混合动力汽车的冷却系统和混合动力汽车的制作方法

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种混合动力汽车的冷却系统和混合动力汽车。

背景技术：

相关技术中，混合动力汽车的冷却系统中发动机单独使用一个循环流路以对发动机进行冷却，中冷器和电机共用一个循环流路以分别对中冷器和电机进行冷却，而且冷却系统可以根据混合动力汽车的运行状态调整流经中冷器和电机的冷却液的流量。当混合动力汽车处于混合动力模式时，冷却系统存在将冷却液全部用于冷却电机而无法冷却中冷器的隐患，导致混合动力汽车的输出功率降低，而且该冷却系统的暖机较慢，流经发动机的冷却液无法将热量快速传递至发动机，从而暖机效果不佳。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种混合动力汽车的冷却系统，所述冷却系统冷却效果好、暖机效率高，同时结构简单、易于布置。

本发明还提出一种具有上述冷却系统的混合动力汽车。

根据本发明第一方面实施例的混合动力汽车的冷却系统，包括：换向组件，所述换向组件包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口中的其中一个切换导通；发动机，所述发动机的第一端与所述第二端口相连；电机，所述电机的第一端与所述第一端口相连；第一控制阀，所述第一控制阀包括第一阀口和第二阀口，所述第一阀口与所述电机的第二端相连，所述第二阀口与所述发动机的第二端相连；第二控制阀，所述第二控制阀包括第三阀口和第四阀口，所述第三阀口与所述发动机的第一端相连；第一散热器，所述第一散热器的第一端与所述第三端口、所述第四端口分别相连，所述第一散热器的第二端与所述电机的第二端相连；第二散热器，所述第二散热器的第一端与所述第四阀口相连，所述第二散热器的第二端与所述发动机的第二端、所述第二阀口分别相连；电子控制器，所述电子控制器与所述电机相连以控制所述电机的启闭。

根据本发明实施例的混合动力汽车的冷却系统，可以根据混合动力汽车的不同模式调整至对相应的部件进行冷却，冷却效果好、暖机效率高，提高了发动机的经济性和耐久性能，保证了混合动力汽车正常运行，同时结构简单、易于布置、成本低、便于实现。

根据本发明的一些实施例，所述冷却系统进一步包括：第一泵体，所述第一泵体设在所述第二阀口与所述发动机的第二端之间且与所述发动机相连，从而可以提升冷却效率。

根据本发明的一些实施例，所述第一泵体为机械泵，机械泵成本低、耐用，具有良好的经济性。

根据本发明的一些实施例，所述冷却系统进一步包括：第二泵体，所述第二泵体设在所述第一端口与所述第一阀口之间且与所述电机相连，从而可以提升冷却效率、提升暖机效率。

根据本发明的一些实施例，所述第二泵体为电动泵，使得冷却系统结构紧凑。

根据本发明的一些实施例，所述冷却系统进一步包括：中冷器，所述中冷器的第一端与所述第四端口相连，所述中冷器的第二端与所述第一散热器的第一端相连；或者所述中冷器的第一端所述电机的第二端相连，所述中冷器的第二端与所述第一阀口、所述第一散热器的第二端分别相连。由此，在保证发动机的进气量的前提下，降低进气温度，降低发动机的温度。

根据本发明的一些实施例，所述发动机上设有彼此相连的测温装置和控制装置，所述测温装置适于检测冷却液冷却发动机后的冷却液温度，所述控制装置用于根据所述测温装置的检测结果控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的开闭，当所述检测结果低于设定值时，所述控制装置控制所述第一控制阀导通、所述第二控制阀隔断；当所述检测结果等于或大于设定值时，所述控制装置控制所述第一控制阀隔断、所述第二控制阀导通。由此，混合动力汽车可以由冷机混合动力模式自动切换至热机混合模式，智能化程度较高。

根据本发明的一些实施例，当所述混合动力汽车处于纯电动模式时，所述第一端口与所述第三端口导通、且所述第一控制阀和所述第二控制阀均隔断；当所述混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，所述第一端口与所述第二端口导通、且所述第一控制阀导通、所述第二控制阀隔断；当所述混合动力汽车处于热机混合动力模式时，所述第一端口与所述第四端口导通、且所述第一控制阀隔断、所述第二控制阀导通。

根据本发明第二方面实施例的混合动力汽车，包括根据本发明上述第一方面实施例的混合动力汽车的冷却系统。

根据本发明实施例的混合动力汽车，通过采用上述的冷却系统，可以根据混合动力汽车的不同模式调整至对相应的部件进行冷却，冷却效果好、暖机效率高，保证了混合动力汽车正常运行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的混合动力汽车的冷却系统的结构示意图；

图2是图1中所示的冷却系统的工作示意图，其中混合动力汽车处于纯电动模式，虚线表示连接管路处于隔断状态，实线表示连接管路处于导通状态；

图3是图1中所示的冷却系统的另一个工作示意图，其中混合动力汽车处于冷机混合动力模式，虚线表示连接管路处于隔断状态，实线表示连接管路处于导通状态；

图4是图1中所示的冷却系统的再一个工作示意图，其中混合动力汽车处于热机混合动力模式，虚线表示连接管路处于隔断状态，实线表示连接管路处于导通状态。

附图标记：

冷却系统100、

换向组件1、第一端口11、第二端口12、第三端口13、第四端口14、

发动机2、发动机的第一端21、发动机的第二端22、

电机3、电机的第一端31、电机的第二端32、

第一控制阀4、第一阀口41、第二阀口42、

第二控制阀5、第三阀口51、第四阀口52、

第一散热器6、第一散热器的第一端61、第一散热器的第二端62、

第二散热器7、第二散热器的第一端71、第二散热器的第二端72、

电子控制器8、

第一泵体91、第二泵体92、

中冷器10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的混合动力汽车的冷却系统100。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的混合动力汽车的冷却系统100，包括换向组件1、发动机2、电机3、第一控制阀4、第二控制阀5、第一散热器6、第二散热器7和电子控制器8。

换向组件1包括第一端口11、第二端口12、第三端口13和第四端口14，第一端口11与第二端口12、第三端口13、第四端口14中的其中一个切换导通，第一端口11与第二端口12、第三端口13、第四端口14中的另外两个均隔断(即不导通)。发动机的第一端21与第二端口12相连，电机的第一端31与第一端口11相连。第一控制阀4包括第一阀口41和第二阀口42，第一阀口41与电机的第二端32相连，第二阀口42与发动机的第二端22相连，第二控制阀5包括第三阀口51和第四阀口52，第三阀口51与发动机的第一端21相连。第一散热器的第一端61与第三端口13、第四端口14分别相连，第一散热器的第二端62与电机的第二端32相连，第二散热器的第一端71与第四阀口52相连，第二散热器的第二端72与发动机的第二端22、第二阀口42分别相连，电子控制器8与电机3可以串联设置以控制电机3的启闭。

例如，如图1-图4所示，冷却系统100中各部件之间均通过连接管路相连，使得冷却液在冷却系统100内可以循环流动。第一控制阀4具有导通状态和隔断状态，当第一控制阀4处于导通状态时，第一阀口41与第二阀口42导通；当第一控制阀4处于隔断状态时，第一阀口41与第二阀口42隔断。同样，第二控制阀5具有导通状态和隔断状态，当第二控制阀5处于导通状态时，第三阀口51与第四阀口52导通；当第二控制阀5处于隔断状态时，第三阀口51与第四阀口52隔断。

具体而言，电子控制器8可以串联设置在电机的第二端32与第一散热器的第二端62之间，此时电子控制器8位于电机的第二端32与第一阀口41之间。当混合动力汽车处于纯电动模式时(如图2所示)，电机3运行、发动机2不运行，将第一端口11切换至与第三端口13导通、第一端口11与第二端口12、第四端口14均隔断，且第一控制阀4和第二控制阀5均处于隔断状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，从而冷却液可以自第三端口13沿连接管路流至第一散热器的第一端61，并在第一散热器6内进行散热后流至第一散热器的第二端62，然后冷却液依次流经电子控制器8、电机3以分别对电子控制器8和电机3进行冷却降温，最终冷却液流至第一端口11以进行下一循环。

当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时(如图3所示)，也就是说，混合动力汽车处于混合动力模式、且发动机2冷启动，电机3运行、发动机2运行、且发动机2的工作温度较低，将第一端口11切换至与第二端口12导通、第一端口11与第三端口13、第四端口14均隔断，且第一控制阀4处于导通状态、第二控制阀5处于隔断状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，从而冷却液可以自第一端口11沿连接管路依次流经电机3、电子控制器8以分别对电机3和电子控制器8进行冷却降温，此时冷却液吸收了电机3和电子控制器8的热量使得冷却液温度升高，而后温度较高的冷却液通过第一控制阀4沿连接管路流至发动机2以对发动机2进行暖机，使发动机2的工作温度升高，保证发动机2良好的工作性能，最终冷却液流至第二端口12以进行下一循环。

当混合动力汽车处于热机混合动力模式时(如图4所示)，也就是说，混合动力汽车处于混合动力模式、且发动机2热启动，电机3运行、发动机2运行、且发动机2的工作温度较高，将第一端口11切换至与第四端口14导通、第一端口11与第二端口12、第三端口13均隔断，且第一控制阀4处于隔断状态、第二控制阀5处于导通状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，且冷却液在冷却系统100内分别沿两个循环流路循环流动，两个循环流路分别为第一循环流路和第二循环流路。在第一循环流路中，冷却液可以顺时针流动，从而冷却液沿连接管路依次流经电子控制器8、电机3以分别对电子控制器8和电机3进行冷却降温，此时冷却液吸收了电机3和电子控制器8的热量使得冷却液温度升高，而后温度较高的冷却液通过第一控制阀4沿连接管路流至第一散热器的第一端61，并在第一散热器6内进行散热后流至第一散热器的第二端62，最终冷却液流向电子控制器8以进行下一循环；在第二循环流路中，冷却液也可以顺时针流动，从而冷却液沿连接管路流经发动机2以对发动机2进行冷却降温，而后冷却液通过第二控制阀5沿连接管路流至第二散热器的第一端71，并在第二散热器7内进行散热后回流至发动机2内以进行下一循环。

其中，可以利用空气冷却第一散热器6和/或第二散热器7内的冷却液，而冷却液可选为水，但不限于此，而且冷却液在冷却系统100内还可以逆时针流动。可以理解的是，电子控制器8还可以串联设置在电机的第一端31与第一端口11之间。

根据本发明实施例的混合动力汽车的冷却系统100，可以根据混合动力汽车的不同模式调整至对相应的部件进行冷却，冷却效果好、暖机效率高，提高了发动机2的经济性和耐久性能，保证了混合动力汽车正常运行，同时结构简单、易于布置、成本低、便于实现。

在本发明的进一步实施例中，冷却系统100进一步包括第一泵体91，第一泵体91设在第二阀口42与发动机的第二端22之间且与发动机2相连，同时第一泵体91可以位于第二散热器的第二端72与发动机的第二端22之间。例如，如图1-图4所示，第一泵体91可以驱动流经发动机2的冷却液的流动，从而当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，冷却液可以快速流经发动机2以对发动机2进行暖机，缩短暖机时间、提升暖机效率；当混合动力汽车处于热机混合模式时，冷却液可以快速流经发动机2以对发动机2进行冷却降温，提升冷却效率。由此，通过设置第一泵体91以驱动冷却液快速流经发动机2，保证发动机2的正常运行。

其中，第一泵体91可选为机械泵，机械泵成本低、耐用，具有良好的经济性，同时机械泵可以通过发动机2的转动以驱动机械泵运转。

进一步地，冷却系统100包括第二泵体92，第二泵体92设在第一端口11与第一阀口41之间且与电机3相连。例如，在图1-图4的示例中，电子控制器8、第二泵体92和电机3串联设在第一端口11与第一阀口41之间，同时电子控制器8、第二泵体92和电机3均位于第一端口11与第一散热器的第二端62之间，具体地，第二泵体92可以位于电子控制器8和电机的第二端32之间。

第二泵体92可以驱动流经电机3的冷却液的流动，从而当混合动力汽车处于纯电动模式或热机混合动力模式时，冷却液可以快速流经电机3以对电机3进行冷却降温，提升冷却效率；当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，流经电机3和电子控制器8的冷却液可以快速流经发动机2以对发动机2进行暖机，提升暖机效率。其中，第二泵体92可选为电动泵，电动泵具有结构紧凑的优点，以更好地节省冷却系统100的占用空间。

在本发明的一些可选实施例中，冷却系统100进一步包括中冷器10，中冷器10的第一端与第四端口14相连，中冷器10的第二端与第一散热器的第一端61相连。例如，如图1-图4所示，发动机2上设有涡轮增压器以对流入发动机2内燃烧的气体例如空气进行压缩，压缩后的高温高压气体经中冷器10冷却后再流入发动机2内燃烧，以在保证发动机2的进气量的前提下，降低进气温度，降低发动机2的温度，保证发动机2的正常运行。

当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，中冷器10可以不运行，此时冷却液可以不流经中冷器10以对中冷器10进行冷却降温；当混合动力汽车处于热机混合动力模式时，中冷器10运行，且中冷器10位于第一循环流路内与电子控制器8、电机3一起冷却，由于电子控制器8和电机3的发热量较低，使得第一循环流路内的冷却液的温度较低，从而可以对中冷器10进行良好的冷却降温。

可以理解的是，混合动力汽车可以不设置纯燃油模式，即混合动力汽车中发动机2不会单独运行而电机3不运行；混合动力汽车也可以设置纯燃油模式，即混合动力汽车中发动机2单独运行而电机3不运行。此外，中冷器10和涡轮增压器的具体结构和工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

在本发明的另一些可选实施例中，中冷器10的第一端电机的第二端32相连，中冷器10的第二端与第一阀口41、第一散热器的第二端62分别相连。此时，中冷器10同样与电子控制器8、电机3位于同一循环流路内，从而可以对中冷器10进行良好的冷却降温。当然，中冷器10还可以串联设置在电子控制器8和电机3之间，但不限于此。

进一步地，发动机2上设有彼此相连的测温装置(图未示出)和控制装置(图未示出)，测温装置适于检测冷却液冷却发动机2后的冷却液温度，控制装置可以根据测温装置检测的冷却液温度来控制第一控制阀4和第二控制阀5的开闭。具体而言，当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，此时测温装置检测的冷却液温度较低、且低于设定值时，控制装置控制第一控制阀4处于导通状态、第二控制阀5处于隔断状态，从而冷却液分别对电机3和电子控制器8进行冷却降温、对发动机2进行暖机；当发动机2运行一段时间后，发动机2的工作温度逐渐升高，当测温装置检测的冷却液温度达到设定值时，控制装置控制第一控制阀4切换至隔断状态、控制第二控制阀5切换至导通状态，使得混合动力汽车自动切换至热机混合动力模式，此时冷却液流经发动机2以对发动机2进行冷却降温。

可以理解的是，设定值可以根据发动机2的最佳工作温度等参数来设定。

根据本发明第二方面实施例的混合动力汽车，包括根据本发明上述第一方面实施例的混合动力汽车的冷却系统100。

根据本发明实施例的混合动力汽车，通过采用上述的冷却系统100，可以根据混合动力汽车的不同模式调整至对相应的部件进行冷却，冷却效果好、暖机效率高，保证了混合动力汽车正常运行。

根据本发明实施例的混合动力汽车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考图1-图4以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的混合动力汽车的冷却系统100，该冷却系统100可以根据混合动力汽车的不同模式调整至对相应的部件进行冷却，保证混合动力汽车正常运行。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

如图1-图4所示，冷却系统100包括换向组件1、发动机2、电机3、第一控制阀4、第二控制阀5、第一散热器6、第二散热器7、电子控制器8、第一泵体91、第二泵体92和中冷器10。

换向组件1包括第一端口11、第二端口12、第三端口13和第四端口14，第一端口11与第二端口12、第三端口13、第四端口14中的其中一个切换导通，第一端口11与第二端口12、第三端口13、第四端口14中的另外两个均隔断(即不导通)。发动机的第一端21与第二端口12相连，电机的第一端31与第一端口11相连。第一控制阀4包括第一阀口41和第二阀口42，第一阀口41与电机的第二端32相连，第二阀口42与发动机的第二端22相连，第二控制阀5包括第三阀口51和第四阀口52，第三阀口51与发动机的第一端21相连。第一散热器的第一端61与第三端口13、第四端口14分别相连，第一散热器的第二端62与电机的第二端32相连，第二散热器的第一端71与第四阀口52相连，第二散热器的第二端72与发动机的第二端22、第二阀口42分别相连。电子控制器8串联设置在电机的第二端32与第一散热器的第二端62之间，此时电子控制器8位于电机的第二端32与第一阀口41之间。第一泵体91设在第二阀口42与发动机的第二端22之间且与发动机2串联设置，同时第一泵体91可以位于第二散热器的第二端72与发动机的第二端22之间。第二泵体92位于电子控制器8和电机的第二端32之间，中冷器10的第一端与第四端口14相连，中冷器10的第二端与第一散热器的第一端61相连。

当混合动力汽车处于纯电动模式时，电机3运行、发动机2不运行，将第一端口11切换至与第三端口13导通、第一端口11与第二端口12、第四端口14均隔断，且第一控制阀4和第二控制阀5均处于隔断状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，从而冷却液可以在第二泵体92的驱动下自第三端口13沿连接管路流至第一散热器的第一端61，并在第一散热器6内进行散热后流至第一散热器的第二端62，然后冷却液依次流经电子控制器8、第二本体和电机3以分别对电子控制器8和电机3进行冷却降温，最终冷却液流至第一端口11以进行下一循环。

当混合动力汽车处于冷机混合动力模式时，也就是说，混合动力汽车处于混合动力模式、且发动机2冷启动，电机3运行、发动机2运行、且发动机2的工作温度较低，将第一端口11切换至与第二端口12导通、第一端口11与第三端口13、第四端口14均隔断，且第一控制阀4处于导通状态、第二控制阀5处于隔断状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，从而冷却液可以在第一泵体91和第二泵体92的驱动下自第一端口11沿连接管路依次流经电机3、第二泵体92和电子控制器8以分别对电机3和电子控制器8进行冷却降温，此时冷却液吸收了电机3和电子控制器8的热量使得冷却液温度升高，而后温度较高的冷却液通过第一控制阀4沿连接管路依次流经第一泵体91和发动机2以对发动机2进行暖机，使发动机2的工作温度升高，保证发动机2良好的工作性能，最终冷却液流至第二端口12以进行下一循环。

当混合动力汽车处于热机混合动力模式时，也就是说，混合动力汽车处于混合动力模式、且发动机2热启动，电机3运行、发动机2运行、且发动机2的工作温度较高，将第一端口11切换至与第四端口14导通、第一端口11与第二端口12、第三端口13均隔断，且第一控制阀4处于隔断状态、第二控制阀5处于导通状态，此时冷却液在冷却系统100内可以顺时针流动，且冷却液在冷却系统100内分别沿两个循环流路循环流动，两个循环流路分别为第一循环流路和第二循环流路。在第一循环流路中，冷却液可以顺时针流动，从而冷却液在第二泵体92的驱动下沿连接管路依次流经电子控制器8、第二泵体92和电机3以分别对电子控制器8和电机3进行冷却降温，而后冷却液通过换向组件1流至中冷器10内以对中冷器10进行冷却降温，此时冷却液吸收了电机3、电子控制器8和中冷器10的热量使得冷却液温度升高，而后温度较高的冷却液沿连接管路流至第一散热器的第一端61，并在第一散热器6内进行散热后流至第一散热器的第二端62，最终冷却液流向电子控制器8以进行下一循环；在第二循环流路中，冷却液也可以顺时针流动，从而冷却液在第一泵体91的驱动下沿连接管路流经发动机2以对发动机2进行冷却降温，而后冷却液通过第二控制阀5沿连接管路流至第二散热器的第一端71，并在第二散热器7内进行散热后回流至发动机2内以进行下一循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。