专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
申请号 | CN202010588808.1 | 申请日 | 2020-06-24 |
公开(公告)号 | CN111622835B | 公开(公告)日 | 2024-10-15 |
申请人 | 迅捷安消防及救援科技(深圳)有限公司; 迅捷安应急装备科技(湖北)有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 罗捷; 罗成刚; 张学涛; | 第一发明人 | 罗捷 |
权利人 | 迅捷安消防及救援科技(深圳)有限公司,迅捷安应急装备科技(湖北)有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 迅捷安消防及救援科技(深圳)有限公司,迅捷安应急装备科技(湖北)有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份:广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市:广东省深圳市 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:广东省深圳市福田区福保街道市花路长富金茂大厦1号楼2408 | 邮编 | 当前专利权人邮编:518000 |
主IPC国际分类 | F01P3/20 | 所有IPC国际分类 | F01P3/20 ; F01P5/02 ; F01P5/04 ; F01P5/10 ; F01P7/04 ; F01P7/16 ; F01P11/00 ; F01P11/16 ; F02N19/10 |
专利引用数量 | 3 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 4 | 专利文献类型 | B |
专利代理机构 | 深圳卓正专利代理事务所 | 专利代理人 | 万正平; |
摘要 | 本 申请 公开一种新型车用冷却系统以及车辆。所述新型车用冷却系统(1000)包括 发动机 水 泵 (410)、发动机水套(600)、第一三通 电子 水 阀 (310)、机械式 散热 器(110)、第二三通电子水阀(320)、第三三通电子水阀(330)、电子式 散热器 (120)、电子水泵(420)、用于测量所述发动机水套(600)内的水温的水温 传感器 (210)以及用于测量所述机械式散热器(110)内循环的 冷却液 温度 的冷却液温度传感器(220)。根据本申请的新型车用冷却系统,根据传感器测量的温度,通过对冷却循环回路、散热器的控制,保证发动机或其他需要冷却的装置处于适合的 工作温度 区间。 | ||
权利要求 | 1.一种车用冷却系统(1000),其特征在于,所述车用冷却系统(1000)包括发动机水泵(410)、发动机水套(600)、第一三通电子水阀(310)、机械式散热器(110)、第二三通电子水阀(320)、第三三通电子水阀(330)、电子式散热器(120)、电子水泵(420)、用于测量所述发动机水套(600)内的水温的水温传感器(210)用于测量所述机械式散热器(110)内循环的冷却液温度的冷却液温度传感器(220)、用于加热所述发动机水套(600)内的水的电子加热器(500)以及用于冷却全功率取力器(920)的润滑油的油冷组件, |
||
说明书全文 | 一种新型车用冷却系统以及车辆技术领域背景技术[0002] 目前,新型车用冷却系统的功能包括将发动机等汽车部件中多余热量散发到空气中以防止发动机等汽车部件过热;以及在发动机的冷却液温度过低时,对其进行升温,使发 动机冷却液在适当的高温状态下工作,从而使发动机高效运行。 发明内容 [0003] 要解决的技术问题: [0004] 现有的新型车用冷却系统功能单一,特别是对于除了发动机还有其他需要冷却的装置的车辆,仅是增加副散热器或增大发动机散热器的面积以提高冷却系统散热能力,不 能根据实际装置需要进行温度调节。且仅是对单一装置进行冷却,或是简单地把各个需要 冷却的装置串联冷却,不具有对整个系统的温度控制的精确性。也不能保证发动机、全功率 取力器等在恶劣工作(车辆静止状态下,车辆全功率取力器连续工作)状况下的散热需求。 [0005] 此外,现有的新型车用冷却系统中一般不含加热功能,在低温环境下,冷却系统温度较低不能满足发动机工作需求。 [0006] 本申请要解决的技术问题: [0007] 提供一种新型车用冷却系统,可以根据不同传感器测量的温度,通过对冷却循环回路、散热器的控制,保证发动机处于适合的工作温度区间。同时,在达到一定条件后,对发 动机与全功率取力器共同冷却。而且当发动机冷却液温度较低时,可以通过加热器对发动 机冷却液进行加热,以保证发动机在适宜温度的区间内工作。 [0008] 解决其技术问题采用的技术方案 [0009] 针对该技术问题,本申请提供一种新型车用冷却系统,其中,前述新型车用冷却系统包括发动机水泵、发动机水套、第一三通电子水阀、机械式散热器、第二三通电子水阀、第 三三通电子水阀、电子式散热器、电子水泵、用于测量前述发动机水套内的水温的水温传感 器以及用于测量所述机械式散热器内循环的冷却液温度的冷却液温度传感器, [0010] 前述第一三通电子水阀的第一端口、前述发动机水套、前述发动机水泵、前述第一三通电子水阀的第二端口连接, [0011] 前述机械式散热器的第一侧、前述第二三通电子水阀的第一端口、前述第二三通电子水阀的第二端口、前述电子式散热器、前述电子水泵、前述第三三通电子水阀的第三端 口、前述第三三通电子水阀的第二端口、前述第二三通电子水阀的第三端口连接, [0012] 前述第三三通电子水阀的第一端口与前述第二三通电子水阀的第二端口连接, [0013] 前述第一三通电子水阀的第三端口分别与前述第二三通电子水阀的第三端口和前述第三三通电子水阀的第二端口连接, [0014] 前述机械式散热器的第二侧与前述发动机水套连接。 [0015] 前述的新型车用冷却系统中,进一步地,前述新型车用冷却系统包括用于加热前述发动机水套内的水的电子加热器。 [0016] 前述的新型车用冷却系统中,进一步地,前述新型车用冷却系统还包括用于冷却全功率取力器的润滑油的油冷组件,前述油冷组件包括油泵、油温传感器、油冷器以及位于 前述油泵和前述油冷器之间的油路控制阀, [0018] 前述的新型车用冷却系统,进一步地,前述油冷器连接在前述第三三通电子水阀的第三端口与前述电子水泵之间。另一方面,本申请还提供一种车辆,进一步地包括前述的 新型车用冷却系统。 [0019] 有益效果 [0021] 图1是根据本申请的具体实施方式的新型车用冷却系统的结构的立体示意图; [0022] 图2是图1的新型车用冷却系统的发动机总成的发动机第一循环冷却模式原理图; [0023] 图3是图1的新型车用冷却系统的发动机总成的发动机第二循环冷却模式原理图; [0024] 图4是图1的新型车用冷却系统的发动机总成的发动机第三循环冷却模式原理图; [0025] 图5是图1的新型车用冷却系统的加热模式原理图; [0026] 图6是图1的新型车用冷却系统的全功率取力器的无冷却模式原理图; [0027] 图7是图1的新型车用冷却系统的全功率取力器的油冷器循环模式原理图; [0028] 图8是图1的新型车用冷却系统的全功率取力器的油冷器‑电子式散热器循环冷却模式原理图; [0029] 图9是图1的新型车用冷却系统的整车循环冷却模式原理图; [0030] 图10显示了油路控制阀的第一工作模式; [0031] 图11显示了油路控制阀的第二工作模式; [0032] 图12是新型车用冷却系统的工作模式原理图; [0033] 图中标号含义如下: [0034] 新型车用冷却系统‑1000;机械式散热器‑110;机械式散热器的第一侧‑111;机械式散热器的第二侧‑112;电子式散热器‑120;油冷器‑130;水温传感器‑210;冷却液温度传 感器‑220;油温传感器‑230;第一三通电子水阀‑310;第一三通电子水阀的第一端口‑311; 第一三通电子水阀的第二端口‑312;第一三通电子水阀的第三端口‑313;第二三通电子水 阀‑320;第二三通电子水阀的第一端口‑321;第二三通电子水阀的第二端口‑322;第二三通 电子水阀的第三端口‑323;第三三通电子水阀‑330;第三三通电子水阀的第一端口‑331;第 三三通电子水阀的第二端口‑332;第三三通电子水阀的第三端口‑333;油路控制阀‑340;第 一接口‑341;第二接口‑342;第三接口‑343;第四接口‑344;发动机水泵‑410;电子水泵‑ 420;油泵‑430;电子加热器‑500;发动机水套‑600;控制器‑700;连接管‑800;发动机总成‑ 910;全功率取力器‑920;离合器‑930。 具体实施方式[0035] 下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。 [0037] 如图1至图2所示,新型车用冷却系统1000包括发动机水泵410、发动机水套600、第一三通电子水阀310、机械式散热器110、第二三通电子水阀320、第三三通电子水阀330、电 子式散热器120、电子水泵420、用于测量所述发动机水套600内的水温的水温传感器210以 及用于测量所述机械式散热器110内循环的冷却液温度的冷却液温度传感器220。 [0038] 如图1至图2所示,所述第一三通电子水阀的第一端口311、所述发动机水套600、所述发动机水泵410、所述第一三通电子水阀的第二端口312连接。 [0039] 如图1至图2所示,所述机械式散热器的第一侧111、所述第二三通电子水阀的第一端口321、所述第二三通电子水阀的第二端口322、所述电子式散热器120、所述电子水泵 420、所述第三三通电子水阀的第三端口333、所述第三三通电子水阀的第二端口332、所述 第二三通电子水阀的第三端口323连接。 [0040] 如图1至图2所示,所述第三三通电子水阀的第一端口331与所述第二三通电子水阀的第二端口322连通。 [0041] 如图1至图2所示,所述第一三通电子水阀的第三端口313分别与所述第二三通电子水阀的第三端口323和所述第三三通电子水阀的第二端口332连通。 [0042] 所述机械式散热器的第二侧112与所述发动机水套600连接。 [0043] 其中,发动机水泵410用于对发动机内的冷却水施加压力(泵水),促使水在发动机水套600中的流动,带走发动机总成910多余的热量,从而达到冷却的效果。 [0044] 本实施例中,新型车用冷却系统1000包括控制器700。控制器700作为电子控制单元ECU,接收水温传感器210和冷却液温度传感器220测量的温度参数,控制第一三通电子水 阀310、机械式散热器110、第二三通电子水阀320、第三三通电子水阀330的端口开闭。 [0045] 虽然本实施例中,通过控制器700控制第一三通电子水阀310、第二三通电子水阀320、第三三通电子水阀330的端口开闭,但本申请不限于此,例如可以通过其他控制方式, 例如组合或分立的公知控制器件单独实施自动或手动控制。 [0047] 水温传感器210可以采用常见的水温传感器,例如PT100型温度传感器。 [0048] 冷却液温度传感器220可以采用常见的温度传感器,例如PT100型温度传感器。 [0049] 第一三通电子水阀310、第二三通电子水阀320和第三三通电子水阀330通过控制器700进行控制,根据水温传感器210和/或冷却液温度传感器220的测量结果,对该3个阀门 的端口进行打开或者闭合,从而使连接管800形成通畅的不同的各种循环回路,各种循环回 路的详细参照后述。 [0051] 电子式散热器120主要是利用车辆的供电系统带动电机风扇进行散热,用于将流经电子式散热器120内部散热管的冷却液的热量散发至外部。 [0052] 在本实施例中,如图2所示,当水温传感器210测量发动机水套600内的水温低于85°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第一端口311和第一三通电子水阀的第二端口 312打开,第一三通电子水阀的第三端口313关闭,第二三通电子水阀的第一端口321关闭。 此时,新型车用冷却系统1000对发动机总成910的冷却处于发动机第一循环冷却模式。 [0053] 此时,发动机第一循环冷却模式下,所述第一三通电子水阀310的第一端口311、所述发动机水套600、所述发动机水泵410、所述第一三通电子水阀的第二端口312构成冷却循 环回路,如图2中流体流向箭头所示。 [0054] 在本实施例中,如图3所示,当水温传感器210测量到发动机水套600内的水温高于85°,但低于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第二端口312、第一三通电子水阀的 第三端口313、第二三通电子水阀的第一端口321以及第二三通电子水阀的第三端口323打 开,第一三通电子水阀的第一端口311、第二三通电子水阀的第二端口322以及第三三通电 子水阀的第二端口332关闭。此时,新型车用冷却系统1000对发动机总成910的冷却处于发 动机第二循环冷却模式。 [0055] 此时,发动机第二循环冷却模式下,所述机械式散热器110的第一侧111、所述第二三通电子水阀的第一端口321、第二三通电子水阀的第三端口323、第一三通电子水阀的第 三端口313、第一三通电子水阀的第二端口312、所述发动机水泵410、所述发动机水套600的 一部分、所述机械式散热器110的第二侧112构成冷却循环回路,如图3中流体流向箭头所 示。 [0056] 在本实施例中,如图4所示,当水温传感器210测量到发动机水套600内的水温高于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第二端口312、第一三通电子水阀的第三端口 313、第二三通电子水阀的第一端口321、第二三通电子水阀的第二端口322、第三三通电子 水阀的第三端口333以及第三三通电子水阀的第二端口332打开,第一三通电子水阀的第一 端口311、第二三通电子水阀的第三端口323以及第三三通电子水阀的第一端口331关闭。 [0057] 此外,如图6所示,新型车用冷却系统1000还包括用于冷却全功率取力器920的润滑油的油冷组件。油冷组件包括油泵430、油温传感器230、油冷器130以及位于油泵430和油 冷器130之间的油路控制阀340。 [0058] 本申请中,油冷组件是优选的,但非必须的组件。 [0059] 此时,电子水泵420工作。新型车用冷却系统1000对发动机总成910的冷却,处于机械式散热器110—电子式散热器120—油冷器130循环冷却模式(本文也称为发动机第三循 环冷却模式)。同时,控制器700可根据冷却液温度传感器220的数值监测,调整电子式散热 器120的风扇转速,以满足对发动机总成910散热需求。 [0060] 油冷器130具有两个腔体。两个腔体的管道内分别流通水和油。水在水管里面走,油在油管里面走,相互独立的。油和水不会混合在一起。由此,可以用低温的水把高温的油 产生的温度带走。在该机械式散热器110—电子式散热器120—油冷器130循环冷却模式(发 动机第三循环冷却模式)下,机械式散热器110的第一侧111、第二三通电子水阀的第一端口 321、第二三通电子水阀的第二端口322、电子式散热器120、电子水泵420、油冷器130的流通 水的腔体、第三三通电子水阀的第三端口333、第三三通电子水阀的第二端口332、第一三通 电子水阀的第三端口313、第一三通电子水阀的第二端口312、发动机水泵410、所述发动机 水套600的一部分、所述机械式散热器110的第二侧112构成冷却循环回路(发动机第三循环 冷却模式),如图4中流体流向箭头所示。 [0061] 应当理解,以上温度参数基于发动机的适宜工作温度为92°‑95°,最高温度为105°。当然,可以根据地域气候,车辆工况,适当改变以上温度参数。 [0062] 此外,如图5所示,新型车用冷却系统1000包括用于加热发动机水套600内的水的电子加热器500。图5显示了图1的新型车用冷却系统的加热模式。 [0063] 电子加热器500为热电阻材料。当车内配置的环境温度传感器检测到环境温度低于‑10°启动发动机时,电子加热器500将对发动机水套600内的水进行加热。同时,当水温传 感器210对发动机水套600内的水温进行监测,当水温达到92°时,电子加热器500停止工作。 由此,保证发动机在适宜工作温度内进行工作。 [0064] 其中,环境温度传感器可以是车内本身配置的温度传感器,也可以是专门设置的环境温度传感器。 [0065] 油温传感器230可以采用常见的油温传感器,例如PT100型温度传感器。 [0066] 油路控制阀340为二位四通阀,工作原理如图10、图11所示。 [0067] 如图10至图11所示,油路控制阀340包括第一接口341、第二接口342、第三接口343、第四接口344,第一接口341、第四接口344分别与油泵430连接,第二接口342、第三接口 343分别与油冷器130连接。 [0068] 其中,油温传感器230用于监测全功率取力器920的润滑油的温度,并将数据反馈至控制器700。油泵430用于促进润滑油的流动。 [0069] 在本实施例中,如图6所示,当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第四接口344连通时,全功率取力器920处于全功率取力器无冷却模式。 [0070] 在本实施例中,如图7所示,当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第二接口342、第三接口343和第四接口344连通时,全功率取力器920处于全功率取力器油冷 却模式。 [0071] 在本实施例中,如图8所示,当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第二接口342连通,控制第三接口343和第四接口344连通,控制第三三通电子水阀的第一端口 331和第三三通电子水阀的第三端口333打开,控制第二三通电子水阀的第二端口322和第 三三通电子水阀的第二端口332关闭,此时,电子水泵420工作。全功率取力器920处于全功 率取力器油冷器‑电子式散热器循环冷却模式。同时,控制器700可根据油温传感器230反馈 的全功率取力器920温度数据,调整电子式散热器120的风扇转速,从而满足对全功率取力 器920的温度控制。 [0072] 如图9所示,油冷器130连接在第三三通电子水阀的第三端口333与电子水泵420之间。 [0073] 当发动机总成910水温高于95°且全功率取力器920油温高于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第三端口313、第一三通电子水阀的第二端口312、第二三通电子水 阀的第一端口321、第二三通电子水阀的第二端口322、第三三通电子水阀的第三端口333以 及第三三通电子水阀的第二端口332打开,控制第一三通电子水阀的第一端口311、第二三 通电子水阀的第三端口323以及第三三通电子水阀的第一端口331关闭。同时,控制器700控 制油路控制阀340的第一接口341和第二接口342连通,控制第三接口343和第四接口344连 通。 [0074] 此时,电子水泵420工作,冷却液经发动机水套600、机械式散热器110、电子式散热器120、油冷器130,最后回到发动机水套600,从而实现整车循环冷却模式。同时,控制器700 可根据冷却液温度传感器220和油温传感器230反馈的温度数据,调整电子式散热器120的 风扇转速,从而满足对全车的温度控制。 [0075] 以上温度参数基于全功率取力器的最高温度为100°,当然,可以根据地域气候,车辆工况、取力器具体构造,适当改变以上温度参数。 [0076] 综上所述,如图12所示,本实施例的新型车用冷却系统至少具有如下工作模式。 [0077] 1、当环境温度低于‑10°时,启动发动机时,电子加热器500将对发动机水套600内的水进行加热。同时,当水温传感器210对发动机水套600内的水温进行监测,当水温达到 92°时,电子加热器500停止工作。从而保证发动机在适宜工作温度内进行工作。此时处于图 5所示的新型车用冷却系统的加热模式。 [0078] 2、当水温传感器210测量发动机水套600内的水温低于85°,油温传感器230测量全功率取力器920润滑油温度低于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第一端口311和 第一三通电子水阀的第二端口312打开,第二三通电子水阀的第一端口321关闭。此时,新型 车用冷却系统1000对发动机总成910的冷却处于上述的发动机第一循环冷却模式。 [0079] 3、当水温传感器210测量到发动机水套600内的水温高于85°,但低于95°,且油温传感器230测量全功率取力器920润滑油温度低于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀 的第二端口312、第一三通电子水阀的第三端口313、第二三通电子水阀的第一端口321以及 第二三通电子水阀的第三端口323打开,第一三通电子水阀的第一端口311、第二三通电子 水阀的第二端口322以及第三三通电子水阀的第二端口332关闭。此时,新型车用冷却系统 1000对发动机总成910的冷却处于上述的发动机第二循环冷却模式。 [0080] 4、当水温传感器210测量到发动机水套600内的水温高于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第二端口312、第一三通电子水阀的第三端口313、第二三通电子水阀的 第一端口321、第二三通电子水阀的第二端口322、第三三通电子水阀的第三端口333以及第 三三通电子水阀的第二端口332打开,第一三通电子水阀的第一端口311、第二三通电子水 阀的第三端口323以及第三三通电子水阀的第一端口331关闭。此时,电子水泵420工作。新 型车用冷却系统1000对发动机总成910的冷却处于上述的机械式散热器—电子式散热器— 油冷器循环冷却模式(发动机第三循环冷却模式)。同时,控制器700可根据冷却液温度传感 器220的数值监测,调整电子式散热器120的风扇转速,以满足对发动机总成910散热需求。 [0081] 5、当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第四接口344连通时,全功率取力器920处于上述的全功率取力器的无冷却模式。 [0082] 6、当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第二接口342、第三接口343和第四接口344连通时,全功率取力器920处于上述的全功率取力器油冷却模式。 [0083] 7、当控制器700控制油路控制阀340的第一接口341和第二接口342连通,控制第三接口343和第四接口344连通,控制第三三通电子水阀的第一端口331和第三三通电子水阀 的第三端口333打开,控制第二三通电子水阀的第二端口322和第三三通电子水阀的第二端 口332关闭,此时,电子水泵420工作。全功率取力器920处于全功率取力器油冷器‑电子式散 热器循环冷却模式。同时,控制器700可根据油温传感器230反馈的全功率取力器920温度数 据,调整电子式散热器120的风扇转速,从而满足对全功率取力器920的温度控制。 [0084] 8、当水温传感器210测量发动机水套600内的水温高于95°且油温传感器230测量全功率取力器920润滑油温度高于95°时,控制器700控制第一三通电子水阀的第三端口 313、第一三通电子水阀的第二端口312、第二三通电子水阀的第一端口321、第二三通电子 水阀的第二端口322、第三三通电子水阀的第三端口333以及第三三通电子水阀的第二端口 332打开,控制第一三通电子水阀的第一端口311、第二三通电子水阀的第三端口323以及第 三三通电子水阀的第一端口331关闭。同时,控制器700控制油路控制阀340的第一接口341 和第二接口342连通,控制第三接口343和第四接口344连通。此时,电子水泵420工作,冷却 液经发动机水套600、机械式散热器110、电子式散热器120、油冷器130,最后回到发动机水 套600,从而实现整车循环冷却模式。同时,控制器700可根据冷却液温度传感器220和油温 传感器230反馈的温度数据,调整电子式散热器120的风扇转速,从而满足对全车的温度控 制。 [0085] 本申请专利申请中用语“车辆”、“车”、“新型车”、“新型车用”是指陆地上用四个以上轮子转动的交通或运载工具,尤其是指特定用途的车辆,例如消防车、自卸载重车、清扫车、固井水泥车、压裂车、公路清障车、高空作业车、混凝土泵车、清雪车等。本申请专利申请 中用语“三通电子水阀”是指,三通阀有三个端口,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压和 溢流等功能。“全功率取力器”,指的就是可以得到发动机最大扭矩的取力器,一般在离合器 和变速箱之间的变速箱一轴上取力。 [0086] 本申请专利申请中用语“机械式散热器”是指由车辆发动机通过机械传动直接带动散热器风扇转动的散热器。 [0088] 本申请专利申请中用语“电子水泵”是指由车辆供电系统给电机提供电能,使电机转动,从而带动水泵工作的水泵。 [0089] 本申请专利申请中用语“全功率取力器”是指,可以得到发动机最大扭矩的取力器,一般在离合器和变速箱之间的变速箱一轴上取力。全功率取力器在使用的时候,车辆必 须是停止的,而非全功率取力器可以边行走边取力,所以全功率取力器一般主要用于水泥 泵车、高空消防车等需要大功率的专用车上。 [0090] 在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。 [0091] 在本申请的描述中,此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的实施方式的描述 中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。 |