车辆的热管理组件的制作方法

车辆的热管理组件
1.本发明涉及车辆的热调节系统的热管理组件。另外，本发明涉及车辆的包括所述热管理组件的热调节系统。此外，本发明还涉及包括所述热调节系统并且包括所述热管理组件的车辆。
2.换言之，本发明涉及汽车领域并且具体地涉及车辆的热调节系统。具体地，术语“车辆”涉及任何交通工具而没有关于类型或尺寸的任何限制，即，机动车辆或半铰接式车辆。
3.从现有技术中已知需要管理车辆的操作组的温度以(通过冷却和/或加热操作组)使操作组到和/或保持在最可行的操作条件下。具体地，在下文中，“操作组”意指用于执行车辆运动所需要的给定操作的特定部件或部件组。因此，例如，操作组指的是吸热式发动机组、或电池组、或齿轮箱组、或变速器组、或电动机组、或电池组。具体地，在本讨论中，如以下详细描述的，在一些实施例中，“操作组”包括一个或多个部件或部件组，该一个或多个部件或部件组也包括在其他不同的“操作组”中。
4.近年来，对混合动力车辆的研究激增，在混合动力车辆中必然存在多个操作组，诸如吸热式发动机组、电池组和连接至所述电池组的电动机组，每个操作组具有不同的需求。事实上，所述操作组中的每个操作组具有彼此不同的操作行为(例如，在吸热式发动机处于待机的状态下电动机进行操作)，在车辆运动和车辆静止两者中时都是如此。因此，显而易见的是，根据车辆的不同操作情况和物理性能，每个操作组对于热管理(冷却和/或加热)而言都具有不同需求。
5.因此已知的车辆解决方案包括为每个操作组提供特定热调节系统，其中特定量的工作流体在特定热调节系统中循环。在这种实施例中，每个特定热调节系统均被独立地设计，从而需要特定的部件(例如，特定的泵组)。
6.因此在此背景下，显而易见的是问题是在同一车辆中具有、管理、设置和制备多个热调节系统。
7.因此，在该领域中存在的主要问题是具有、容纳和管理用于热管理被包括在同一车辆上的每个操作组所需的多个部件。
8.鉴于上述情况，非常需要解决上述技术问题。
9.因此，本发明的目的是提供一种新的热管理组件，通过该热管理组件来满足这种需要。
10.这个目的通过权利要求1要求保护的热管理组件来实现。类似地，这个目的通过权利要求14要求保护的车辆的热调节系统来实现，其中该热调节系统包括这种热管理组件。此外，这个目的通过根据权利要求15所述的车辆来实现，其中该车辆包括热调节系统。
11.从属于这些权利要求的从属权利要求示出了包含其他有利方面的优选变型。
12.参考附图通过以下提供的对以非限制性实例给出的优选实施例的描述，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见，在附图中：
[0013]-图1a是根据本发明的优选实施例的车辆的示意图；
[0014]-图1b是根据本发明的优选实施例的车辆的示意图；
[0015]-图2a是根据第一工作配置的热调节系统的示意图；
[0016]-图2a’是图2a中的热调节系统的另一示意图；
[0017]-图2b是根据第二工作配置的热调节系统的示意图；
[0018]-图2b’是图2b中的热调节系统的另一示意图；
[0019]-图2c是根据第三工作配置的热调节系统的示意图；
[0020]-图2c’是图2c中的热调节系统的另一示意图；
[0021]-图3a和图3b是本发明的热调节系统的两个示意性立体图；
[0022]-图4a和图4b是本发明的根据优选实施例的热管理组件的两个立体图；
[0023]-图5a和图5b是包括在以上图中示出的热管理组件中的流体控制装置的两个立体图；
[0024]-图6a和图6b是包括在图5a和图5b中所示的流体控制装置中的一些部件的两个立体图。
[0025]
参考附图，参考标号500总体上表示根据本发明的车辆900(在附图中示意性地示出)的热调节系统600的热管理组件。
[0026]
本发明还涉及包括热管理组件500的热调节系统600。
[0027]
本发明还涉及包括热调节系统600的车辆900。优选地，所述车辆900是混合动力的，即，由吸热式发动机组和由相应的电池组供电的至少一个电动机组组合提供动力。具体地，在本发明中，车辆900包括具有动力源的吸热式发动机组和分别由两个电池组供电的两个电动机组。
[0028]
优选地，根据本发明，车辆900包括第一操作组910、第二操作组920、第三操作组930和第四操作组940。
[0029]
每个操作组对应于“负荷”。具体地，每个操作组对应于包括在车辆中并且优选地属于车辆的动力源的相应部件或部件组。
[0030]
优选地，第一操作组910是吸热式发动机组。
[0031]
优选地，第二操作组920包括第一电池组和第二电池组。
[0032]
优选地，第三操作组930包括第一电池组和第一电动机组。
[0033]
优选地，第四操作组940包括第二电池组和第二电动机组
[0034]
根据本发明，第一操作组910、第二操作组920、第三操作组930和第四操作组940流体连接至热调节系统600。
[0035]
优选地，第一操作组910、第二操作组920、第三操作组930和第四操作组940通过包括在热调节系统600中的多个系统管道601、602、603、604、611、612、613、614流体连接。优选地，热调节系统600还包括特定的热交换器组(未示出)。
[0036]
根据优选实施例，如附图中示出的，热调节系统600包括与每个操作组流体连接的至少一个系统入口管道和至少一个系统出口管道。
[0037]
根据本发明，热管理组件500包括适于控制工作流体的运动的第一泵组510，该第一泵组包括第一入口管道511和第一出口管道512；
[0038]
此外，根据本发明，热管理组件500包括进而适于控制工作流体的运动的第二泵组520，该第二泵组包括第二入口管道521和第二出口管道522。
[0039]
根据优选实施例，第一泵组510包括第一控制单元513，该第一控制单元包括第一
叶轮，该第一叶轮拦截在第一入口管道511中流动的工作流体以将该工作流体送入到第一出口管道512中。优选地，所述第一叶轮是径流式的，从而通过第一入口管道511轴向地抽吸工作流体并且将工作流体朝向第一出口管道512切向地推出。
[0040]
根据优选实施例，第一泵组510还包括第一稳定箱514，该第一稳定箱将第一入口管道511分成第一管道上游区段511’和第一管道下游区段511”。具体地，所述第一稳定箱514在流动液体到达包括在第一控制单元513中的第一叶轮之前使流动液体的压力均匀。换言之，工作流体流过第一稳定箱514之后到达第一控制单元513。
[0041]
根据优选实施例，第二泵组520包括第二控制单元523，该第二控制单元包括第二叶轮，该第二叶轮拦截在第二入口管道521中流动的工作流体以将该工作流体送入到第二出口管道522中。优选地，所述第二叶轮是径流式的，从而通过第二入口管道521轴向地抽吸工作流体并且将工作流体朝向第二出口管道522切向地推出。
[0042]
根据优选实施例，第二泵组520还包括第二稳定箱524，该第二稳定箱将第二入口管道521分成第二管道上游区段521’和第二管道下游区段521”。具体地，所述第二稳定箱524在流动液体到达包括在第二控制单元523中的第二叶轮之前使流动液体的压力均匀。换言之，工作流体流过第二稳定箱524之后到达第二控制单元523。
[0043]
根据优选实施例，热管理组件500还包括适于管理在热管理组件500中流动的工作流体的量的流体控制装置(fluidic command device)1。
[0044]
具体地，流体控制装置1流体连接到第一对管道511、512和第二对管道521、522。因此，流体控制装置1适于管理工作流体流过这些管道中的哪个管道。
[0045]
此外，流体控制装置1可通过系统管道来流体连接至相应的操作组。
[0046]
事实上，流体控制装置1包括四个入口端口i1、i2、i3、i4，每个入口端口可流体连接至相应的操作组910、920、930、940，以允许工作流体进入到流体控制装置1中。换言之，流体控制装置1通过四个入口端口i1、i2、i3、i4接收来自相应的操作组910、920、930、940的工作流体。
[0047]
此外，流体控制装置1包括四个出口端口o1、o2、o3、o4，每个出口端口可流体连接到相应的操作组910、920、930、940，以允许工作流体从流体控制装置1离开。换言之，流体控制装置1通过四个出口端口o1、o2、o3、o4将工作流体释放至相应的操作组910、920、930、940。
[0048]
此外，流体控制装置1包括辅助管道30，该辅助管道流体连接第一泵组510和第二泵组520。优选地，辅助管道30为直接连接第一泵组510和第二泵组520的旁路管道。换言之，辅助管道30将第一泵组510直接连接至第二泵组520，使得在两个泵组之间不存在流体的操作组。
[0049]
根据本发明，流体控制装置1可配置在第一工作配置中，在第一工作配置中，工作流体流动到第一入口端口i1中并且从第一出口端口o1流出，从而防止流过其他入口端口和其他出口端口；在所述第一工作配置中，工作流体在第一入口端口i1与第一出口端口o1之间流动到第一泵组510、辅助管道30和第二泵组520中。
[0050]
优选地，在图2a和图2a’中通过实例示意性地示出了第一工作配置。
[0051]
换言之，在第一工作配置中，流体控制装置1配置为识别管理第一操作组910的温度的单个流体回路。又换言之，在第一工作配置中，流体控制装置1配置为使用串联的第一
泵组510和第二泵组520来管理第一操作组910的温度。
[0052]
此外，根据本发明，流体控制装置1可配置在第二工作配置中，在第二工作配置中，工作流体流动到第二入口端口i2并且从第二出口端口o2流出，从而防止流过其他入口端口和其他出口端口；在第二工作配置中，在第二入口端口i2与第二出口端口o2之间，工作流体在第一泵组510和第二泵组520二者中流动，从而防止在辅助管道30中流动。
[0053]
优选地，在图2b和图2b’中通过实例示意性地示出了第二工作配置。
[0054]
换言之，在第二工作配置中，流体控制装置1配置为识别管理第二操作组920的温度的单个流体回路。又换言之，在第二工作配置中，流体控制装置1配置为使用并联的第一泵组510和第二泵组520来管理第二操作组920的温度。
[0055]
此外，根据本发明，流体控制装置1可配置在第三工作配置中，在第三工作配置中，工作流体流动到第三入口端口i3中并且从第三出口端口o3流出，其中，在第三入口端口i3与第三出口端口o3之间，工作流体流动到第一泵组510中，并且在第三工作配置中，工作流体流动到第四入口端口i4中并且从第四出口端口o4流出，在第四入口端口i4和第四出口端口o4之间，工作流体流动到第二泵组520中。
[0056]
优选地，在图2c和图2c’中通过实例示意性地示出了第三工作配置。
[0057]
换言之，在第三工作配置中，流体控制装置1配置为识别管理第三操作组930和第四操作组940的温度的两个不同的流体回路。换言之，在第三工作配置中，流体控制装置1配置为使用两个泵组中的一个(例如，第一泵组510)来管理第三操作组930的温度，并使用另一泵组(例如，第二泵组520)来管理第四操作组940的温度。
[0058]
根据优选实施例，流体控制装置1包括第一控制阀元件10和第二控制阀元件20。根据上文，每个工作配置对应于每个控制阀元件10、20所调节到的预定位置。
[0059]
根据优选实施例，第一控制阀元件10在一侧上流体连接至四个入口端口i1、i2、i3、i4并流体连接辅助管道30的第一端部，并且在另一侧上流体连接至第一入口管道511和第二入口管道521。换言之，第一控制阀元件10在一侧上流体连接到操作组并且在另一侧上流体连接到第一泵组510和第二泵组520。又换言之，第一控制阀元件10适于接收来自位于另一侧的操作组的工作流体，以将工作流体朝向第一泵组510和/或第二泵组520引导。
[0060]
根据优选实施例，第二控制阀元件20在一侧上流体连接到第一出口管道512和第二出口管道522，并且在另一侧上流体连接到辅助管道的第二端部32和四个出口端口o1、o2、o3、o4。换言之，第二控制阀元件20在一侧上流体连接到第一泵组510和第二泵组520，并且在另一侧上流体连接到操作组。又换言之，第二控制阀元件20适于接收来自第一泵组510和/或第二泵组520的工作流体，以将工作流体朝向操作组引导。
[0061]
根据优选实施例，第一控制阀元件10和第二控制阀元件20二者中均包括多个控制区段，这些控制区段的定位使得将工作流体的流从相应的控制阀元件的一侧引导至另一侧。
[0062]
根据优选实施例，第一控制阀元件10沿着第一轴线x1-x1延伸。上述不同的工作配置对应于第一控制阀元件10相对于第一轴线x1-x1的不同角位置。
[0063]
根据优选实施例，第二控制阀元件20沿着第二轴线x2-x2延伸。上述不同的工作配置对应于第二控制阀元件20相对于第二轴线x2-x2的不同角位置。
[0064]
根据优选实施例，第一轴线x1-x1和第二轴线x2-x2彼此平行地延伸。
[0065]
优选地，第一控制阀元件10和第二控制阀元件20可彼此独立地成角度地定位。
[0066]
优选地，第一控制阀元件10和第二控制阀元件20可彼此同时成角度地定位。
[0067]
根据优选实施例，流体控制装置1包括操作性地连接到第一控制阀元件10和第二控制阀元件20的控制器件50，该控制器件适于控制第一控制阀元件和第二控制阀元件使它们位于优选角位置。
[0068]
根据优选实施例，所述控制器件50包括主动构件51、与主动构件51和第一控制阀元件10接合的第一被动构件52’以及与主动构件51和第二控制阀元件20接合的第二被动构件52”。
[0069]
优选地，主动构件51的动作对应于第一被动构件52’的旋转且因此对应于第一控制阀元件10的旋转，并且主动构件的动作对应于第二被动构件52”的旋转且因此对应于第二控制阀元件20的旋转。
[0070]
根据优选实施例，主动构件51包括齿轮，并且第一被动构件52’和第二被动构件52”分别包括与主动构件51啮合的其他齿轮。
[0071]
优选地，第一被动构件52’和第二被动构件52”分别围绕第一轴线x1-x1和第二轴线x2-x2延伸。
[0072]
根据优选实施例，主动构件51定位在第一控制阀元件10与第二控制阀元件20之间。
[0073]
根据优选实施例，主动构件51和被动构件52’、52”彼此直接接合。
[0074]
在另一变型中，主动构件51和被动构件52’、52”彼此间接接合，例如，通过另外的运动传动部件，诸如其他齿轮或带元件。
[0075]
根据优选实施例，流体控制装置1包括适于容纳第一控制阀元件10和第二控制阀元件20的装置本体40。
[0076]
优选地，装置本体40包括第一连接凸缘41和第二连接凸缘42。根据优选实施例，第一控制阀元件10和第二控制阀元件20被安装在第一连接凸缘41与第二连接凸缘42之间。
[0077]
根据优选实施例，第一连接凸缘41包括四个入口端口i1、i2、i3、i4以及四个出口端口o1、o2、o3、o4。
[0078]
此外，根据优选实施例，第一连接凸缘41还包括第一辅助端口310和第二辅助端口320，其中第一辅助端口可连接至辅助管道30的第一端部，第二辅助端口可连接至辅助管道的第二端部32。
[0079]
根据优选实施例，第二连接凸缘42包括分别用于与第一泵组510和第二泵组520连接的两对端口。
[0080]
具体地，第一对连接端口5110、5210适于流体连接第一入口管道511和第二入口管道521。
[0081]
所述第一对连接端口5110、5210流体连接到第一控制阀元件10。
[0082]
具体地，第二对连接端口5120、5220适于使第一入口管道512和第二入口管道522流体连通。
[0083]
所述第二对连接端口5120、5220流体连接至第二控制阀元件20。
[0084]
如附图中的实例所示，第一控制阀元件10和第二控制阀元件20包括所述控制区段，控制区段延伸使得在一个连接凸缘与另一个连接凸缘之间引导工作流体的流动，并且
因此在流体连接至所述凸缘的不同部件之间引导工作流体的流动。如可以在附图中观察到的，一些控制区段适合于将两个入口流结合成单个出口流，反之亦然。或者，如可以在附图中观察到的，一些控制区段适于将相应的入口与相应的出口连接在一起。
[0085]
优选地，如通过实例示出的，流体控制装置1在大小上是高度紧凑的，使得它适合于被容纳在车辆的发动机隔室中。
[0086]
优选地，这两个泵组具有在本技术人的文件102018000010971中描述的特征，如在附图中也作为实例示出的。
[0087]
此外，如上所述，本发明还涉及一种车辆的热调节系统600，该热调节系统包括具有上述特征的所述热管理组件500。所述车辆包括第一操作组910、第二操作组920、第三操作组930和第四操作组940，而热调节系统600包括适于流体连接第一操作组910、第二操作组920、第三操作组930和第四操作组940的多个系统管道601、602、603、604、611、612、613、614。此外，所述系统管道601、602、603、604、611、612、613、614适于流体连接至所描述的热管理组件500。
[0088]
本发明还涉及一种车辆900，该车辆包括第一操作组910(例如，吸热式发动机组)、第二操作组920(例如，第一电池组和第二电池组)、第三操作组930(例如，包括第一电池组和第一电动机组)、第四操作组940(例如，包括第二电池组和第二电动机组)。此外，本发明的车辆900还包括热调节系统600。
[0089]
优选地，所述车辆900是混合动力的，其中，第一操作组910是吸热式发动机组，第二操作组920是第一电池组和第二电池组，第三操作组930是第一电池组和第一电动机组，第四操作组940是第二电池组和第二电动机组。
[0090]
例如，这种类型的车辆900的实施例是这样的车辆：具有吸热式发动机组并且对于每个车轮组而言都具有例如位于电驱动轮轴上的电动力组(具有相应的电池组)。
[0091]
创造性地，该热管理系统、车辆的包括这种管理组件的热调节系统、包括该热调节系统的车辆通过解决现有技术通用解决方案中出现的问题而在很大程度上实现了本发明的目的。
[0092]
事实上，有利地，本发明的热管理组件能够调节车辆的多个操作组。
[0093]
有利地，本发明的热管理组件能够仅使用两个泵组来简单管理车辆的不同操作组的温度。
[0094]
有利地，具有紧凑的尺寸的热管理组件易于定位在车辆中，并且因此具有紧凑的总尺寸。
[0095]
有利地，热管理组件的制造是有成本效益的。
[0096]
有利地，本发明的热管理组件以极其有效且灵活的方式管理车辆的温度。
[0097]
有利地，本发明的热管理组件在多个不同的操作状态下(即在运动中和静止中)管理车辆的温度。
[0098]
有利地，在第一工作配置中，热管理组件适于管理吸热式发动机组的温度。换言之，在高rpm和/或高速度的车辆运动状态下(在该状态下车辆被吸热地供能)，热管理组件排他地管理所述“吸热式驱动部分”的温度。
[0099]
有利地，在第一配置中，热管理组件适于通过双倍的工作流体流量来管理操作组(诸如吸热式发动机组)的温度。
[0100]
有利地，在第二配置中，热管理组件适于管理两个电动机组和它们相应的电池组的温度。换言之，在低rpm和/或低速度的车辆运动状态下(在该状态下车辆被供电)，热管理组件排他地管理所述“电驱动部分”的温度。
[0101]
有利地，在第二配置中，热管理组件适于通过双压头来管理具有高负荷损失的操作组(诸如一个或多个电池组)的温度。有利地，在这种配置中，电池组的温度与相应的电动机组的温度分开管理，并且显然与吸热式发动机组的温度分开管理；例如，该配置应用于车辆静止的情况(例如当对电池组再充电时)或者当起动车辆并起动电池组时。
[0102]
有利地，对管道和回路中的流的管理是极其简化的。
[0103]
有利地，利用简单的旋转操作，流体管理装置适于从一个配置变成另一个配置。有利地，利用单个旋转操作，流体管理装置可配置成期望的工作配置。
[0104]
显而易见的是，为了满足依情况而定的需要，本领域技术人员可以对热管理系统和热调节系统以及车辆进行改变，所有这些都包含在由所附权利要求限定的保护范围内。