汽车的转向液温度控制装置的制作方法

本申请涉及汽车车辆领域，特别涉及一种汽车的转向液温度控制装置。

背景技术：

众所周知，汽车的转向系统用来改变或保持汽车的行驶方向，对汽车的行驶安全至关重要。

目前，转向系统的助力系统有多种类型，如液压助力系统、电动助力系统或机械助力系统。其中，由于液压助力系统能够提供更大的助力，且通过调节液压阀能够操控精确助力能量、维修方便、成本低等优点，因此液压助力系统更广泛地应用于驱动大型汽车的转向系统。

但是，大型汽车在高温天气下长时间运行时，或者低速频繁转动方向盘时，会使液压助力系统的转向液温度快速升高。或者，在冬天的低温天气情况下，在启动前转向系统的转向液的温度会很低。也就是说，在极端天气条件下，转向液的温度会过高或过低。

当转向液的温度过高时，液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄漏可能性增加，甚至使转向系统无法正常工作。而当转向液温度过低时，会导致转向液的黏稠度增加，转向液低温流动性较差，阻力大，工作效率低。总之，转向液温度过高或过低都会严重影响液压转向系统的正常工作。

传统上，针对转向液温度高的问题，在转向液管路上增设散热器以降低转向液的温度。但是，在极热天气条件下，散热器不能完全将转向液降低至要求温度范围内，并且以往也没有提供在极冷天气条件下提升转向液温度的技术方案。因此，在极端温度环境下，如何防止液压助力转向系统的转向液的温度过高或过低，成为本领域需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请旨在提出一种汽车的转向液温度控制装置，该转向液温度控制装置能够在极端温度环境下防止转向液的温度过高或过低，从而确保液压助力转向系统的正常运作。

为达到上述目的，本申请提供了一种汽车的转向液温度控制装置，所述转向液温度控制装置包括转向液管路和串联在所述转向液管路中的转向液散热器，其中，所述转向液温度控制装置还包括：第一换热器，所述第一换热器包括串联在所述转向液管路中的第一通路和用于流通第一流体且与所述第一通路不相通的第二通路；第二换热器，所述第二换热器包括在所述第一换热器下游串联在所述转向液管路中的第三通路和用于流通第二流体且与所述第三通路不相通的第四通路，所述第二流体和第一流体具有不同的温度；温度传感器，所述温度传感器用于检测转向液的工作温度；和控制器，所述控制器与所述温度传感器电连接，接收来自于所述温度传感器的表示所述工作温度的电信号，并根据该电信号来控制所述第一换热器和/或第二换热器的运行。

优选地，所述转向液散热器位于所述第二换热器的下游。

优选地，所述第一流体的温度高于所述第二流体的温度，其中：所述第一流体的温度范围为80摄氏度至115摄氏度；和/或所述第二流体的温度范围为不高于-20摄氏度。

优选地，所述第一流体和第二流体来源于所述汽车所自带的流体源。

优选地，所述第一流体为温度较高的发动机冷却液；和/或所述第二流体为温度较低的空调制冷剂。

优选地，所述第一换热器的第二通路通过第一电磁三通阀并联于所述汽车的发动机冷却液管路，所述第一电磁三通阀电连接于所述控制器，以控制所述发动机冷却液管路中的发动机冷却液选择性地流经或不流经所述第一换热器的第一通路；和所述控制器与所述汽车的空调装置电连接，以控制所述空调装置的运行。

优选地，所述转向液散热器通过第二电磁三通阀并联有旁通管路，所述第二电磁三通阀电连接于所述控制器，以转向液流经所述转向液散热器或旁通管路。

优选地，所述第一换热器包括：具有第一空腔的第一壳体，所述第一壳体设置有与所述第一空腔相通的第一入口和第一出口，所述第一入口、所述第一空腔和第一出口形成所述第一通路；和第一换热管，所述第一换热管贯穿所述第一壳体并形成所述第二通路，所述第一换热管位于所述第一壳体的第一空腔内的部分为沿水平方向螺旋延伸的螺旋管形。

优选地，所述第二换热器包括：具有第二空腔的第二壳体，所述第二壳体设置有与所述第二空腔相通的第二入口和第二出口，所述第二入口、所述第二空腔和第二出口形成所述第三通路；和第二换热管，所述第二换热管贯穿所述第二壳体并形成所述第四通路，所述第二换热管位于所述第二壳体的第二空腔内的部分为沿竖直方向螺旋延伸的螺旋管形。

优选地，所述第二壳体设置有可拆卸的盖。

根据本申请的汽车的转向液温度控制装置，通过控制器与温度传感器电连接，根据温度传感器检测的转向液的工作温度，控制第一换热器和/或第二换热器的运行，从而能够通过第一换热器和第二换热器分别调节转向液的温度。当转向液的温度过高时，使该转向液降低温度；当转向液的温度过低时，使该转向液升高温度，从而使得液压助力转向系统在极端温度环境下也能够确保转向液的温度处于正常范围内，进而使液压助力转向系统的正常工作。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为根据本申请的汽车的转向液温度控制装置的原理示意图；

图2为根据本申请的汽车的转向液温度控制装置中第一换热器的结构示意图；

图3为根据本申请的汽车的转向液温度控制装置中第二换热器的结构示意图。

附图标记说明：

11 转向液管路； 12 转向液散热器；

21 第一换热器； 211 第一壳体；

212 第一入口； 213 第一出口；

214 第一换热管； 22 第二换热器；

221 第二壳体； 222 第二入口；

223 第二出口； 224 第二换热管；

225 盖； 23 温度传感器；

24 第一电磁三通阀； 25 第二电磁三通阀；

26 旁通管路； 30 发动机冷却液管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本申请中，“第一流体”和“第二流体”是为了区分流经第一换热器和第二换热器以与转向液进行热交换的流体。该“第一流体”和“第二流体”可以具有相同或不同的成分，可以具有相同或不同的温度。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1所示，本申请提供了一种汽车的转向液温度控制装置，该转向液温度控制装置包括转向液管路11和串联在转向液管路11中的转向液散热器12，转向液散热器12用于在正常工作情况中降低转向液的温度。转向液散热器12可以为传统上合适的散热器，如翅片散热器。当液压助力转向系统在正常工作时，都会产生部分热量，该部分热量可以利用转向液散热器12散发掉，从而避免转向液温度过高。然而，在极端温度环境下，尤其是在极端高温环境下，仅依靠转向液散热器12是不能满足散热要求的。

在本申请的技术方案中，为了使液压助力转向系统适用于极端温度条件下的工作，如图1所示，转向液温度控制装置还包括第一换热器21和第二换热器22。

第一换热器21包括串联在转向液管路11中的第一通路和用于流通第一流体且与第一通路不相通的第二通路。其中，第一通路用于流通转向液管路11中的转向液；而第二通路与第一通路不连通，用于流通第一流体，从而允许第一流体与转向液之间进行热交换。

类似地，第二换热器22包括在第一换热器21下游串联在转向液管路11中的第三通路和用于流通第二流体且与第三通路不相通的第四通路。其中，第三通路用于流通转向液管路11中的转向液；而第四通路与第三通路不连通，用于流通第二流体，从而允许第二流体与转向液之间进行热交换。此外，第二流体和第一流体具有不同的温度，从而可以利用第一流体和第二流体中的一者对转向液进行升温操作，利用第一流体和第二流体中的另一者对转向液进行降温操作，以确保转向液的温度处于合理范围之内。

例如，第一换热器可以用于提高转向液的温度，第二换热器可以用于降低转向液的温度。另外，在本申请的技术方案中，还附加设置第三换热器、第四换热器或更多换热器，从而更为精准地控制转向液的温度。另外，第一换热器和第二换热器均可以视为单个换热器(如图2和图3所示)，在其他的实施方式中也可以视为多个换热器的组合。

本申请提供的汽车的转向液温度控制装置还包括温度传感器23和控制器(未图示)。温度传感器23用于检测转向液的工作温度，控制器与该温度传感器23电连接，接收来自于温度传感器23的表示所述工作温度的电信号，并根据该电信号来控制第一换热器21和/或第二换热器22的运行。转向液的工作温度可以为转向液在转向机内的温度，也可以为在本申请的技术方案中转向液管路11内的转向液温度。换句话说，转向液的工作温度可以根据不同的工况而加以选择提取。

控制器可以为单片机、ECU等控制模块。控制器的作用为根据转向液的工作温度来控制换热器的运行。例如，当转向液的温度低于预定温度时，启动第一换热器21对换向液进行升温处理，而不启动第二换热器22和/或转向液散热器12。因此，温度过低的转向液经过第一换热器21的第一通路时，与第一通路不相通的第二通路中流经有第一流体(升温介质)进行热交换，从而使得转向液管路11中的转向液的温度升高到所需要的范围。

当转向液的温度高于预定温度时，不启动第一换热器21，而是启动第二换热器22和/或转向液散热器12，以对换向液进行降温处理。温度过高的转向液流经第二换热器22的第三通路时，与第三通路不相通的第四通路中流经有第二流体(降温介质)进行热交换，从而使得转向液管路11中的转向液的温度降低到所需要的范围内。

当转向液的温度处于所需要的预定范围内时，第一换热器21和第二换热器22可以均不启动，利用转向液散热器12进行正常的散热处理即可。

通过上述分析可知，本申请提供的汽车的转向液温度控制装置通过控制器、温度传感器23、第一换热器21、第二换热器22以及转向液散热器12的协作运行，能够对温度过高或过低的转向液进行降温或升温，以使转向液的温度保持在合理范围之间，使得液压转向系统在极端温度环境下也能够正常工作，有效提升汽车液压转向系统的零部件的使用寿命及性能，并能够自动化控制转向液的温度。

上述第一换热器21、第二换热器22和转向液散热器12的排列顺序并无特别要求，能够实现本申请的技术方案即可。但优选地，如图1所示，转向液散热器12位于第二换热器22的下游。

在上面已经举例说明，第一换热器21可以用于升温，第二换热器22可以用于降温，因此第一流体的温度高于第二流体的温度。更优选地，第一流体的温度高于转向液的正常工作温度范围，而第二流体的温度低于转向液的正常工作温度范围。优选地，第一流体的温度范围为80摄氏度至115摄氏度，以及第二流体的温度范围为不高于-20摄氏度。但本申请不限于此，也可以是第一换热器21用于降温，第二换热器22用于升温。

第一流体和第二流体可以是来源于汽车外部的热水、冷却剂等流体源，但优选地，本申请提供的第一流体和第二流体来源于汽车所自带的流体源，能够在汽车运行过程中实时对转向液温度进行控制。

具体地，第一流体可以是温度较高的发动机冷却液，从发动机系统流出的发动机冷却液的温度很高，温度过低的转向液通过吸收发动机冷却液的热量来实现升温，热交换后的发动机冷却液又循环回到发动机冷却液的循环系统中。

另外，第二流体可以是温度较低的空调制冷剂，从空调系统流出的空调制冷剂的温度很低，经过第二换热器22时可以吸收温度过高的转向液的热量，从而降低转向液的温度，热交换后的空调制冷剂又循环回到空调系统中。第二换热器22的运行可以通过控制汽车车辆的空调系统的运行来实现。

第一换热器21的运行可以通过各种带有阀的流路结构来实现控制。例如，第一换热器21的第二通路通过第一电磁三通阀24并联于汽车的发动机冷却液管路30，同时第一电磁三通阀24电连接于控制器，以控制发动机冷却液管路中的发动机冷却液选择性地流经或不流经第一换热器21的第一通路。

具体地，当控制器接收到转向液的温度过低的电信号时，控制第一电磁三通阀24，使发动机冷却液管路中的发动机冷却液流经第一换热器21的第一通路(图1中的流向B所示)，从而在第一换热器21内进行热交换；当控制器接收到转向液温度没有过低时，控制第一电磁三通阀24，使发动机冷却液管路中的发动机冷却液不流经第一换热器21的第一通路(图1中的流向A所示)。由此，能够通过控制器控制第一电磁三通阀24来决定发动机冷却液管路中的发动机冷却液流经或不流经第一换热器21的第一通路，从而控制第一换热器21的运行。

与此相似地，控制器与汽车的空调装置电连接，以控制空调装置的运行，具体地，当控制器接收到转向液的温度过高时，控制器控制空调装置启动，使得空调装置的空调制冷剂流经第二换热器22的第四通路(图1中流向F所示)，从而在第二换热器22内进行热交换，对转向液进行降温处理；控制器接收到转向液的温度没有过高时，控制器控制空调装置不启动，在第四通路内的空调制冷剂没有较低的温度，从而第二换热器22不会启动。无论空调制冷剂的温度如何，转向液都会按照流向E流经第二换热器的第三通路。

另外，优选地，转向液散热器12通过第二电磁三通阀25并联有旁通管路26，第二电磁三通阀25电连接于控制器。由此，当转向液管路11中的转向液的温度过低时，控制器控制第二电磁三通阀25，使转向液流经旁通管路26(图1中的流向D所示)，而不流经转向液散热器12，从而避免转向液散热器12对转向液进行降温作用。在流经转向液散热器12的情形下(图1中的流向C所示)，可以利用该散热器进行常规的散热处理。

换热器可以采用传统结构的热交换器，这里优选提供了图2和图3所示的换热器结构，但本申请不限于此。

如图2所示，第一换热器21包括具有第一空腔的第一壳体211和第一换热管214。第一壳体211设置有与第一空腔相通的第一入口212和第一出口213，第一入口212、第一空腔和第一出口213形成第一通路，转向液流经该第一通路。第一换热管214贯穿第一壳体211并形成第二通路，第一流体流经该第二通路。第一换热管214位于第一壳体211的第一空腔内的部分为沿水平方向螺旋延伸的螺旋管形。

如图3所示，第二换热器22包括具有第二空腔的第二壳体221和第二换热管224。第二壳体221设置有与第二空腔相通的第二入口222和第二出口223，第二入口222、第二空腔和第二出口223形成第三通路，转向液流经该第三通路。第二换热管224贯穿第二壳体221并形成第四通路，第二流体流经该第四通路。第二换热管224位于第二壳体221的第二空腔内的部分为沿竖直方向螺旋延伸的螺旋管形。

另外，如图3所示，第二壳体221上还可以设置有可拆卸的盖225。当需要补充转向液时，可以通过打开盖225，向第二换热器22的第三通路增加转向液。

以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。