專利名稱：燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)和散熱器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下公開(kāi)總體上涉及車輛冷卻系統(tǒng)，且更具體地涉及燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)和散熱器模塊的實(shí)施例。
背景技術(shù)：
大多數(shù)現(xiàn)代車輛配置有液體冷卻系統(tǒng)(在本文稱為“動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)”)，其連續(xù)地循環(huán)冷卻劑流體(例如，防凍劑)以消散由車輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的過(guò)量的熱量，并且提供了其它熱傳遞功能(例如，加熱其它發(fā)動(dòng)機(jī)流體；在起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)快速暖熱；暖熱被包括在車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的加熱器芯等等)。常規(guī)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)除了其它部件之外通常還包括散熱器芯，所述散熱器芯具有關(guān)于多個(gè)金屬管散布以形成大致矩形單元的多個(gè)冷卻翅片，所述散熱器芯安裝在車輛的格柵和發(fā)動(dòng)機(jī)艙之間。在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，由發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和氣缸蓋)所加熱的冷卻劑通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心泵被供應(yīng)到散熱器芯的入口。加熱的冷卻劑流動(dòng)通過(guò)散熱器管，并且對(duì)流地傳輸熱量到冷卻翅片，接著所述冷卻翅片通過(guò)暴露于經(jīng)由車輛格柵中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口接收的填充空氣流和/或通過(guò)由相鄰風(fēng)扇導(dǎo)向到散熱器芯上的強(qiáng)制空氣流從而被對(duì)流地冷卻。然后，由散熱器芯對(duì)流地加熱的空氣流被引到車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，以向其提供額外的冷卻。在流動(dòng)通過(guò)散熱器芯之后， 冷卻劑流體再次循環(huán)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體以重復(fù)冷卻循環(huán)。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中存在橡膠軟管和其它熱敏性部件，所以動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)傳統(tǒng)上被設(shè)計(jì)成限制散熱器的最大出口溫度，即，散熱器將其被暴露于的空氣流對(duì)流加熱到的最大溫度。散熱器芯在傳統(tǒng)上還被設(shè)計(jì)成使得單個(gè)散熱器芯能夠滿足寬泛范圍的排熱需求。 具體地，單個(gè)散熱器芯傳統(tǒng)上可設(shè)計(jì)成消散在日常使用狀況下(例如，適中的環(huán)境溫度、車輛的輕負(fù)荷、對(duì)車輛空調(diào)(A/C)系統(tǒng)的停用或微小需求等)產(chǎn)生的相對(duì)小的熱負(fù)荷，以及消散在極限使用狀況下(例如，高的環(huán)境溫度、車輛的重負(fù)荷、車輛正在進(jìn)行牽引、對(duì)車輛A/C 系統(tǒng)的大量需求等)產(chǎn)生的相對(duì)大的熱負(fù)荷。為了確保散熱器出口溫度不會(huì)在極限使用狀況下變得不令人期望地那么高，常規(guī)的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)成在車輛的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間通過(guò)車輛格柵吸入大量的空氣流。通過(guò)將散熱器芯暴露于這種大量的空氣流，大量的熱量被排走(即，從散熱器芯傳送至環(huán)境空氣流)而不會(huì)使得在緊接散熱器芯下游處的空氣溫度明顯升高。然而，通過(guò)車輛格柵吸入這樣大量的空氣流導(dǎo)致在車輛上施加了顯著的空氣動(dòng)力學(xué)阻力，并且導(dǎo)致了燃料經(jīng)濟(jì)性的相應(yīng)降低。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)空氣流量閥(例如，百葉窗類型的閥組件)，所述空氣流量閥在車輛操作在日常使用狀況時(shí)可關(guān)閉，以阻止空氣流通過(guò)車輛格柵，并且藉此減少車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力。然而，這種動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)在一些方面仍然是受限制的，并且通常不能在寬泛范圍的操作狀況上提供優(yōu)化的排熱-燃料消耗比。因此，一直以來(lái)都存在這樣的需求，即提供實(shí)現(xiàn)了相對(duì)較高的排熱-燃料消耗比的燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)和散熱器模塊的實(shí)施例。理想地，這種燃料高效的散熱器模塊的實(shí)施例可使得能夠快速暖熱車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，而不需要許多常規(guī)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)所采用的快速暖熱循環(huán)。從后述詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求書并結(jié)合附圖和該背景技術(shù)，本發(fā)明的其它期望特征和特性將變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于安置在車輛上的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)包括第一空氣流路徑；第二空氣流路徑；主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在第一空氣流路徑中；輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在第二空氣流路徑中；以及第一空氣流量閥，所述第一空氣流量閥定位在位于輔助散熱器芯上游的第二空氣流路徑中。第一空氣流量閥可在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間移動(dòng)，當(dāng)在所述關(guān)閉位置中時(shí)，所述第一空氣流量閥阻止空氣流到達(dá)輔助散熱器芯。還提供了用于安置在車輛中的散熱器模塊的實(shí)施例，所述散熱器模塊包括位于其中的靜態(tài)空氣流開(kāi)口和可變空氣流開(kāi)口。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱器模塊包括主散熱器芯和聯(lián)接到主散熱器芯的輔助散熱器芯。所述主散熱器芯配置成當(dāng)散熱器模塊安置在車輛中時(shí)接收來(lái)自靜態(tài)空氣流開(kāi)口的空氣流，而所述輔助散熱器芯配置成當(dāng)散熱器模塊安置在車輛中時(shí)接收來(lái)自第一可變空氣流開(kāi)口的空氣流。輔助散熱器芯的冷卻效率小于主散熱器芯的冷卻效率。本發(fā)明還包括以下方案
方案1. 一種用于安置在車輛上的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)包括
第一空氣流路徑； 第二空氣流路徑；
主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在所述第一空氣流路徑中； 輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在所述第二空氣流路徑中；和第一空氣流量閥，所述第一空氣流量閥在所述第二空氣流路徑中定位在所述輔助散熱器芯的上游，所述第一空氣流量閥能夠在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間移動(dòng)，當(dāng)在所述關(guān)閉位置中時(shí)所述第一空氣流量閥阻止空氣流到達(dá)所述輔助散熱器芯。方案2.根據(jù)方案1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述主散熱器芯的冷卻效率大于所述輔助散熱器芯的冷卻效率。方案3.根據(jù)方案2所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)艙，并且其中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)配置成將由所述主散熱器芯加熱的空氣流引導(dǎo)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙周圍。方案4.根據(jù)方案2所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述第一空氣流量閥通常設(shè)置在關(guān)閉位置中。方案5.根據(jù)方案4所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括 控制器，所述控制器可操作地聯(lián)接到所述第一空氣流量閥；和
至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器可操作地聯(lián)接到所述控制器并且配置成向所述控制器提供表示了置于所述車輛上的熱負(fù)荷的數(shù)據(jù)，所述控制器配置成在所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器指示所述熱負(fù)荷超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使所述第一空氣流量閥移動(dòng)到打開(kāi)位置中。方案6.根據(jù)方案5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器配置成監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度。方案7.根據(jù)方案5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述車輛還包括空調(diào)系統(tǒng)，并且其中，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器配置成監(jiān)測(cè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力。方案8.根據(jù)方案5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述主散熱器芯包括第一內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道，并且其中，所述輔助散熱器芯包括第二內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道，所述第二內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道流體聯(lián)接到所述第一內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道。方案9.根據(jù)方案8所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括冷卻劑關(guān)閉閥，所述冷卻劑關(guān)閉閥流體聯(lián)接在所述第一內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道和所述第二內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道之間，所述冷卻劑關(guān)閉閥通常設(shè)置在關(guān)閉位置。方案10.根據(jù)方案9所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述控制器配置成在所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器指示所述熱負(fù)荷超過(guò)所述預(yù)定閾值時(shí)使所述冷卻劑關(guān)閉閥移動(dòng)到打開(kāi)位置中。方案11.根據(jù)方案1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述主散熱器芯基本上設(shè)置在所述第二空氣流路徑之外，并且其中，所述輔助散熱器芯基本上設(shè)置在所述第一空氣流路徑之外。方案12.根據(jù)方案11所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇定位在所述第二空氣流路徑內(nèi)并且基本上在所述第一空氣流路徑之外。方案13.根據(jù)方案1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括空調(diào)冷凝器，所述空調(diào)冷凝器定位在所述第二空氣流路徑中靠近所述輔助散熱器芯。方案14.根據(jù)方案1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括
第三空氣流路徑；
空調(diào)冷凝器，所述空調(diào)冷凝器定位在所述第三空氣流路徑中；和第二空氣流量閥，所述第二空氣流量閥在所述第三空氣流路徑中定位在所述空調(diào)冷凝器上游并且能夠在多個(gè)位置之間移動(dòng)，以在所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的操作期間調(diào)節(jié)由所述空調(diào)冷凝器所接收的空氣流。方案15.根據(jù)方案1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)空氣流劃分結(jié)構(gòu)， 所述至少一個(gè)空氣流劃分結(jié)構(gòu)配置成至少部分地分隔所述第一空氣流路徑和所述第二空氣流路徑。方案16. —種動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，包括
第一空氣流路徑； 第二空氣流路徑；
主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在第一空氣流路徑中，并且基本上在所述第二空氣流路徑之外；和
輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在所述第二空氣流路徑中并且基本上在所述第一空氣流路徑之外，所述主散熱器芯的冷卻效率大于所述輔助散熱器芯的冷卻效率。方案17.根據(jù)方案16所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)可操作在燃料高效冷卻模式和至少一個(gè)增加冷卻能力模式中，并且其中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)還包括空氣流量閥，所述空氣流量閥在所述第二空氣流路徑中定位在所述輔助散熱器芯上游，所述空氣流量閥設(shè)置成i)處于關(guān)閉位置，以在所述燃料高效冷卻模式中基本上阻擋空氣流到達(dá)所述輔助散熱器芯；以及ii)處于打開(kāi)位置，以在所述增加冷卻能力模式中大致允許空氣流到達(dá)所述輔助散熱器芯。方案18.根據(jù)方案16所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)配置成被安置在具有發(fā)動(dòng)機(jī)艙的車輛上，并且其中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)配置成將由所述主散熱器芯加熱的空氣流引導(dǎo)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙周圍，并且將由所述輔助散熱器芯加熱的空氣流引導(dǎo)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。方案19. 一種用于安置在車輛中的散熱器模塊，所述車輛在其中包括靜態(tài)空氣流開(kāi)口和可變空氣流開(kāi)口，所述散熱器模塊包括
主散熱器芯，所述主散熱器芯配置成當(dāng)所述散熱器模塊安置在所述車輛中時(shí)接收來(lái)自所述靜態(tài)空氣流開(kāi)口的空氣流；和
輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯聯(lián)接到所述主散熱器芯，并且配置成當(dāng)所述散熱器模塊安置在所述車輛中時(shí)接收來(lái)自所述可變空氣流開(kāi)口的空氣流，所述輔助散熱器芯的冷卻效率小于所述主散熱器芯的冷卻效率。方案20.根據(jù)方案19所述的散熱器模塊，還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述主散熱器芯串聯(lián)地流體聯(lián)接并且與所述輔助散熱器芯并聯(lián)地流體聯(lián)接。


將在下文結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明的至少一個(gè)示例，在附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，并且
圖1、圖2和圖3是根據(jù)第一示例性實(shí)施例的、分別處于燃料高效冷卻模式、增加冷卻能力/空調(diào)關(guān)閉模式、以及增加冷卻能力/空調(diào)啟用模式中的車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的功能圖4和圖5分別是在其中具有靜態(tài)空氣流開(kāi)口和至少一個(gè)可變空氣流開(kāi)口的前罩結(jié)構(gòu)的第一和第二示例性實(shí)施方式的立體圖；以及
圖6和圖7是根據(jù)其它示例性實(shí)施例的、分別處于燃料高效冷卻模式和增加冷卻能力模式中的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的概括性剖視圖。
具體實(shí)施例方式下述詳細(xì)說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的，且不旨在限制本發(fā)明、或者本發(fā)明的應(yīng)用和使用。此外，也不旨在受到在前述背景技術(shù)或在下述詳細(xì)說(shuō)明中提出的任何理論的約束。圖1、圖2和圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的包括燃料高效的散熱器模塊12的車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的功能圖。如將在下文更詳細(xì)地描述的那樣，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10可操作在至少兩個(gè)模式中(i)適合于正常或“日?！笔褂玫娜剂细咝Ю鋮s模式；以及(i i)適合于在需要消散相對(duì)高的熱負(fù)荷的“極限使用”狀況下使用的增加冷卻能力模式。在許多實(shí)施例中，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10將可操作在燃料高效冷卻模式和若干增加冷卻能力模式中。具體地，在所描述的示例性實(shí)施例中，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10可操作在燃料高效冷卻模式(如圖1 所示)、增加冷卻能力/空調(diào)關(guān)閉模式(如圖2所示)、以及增加冷卻能力/空調(diào)啟動(dòng)模式(如圖3所示)。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的另外的實(shí)施例還可操作在其它冷卻模式中，每個(gè)冷卻模式均適用于各不相同的一組條件。
車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10安置在車輛上，所述車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10包括在其中具有至少一個(gè)靜態(tài)空氣流開(kāi)口和至少一個(gè)可變空氣流開(kāi)口的前罩結(jié)構(gòu)14。在如圖1-3所示的示例性實(shí)施例中，第一可變空氣流開(kāi)口 16、第二可變空氣流開(kāi)口 18以及靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20被配置成貫通前罩結(jié)構(gòu)14。靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20被配置成貫通前罩結(jié)構(gòu)14的下部部分， 可變空氣流開(kāi)口 16和18均形成為貫通前罩結(jié)構(gòu)14的上部部分。壁21分隔靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20和可變空氣流開(kāi)口 16、18。雖然在此采用該示例，但是在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的替代性實(shí)施例中，空氣流開(kāi)口可以不被分隔開(kāi)，并且空氣流開(kāi)口的相對(duì)定位可變化。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“靜態(tài)空氣流開(kāi)口，，是指這樣的開(kāi)口，所述開(kāi)口接收的從其中通過(guò)的空氣流不通過(guò)安置于車輛上的空氣流量閥以任何實(shí)質(zhì)性方式來(lái)主動(dòng)調(diào)節(jié)。然而， 要注意的是，通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口接收的填充(ram)空氣流的體積和速率可受動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10之外的因素影響，例如車輛的速度、加速度或減速度。比較而言，術(shù)語(yǔ)“可變空氣流開(kāi)口 ”是指這樣的開(kāi)口，所述開(kāi)口接收的從其中通過(guò)的空氣流在一定條件下由安置在車輛上的至少一個(gè)空氣流量閥來(lái)主動(dòng)調(diào)節(jié)。在大多數(shù)情形中，用于調(diào)節(jié)通過(guò)至少一個(gè)可變空氣流開(kāi)口接收的空氣流的空氣流量閥(或多個(gè)空氣流量閥)將安裝成鄰近于其對(duì)應(yīng)的可變空氣流開(kāi)口，例如，緊鄰在其后面；然而，決不排除能夠?qū)⒖諝饬髁块y定位在其對(duì)應(yīng)的可變空氣流開(kāi)口的更加上游或下游處的可能性。前罩結(jié)構(gòu)14可包括許多結(jié)構(gòu)元件，例如一個(gè)或多個(gè)散熱器格柵組件、前保險(xiǎn)杠構(gòu)件、和發(fā)動(dòng)機(jī)罩構(gòu)件等等。根據(jù)車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的第一示例性實(shí)施方式，圖4將前罩結(jié)構(gòu)14示出為包括定位在前保險(xiǎn)杠構(gòu)件M上方并且附連(例如，螺接)到前保險(xiǎn)杠構(gòu)件 24的散熱器格柵組件22。在該情形中，靜態(tài)空氣流開(kāi)口(例如，如圖1-3所示的靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20)可配置成貫通前保險(xiǎn)杠構(gòu)件M的上部中心部分，如圖4中的虛線框沈所示；并且一個(gè)或多個(gè)可變空氣流開(kāi)口(例如，如圖1-3所示的可變空氣流開(kāi)口 18和20)可配置成貫通格柵組件22，如圖4中所示的虛線框觀所示。根據(jù)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的第二示例性實(shí)施方式，圖5將前罩結(jié)構(gòu)14示出為包括整體形成為單個(gè)單元的散熱器格柵組件30和前保險(xiǎn)杠構(gòu)件32。在該情形中，靜態(tài)空氣流開(kāi)口被配置成貫通前保險(xiǎn)杠構(gòu)件32的下部中心部分，如圖5中的虛線框34所示；并且可變空氣流開(kāi)口或多個(gè)可變空氣流開(kāi)口可配置成貫通格柵組件30，如圖5中的虛線框36所示。靜態(tài)空氣流開(kāi)口優(yōu)選(但非必要地)定位在停滯點(diǎn)處或在停滯點(diǎn)附近(S卩，在車輛的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間空氣流在前罩結(jié)構(gòu)14上的速度為零的位置)，以最大化通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口接收的空氣流的能量并且最小化在車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力。例如，靜態(tài)空氣流開(kāi)口可形成在停滯點(diǎn)的正好上方或下方，且優(yōu)選地定位成比可變空氣流開(kāi)口或多個(gè)可變空氣流開(kāi)口更接近停滯點(diǎn)。參考如圖5所示的前罩結(jié)構(gòu)14的示例性實(shí)施方式，具體地，靜態(tài)空氣流開(kāi)口(虛線框36)正好在停滯點(diǎn)上方形成為貫通前保險(xiǎn)杠構(gòu)件32，所述停滯點(diǎn)在圖5中用圓形標(biāo)記38表示。燃料高效的散熱器模塊12包括主散熱器芯40、輔助散熱器芯42、空調(diào)(A/C)冷凝器44以及風(fēng)扇46。主散熱器芯40、輔助散熱器芯42和A/C冷凝器44分別定位成接收通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20、通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 18和通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 16的空氣流。例如， 沿著車輛的縱軸線看，散熱器模塊12可定位成在前罩結(jié)構(gòu)14的正好后面，使得主散熱器芯 40、輔助散熱器芯42和A/C冷凝器44分別與靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20、可變空氣流開(kāi)口 18和可變空氣流開(kāi)口 16大致對(duì)齊。在如圖1-3所示的示例性實(shí)施例中，主散熱器芯40、輔助散熱器芯42和A/C冷凝器44設(shè)置成豎直堆疊布置；然而，主散熱器芯40、輔助散熱器芯42和 A/C冷凝器44可在三維空間中以任何相對(duì)定位來(lái)布置，例如包括并排布置。此外，雖然優(yōu)選的是風(fēng)扇46定位成鄰近于輔助散熱器芯42 (例如，正好在其后面)，但并不總是需要這樣。 雖然主散熱器芯40、輔助散熱器芯42、A/C冷凝器44和風(fēng)扇46能夠便利地封裝為單個(gè)模塊，并且在本文中也主要作為被封裝成單個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行描述，但是它們?cè)趧?dòng)力系冷卻系統(tǒng) 10的替代性實(shí)施例中可以不封裝成單個(gè)模塊。如通過(guò)一系列虛線在圖1-3所示的那樣，第一空氣流路徑48延伸通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 16和A/C冷凝器44;第二空氣流路徑50延伸通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 18、輔助散熱器芯 42和風(fēng)扇46 ；以及，第三空氣流路徑延伸通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20和主散熱器芯40。在優(yōu)選實(shí)施例中，A/C冷凝器44設(shè)置在空氣流路徑48中且基本上在空氣流路徑50和52之外； 輔助散熱器芯42和風(fēng)扇46設(shè)置在空氣流路徑50中且基本上在空氣流路徑48和52之外； 主散熱器芯40設(shè)置在空氣流路徑52中且基本上在空氣流路徑48和50之外。雖然在此采用這種配置，但是在替代性實(shí)施例中，A/C冷凝器44、輔助散熱器芯42、風(fēng)扇46和主散熱器芯40可至少部分地共用一個(gè)或多個(gè)空氣流路徑。例如，在車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10包括單個(gè)可變空氣流開(kāi)口的實(shí)施例中，單個(gè)空氣流路徑可源自于可變空氣流開(kāi)口，并且延伸通過(guò)輔助散熱器芯42和A/C冷凝器44兩者。主散熱器芯40和輔助散熱器芯42可制造為單一的整體單元，或者替代性地可制造為分立結(jié)構(gòu)。在任一情形中，主散熱器芯40均被設(shè)計(jì)成比輔助散熱器芯42具有更高的冷卻效率。例如，相對(duì)于輔助散熱器芯42，主散熱器芯40可比輔助散熱器芯42具有更大的累計(jì)冷卻表面(或總的冷卻表面)，例如由于增加數(shù)量的冷卻翅片和/或增大的冷卻翅片尺寸的緣故。可變化以增加主散熱器芯40相對(duì)于輔助散熱器芯42的冷卻效率的其它因素的未窮舉列表還包括在總散熱器芯尺寸上的變化、在配置于散熱器芯內(nèi)的冷卻劑流通道特征(例如，尺寸、形狀和布置等等)中的變化、以及在制造散熱器芯的材料中的變化。由于其相對(duì)高的冷卻效率，主散熱器芯40相對(duì)于輔助散熱器芯42和上述常規(guī)散熱器芯能夠?qū)⒔o定的熱量排至減小體積量的空氣流。作為必然的結(jié)果，主散熱器芯40的出口溫度(即，芯40將空氣流對(duì)流加熱到的溫度)必然高于輔助散熱器芯42和常規(guī)散熱器的出口溫度。在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的操作期間，由主散熱器芯40所加熱的空氣流可因此達(dá)到不適于排到發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10配置成將由主散熱器芯40所排出的空氣流圍繞車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙引導(dǎo)；例如，如圖1-3所示，導(dǎo)管構(gòu)件56 可定位在主散熱器芯40的下游，以將由芯40所排出的熱空氣引導(dǎo)到車輛車身下方、車輛發(fā)動(dòng)機(jī)罩上方、或引導(dǎo)到車輛的側(cè)面。在其它實(shí)施例中，在車輛的操作期間(例如車輛制動(dòng)期間)，由芯40所排出的空氣流可以被引導(dǎo)到其它被加熱到甚至更高溫度的部件。繼續(xù)參考如圖1-3所述的示例性實(shí)施例，主散熱器芯40包括主冷卻劑入口 60、主冷卻劑出口 62和內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道58 (在圖1-3中以假想圖部分示出)。輔助散熱器芯 42類似地包括內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道64，其例如通過(guò)連接管件65流體聯(lián)接到主散熱器芯40 的冷卻劑流動(dòng)通道58。冷卻劑關(guān)閉閥66流體聯(lián)接在冷卻劑流動(dòng)通道58與冷卻劑流動(dòng)通道 64之間，并且使得在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的操作期間能夠調(diào)節(jié)冷卻劑流體從主散熱器芯40 到輔助散熱器芯42的流動(dòng)。更具體地，當(dāng)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10處于燃料高效冷卻模式(圖1)時(shí)，冷卻劑關(guān)閉閥66設(shè)置在關(guān)閉位置以防止冷卻劑從主散熱器芯40流至輔助散熱器芯42。 然而，當(dāng)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10轉(zhuǎn)變到增加冷卻能力模式(圖2和圖3)時(shí)，關(guān)閉閥66打開(kāi)，以允許在散熱器芯40和42之間的冷卻劑交換。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10從燃料高效冷卻模式(圖 1)轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾永鋮s能力模式(圖2和圖3)的方式在下文被詳細(xì)描述。車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10還包括控制器76、操作性聯(lián)接到控制器76的第一輸入的第一空氣流量閥68 ；以及操作性聯(lián)接到控制器76的第二輸入的第二空氣流量閥70?？諝饬髁块y68流體聯(lián)接在可變空氣流開(kāi)口 16和A/C冷凝器44之間；也就是說(shuō)，空氣流量閥 68定位在可變空氣流開(kāi)口 16的下游(例如，正好后面)以及A/C冷凝器44的上游(例如，正好前面)。類似地，空氣流量閥70流體聯(lián)接在可變空氣流開(kāi)口 18與輔助散熱器芯42之間； 也就是說(shuō)，空氣流量閥70定位在可變空氣流開(kāi)口 18的下游(例如，正好后面)以及輔助散熱器芯42的上游(例如，正好前面)。空氣流量閥68和70可分別采用適于調(diào)節(jié)由A/C冷凝器 44和輔助散熱器芯42所接收的空氣流的任意形式。在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1-3大致所述， 空氣流量閥68和70均采用百葉窗類型的閥組件的形式(也常見(jiàn)地稱為“板片式閥組件”，或當(dāng)總體地指百葉窗構(gòu)件時(shí)，被稱為“板片(lamellae)”)。如上所述，控制器76操作性聯(lián)接到空氣流量閥68和70，更具體地，操作性聯(lián)接到被包括在每個(gè)閥68和70中的閥致動(dòng)器(為了清楚起見(jiàn)，在圖1-3中未示出)。在車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的操作期間，控制器76指令空氣流量閥68在至少關(guān)閉位置(圖1和圖2)和打開(kāi)位置(圖3)之間移動(dòng)?？刂破?6類似地指令空氣流量閥70在至少關(guān)閉位置(圖1)和打開(kāi)位置(圖2和圖3)之間移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，控制器76還可指令空氣流量閥68和 70在多個(gè)中間位置中移動(dòng)，以便對(duì)分別流至A/C冷凝器44和輔助散熱器芯42的空氣流提供甚至更大的調(diào)節(jié)；然而，這并不是必需的?？刂破?6可包括任何合適數(shù)量的單獨(dú)微處理器、電源、存儲(chǔ)裝置、車輛控制單元、和本領(lǐng)域已知的適于指令空氣流量閥68和70以此方式在至少打開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)并且適于執(zhí)行將在下文描述的其它控制功能的其它標(biāo)準(zhǔn)部件，或者控制器76與任何合適數(shù)量的單獨(dú)微處理器、電源、存儲(chǔ)裝置、車輛控制單元、和本領(lǐng)域已知的適于指令空氣流量閥68和70以此方式在至少打開(kāi)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)并且適于執(zhí)行將在下文描述的其它控制功能的其它標(biāo)準(zhǔn)部件相關(guān)聯(lián)。此外，控制器76可包括設(shè)計(jì)成實(shí)施各種方法、處理任務(wù)、計(jì)算和下述控制功能的任何數(shù)量的軟件程序或命令，或者可以與所述軟件程序或命令協(xié)作。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制器76采用發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的形式。當(dāng)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10上的熱負(fù)荷增加到高于預(yù)定閾值時(shí)，控制器76配置成指令空氣流量閥68和70從每個(gè)閥正常處于的關(guān)閉位置移動(dòng)到打開(kāi)位置。為了允許控制器76監(jiān)測(cè)作用在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10上的熱負(fù)荷，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10還配備有一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力系傳感器80，其操作性地聯(lián)接到控制器76并且監(jiān)測(cè)指示了作用在冷卻系統(tǒng)10上的熱負(fù)荷的參數(shù)。動(dòng)力系傳感器80便利地包括對(duì)表示發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的至少一個(gè)傳感器， 且優(yōu)選地包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的溫度傳感器(例如，散熱器頂部容器溫度傳感器)。 動(dòng)力系傳感器80還可包括監(jiān)測(cè)車輛A/C系統(tǒng)的溫度和/或壓力的傳感器；例如，動(dòng)力系傳感器80可包括監(jiān)測(cè)車輛A/C系統(tǒng)的壓頭(head pressure)的壓頭傳感器，以確保在A/C系統(tǒng)中的壓力在壓縮期間不會(huì)達(dá)到可能損壞A/C壓縮機(jī)(未示出)的水平。可以包括在動(dòng)力系傳感器80內(nèi)的其它傳感器的非窮舉列表還包括環(huán)境溫度傳感器、車輛速度傳感器、渦輪增壓器溫度傳感器、和A/C啟用傳感器。
動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10通常操作在燃料高效冷卻模式，如圖1所示。在燃料高效冷卻模式中，空氣流通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20接收，并且流動(dòng)到主散熱器芯40上(在圖1中用箭頭82表示)。比較而言，分別通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 16和18并到達(dá)A/C冷凝器44和輔助散熱器芯42的空氣流則基本被空氣流量閥68和70阻擋，所述空氣流量閥68和70均設(shè)置在關(guān)閉位置。如通過(guò)箭頭84在圖1中進(jìn)一步示出的那樣，泵(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心泵)將冷卻劑流體循環(huán)通過(guò)主散熱器芯40。通過(guò)主冷卻劑入口 60接收的冷卻劑在被導(dǎo)向通過(guò)車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和氣缸蓋)之后被加熱。被加熱的冷卻劑流動(dòng)通過(guò)主散熱器芯40的內(nèi)部管道、傳導(dǎo)地將熱量傳輸?shù)奖话ㄔ谏崞餍?0中的冷卻翅片、并接著經(jīng)由主冷卻劑出口 62以經(jīng)冷卻的狀態(tài)排出主散熱器芯40。通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20接收的空氣流對(duì)流地冷卻芯40中被加熱的冷卻翅片，并接著通過(guò)導(dǎo)管構(gòu)件56被引導(dǎo)到車輛制動(dòng)器或環(huán)境中。在燃料高效冷卻模式中，冷卻劑關(guān)閉閥66優(yōu)選地設(shè)置在關(guān)閉位置；因此，在燃料高效冷卻模式中，冷卻劑被防止流動(dòng)通過(guò)輔助散熱器芯42。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的特征(特別是，靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20的流通截面和主散熱器芯 40的效率因素)優(yōu)選選擇成使得燃料高效冷卻模式(圖1)提供了足夠的冷卻能力，從而滿足當(dāng)車輛操作在上述類型的日常使用狀況下時(shí)(例如，當(dāng)環(huán)境溫度低或適中時(shí)，當(dāng)車輛僅處于輕負(fù)荷時(shí)，等等)所產(chǎn)生的冷卻需求。由于主散熱器芯40的高效率，所以在這種典型使用狀況下對(duì)流冷卻芯40且因此滿足排熱需求所需的空氣流體積量顯著地小于在極限使用狀況下通常需要的滿足排熱需求所需的空氣流體積量(例如，僅為其大約1/4)，如將在下文更充分地描述的那樣。在優(yōu)選實(shí)施例中，靜態(tài)空氣流開(kāi)口 20被設(shè)計(jì)成僅吸入在預(yù)定速度下滿足典型使用的冷卻需求所需的空氣流體積量。因此，相對(duì)于常規(guī)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10在操作在日常使用狀況時(shí)吸入顯著減少的空氣流體積量。結(jié)果是，可極大地減少作用在車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力，并且可增加車輛的總?cè)剂闲?。取決于配置有動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的車輛將要被使用的地區(qū)，預(yù)定速度可變化；在美國(guó)，預(yù)定速度優(yōu)選地被選擇為常見(jiàn)的高速公路速度，例如70英里每小時(shí)。當(dāng)燃料高效冷卻模式(圖1)不足以滿足當(dāng)前所需的散熱需求時(shí)，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng) 10轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾永鋮s能力模式。具體地，控制器76可從動(dòng)力系傳感器80接收表示需要額外冷卻的數(shù)據(jù)(例如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱，其通過(guò)冷卻劑溫度的增加來(lái)指示)，并接著將動(dòng)力系氣流系統(tǒng)10置于增加冷卻能力模式。如果車輛的A/C系統(tǒng)停用，那么控制器76將動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10置于如圖2所示的增加冷卻能力/空調(diào)關(guān)閉模式；以及，如果車輛的A/C系統(tǒng)啟用，那么控制器76將動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10置于如圖3所示的增加冷卻能力/空調(diào)啟用模式。為了從燃料高效冷卻模式(圖1)轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾永鋮s能力/空調(diào)關(guān)閉模式(圖2)，控制器76執(zhí)行下述操作。首先，控制器76指令冷卻劑關(guān)閉閥66移動(dòng)到打開(kāi)位置，以藉此允許冷卻劑在輔助散熱器芯42和主散熱器芯40之間交換。其次，控制器76指令空氣流量閥 70移動(dòng)到打開(kāi)位置中。如圖2中的箭頭86所示，空氣流量閥70的打開(kāi)允許空氣流動(dòng)通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 18并經(jīng)過(guò)輔助散熱器芯42，因此冷卻散熱器芯42和從其通過(guò)傳導(dǎo)的冷卻劑。以這種方式，輔助散熱器芯42被有效地啟用，并且提供了對(duì)循環(huán)的冷卻劑流體的額外對(duì)流冷卻，以滿足置于動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10上的額外排熱要求。在一些實(shí)施例中，當(dāng)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10首先進(jìn)入增加冷卻能力/空調(diào)關(guān)閉模式(圖2)時(shí)控制器76還可以給風(fēng)扇46
11賦能，以強(qiáng)制額外的空氣流經(jīng)過(guò)輔助散熱器芯42并且進(jìn)一步增加總冷卻能力。在其它實(shí)施例中，控制器76可以直到滿足附加條件(例如，當(dāng)動(dòng)力系傳感器80指示需要更多冷卻能力時(shí))才給風(fēng)扇46賦能；且在其它實(shí)施例中，風(fēng)扇46可被溫度致動(dòng)開(kāi)關(guān)獨(dú)立地控制。在被輔助散熱器芯42加熱之后，由芯42排出的空氣流于是可被弓I至發(fā)動(dòng)機(jī)艙，用于額外的對(duì)流冷卻。為了從如圖1所示的燃料高效冷卻模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿鐖D3所示的增加冷卻能力/空調(diào)啟用模式，控制器76執(zhí)行前面關(guān)于如圖2所示的增加冷卻能力/空調(diào)關(guān)閉模式所述的功能；即，控制器76指令冷卻劑關(guān)閉閥66移動(dòng)到打開(kāi)位置、指令空氣流量閥70移動(dòng)到打開(kāi)位置、以及可能給風(fēng)扇46賦能。此外，如圖3中的箭頭88所示，控制器76指令空氣流量閥68 移動(dòng)到打開(kāi)位置中，以允許空氣流通過(guò)可變空氣流開(kāi)口 16并到達(dá)A/C冷凝器44?，F(xiàn)在，制冷劑也循環(huán)通過(guò)A/C冷凝器44 (如圖3中的箭頭90所示)。因此，在如圖3所示的增加冷卻能力/空調(diào)啟用模式中，A/C冷凝器44被有效地啟用，并且冷卻現(xiàn)在從其中流動(dòng)通過(guò)的制冷劑，以便使得車輛的A/C系統(tǒng)能夠正確操作。與通過(guò)輔助散熱器芯42加熱的空氣流一樣，通過(guò)A/C冷凝器44加熱的空氣流(即，沿著空氣流路徑48流動(dòng)的空氣流)于是可被弓I導(dǎo)到車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，以進(jìn)一步向其提供冷卻。因此，提供了適于安置在車輛上的燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)和散熱器模塊的一般化示例性實(shí)施例。要注意，上述示例性動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)通常操作在燃料高效模式中，其中通過(guò)車輛的前部接收減少的基線體積量的空氣流，以降低作用在車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力，同時(shí)仍滿足正?；颉叭粘！笔褂玫睦鋮s需求特性。此外，在上述示例性實(shí)施例中，當(dāng)車輛的排熱需求如同由例如安置在車輛上的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力系傳感器指示的那樣增加時(shí)，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到至少一個(gè)增加冷卻能力模式以提供額外冷卻。作為進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)，上述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例還可以放棄不必要的快速暖熱循環(huán)，所述快速暖熱循環(huán)通常由常規(guī)動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)采用以在起動(dòng)時(shí)暖熱車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。再次參考圖1-3，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)， 與常規(guī)散熱器芯相比，循環(huán)通過(guò)主散熱器芯40的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑(以及可能其它流體)由于主散熱器芯40減少的熱質(zhì)量和增加的效率將相對(duì)快速地暖熱。結(jié)果是，配備有動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)10的車輛可實(shí)現(xiàn)有效發(fā)動(dòng)機(jī)暖熱的益處，包括改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率和降低的排放，而不需要由快速暖熱循環(huán)通常采用額外管道和其它部件。圖6和圖7是根據(jù)其它示例性實(shí)施例的、分別處于燃料高效冷卻模式和增加冷卻能力模式中的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100的概括性剖視圖。車輛動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100安置在車輛上，該車輛包括具有內(nèi)腔108和空氣進(jìn)氣口 101的前罩結(jié)構(gòu)102，所述空氣進(jìn)氣口 101分支成靜態(tài)空氣流開(kāi)口 104和可變空氣流開(kāi)口 106。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100包括A/C冷凝器110、 主散熱器芯112、輔助散熱器芯114和風(fēng)扇116。在該具體示例中，主散熱器芯112和輔助散熱器芯114整體地形成為單個(gè)單元，其設(shè)置在A/C冷凝器110的下游(例如，定位在正好后面)。如之前所述的情形，主散熱器芯112設(shè)計(jì)成比輔助散熱器芯114具有更高的冷卻效率。風(fēng)扇116在內(nèi)腔108中安裝在輔助散熱器芯114下游。因此，風(fēng)扇116與輔助散熱器芯114串聯(lián)地流體聯(lián)接，并且與主散熱器芯112并聯(lián)地流體聯(lián)接。一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁118和可能的其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例如，密封件)將內(nèi)腔108分隔為兩個(gè)空氣流路徑，即，第一空氣流路徑120和第二空氣流路徑122。如圖6和圖7中所示的那樣，A/C冷凝器110的上部部分和主散熱器芯112都定位在空氣流路徑120中，并且基本上在空氣流路徑122之外；而A/C冷凝器110的下部部分、輔助散熱器芯114和風(fēng)扇116都定位在空氣流路徑112中，并且基本上在空氣流路徑120之外。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100還包括空氣流量閥124，例如百葉窗類型的閥組件?？諝饬髁块yIM在第二空氣流路徑122中定位在A/C冷凝器110、輔助散熱器芯114和風(fēng)扇116的上游。閥1 可在關(guān)閉位置(圖6)和打開(kāi)位置(圖7)之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置中時(shí)閥IM阻礙空氣流到達(dá)A/C冷凝器110的下部部分、輔助散熱器芯114和風(fēng)扇116。如圖6和圖7中的箭頭1 所示，在燃料高效冷卻模式(圖6)和增加冷卻能力模式(圖7)兩者中，空氣流被允許沿著空氣流路徑120通過(guò)靜態(tài)空氣流開(kāi)口 104、通過(guò)A/C冷凝器110的上部部分、以及通過(guò)主散熱器芯112。動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100優(yōu)選地設(shè)計(jì)(例如，靜態(tài)空氣流開(kāi)口 104的流通截面和主散熱器芯112的冷卻效率)成滿足裝機(jī)車輛(host vehicle)的通常冷卻需求。顯然， 在給定了增加的主散熱器芯112效率的情況下，需要更少的空氣來(lái)消散由循環(huán)通過(guò)芯112 的冷卻劑流體所吸收的熱。結(jié)果是，靜態(tài)空氣流開(kāi)口 104的流通截面可通過(guò)設(shè)計(jì)減小、作用在車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力可減少，從而在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)操作在燃料高效模式(圖6)中時(shí)，車輛的總?cè)剂闲试黾?。然而，由于主散熱器?12的增加的效率，所以主散熱器芯112 可能將空氣流加熱至不適于排到發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度。因此，如圖6和圖7所示，通過(guò)主散熱器芯112加熱的空氣流可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)罩上的通風(fēng)口 1 排出。在其它實(shí)施例中，通過(guò)主散熱器芯112加熱的空氣流可以其它方式(例如，通過(guò)車輛下方的通風(fēng)口)被引導(dǎo)到環(huán)境中，或者可以被引至車輛制動(dòng)器中以向其提供額外的冷卻。當(dāng)需要額外的冷卻能力時(shí)，動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100轉(zhuǎn)變到如圖7所示的增加冷卻能力模式。具體地，控制器(未示出)指令空氣流量閥1 移動(dòng)到打開(kāi)位置(圖7)中，且空氣流因此被允許通過(guò)A/C冷凝器110的下部部分、通過(guò)輔助散熱器芯114以及通過(guò)風(fēng)扇116(如圖7中的箭頭130所示)。如果冷卻劑還未循環(huán)通過(guò)芯114，那么冷卻劑現(xiàn)在循環(huán)通過(guò)輔助散熱器芯114。因此，輔助散熱器芯114對(duì)循環(huán)的冷卻劑流體提供了額外的冷卻，以滿足置于動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100上的增加的排熱要求。在動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)100首先轉(zhuǎn)變到增加冷卻能力模式(圖7)中時(shí)，或者在隨后的時(shí)刻，還可以給風(fēng)扇116賦能，以增加空氣流經(jīng)過(guò)輔助散熱器芯114的流率，并因而增大對(duì)其的對(duì)流冷卻。于是，通過(guò)輔助散熱器芯114加熱的空氣流可以被引至發(fā)動(dòng)機(jī)艙，以如前所述那樣提供額外的對(duì)流冷卻。因此，已經(jīng)描述了包括至少一個(gè)空氣流量閥的燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的多個(gè)示例性實(shí)施例。雖然在上述示例中空氣流量閥(或多個(gè)閥)被描述為可在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間移動(dòng)，但要強(qiáng)調(diào)的是，空氣流量閥(或多個(gè)閥)也能夠在多個(gè)中間位置之間移動(dòng)，以調(diào)節(jié)由一個(gè)或多個(gè)輔助散熱器芯、A/C冷凝器或其它熱交換器接收的空氣流。此外，這種部件所暴露于的空氣流的體積量、藉此提供的散熱、以及施加到車輛上的空氣動(dòng)力學(xué)阻力還可通過(guò)控制空氣流量閥(或多個(gè)閥)保持在打開(kāi)位置中的持續(xù)時(shí)間來(lái)加以影響。雖然上述示例性動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)可操作在特定數(shù)量的冷卻模式(例如，兩個(gè)至三個(gè)冷卻模式)中并且包括一定數(shù)量的空氣流路徑(例如，兩個(gè)至三個(gè)空氣流路徑)，但是動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的另外實(shí)施例可操作在更多數(shù)量的冷卻模式中并且可包括任何合適數(shù)量的空氣流路徑。雖然在前述詳細(xì)說(shuō)明中已經(jīng)示出了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是存在大量的變型。還應(yīng)當(dāng)理解的是，一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例都僅是示例，且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或配置。更確切地說(shuō)，前述詳細(xì)說(shuō)明向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了用于實(shí)施本發(fā)明的示例性實(shí)施例的便捷路線圖。要理解的是，在不偏離在所附權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明范圍的前提下，可對(duì)示例性實(shí)施例中所描述的元件的功能和布置進(jìn)行各種變化。在前述詳細(xì)說(shuō)明中使用數(shù)字術(shù)語(yǔ)(例如，“第一”、“第二”、“第三”)來(lái)指示相同元件或裝置的介紹順序。這種術(shù)語(yǔ)也可用于隨后的權(quán)利要求書中，以反映相同元件或裝置的介紹順序。然而，因?yàn)閺脑敿?xì)說(shuō)明到權(quán)利要求書中相同元件或裝置的介紹順序可以變化，因此這種數(shù)字術(shù)語(yǔ)的使用也可變化。
權(quán)利要求
1.一種用于安置在車輛上的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)包括第一空氣流路徑；第二空氣流路徑；主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在所述第一空氣流路徑中；輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在所述第二空氣流路徑中；和第一空氣流量閥，所述第一空氣流量閥在所述第二空氣流路徑中定位在所述輔助散熱器芯的上游，所述第一空氣流量閥能夠在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間移動(dòng)，當(dāng)在所述關(guān)閉位置中時(shí)所述第一空氣流量閥阻止空氣流到達(dá)所述輔助散熱器芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述主散熱器芯的冷卻效率大于所述輔助散熱器芯的冷卻效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)艙，并且其中， 所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)配置成將由所述主散熱器芯加熱的空氣流引導(dǎo)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述第一空氣流量閥通常設(shè)置在關(guān)閉位置中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器可操作地聯(lián)接到所述第一空氣流量閥；和至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器可操作地聯(lián)接到所述控制器并且配置成向所述控制器提供表示了置于所述車輛上的熱負(fù)荷的數(shù)據(jù)，所述控制器配置成在所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器指示所述熱負(fù)荷超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使所述第一空氣流量閥移動(dòng)到打開(kāi)位置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器配置成監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述車輛還包括空調(diào)系統(tǒng)，并且其中，所述至少一個(gè)動(dòng)力系傳感器配置成監(jiān)測(cè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，其中，所述主散熱器芯包括第一內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道，并且其中，所述輔助散熱器芯包括第二內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道，所述第二內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道流體聯(lián)接到所述第一內(nèi)部冷卻劑流動(dòng)通道。
9.一種動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)，包括第一空氣流路徑；第二空氣流路徑；主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在第一空氣流路徑中，并且基本上在所述第二空氣流路徑之外；和輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在所述第二空氣流路徑中并且基本上在所述第一空氣流路徑之外，所述主散熱器芯的冷卻效率大于所述輔助散熱器芯的冷卻效率。
10.一種用于安置在車輛中的散熱器模塊，所述車輛在其中包括靜態(tài)空氣流開(kāi)口和可變空氣流開(kāi)口，所述散熱器模塊包括主散熱器芯，所述主散熱器芯配置成當(dāng)所述散熱器模塊安置在所述車輛中時(shí)接收來(lái)自所述靜態(tài)空氣流開(kāi)口的空氣流；和輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯聯(lián)接到所述主散熱器芯，并且配置成當(dāng)所述散熱器模塊安置在所述車輛中時(shí)接收來(lái)自所述可變空氣流開(kāi)口的空氣流，所述輔助散熱器芯的冷卻效率小于所述主散熱器芯的冷卻效率。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃料高效的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)和散熱器模塊。具體地，提供了用于安置在車輛上的動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例以及散熱器模塊的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)力系冷卻系統(tǒng)包括第一空氣流路徑；第二空氣流路徑；主散熱器芯，所述主散熱器芯定位在第一空氣流路徑中；輔助散熱器芯，所述輔助散熱器芯定位在第二空氣流路徑中；以及第一空氣流量閥，所述第一空氣流量閥在第二空氣流路徑中定位在輔助散熱器芯的上游。第一空氣流量閥可在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間移動(dòng)，當(dāng)在所述關(guān)閉位置中時(shí)所述第一空氣流量閥阻礙空氣流到達(dá)輔助散熱器芯。
文檔編號(hào)B60K11/04GK102312715SQ20111016375
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者J. 費(fèi)德勒 G., A. 戈?duì)柺?K., P. 查尼斯基 S., K. 洛克伍德 T. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司