專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是一種用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻裝置，該冷卻裝置包括能使用冷卻劑來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)組件的冷卻回路。本發(fā)明有利地應(yīng)用于電動(dòng)式機(jī)動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，反復(fù)的燃燒使得處于接觸的零件例如活塞、氣缸以及閥過(guò)熱，并且傳遞到該發(fā)動(dòng)機(jī)的所有機(jī)械零件上。因此有必要對(duì)它們進(jìn)行冷卻，否則會(huì)有損壞的危險(xiǎn)。 為了正確的運(yùn)行，內(nèi)燃機(jī)因此需要均勻并適當(dāng)?shù)臏囟取Ｔ陔娏ν七M(jìn)式車輛的情況下，還需要對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不同元件進(jìn)行冷卻。已知使用冷卻系統(tǒng)和散熱器，該冷卻系統(tǒng)包括用于使冷卻劑循環(huán)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)泵，該散熱器是用來(lái)冷卻這種液體的熱交換器。在駕駛者將車輛停止并且上鎖之后，當(dāng)車輛任務(wù)結(jié)束時(shí)，通常使冷卻裝置處于備用狀態(tài)，也就是說(shuō)處于下電狀態(tài)，從而不會(huì)不必要地消耗電池的電能。然而，在一些情況下，可能希望在車輛已經(jīng)停止后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組件進(jìn)行冷卻，這是常規(guī)的冷卻裝置所不能做到的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)這些缺陷。因此本發(fā)明的主題是一種用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻裝置，該冷卻裝置包括冷卻回路， 該冷卻回路能使用冷卻劑(冷卻液)來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)組件，該冷卻回路由控制系統(tǒng)控制，該冷卻裝置能上電(通電，增加功率，sous tension)或下電(斷電，降低功率，hors tension) 0根據(jù)本發(fā)明的裝置，該控制系統(tǒng)能當(dāng)車輛停止、尤其是當(dāng)車輛任務(wù)結(jié)束并且冷卻劑的溫度高于閾值溫度時(shí)使該裝置保持上電。從而，由于本發(fā)明，有可能在車輛處于任務(wù)結(jié)束的狀態(tài)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻不足時(shí)阻止冷卻裝置下電。表述“車輛處于任務(wù)結(jié)束的狀態(tài)”在本發(fā)明中應(yīng)理解為車輛停止以及車輛被上鎖。 然后車輛的計(jì)算機(jī)下電。該控制系統(tǒng)有利地能在電池的電壓低于設(shè)定點(diǎn)值時(shí)停止使該裝置保持上電，也就是能使該裝置下電，從而避免電池過(guò)度放電。該控制系統(tǒng)有利地能在從車輛停止、尤其是從車輛任務(wù)結(jié)束時(shí)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)預(yù)定的時(shí)間間隔時(shí)停止使該裝置保持上電，也就是能使其下電，從而即使冷卻劑的溫度非常高也不會(huì)繼續(xù)無(wú)限期地進(jìn)行冷卻。該預(yù)定的時(shí)間間隔可以是根據(jù)車輛外的溫度確定的。該機(jī)動(dòng)車輛可以是電動(dòng)車輛，該發(fā)動(dòng)機(jī)組件包括電子驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。該電動(dòng)車輛包括電池充電器組件，該冷卻回路有利地能對(duì)該充電器組件以及該發(fā)動(dòng)機(jī)組件進(jìn)行冷卻。
該裝置可以包括第一泵和第二泵，該第一泵能選擇性地向該發(fā)動(dòng)機(jī)組件供應(yīng)冷卻劑，該第二泵能選擇性地向該充電器組件供應(yīng)冷卻劑。為此，該裝置可以包括第一閥和第二閥，該第一閥能阻止該充電器組件中冷卻劑的流動(dòng)，該第二閥能阻止該發(fā)動(dòng)機(jī)組件中冷卻劑的流動(dòng)。該裝置還可以包括液壓限制件，該液壓限制件使之有可能在發(fā)動(dòng)機(jī)組件中保持冷卻劑的最小流量(流速，流率)。該控制系統(tǒng)有利地能根據(jù)冷卻劑的溫度以及設(shè)定點(diǎn)溫度來(lái)在閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)泵的流量進(jìn)行伺服控制。因此，以閉環(huán)模式對(duì)每個(gè)泵的流量進(jìn)行伺服控制使之有可能限制泵的磨損及其能量消耗。


通過(guò)閱讀參照附圖作為說(shuō)明性的而非限制性的實(shí)例給出的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，在附圖中-圖1以框圖的形式示出結(jié)合在電動(dòng)車輛中的、根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置，-圖2以框圖的形式示出用于該裝置的控制策略，以及-圖3是圖2的一個(gè)組塊的詳細(xì)視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，冷卻裝置1包括第一電動(dòng)泵2、第二電動(dòng)泵3、電池充電器4、發(fā)動(dòng)機(jī)組件5、散熱器6以及第一電磁閥7和優(yōu)選地第二電磁閥8。第一電動(dòng)泵2、第二電動(dòng)泵3、第一電磁閥7以及第二電磁閥8連接到控制裝置9上。第一電動(dòng)泵2旨在當(dāng)車輛行進(jìn)時(shí)使用，而第二電動(dòng)泵3旨在當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行再充電時(shí)使用。第一電動(dòng)泵2的流量和第二電動(dòng)泵3的流量可以利用控制信號(hào)來(lái)設(shè)置。充電器4用于當(dāng)車輛停止時(shí)從家用主電源對(duì)未示出的電力推進(jìn)(驅(qū)動(dòng))電池進(jìn)行再充電。第一電磁閥7用來(lái)當(dāng)車輛行進(jìn)時(shí)短接第二泵3與充電器4，而第二電磁閥8用來(lái)當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行再充電時(shí)-此時(shí)估計(jì)不必對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組件5進(jìn)行冷卻-短接發(fā)動(dòng)機(jī)組件5。第二電磁閥8可以連接到液壓限制件10上，這使之有可能產(chǎn)生壓頭損失并且因此即使當(dāng)?shù)诙姶砰y8處于通過(guò)模式時(shí)也能保持發(fā)動(dòng)機(jī)組件5中冷卻劑的流量。發(fā)動(dòng)機(jī)組件5包括發(fā)動(dòng)機(jī)11以及電子驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)12，該電子驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)尤其用于將來(lái)自電池的直流電壓轉(zhuǎn)化成交流電壓。散熱器6用于以與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置相似的方式對(duì)冷卻劑進(jìn)行冷卻。它裝備有未示出的電子扇。如同當(dāng)車輛停止時(shí)充電器4必須被冷卻一樣，當(dāng)車輛行進(jìn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)組件5必須被冷卻。冷卻策略由控制裝置9管理?？刂蒲b置9是計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)與冷卻回路的傳感器、 特別是冷卻劑溫度傳感器相連接。該計(jì)算機(jī)9還控制泵2、3、電磁閥7、8以及散熱器6的電子扇組。計(jì)算機(jī)9還通過(guò)例如CAN(控制器局域網(wǎng))總線類型的網(wǎng)絡(luò)而有利地與車輛的其他計(jì)算機(jī)相連，以便獲得對(duì)于冷卻策略必要的其他測(cè)量值。如圖2中示出的，用于冷卻回路的控制策略可以以三個(gè)模塊A、B、C的形式來(lái)實(shí)施。模塊A涉及冷卻劑的溫度調(diào)節(jié)。模塊B涉及電動(dòng)泵2、3的選擇。模塊C與阻止裝置1下電相關(guān)。模塊A負(fù)責(zé)根據(jù)車輛的狀態(tài)(行進(jìn)或在停止時(shí)對(duì)電池進(jìn)行再充電)產(chǎn)生冷卻劑流量控制(指令)。模塊A的輸入為-冷卻劑的溫度T這可以使用一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器獲得；-車輛外的溫度Text，以及-車輛的速度V。模塊B的輸入為-來(lái)自模塊A的流量控制D。。m，以及-車輛的狀態(tài)E這是源自汽車的中央計(jì)算機(jī)的信號(hào)，如果車輛處于電池再充電模式則該信號(hào)具有值1，如果車輛處于行進(jìn)模式則該信號(hào)具有值0。模塊B的輸出為-在行進(jìn)模式中使用的、用于第一泵的流量控制D。。ml。這是在0和100之間的信號(hào)，并且表達(dá)了可由該泵產(chǎn)生的最大流量的百分率，以及-在再充電模式中使用的、用于第二泵的流量控制D。。m2。這是在0和100之間的信號(hào)，并且表達(dá)了可由該泵產(chǎn)生的最大流量的百分率。簡(jiǎn)單地說(shuō)，可以這樣選擇如果車輛狀態(tài)信號(hào)具有值1，則僅使用第二泵；如果車輛狀態(tài)信號(hào)具有值0，則僅使用第一泵。模塊B的目的是根據(jù)冷卻劑的溫度在最小流量值Dmin與最大流量值Dmax之間自動(dòng)地改變流量控制。只要冷卻劑的溫度低于設(shè)定點(diǎn)溫度，流量控制就保持為最小值Dmin。一旦冷卻劑的溫度超過(guò)該設(shè)定點(diǎn)溫度，就通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)來(lái)獲得流量控制，相關(guān)的設(shè)定點(diǎn)是設(shè)定點(diǎn)溫度，相關(guān)的反饋回路是冷卻劑的測(cè)量溫度。模塊C的輸入為-車輛冷卻請(qǐng)求DMf這是源于車輛的中央計(jì)算機(jī)的邏輯信號(hào)，并且表面在行進(jìn)或電池再充電模式中是否有必要對(duì)車輛的電工構(gòu)件進(jìn)行冷卻。如果該信號(hào)具有值1，則有必要進(jìn)行冷卻；否則它具有值0;-冷卻劑的溫度T這可以用一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器來(lái)獲得，-車輛外的溫度Text，以及-電池電壓Ubat。模塊C產(chǎn)生的輸出結(jié)果是冷卻信號(hào)S&，如果冷卻裝置可被停止，也就是說(shuō)泵可被切斷和下電，則該信號(hào)具有值1 ；或者如果不允許下電，并且車輛的電工構(gòu)件必須繼續(xù)被冷卻，則該信號(hào)具有值0。模塊C的一個(gè)可能的實(shí)施方案在圖3中示出。在該實(shí)施方案中，目標(biāo)是防止冷卻系統(tǒng)在冷卻劑的溫度高于閾值時(shí)處于備用(待命)狀態(tài)，這通過(guò)兩個(gè)條件進(jìn)行。一方面，如果電池電壓低于閾值就不繼續(xù)進(jìn)行冷卻。事實(shí)上，如果電池電壓過(guò)低，就存在發(fā)生故障而使車輛停住的危險(xiǎn)。另一方面，如果冷卻溫度持續(xù)高于溫度閾值也不要繼續(xù)無(wú)限期地冷卻。因此車輛停止之后、尤其是在車輛的任務(wù)結(jié)束時(shí)的冷卻時(shí)間限制為一最大持續(xù)時(shí)間。該持續(xù)時(shí)間可以取決于車輛停止或任務(wù)結(jié)束時(shí)冷卻劑的溫度。該溫度越高，該最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間就越長(zhǎng)。
模塊C包括三個(gè)條件組塊C1、C2和C3、兩個(gè)邏輯門組塊C4和C5以及一個(gè)輸出組塊C6。當(dāng)來(lái)自組塊C4的信號(hào)為真(TRUE)時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)三個(gè)條件Cl至C3都滿足時(shí)，就獲得阻止使該裝置處于備用狀態(tài)的信號(hào)Sint。如果電池電壓Ubat高于閾值電壓Uthresh,例如對(duì)于14V電池為10. 7V，就滿足條件 Cl。如果冷卻劑的溫度T高于閾值溫度Tthresh,就滿足條件C2。該閾值溫度Tthresh可以是根據(jù)隨著車輛外的溫度Trat變化而變的閾值溫度值的圖譜C21預(yù)先確定的。實(shí)際上，外部溫度Trart越低，就越有可能授權(quán)在高溫下處于備用狀態(tài)，因?yàn)檐囕v的構(gòu)件會(huì)更快地冷卻。如果時(shí)間延遲正在運(yùn)行，在停止冷卻請(qǐng)求之后觸發(fā)，當(dāng)具有值0并且之前的值為1時(shí)，就滿足條件C3。這個(gè)時(shí)間延遲可以是根據(jù)隨著車輛外的溫度Text變化而變的時(shí)間延遲值的圖譜產(chǎn)生。冷卻劑的溫度越高，時(shí)間延遲就越長(zhǎng)。一旦檢測(cè)到備用狀態(tài)的條件，當(dāng)該信號(hào)變?yōu)?時(shí)，時(shí)間延遲就被發(fā)送到遞減計(jì)數(shù)組塊。輸出組塊C6是從邏輯門組塊C5獲得的，該邏輯門組塊是邏輯或(0 門。由此一旦請(qǐng)求了車輛的冷卻(在行進(jìn)模式或再充電模式中)，或者備用狀態(tài)阻止信號(hào)為真，就起動(dòng)冷卻。雖然上述裝置包括兩個(gè)泵，但本發(fā)明也可涉及包括一個(gè)或多于兩個(gè)泵的裝置。本發(fā)明還可以應(yīng)用于裝備有電動(dòng)水泵的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻裝置(1)，該冷卻裝置包括冷卻回路，該冷卻回路能使用冷卻劑來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)，該冷卻回路由控制系統(tǒng)(9)控制，該冷卻裝置(1)能上電或下電，其特征在于，該控制系統(tǒng)(9)能在車輛處于任務(wù)結(jié)束的狀態(tài)并且冷卻劑的溫度高于閾值溫度時(shí)使該裝置(1)保持上電。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，如果電池的電壓低于設(shè)定點(diǎn)值，該控制系統(tǒng)(9)能停止使該裝置(1)保持上電。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置(1)，其特征在于，如果從車輛的任務(wù)結(jié)束時(shí)開(kāi)始所經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)預(yù)定的時(shí)間間隔，該控制系統(tǒng)(9)能停止使該裝置(1)保持上電。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置(1)，其特征在于，該預(yù)定的時(shí)間間隔是根據(jù)車輛外的溫度確定的。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置(1)，其特征在于，該機(jī)動(dòng)車輛是電動(dòng)車輛，該發(fā)動(dòng)機(jī)組件( 包括電子驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)(12)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置(1)，其特征在于，該電動(dòng)車輛包括電池的充電器組件G)， 該冷卻回路能冷卻該充電器組件(4)和該發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)。
7.如利要求6所述的裝置(1)，其特征在于，該裝置包括第一泵(2)和第二泵(3)，該第一泵能選擇性地向發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)供應(yīng)冷卻劑，該第二泵能選擇性地向充電器組件⑷供應(yīng)冷卻劑。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置(1)，其特征在于，該裝置包括第一閥(7)和第二閥(8)，該第一閥能阻止該充電器組件中的冷卻劑流動(dòng)，該第二閥能阻止該發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)中的冷卻劑流動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置(1)，其特征在于，該裝置包括液壓限制件(10)，該液壓限制件使得能在發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)中保持冷卻劑的最小流量。
10.如權(quán)利要求7至9之一所述的裝置，其特征在于，該控制系統(tǒng)(9)能夠根據(jù)冷卻劑的溫度以及設(shè)定點(diǎn)溫度來(lái)在閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)泵0，3)的流量進(jìn)行伺服控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻裝置(1)，該冷卻裝置包括冷卻回路，該冷卻回路能使用冷卻劑來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)組件(5)，該冷卻回路由一控制系統(tǒng)(9)控制，由此該冷卻裝置(1)能上電或下電。本發(fā)明的特征在于，當(dāng)車輛停止和上鎖，并且冷卻劑的溫度高于閾值溫度時(shí)，該控制系統(tǒng)能保持該裝置(1)上電。
文檔編號(hào)B60K11/02GK102449282SQ201080023777
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者C·歐博爾蒂, M·馬爾西利婭, S·克萊古特 申請(qǐng)人:雷諾股份公司