專利名稱：車輛加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛加熱系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種具有冷卻液-加熱裝置的車輛加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
出于確保包括混合動(dòng)力車、怠速停止車輛等的車輛中的加熱性能，已經(jīng)開發(fā)了具有電加熱器這樣的加熱裝置的車輛加熱系統(tǒng)，用于加熱要被注入加熱器芯中的冷卻液。這些車輛加熱系統(tǒng)裝配有在流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)和加熱器芯的冷卻液回路中的加熱設(shè)備和電動(dòng)泵，使得可以在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)期間進(jìn)行加熱。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)期間的快速加熱性能，這些系統(tǒng)中的一些還進(jìn)一步裝配有四路閥，用于切換冷卻路徑來防止令加熱器芯循環(huán)的冷卻液的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。通過控制單元來致動(dòng)四路閥，并且根據(jù)室內(nèi)溫度或外界溫度來打開或關(guān)閉該四路閥(日本待審查專利申請(qǐng)No. 2000-108645)。然而，公開中所提及的四路閥是屬于類似電磁閥或電機(jī)驅(qū)動(dòng)切換閥的相對(duì)昂貴的電動(dòng)型閥。除此之外，四路閥的致動(dòng)需要控制單元和溫度傳感器，從而整體增加了加熱系統(tǒng)的成本。此外，由于將四路閥設(shè)計(jì)成根據(jù)由溫度傳感器檢測(cè)到的室內(nèi)或外界溫度來切換冷卻路徑，所以難以恰當(dāng)?shù)卣莆瞻l(fā)動(dòng)機(jī)溫度并將該發(fā)動(dòng)機(jī)溫度反映給加熱控制。例如，當(dāng)室內(nèi)溫度低時(shí)，所述閥被切換至不將使加熱器芯循環(huán)的冷卻液引入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的路徑。在該狀態(tài)下，一旦室內(nèi)溫度隨著快速加熱作用升高，使加熱器芯循環(huán)的所述冷卻液被切換至流向發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的路徑。此時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)，那么存在由于冷藏在發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻液循環(huán)到加熱器芯中而使加熱性能損失的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車輛加熱系統(tǒng)，其進(jìn)行有效的加熱控制、降低用于切換冷卻路徑的四路閥的成本，并且以簡單且不昂貴的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)整個(gè)加熱系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明是設(shè)置在使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)與加熱器芯之間循環(huán)的冷卻液回路中的一種車輛加熱系統(tǒng)，具有將冷卻液加熱的加熱裝置；用于冷卻液循環(huán)的泵；以及切換閥，在該系統(tǒng)中，所述切換閥用于將所述冷卻液回路劃分成加熱器芯側(cè)回路和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路，并使該冷卻液回路在所述加熱器芯側(cè)回路和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路之間切換，所述加熱器芯側(cè)回路使冷卻液在所述加熱器芯、泵和加熱裝置之中循環(huán)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路使冷卻液循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)中，所述系統(tǒng)特征在于所述切換閥具有熱敏閥和旁道，該熱敏閥根據(jù)冷卻液的溫度切換通道，使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液進(jìn)入加熱器芯側(cè)回路和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路中的任意一個(gè)，所述旁道使來自所述加熱器芯側(cè)回路的冷卻液返回到所述加熱器芯側(cè)回路；并且當(dāng)切換所述通道使得來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路時(shí)，所述熱敏閥阻斷來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液進(jìn)入所述加熱器芯側(cè)回路。當(dāng)在冷啟動(dòng)時(shí)所見的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，通過利用切換閥將冷卻液回路劃分成使冷
3卻液在加熱器芯、泵和加熱裝置之中循環(huán)的加熱器芯側(cè)回路和使冷卻液循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路，并且通過利用熱敏閥而根據(jù)來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液的溫度來切換通道，使由加熱器加熱的冷卻液能夠通過旁道被運(yùn)送到加熱器芯側(cè)回路中，而不流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 因此，可以從加熱器芯獲取熱，而不會(huì)降低冷卻液溫度并且快速等到加熱性能。由于熱敏閥基于冷卻液溫度進(jìn)行冷卻液回路的切換，所以不需要安裝例如電磁螺線管、電機(jī)等的用于切換閥門的驅(qū)動(dòng)裝置，并且能夠以低成本構(gòu)成切換閥。由于這個(gè)原因， 也不需要提供用來控制切換閥門用的所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制器、用來檢測(cè)溫度的傳感器等。 結(jié)果，簡單且不昂貴地構(gòu)成了整個(gè)加熱系統(tǒng)。優(yōu)選，所述切換閥具有引入路徑，無論所述熱敏閥的切換為何，該引入路徑都將來自所述加熱器芯側(cè)回路的冷卻液引到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路中。通過這樣做，無論所述熱敏閥的切換為何，該引入路徑都將從所述加熱器芯側(cè)回路進(jìn)入到切換閥中的的冷卻液引入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路。因此，在具有不經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱器芯側(cè)回路的情況下，即使經(jīng)過加熱器芯側(cè)回路循環(huán)的冷卻液由于溫度升高而膨脹，該冷卻液也能夠經(jīng)過引入路徑而被引入到發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路中，防止了水從加熱器芯側(cè)回路泄漏。優(yōu)選，所述旁道從所述引入路徑分叉；并且如果所述通道被所述熱敏閥切換而使得來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液進(jìn)入所述加熱器芯側(cè)回路，那么來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液經(jīng)過所述旁道和引入路徑返回到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路。這樣，如果形成將來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的冷卻液運(yùn)入加熱器芯側(cè)回路的通道，那么泵的停止降低了引入路徑中的冷卻液的液壓。結(jié)果，來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路的一部分冷卻液通過分支的旁道進(jìn)入引入路徑，而后返回到發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路。因此，如果泵在車輛的冷卻期間停止，那么加熱器芯側(cè)回路中的冷卻液循環(huán)停止，從而保持了冷卻液的熱不會(huì)從加熱器芯逃逸。這防止了冷卻性能的變差。


從下面給出的詳細(xì)說明以及附圖，本發(fā)明將變得更加完全可以理解，所述附圖僅僅以圖示的方式給出，因而并不限制本發(fā)明，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車輛加熱系統(tǒng)的示意性構(gòu)造圖；圖2A示出了當(dāng)冷卻液溫度低時(shí)切換閥的詳細(xì)內(nèi)部構(gòu)造，而圖2B示出了當(dāng)冷卻液溫度高時(shí)切換閥的詳細(xì)內(nèi)部構(gòu)造；以及圖3是車輛加熱系統(tǒng)的構(gòu)造圖，示出了切換閥的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車輛加熱系統(tǒng)的示意性構(gòu)造圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻回路2中，按照以冷卻液流動(dòng)的方向命名的順序，插設(shè)有電加熱器3 (加熱裝置)、加熱器芯4以及電動(dòng)泵5。 即使在發(fā)動(dòng)機(jī)1關(guān)機(jī)期間也能夠致動(dòng)電加熱器3，并且該電加熱器3能夠加熱冷卻回路2中的冷卻液。加熱器芯4從冷卻液獲取熱能并且與待提供到車輛中的空氣進(jìn)行熱交換，從而使該空氣加熱。電動(dòng)泵5使冷卻液在冷卻回路2中循環(huán)。冷卻回路2設(shè)置有切換閥10。該切換閥10具有兩個(gè)入口 11和12以及兩個(gè)出口 13和14，并且起到切換冷卻回路2的作用。在切換閥10的兩個(gè)入口 11和12之間，第一入口 11連接于發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液出口，而第二入口 12連接于電動(dòng)泵5的出口。在切換閥10 的兩個(gè)出口 13和14之間，第一出口 13連接于電加熱器3的流入口，而第二出口 14連接于發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液入口。圖2A示出了當(dāng)冷卻液溫度低時(shí)所述切換閥10的詳細(xì)內(nèi)部構(gòu)造，而圖2B示出了當(dāng)冷卻液溫度高時(shí)所述切換閥10的詳細(xì)內(nèi)部構(gòu)造。切換閥10具有根據(jù)冷卻液溫度而打開或關(guān)閉的熱敏閥20。如圖2所示，熱敏閥 20具有內(nèi)部空間是大致柱狀的殼體21以及在殼體21內(nèi)沿軸向(圖2所示的垂直方向)可動(dòng)的軸22。軸22裝配有在其上部的第一閥部件23以及在其下端的第二閥部件M。第一閥部件23將殼體21的內(nèi)部空間一分為二，即，上部空間25和下部空間26。如圖2A所示， 當(dāng)軸22位于上側(cè)時(shí)，上部空間25和下部空間沈被第一閥部件23隔開。如圖2B所示，當(dāng)軸22位于下側(cè)時(shí)，上部空間25和下部空間沈彼此連通。通向下部空間沈的第一入口 11形成在殼體21的周壁中，并且通向上部空間25的第一出口 13形成在殼體21的上部中。敞通至第二出口 14中的閥口 27形成在殼體21的下部。通過第二閥部件M來打開/關(guān)閉所述閥口 27。軸22包括未示出的內(nèi)置溫度傳感器，并且根據(jù)貯存在下部空間沈中的冷卻液的溫度而在軸向上移動(dòng)。如圖2所示，軸22在低冷卻液溫度時(shí)向上移動(dòng)，而在高冷卻液溫度時(shí)向下移動(dòng)。切換閥10進(jìn)一步設(shè)置有連接第二入口 12與第二出口 14的引入路徑28。切換閥 10還包括連接第二入口 12與上部空間25的旁道四。如圖2A所示，當(dāng)軸22由于冷卻液溫度下降而如圖所示向上移動(dòng)時(shí)，第二閥部件M 從閥口 27脫離并打開該閥口 27，使第一入口 11與第二出口 14彼此連通。與此同時(shí)，殼體 21中的上部空間25和下部空間沈被第一閥部件23彼此分隔，使第一入口 11與第一出口 13彼此截?cái)?。如圖2B所示，當(dāng)軸22由于冷卻液溫度上升而如圖所示向下移動(dòng)時(shí)，閥口 27被第二閥部件M關(guān)閉。同時(shí)，第一閥部件23打開，使得殼體21中的上部空間25和下部空間沈彼此連通，并且使第一入口 11與第一出口 13彼此連通。圖3是車輛加熱系統(tǒng)的構(gòu)造圖，示出了切換閥10的構(gòu)造。由于該實(shí)施例以上述方式構(gòu)造了切換閥10，所以使從發(fā)動(dòng)機(jī)1進(jìn)入第一入口 11的冷卻液在向第一出口 13側(cè)中流入與返回值第二出口 14側(cè)之間切換，S卩，在向電加熱器3中流入與返回至發(fā)動(dòng)機(jī)1之間切換。來自第二入口 12的冷卻液通過引入路徑觀從第二出口 14排出，并且返回到發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液入口。由于旁道四將第二入口 12與第一出口 13連通，所及即使第一入口 11和第一出口 13彼此截?cái)?，也能通過該旁道四將來自第二入口 12的冷卻液提供到第一出口 13。因此，當(dāng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液具有低溫時(shí)，建立了使來自發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液通過熱敏閥20而不經(jīng)過加熱器芯4返回到發(fā)動(dòng)機(jī)1的回路30 (發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路)，以及設(shè)置有電加熱器3、加熱器芯4和電動(dòng)泵5并且不經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液回路31。當(dāng)如恰在起動(dòng)之后所見的來自發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液的溫度降低的時(shí)候，被電加熱器3所加熱的冷卻液不流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)1，并且在防止該冷卻液溫度降低的同時(shí)將該冷卻液引入到加熱器芯4中。這使得可以從加熱器芯4獲取熱，并且立即使冷卻液溫度升高。當(dāng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液具有高溫時(shí)，使得從發(fā)動(dòng)機(jī)1輸送的冷卻液通過熱敏閥 20進(jìn)入加熱器芯4側(cè)。因此，能夠從加熱器芯4獲取從發(fā)動(dòng)機(jī)1排出的冷卻液的熱量。于是可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)1的熱量的加熱。由于通過熱敏閥20來進(jìn)行基于冷卻液溫度的冷卻液回路2的切換，所以不需要提供用于切換閥門的任何驅(qū)動(dòng)裝置，例如電磁螺線管、電機(jī)等。因此，能夠以低成本來構(gòu)成切換閥10。而且不需要提供控制用于切換閥門的驅(qū)動(dòng)裝置的控制器、檢測(cè)溫度的傳感器等。 因此，簡單且不昂貴地構(gòu)成了整個(gè)加熱系統(tǒng)。在流經(jīng)了加熱器芯4并進(jìn)入了第二入口 12之后，冷卻液流經(jīng)引入路徑28并且從第二出口 14被排出。無論熱敏閥20的切換為何，冷卻液接著都被引入發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)。由于這個(gè)原因，當(dāng)熱敏閥20的軸22向上移動(dòng)并且建立了不經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液回路31時(shí)，即使由于電加熱器3等的加熱使經(jīng)過回路31循環(huán)的冷卻液溫度升高而膨脹時(shí)，也能夠通過將冷卻液經(jīng)過引入路徑28引入發(fā)動(dòng)機(jī)1來防止水從回路31泄漏。該實(shí)施例在車輛的加熱期間起動(dòng)電動(dòng)泵5，并且在車輛的冷卻期間停止電動(dòng)泵5。在本實(shí)施例中，第一出口 13與第二入口 12通過旁道四恒久地彼此連通。因此， 如果當(dāng)軸22由于冷卻液溫度升高而向下移動(dòng)時(shí)，電動(dòng)泵5靜止，則存在于引入路徑觀中的冷卻液的液壓降低。結(jié)果，已經(jīng)從第一入口 11過來的一部分冷卻液經(jīng)過旁道四和引入路徑洲返回到發(fā)動(dòng)機(jī)1。這引起了流經(jīng)加熱器芯4的冷卻液的流量降低，因而加熱效率變差的可能性。然而，如果如上所述在加熱期間起動(dòng)電動(dòng)泵5，能夠保持流經(jīng)加熱器芯4的冷卻液的充足流量，并且確保了加熱效率。在車輛的冷卻期間，當(dāng)軸22由于冷卻液溫度升高而向下移動(dòng)時(shí)，通過停止電動(dòng)泵 5來降低存在于引入路徑觀中的冷卻液的流量。這樣，已經(jīng)從第一入口 11過來的冷卻液經(jīng)過旁道四積極地返回到發(fā)動(dòng)機(jī)1。因此，防止了高溫冷卻液經(jīng)過加熱器芯4，這將阻礙從加熱器芯4產(chǎn)生熱空氣。因此，這防止了冷卻性能變差。
權(quán)利要求
1.一種車輛加熱系統(tǒng)，設(shè)置在使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)(1)與加熱器芯(4)之間循環(huán)的冷卻液回路⑵中，具有將冷卻液加熱的加熱裝置⑶；用于冷卻液循環(huán)的泵(5)；以及切換閥(10)，在該系統(tǒng)中，所述切換閥(10)用于將所述冷卻液回路(2)劃分成加熱器芯側(cè)回路(31)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)，并使該冷卻液回路( 在所述加熱器芯側(cè)回路(31)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)之間切換，所述加熱器芯側(cè)回路(31)使冷卻液在所述加熱器芯G)、所述泵 (5)和所述加熱裝置C3)之中循環(huán)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)使冷卻液循環(huán)到所述發(fā)動(dòng)機(jī) (1)中，所述系統(tǒng)特征在于所述切換閥(10)具有熱敏閥00)和旁道( )，該熱敏閥00)根據(jù)冷卻液的溫度切換通道，使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液進(jìn)入所述加熱器芯側(cè)回路(31)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)中的任意一個(gè)，所述旁道09)使來自所述加熱器芯側(cè)回路(31)的冷卻液返回到所述加熱器芯側(cè)回路(31)；并且當(dāng)切換通道使得來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30) 時(shí)，所述熱敏閥00)阻斷來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液進(jìn)入所述加熱器芯側(cè)回路 (31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛加熱系統(tǒng)，其特征在于所述切換閥(10)具有引入路徑( )，無論所述熱敏閥00)的切換為何，該引入路徑 (28)都將來自所述加熱器芯側(cè)回路(31)的冷卻液引到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛加熱系統(tǒng)，其特征在于所述旁道09)從所述引入路徑08)分叉；并且如果所述通道被所述熱敏閥00)切換使得來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液進(jìn)入所述加熱器芯側(cè)回路(31)，那么來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液經(jīng)過所述旁道09) 和所述引入路徑08)返回到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)。
全文摘要
一種車輛加熱系統(tǒng)，設(shè)置在使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)(1)與加熱器芯(4)之間循環(huán)的冷卻液回路(2)中，具有將冷卻液加熱的加熱裝置(3)；用于冷卻液循環(huán)的泵(5)；以及切換閥(10)，在該系統(tǒng)中，切換閥(10)用于將冷卻液回路(2)劃分成加熱器芯側(cè)回路(31)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)，并使該冷卻液回路(2)在加熱器芯側(cè)回路(31)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)之間切換，加熱器芯側(cè)回路(31)使冷卻液在加熱器芯(4)、泵(5)和加熱裝置(3)中間循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)使冷卻液循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)(1)中，系統(tǒng)特征在于切換閥(10)具有熱敏閥(20)和旁道(29)，該熱敏閥(20)根據(jù)冷卻液的溫度切換通道，使得來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)的冷卻液進(jìn)入加熱器芯側(cè)回路(31)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)回路(30)中的任意一個(gè)，旁道(29)使來自加熱器芯側(cè)回路(31)的冷卻液返回到加熱器芯側(cè)回路(31)。
文檔編號(hào)B60H1/03GK102529638SQ20111041544
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者土井久史, 富田進(jìn)作, 石井重治, 勝木誠 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社