隔4反，該內部隔板將來流的 輔助冷卻劑部分與來流的發動機冷卻劑部分分開。第三應用實施例類似 於第二實施例，不同在於現在冷卻劑存儲器、空氣分離器和冷卻劑填充 部都處於出口箱處。最後，第四應用實施例類似於第三實施例，不同在 於現在共享的冷卻劑通過共享的泵來循環。應理解的是這些實施例並非 可實現共享的冷卻劑的全部實施例，其中所述的共享的冷卻劑被分層以
學同一性，且同時保持如由中溫冷卻所需要且在輔助車輛部件處使用的
輔助冷卻劑部分的熱學同一性。
因此，可見根據本發明的整合的冷卻系統提供了兩個或多個從一個 共享的冷卻劑冷卻系統獲得的熱系統冷卻劑溫度，其中共享的冷卻劑在
熱學上在高溫冷卻子系統和中溫冷卻子系統之間分層。根據本發明的整 合的冷卻系統的優點通過為整合的冷卻系統的高溫冷卻子系統和中溫 冷卻子系統使用單一的共享的換熱器而提供(這與現有技術中的使高溫 冷卻系統和中溫冷卻系統的每個具有分開的、並聯或串聯的換熱器的實 踐相反)。為補償由於將高溫冷卻系統與中溫冷卻系統整合而造成的在 單一的共享的換熱器上的另外的熱負荷，共享的換熱器必須定尺寸為在
容量上具有較高的百分比，該較高的百分比另外分配到輔助車輛部件的 熱負荷。在大多數情況中，此新的熱負荷在絕對值上小於發動機和變速 器的熱負荷，使得提供整合的冷卻系統，其仍提供了所要求的不同的冷 卻劑溫度，這是由本發明解決的主要問題。
因此，本發明的目的是提供用於機動車輛的內燃機(包括變速器) 和輔助部件的整合的高溫和中溫冷卻系統，其中整合成功地適應了其間 的固有的熱差異，降低了車輛成本負擔和封裝負擔，且分別提供了高溫 冷卻系統和中溫冷卻系統希望的冷卻性能水平。
本發明的此目的、特徵和優點和另外的目的、特徵和優點將從如下 的對優選實施例的詳迷中變得更清楚。
圖1A是常規的現有技術的機動車輛高溫和中溫冷卻系統的示意圖。
圖1B是示出了對圖1A的常規的現有技術的高溫和中溫冷卻系統的 第一變化的示意圖。
圖1C是示出了對圖1A的常規的現有技術的高溫和中溫冷卻系統 的第二變化的示意圖。
圖1D是常規的現有技術的機動車輛高溫和中溫冷卻系統的示意 圖，圖中特別難示出了冷卻系統的換熱器。
圖2A是根據本發明的用於機動車輛的整合的冷卻系統的總體概括 示意圖。
圖2B是根椐本發明的用於機動車輛的整合的冷卻系統的總體概括 示意圖，在本圖中更特定地示出了冷卻系統的共享的換熱器。
圖3是根據本發明的第 一優選應用實施例的用於機動車輛的整合的 冷卻系統的示意圖。
圖4是根據本發明的第二優選應用實施例的用於機動車輛的整合的 冷卻系統的示意圖。
圖5是根據本發明的第三優選應用實施例的用於機動車輛的整合的 冷卻系統的示意圖。
圖6是根據本發明的第四優選應用實施例的用於機動車輛的整合的 冷卻系統的示意圖。
具體實施例方式
現在參考附圖，圖2A至圖6描繪了根據本發明的用於機動車輛的 整合的冷卻系統的多種結構和功能方面。
首先轉到圖2A和圖2B，在圖中描繪了根據本發明的整合的冷卻系 統100的總體方面的扭克括。
如在圖2A中示出，整合的冷卻系統IOO通過相對於共享的換熱器 106的管路提供了共享的冷卻劑。共享的冷卻劑被分層，以保持其發動 機冷卻劑部分和輔助冷卻劑部分之間的熱學同一性(即每個部分保持其 自身的熱學同一性)。共享的冷卻劑的發動機冷卻劑部分在整合的冷卻 系統IOO的高溫冷卻子系統102內使用，該高溫冷卻子系統102是發動 機108所需要的且其處使用，且如果需要也在變速器IIO處使用。共享 的冷卻劑的輔助冷卻劑部分在整合的冷卻系統100的中溫冷卻子系統 104內4吏用，該中溫冷卻子系統104是輔助車輛部件112需要的且在其 處使用。HVAC系統115利用了冷凝器114來用於其空氣調節部件，且 具有到共享的換熱器106的連接以用於其加熱器部件。優選地，風扇、 共享的換熱器106和冷凝器114作為CRFM組件125而封裝。發動機冷 卻劑部分124通過水泵(未示出)循環且輔助冷卻劑部分126通過電動 泵135循環，^f旦如在圖6中可見，循環泵送可以#1共享。
如通過圖2B進一步指示，共享的換熱器106具有冷卻劑通道116a、 116b,它們連接在入口箱118和出口箱120之間。共享的冷卻劑122如 所述包括發動才幾冷卻劑部分124和輔助冷卻劑部分126。發動才幾冷卻劑 管路128連接到入口箱U8和出口箱120,且輔助冷卻劑管路130也在
位於發動機冷卻劑管路的連接下方(即在重力方向低於發動機冷卻劑管
路的連接)的各連接處連接到入口箱和出口箱。共同的冷卻劑存儲器132 提供了在共享的冷卻劑壓力釋放填充器蓋134處的共享的空氣釋放件， 共同的冷卻劑存儲器與出口箱120形成接口。入口箱118具有內部隔板 136,該內部隔板136將入口箱118分為第一入口箱部分118a和第二入 口箱部分118b。隔板136防止共享的冷卻劑122的發動機冷卻劑部分 124和輔助冷卻劑部分126在入口箱118內相互混合，因為用於發動機 冷卻劑部分124的冷卻劑通道116a與用於輔助冷卻劑部分126的冷卻 劑通道116b分離，以此在共享的換熱器106處提供了對於來流的發動 才幾冷卻劑部分和來流的輔助冷卻劑部分的冷卻劑分層。
此冷卻劑分層通過冷卻劑通道116a、 116b繼續，且同時共享的冷 卻劑122理論上能在出口箱120內混合，實踐中冷卻劑分層在發動機冷 卻劑部分124和輔助冷卻劑部分126之間繼續，這是因為在其內存在高 溫區域H和中溫區域M的溫度梯度。
從前述的整合的冷卻系統100的概括，可注意到整合的冷卻系統 IOO的數個方面。入口箱118通過隔板136分開，因此通過防止發動機 冷卻劑部分124相對於輔助冷卻劑部分126的熱混合且將高溫冷卻子系 統和中溫冷卻子系統(見圖2A的102、 104)隔離而^f吏得共享的冷卻劑 122分層。出口箱120不具有隔板，即在內部是無阻礙的，這提供了涉 及共享的冷卻劑的排出和填充的單一的組合運行，且進一步提供了用於 輔助冷卻劑部分的空氣分離器。最後，因為共享的換熱器106的下部部 分專用於輔助冷卻劑部分，由於在入口箱內存在隔板，出口箱提供了用 於中溫冷卻子系統的垂直的頭部，它用於改進中溫冷卻子系統的電動泵 的壓力升高能力。
現在另外參考圖3至圖6，將描述根據本發明的整合的冷卻系統的 多種應用實施例，其中應理解的是這些實施例<51用於圖示目的且不用於 限制目的，且其中在圖2A至圖6中的類似的功能零件將具有類似的數 字指示，數字指示具有漸增的撇號。
現在另外地參考圖3,圖中描繪了根據本發明的整合的冷卻系統的 第一應用實施例100'。
共享的冷卻劑122'如所提及包括發動^幾冷卻劑部分124'和輔助冷卻 劑部分126'。共享的冷卻劑122'由關於高溫冷卻子系統102'和中溫冷卻
子系統104'的每個的共享的冷卻劑存儲器132'提供，在冷卻劑存儲器132' 處其壓力釋放填充器蓋134'提供了共享的冷卻劑填充部和共享的空氣排
出部；另外高溫和中溫冷卻系統4皮分離。
高溫冷卻系統102'具有其自己的發動機換熱器200，發動機換熱器 200具有在發動機換熱器入口箱204和出口箱206之間走向的冷卻劑通 道202,入口箱和出口箱的每個連接到發動機冷卻劑管路128'，且其中 共享的冷卻劑存儲器132'具有第一冷卻劑管208,第一冷卻劑管208連 接到發動機換熱器出口箱206。
中溫冷卻劑系統104'、 102'具有其自己的輔助換熱器210,輔助換熱 器210具有在輔助換熱器入口箱214和出口箱216之間走向的冷卻劑通 道212，入口箱和出口箱的每個連接到輔助冷卻劑管路130'，且其中共 享的冷卻劑存儲器132'具有第二冷卻劑管216，第二冷卻劑管216優選 地在空氣分離器218處連接到輔助冷卻劑管路，其中空氣分離器優選地 具有在2007年2月13日提交的美國專利No. 11/674,190中披露的類型， 該專利的披露在此通過參考合併。中溫冷卻系統104'的輔助冷卻劑部分 126'由電動泵220循環，而高溫冷卻系統102'的發動機冷卻劑部分124' 通過發動片幾水泵(未示出)循環。
因為存在分開的發動機換熱器200和分開的輔助換熱器210，固有
分124'和來流輔助冷卻劑部分126'的冷卻劑分層。
進一步參考圖4,圖中描繪了根據本發明的整合的冷卻系統的第二 應用實施例100"。
共享的冷卻劑如所提及包括發動才幾冷卻劑部分124"和輔助冷卻劑 部分126"。共享的冷卻劑122"由關於高溫冷卻子系統102"和中溫冷卻子 系統104"的每個的共享的冷卻劑存儲器132"提供，在冷卻劑存儲器132" 處其壓力釋放填充器蓋134"提供了共享的冷卻劑填充部和共享的空氣 排出部；另外利用了共享的換熱器106'。共享的換熱器106'具有在入口 箱118'和出口箱120'之間連接的冷卻劑通道116a'、 116b'。共享的冷卻劑 存儲器132"具有連接到出口箱120'的第一冷卻劑管208'。
發動機冷卻劑管路128'連接到入口箱118'和出口箱120',且輔助冷 卻劑管路130'也在位於發動機冷卻劑管路的連接下方(即在重力方向低 於發動機冷卻劑管路的連接)的各連接處連接到入口箱和出口箱。入口 箱118'具有內部隔譯反136'，該內部隔板136'將入口箱118'分為第一入口 箱部分118a'和第二入口箱部分118b'。如上所述，隔板136'防止了共享 的冷卻劑122'的發動機冷卻劑部分124'和輔助冷卻劑部分126'在入口箱 118'內相互混合，以此在共享的換熱器106'處提供了關於來流的發動機 冷卻劑部分和來流的輔助冷卻劑部分的冷卻劑分層。
冷卻劑分層繼續通過冷卻劑通道116a'、 116b'，且同時共享的冷卻 劑122'理論上能在出口箱120'內混合，實踐中冷卻劑分層在發動機冷卻 劑部分124'和輔助冷卻劑部分126'之間繼續，這是因為在其內存在高溫 區域H'和中溫區域M'的溫度梯度。
共享的冷卻劑存儲器132"具有第二冷卻劑管216'，笫二冷卻劑管 216'優選地在空氣分離器218'處連接到輔助冷卻劑管路130",其中空氣 分離器優選地為在通過參考合併的美國專利申請中披露的類型。中溫冷 卻子系統104"的輔助冷卻劑部分126"由電動泵220'循環，而高溫冷卻子 系統102"的發動機冷卻劑部分124"通過發動機水泵(未示出)循環。
現在另外地參考圖5,圖中描繪了根據本發明的整合的冷卻系統的 第三應用實施例100"'。
共享的冷卻劑122"'如所提及包括發動機冷卻劑部分124'"和輔助冷 卻劑部分126'"。共享的冷卻劑122'"由關於高溫冷卻子系統102"'和中溫 冷卻子系統104"'的每個的共享的冷卻劑存儲器132"'提供，在冷卻劑存 儲器132'"處其壓力釋放填充器蓋134"'提供了共享的冷卻劑填充部和共 享的空氣排出部；另外利用了共享的換熱器106"。共享的換熱器106" 具有在入口箱U8"和出口箱120"之間連接的冷卻劑通道116a"、 116b"。 共享的冷卻劑存儲器132"'具有連接到出口箱120"的單一的冷卻劑管 208"。
發動機冷卻劑管路128"'連接到入口箱118"和出口箱120",且輔助冷 卻劑管路130'"也在位於發動機冷卻劑管路的連接下方(即在重力方向低 於發動機冷卻劑管路的連接)的各連接處連接到入口箱和出口箱。入口 箱118"具有內部隔板136"，該內部隔板136"將入口箱118"分為第一入口 箱部分118a"和笫二入口箱部分118b"。如上所述，隔板136"防止了共享 的冷卻劑122"的發動機冷卻劑部分124"和輔助冷卻劑部分126"在入口箱 118"內相互混合，以此在共享的換熱器106"處提供了關於來流的發動機 冷卻劑部分和來流的輔助冷卻劑部分的冷卻劑分層。
冷卻劑分層繼續通過冷卻劑通道116a"、 U6b",且同時共享的冷卻 劑122"理論上能在出口箱120"內混合，實踐中冷卻劑分層在發動機冷卻 劑部分124"和輔助冷卻劑部分126"之間繼續，這是因為在其內存在高溫 區域H"和中溫區域M"的溫度梯度。中溫冷卻子系統104"'的輔助冷卻劑 部分126'"由電動泵220"循環，而高溫冷卻子系統102"'的發動機冷卻劑 部分124"'通過發動機水泵(未示出)循環
現在進一步轉到圖6,圖中描繪了根據本發明的整合的冷卻系統的 第四應用實施例100""。
共享的冷卻劑122""如所提及包括發動機冷卻劑部分124'"'和輔助冷 卻劑部分126""。共享的冷卻劑122""由關於高溫冷卻子系統102'"'和中溫 冷卻子系統104""的每個的共享的冷卻劑存儲器132'"'提供，在冷卻劑存 儲器132""處其壓力釋放填充器蓋134""提供了共享的冷卻劑填充部和共 享的空氣排出部；另外利用了共享的換熱器106'"和共享的冷卻劑泵300 。
共享的換熱器106"'具有在入口箱118"'和出口箱120"'之間連接的冷 卻劑通道116a'"、 116b'"。共享的冷卻劑存儲器132""具有連接到出口箱 120'"的單一的冷卻劑管208"'。
發動機冷卻劑管路128'"'連接到入口箱118'"和出口箱120'",且輔助 冷卻劑管路130'"'也在位於發動機冷卻劑管路的連接下方(即在重力方 向低於發動機冷卻劑管路的連接)的各連接處連接到入口箱和出口箱。 入口箱118'"具有內部隔板136'",該內部隔板136"'將入口箱118'"分為第 一入口箱部分118a"'和第二入口箱部分118b"'。如上所述，隔板136"'防 止了共享的冷卻劑122""的發動才幾冷卻劑部分124""和輔助冷卻劑部分 126'"'在入口箱118"'內相互混合，以此在共享的換熱器106'"處提供了關 於來流的發動機冷卻劑部分和來流的輔助冷卻劑部分的冷卻劑分層。
此冷卻劑分層繼續通過冷卻劑通道116a"'、 U6b"'，且同時共享的冷 卻劑122""理論上能在出口箱120"'內混合，實踐中冷卻劑分層在發動機 冷卻劑部分124""和輔助冷卻劑部分126""之間繼續，這是因為在其內存 在高溫區域H'"和中溫區域M"'的溫度梯度。
中溫冷卻子系統104""的輔助冷卻劑部分126""通過輔助冷卻劑管路 部分130""的第一部分130a連接，其連接到共享的冷卻劑泵300的輸入 處以因此提供冷卻劑的循環。共享的冷卻劑泵300可以由電驅動或作為 補充地由電驅動，以在發動4幾108'停^幾時提供輔助冷卻劑部分126""的循
環。在這點上，共享的冷卻劑泵300的輸出通過輔助冷卻劑管路130"" 的第二部分130b通過已知形式的流動調節器302連接到入口箱118"'。 流動調節器302提供了適合於中溫冷卻劑子系統的輔助冷卻劑部分 126""的流量調節，因為共享的冷卻劑泵同時泵送了共享的冷卻劑122"" 的兩個部分。高溫冷卻子系統102""的發動機冷卻劑部分124""通過發動 機冷卻劑管路128""的部分128a連接到共享的冷卻劑泵300的另一個輸 入處，這提供了冷卻劑的循環。
根據本發明的整合的冷卻系統100的益處包括消除了對分開的中 溫冷卻系統冷卻劑存儲器及其填充器蓋的需要，因此降低了成本負擔、 質量和封裝空間；消除了附加的組裝設備排空和冷卻劑填充操作；消除 了對用於CRFM內的中溫冷卻劑子系統的分開的換熱器的需要，因此降 低了其成本和質量，也降低了 CRFM的前後方向厚度；消除了對中溫冷 卻子系統內的特定的空氣分離器或維修通風閥的需要，因此降低了成本 負擔、質量和封裝空間；提供了在發動機恆溫器關閉時對中溫冷卻子系 統的冷卻(這與現有技術的中等混合動力變換器冷卻迴路不同，該冷卻 迴路簡單地布置管路為離開且回到發動機換熱器出口軟管)，以此中溫 冷卻子系統可以在(相對於簡單地將中溫冷卻子系統與發動機和發動機 換熱器平行地布置管路)降低l(TC下運行；和將中溫冷卻子系統與高溫 冷卻子系統的溫度峰值隔離，這些峰值可能在發動機在熱浸入後再次起 動期間發生，且另外這些峰值如果存在則將對由中溫冷卻子系統冷卻的 功率電子器件導致潛在的耐受問題。
對於本發明所隸屬的領域的一般技術人員，以上所述的優選實施例 可以接受改變或修改。這樣的改變或修改可以不偏離本發明的範圍來執 行，本發明的範圍意圖於僅通過附帶的權利要求書的範圍限制。
權利要求
1.一種用於機動車輛的整合的冷卻系統，包括至少一個換熱器；高溫冷卻子系統；中溫冷卻子系統；包括發動機冷卻劑部分和輔助冷卻劑部分的共享的冷卻劑；共享的冷卻劑存儲器；和將所述的共享的冷卻劑與所述的至少共享的冷卻劑存儲器、所述的高溫冷卻子系統、所述的中溫冷卻子系統和所述的至少一個換熱器的每個流體連接的管路；其中所述的共享的冷卻劑通過所述的至少一個換熱器分層，以因此保持所述的共享的冷卻劑的發動機冷卻劑部分和輔助冷卻劑部分之間的熱學同一性；和其中所述的共享的冷卻劑的發動機冷卻劑部分使用在所述的高溫冷卻子系統內，且其中所述的共享的冷卻劑的輔助冷卻劑部分使用在所述的中溫冷卻子系統內。
2. 根據權利要求1所述的整合的冷卻系統，其中所述的至少一個換 熱器包括多個發動機冷卻劑通道；和 多個輔助冷卻劑通道；其中所述的多個發動機冷卻劑通道由所述的管路連接到所述的高 溫冷卻子系統，且其中所述的多個輔助冷卻劑通道由所述的管路連接到 所述的中溫冷卻子系統。
3. 根據權利要求2所述的整合的冷卻系統，其中所述的至少一個換 熱器進一步包括包括所述的多個發動機冷卻劑通道的發動機換熱器；和 包括所述的多個輔助冷卻劑通道的輔助換熱器。
4. 根據權利要求3所述的整合的冷卻系統，進一步包括 連接到所述的多個發動機冷卻劑通道的一端的發動機換熱器入口伊.相；連接到所述的多個發動機冷卻劑通道的另 一端的發動機換熱器出 口箱；連接到所述的多個輔助冷卻劑通道的一端的輔助換熱器入口箱； 連接到所述的多個輔助冷卻劑通道的另 一端的輔助換熱器出口箱；和在所述的中溫冷卻子系統處與所述的管路連接的空氣分離器； 其中所述的管路進一步將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的空氣分離器，且將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的發動機換熱器出口箱。
5. 根據權利要求2所迷的整合的冷卻系統，其中所述的至少一個換 熱器進一步包括包括所述的多個發動機冷卻劑通道和輔助冷卻劑通道的共享的換 熱器。
6. 根椐權利要求5所述的整合的冷卻系統，其中所述的共享的換熱 器進一步包括連接到所述的多個發動機冷卻劑通道和輔助冷卻劑通道的一端的 入口箱；連接到所述的多個發動才幾冷卻劑通道和輔助冷卻劑通道的另 一端的出口箱；和其中所述的入口箱構造為^f吏得發動機冷卻劑部分相對於輔助冷卻 劑部分分層，其中進入所述的入口箱的所有發動才幾冷卻劑部分通過所述 的發動機冷卻劑通道出來，且其中進入所述的入口箱的所有輔助冷卻劑 部分通過所述的輔助冷卻劑通道出來。
7. 根據權利要求6所述的整合的冷卻系統，其中所述的入口箱進一 步包括位於其內的隔板，該隔板提供了所述的發動機冷卻劑部分和輔助 冷卻劑部分的分層。
8. 根據權利要求7所述的整合的冷卻系統，其中所述的管路在所述 的出口箱處將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的共享的換熱器。
9. 根據權利要求8所述的整合的冷卻系統，進一步包括在所述的中 溫冷卻子系統處與所述的管路連接的空氣分離器；其中所述的管路進一 步將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的空氣分離器。
10. 根據權利要求8所述的整合的冷卻系統，其中所述的高溫冷卻 子系統和中溫冷卻子系統進一步包括與所述的管路連接的共享的冷卻劑泵，以使所述的發動機冷卻劑部 分和所述的輔助冷卻劑部分循環；和連接到所述的中溫冷卻子系統的流動調節器。
11. 一種用於機動車輛的整合的冷卻系統，包括 至少一個換熱器；高溫冷卻子系統；與所迷的高溫冷卻系統連接的內燃機，以對內燃機提供冷卻； 中溫冷卻子系統；與所述的中溫冷卻系統連接的至少一個輔助車輛部件，以對輔助車 輛部件提供冷卻；包括發動機冷卻劑部分和輔助冷卻劑部分的共享的冷卻劑； 共享的冷卻劑存儲器；和將所述的共享的冷卻劑與所述的至少共享的冷卻劑存儲器、所述的 高溫冷卻子系統、所述的中溫冷卻子系統和所述的至少一個換熱器的每 個流體連接的管路；其中所述的共享的冷卻劑通過所述的至少一個換熱器分層，以因此的熱學同一性；和其中所述的共享的冷卻劑的發動機冷卻劑部分使用在所述的高溫 冷卻子系統內以冷卻所述的內燃機，且其中所述的共享的冷卻劑的輔助 冷卻劑部分使用在所述的中溫冷卻子系統內以冷卻所述的至少一個輔 助車輛部件。
12. 根據權利要求11所述的整合的冷卻系統，其中所述的至少一 個換熱器包括多個發動機冷卻劑通道；和 多個輔助冷卻劑通道；其中所述的多個發動機冷卻劑通道連接到所述的高溫冷卻子系統， 且其中所述的多個輔助冷卻劑通道由所述的管路連接到所述的中溫冷卻子系統。
13. 根據權利要求12所述的整合的冷卻系統，其中所述的至少一 個換熱器進一步包括包括所述的多個發動機冷卻劑通道的發動;^L換熱器；和 包括所述的多個輔助冷卻劑通道的輔助換熱器。
14. 根據權利要求13所述的整合的冷卻系統，進一步包括 連接到所述的多個發動機冷卻劑通道的一端的發動機換熱器入口箱；連接到所述的多個發動機冷卻劑通道的另 一端的發動機換熱器出口箱；連接到所述的多個輔助冷卻劑通道的一端的輔助換熱器入口箱； 連接到所述的多個輔助冷卻劑通道的另 一端的輔助換熱器出口箱；和在所述的中溫冷卻子系統處在所述輔助換熱器出口箱和所述至少 一個輔助車輛部件之間與所述的管路連接的空氣分離器；其中所述的管路進一步將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述 的空氣分離器，且將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的發動機換 熱器出口箱。
15. 根據權利要求12所述的整合的冷卻系統，其中所述的至少一 個換熱器進一步包括熱器。
16. 根據權利要求15所述的整合的冷卻系統，其中所述的共享的 換熱器進一步包括連接到所述的多個發動機冷卻劑通道和輔助冷卻劑通道的一端的 入口箱；連接到所述的多個發動才幾冷卻劑通道和輔助冷卻劑通道的另一端 的出口箱；和其中所述的入口箱構造為使得發動機冷卻劑部分相對於輔助冷卻 劑部分分層，其中進入所述的入口箱的所有發動機冷卻劑部分通過所述 的發動機冷卻劑通道出來，且其中進入所述的入口箱的所有輔助冷卻劑 部分通過所述的輔助冷卻劑通道出來。
17. 根據權利要求16所述的整合的冷卻系統，其中所述的入口箱 進一步包括位於其內的隔板，該隔板提供了所述的發動才幾冷卻劑部分和 輔助冷卻劑部分的分層。
18. 根據權利要求17所述的整合的冷卻系統，其中所述的管路在 所述的出口箱處將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的共享的換 熱器。
19. 根據權利要求18所述的整合的冷卻系統，進一步包括在所述 的輔助換熱器出口箱和所述的至少一個輔助車輛部件之間在所述的中 溫冷卻子系統處與所述的管路連接的空氣分離器；其中所述的管路進一 步將所述的共享的冷卻劑存儲器連接到所述的空氣分離器。
20. 根據權利要求18所述的整合的冷卻系統，其中所述的高溫冷 卻子系統和中溫冷卻子系統進一步包括與所述的管路連接的共享的冷卻劑泵，以使所述的發動機冷卻劑部 分和所述的輔助冷卻劑部分循環；和連接到所述的中溫冷卻子系統的流動調節器。
全文摘要
本發明涉及整合的車輛冷卻系統。一種用於要求冷卻的內燃機和輔助車輛部件的整合的高溫和中溫冷卻系統。整合的冷卻系統共享了冷卻劑，但共享的冷卻劑被分層以保持用於冷卻發動機的冷卻劑部分和用於冷卻輔助車輛部件的冷卻劑部分之間的熱學同一性。使用了共享的冷卻劑存儲器；也可以優選地使用共享的換熱器和選擇地使用共同的冷卻劑泵。
文檔編號B60H1/00GK101348073SQ20081013153
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月16日 優先權日2007年7月16日
發明者G·M·克萊波爾, M·D·內梅什 申請人:通用汽車環球科技運作公司