用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于冷卻內(nèi)燃機(jī)（1）的冷卻系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括先導(dǎo)管線（12），所述先導(dǎo)管線具有進(jìn)口（12a）以接收來自冷卻系統(tǒng)的管線（3）的冷卻劑；和恒溫器（6），所述恒溫器包括感測元件（6b），所述感測元件適于監(jiān)視先導(dǎo)管線（12）中的冷卻劑的溫度，所述恒溫器還包括閥（6a）。冷卻系統(tǒng)包括在感測元件（6b）的上游位置處與先導(dǎo)管線中的冷卻劑（12）接觸的熱力裝置（13，26，31），和控制單元（15）適于估算何時改變冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑操作溫度是適當(dāng)?shù)?，并且在這種情況下啟動熱力裝置（13，26，31），以使得所述熱力裝置加熱或冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑（12）。
【專利說明】用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于冷卻車輛中的內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)通常包括恒溫器，所述恒溫器調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的溫度。恒溫器包括感測元件和閥。感測元件可以包含蠟物質(zhì)，所述蠟物質(zhì)在恒溫器調(diào)節(jié)溫度下相變。感測元件使得當(dāng)冷卻劑的溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時，閥將冷卻劑在不冷卻的情況下引向發(fā)動機(jī)。感測元件使得當(dāng)冷卻劑的溫度高于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時，閥將冷卻劑引向散熱器用于冷卻。這種恒溫器是廉價的，并且在操作上是可靠的。
[0003]恒溫器維持冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的基本恒定操作溫度。然而，并非期望一直維持冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑的恒定操作溫度。改變冷卻劑的操作溫度的一種已知方式是提供具有電加熱元件的感測元件。這種加熱元件可以被用于當(dāng)冷卻劑的溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時使得感測元件中的蠟物質(zhì)被加熱并且相變。冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑操作溫度可以借助于改變將蠟物質(zhì)加熱的程度被改變。
[0004]SE532354涉及一種用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的恒溫器。恒溫器包括定位在管線中的閥，所述管線從發(fā)動機(jī)接收暖的冷卻劑，所述恒溫器還包括定位在冷卻系統(tǒng)中的先導(dǎo)管線中的感測元件，所述感測元件在先導(dǎo)管線中監(jiān)視被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)的冷卻劑的溫度。在這種情況下，被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中的冷卻劑的溫度用作操作溫度。在多種情況下，所述溫度是比離開發(fā)動機(jī)的暖的冷卻劑的溫度更相關(guān)的控制參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種冷卻系統(tǒng)，其具有用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的循環(huán)冷卻劑，由此能夠以簡單和可靠的方式控制冷卻劑操作溫度。
[0006]所述目的借助于在【技術(shù)領(lǐng)域】部分中提到的類型的冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)，所述冷卻系統(tǒng)的特征借助于在權(quán)利要求1的特征部分中指出的特征限定。借助于先導(dǎo)管線，冷卻劑能夠從冷卻系統(tǒng)的基本上任何區(qū)域被引導(dǎo)至恒溫器的感測元件。冷卻系統(tǒng)的所述區(qū)域中的冷卻系統(tǒng)操作溫度從而用作恒溫器的控制參數(shù)。冷卻系統(tǒng)包括熱力裝置，所述熱力裝置能夠在先導(dǎo)管線中的感測元件的上游位置處加熱或冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑。當(dāng)熱力裝置未啟動時，感測元件監(jiān)視靠近先導(dǎo)管線進(jìn)口的冷卻劑操作溫度。在這種情況下，恒溫器維持冷卻劑的恒定操作溫度，所述恒定操作溫度對應(yīng)于恒溫器調(diào)節(jié)溫度。
[0007]當(dāng)熱力裝置啟動并且加熱先導(dǎo)管線中的冷卻劑時，冷卻劑在靠近感測元件處獲得與冷卻劑操作溫度加上熱力裝置傳遞給先導(dǎo)管線裝置中的冷卻劑的升溫對應(yīng)的溫度。先導(dǎo)管線中的靠近感測元件的冷卻劑從而起初獲得高于調(diào)節(jié)溫度的溫度。恒溫器打開，從而將基本上全部冷卻劑引向散熱器用于冷卻。所述冷卻導(dǎo)致冷卻劑操作溫度下降。冷卻劑操作溫度下降至與熱力裝置的升溫相配合的值導(dǎo)致先導(dǎo)管線中的冷卻劑獲得對應(yīng)于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的溫度。在這種情況下，冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑從而獲得更低的操作溫度。當(dāng)熱力裝置啟動并且冷卻冷卻劑時，冷卻劑在靠近感測元件處獲得與冷卻劑操作溫度減去熱力裝置傳遞給先導(dǎo)管線中的冷卻劑的降溫對應(yīng)的溫度。當(dāng)這種情況發(fā)生時，感測元件檢測到先導(dǎo)管線中的冷卻劑的溫度低于調(diào)節(jié)溫度。恒溫器因此將基本上全部冷卻劑在不冷卻的情況下引向發(fā)動機(jī)。冷卻劑操作溫度上升至與熱力裝置的升溫相配合的值導(dǎo)致先導(dǎo)管線中的冷卻劑獲得對應(yīng)于恒溫器操作溫度的溫度。在這種情況下，冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑從而獲得更高的操作溫度。加熱或冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑使得冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑操作溫度即使在相反方向上也能夠經(jīng)歷對應(yīng)的溫度變化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施例，熱力裝置包括電加熱裝置，所述電加熱裝置在啟動狀態(tài)下適于加熱先導(dǎo)管線中的冷卻劑，以使得所述冷卻劑獲得高于其在先導(dǎo)管線進(jìn)口處的溫度。電加熱裝置可以是構(gòu)造相對簡單的電加熱導(dǎo)體的形式。借助于電加熱裝置，還易于以良好的精度使先導(dǎo)管線中的冷卻劑的升溫。在這種情況下，使用恒溫器，所述恒溫器具有對應(yīng)于冷卻劑的最大操作溫度的調(diào)節(jié)溫度。當(dāng)電加熱裝置啟動時，先導(dǎo)管線中的冷卻劑被加熱與其操作溫度在冷卻系統(tǒng)中被降低的度數(shù)類似的度數(shù)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的替代實施例，熱力裝置在先導(dǎo)管線中包括熱交換器，所述熱交換器在啟動狀態(tài)下適于使介質(zhì)經(jīng)過，所述介質(zhì)的溫度高于或低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度。溫度高于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的介質(zhì)可以是排氣、機(jī)油、減速器油或車輛中可用的其他暖的介質(zhì)。溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的介質(zhì)可以是空氣，所述空氣的溫度有利地對應(yīng)于周圍環(huán)境的溫度。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的又一替代實施例，熱力裝置包括冷卻劑管線，所述冷卻劑管線在開啟狀態(tài)下適于將溫度高于或低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的冷卻劑在感測元件的上游位置處供應(yīng)至先導(dǎo)管線。暖的冷卻劑有利地從冷卻劑在冷卻系統(tǒng)中處于其最高溫度的區(qū)域取得。冷卻劑具有在其已冷卻發(fā)動機(jī)之后(如適用，在冷卻冷卻系統(tǒng)中的一些其他部件之后)的最高溫度。冷的冷卻劑有利地從冷卻劑在冷卻系統(tǒng)中處于其最低溫度的區(qū)域取得。冷卻劑具有在散熱器中被冷卻之后在冷卻系統(tǒng)中的最低溫度。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，控制單元適于基于來自溫度傳感器的信息控制熱力裝置的啟動，所述溫度傳感器在先導(dǎo)管線中的熱力裝置的下游位置處監(jiān)視冷卻劑的溫度。借助于這種傳感器，控制單元接收與熱力裝置將先導(dǎo)管線中的冷卻劑加熱或冷卻多少度有關(guān)的快捷信息?；谒鲂畔⒑秃銣仄髡{(diào)節(jié)溫度，冷卻劑操作溫度能夠以良好的精度被控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，控制單元適于接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載有關(guān)的信息，并且適于帶著以下目的啟動熱力裝置，即給予冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑與發(fā)動機(jī)負(fù)載中的變化一起改變的操作溫度。通常正確的是當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載低時給予冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑高的操作溫度，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載高時給予所述冷卻劑低的操作溫度。冷卻劑溫度的漸進(jìn)或階梯式調(diào)節(jié)可以根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)載實施。冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑可以旨在冷卻除發(fā)動機(jī)以外的至少一個其他部件，并且控制單元可以適于接收提前指出所述部件需要借助于冷卻系統(tǒng)冷卻的信息，在這種情況下，所述控制單元適于啟動熱力裝置，以使得冷卻劑操作溫度在所述部件的冷卻開始之前下降。特定部件(諸如液力減速器)當(dāng)其啟動時需要大的冷卻能力。定位指示器(諸如GPS)可以被用于確定車輛的位置，并且因此確定車輛是否接近下坡路，減速器非常有可能在所述下坡路上啟動。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，先導(dǎo)管線進(jìn)口定位在將冷卻劑引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)的管線中。在這種情況下，冷卻劑從而被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線中，所述先導(dǎo)管線的溫度將與被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中的冷卻劑相同。通向發(fā)動機(jī)的冷卻劑的進(jìn)口溫度是對于恒溫器而言非常好的控制參數(shù)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述感測元件包括殼體，所述殼體包含適于在恒溫器調(diào)節(jié)溫度下相變并且繼而改變體積的物質(zhì)。這種物質(zhì)有利地是蠟物質(zhì)，所述蠟物質(zhì)在恒溫器調(diào)節(jié)溫度下從固態(tài)相變?yōu)橐簯B(tài)。恒溫器可以包括運動傳遞機(jī)構(gòu)，所述運動傳遞機(jī)構(gòu)適于將來自感測元件的運動傳遞至閥，以使得所述閥當(dāng)所述物質(zhì)相變時在第一位置和第二位置之間移動。運動傳遞機(jī)構(gòu)可以包括桿等。所述桿可以延伸穿過將定位有感測元件的先導(dǎo)管線與定位有閥的冷卻系統(tǒng)的管線分隔的至少一個壁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實施例在下文中借助于示例并參照附圖描述，其中
[0016]圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)，
[0017]圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)，并且
[0018]圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0019]圖1描繪了用于冷卻內(nèi)燃機(jī)I的冷卻系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動車輛。冷卻劑泵2使冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑循環(huán)。冷卻劑泵2定位在通向發(fā)動機(jī)I的進(jìn)口管線3中。在循環(huán)通過發(fā)動機(jī)之后，冷卻劑被引導(dǎo)至油冷卻器4，以冷卻在液力減速器中使用的油。冷卻劑隨后被引導(dǎo)通過管線5到達(dá)恒溫器6。當(dāng)冷卻劑的溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時，恒溫器6將管線5中的冷卻劑經(jīng)由返回管線7和進(jìn)口管線3引向發(fā)動機(jī)。當(dāng)冷卻劑的溫度高于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時，所述冷卻劑的至少一部分經(jīng)由管線8被引導(dǎo)至散熱器9，所述散熱器可以被裝配在車輛的前部處。散熱器扇10抽吸冷卻空氣使之流經(jīng)散熱器9，以使得冷卻劑在散熱器9中受到有效冷卻。在冷卻劑已在散熱器9中被冷卻之后，所述冷卻劑經(jīng)由返回管線11和進(jìn)口管線3被引導(dǎo)回到發(fā)動機(jī)I。
[0020]冷卻系統(tǒng)包括先導(dǎo)管線12，所述先導(dǎo)管線經(jīng)由進(jìn)口 12a接收進(jìn)口管線3中的冷卻劑流的一小部分。先導(dǎo)管線12將冷卻劑引導(dǎo)至恒溫器6。先導(dǎo)管線中的冷卻劑12經(jīng)由出口 12b被引導(dǎo)回到返回管線7。被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線12中的冷卻劑的溫度從而將與冷卻發(fā)動機(jī)的冷卻劑的溫度相同。被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中的冷卻劑的溫度在此被稱為冷卻系統(tǒng)操作溫度。所述溫度在多種情況下是比冷卻劑在其已冷卻發(fā)動機(jī)和油冷卻器4中的減速器油之后在冷卻系統(tǒng)中在管線5中獲得的最高溫度更好的控制參數(shù)。先導(dǎo)管線12包括熱力裝置，所述熱力裝置能夠在先導(dǎo)管線中的冷卻劑到達(dá)恒溫器6之前將其加熱和/或冷卻。圖1中的實施例中的熱力裝置是示意性描繪的電加熱裝置13。傳感器14監(jiān)視電加熱裝置13的下游位置處的冷卻劑的溫度?？刂茊卧?5適于基于來自傳感器14的信息、涉及發(fā)動機(jī)上的負(fù)載的信息16和來自監(jiān)視車輛的位置的位置指示器17 (可能是GPS)的信息控制電加熱裝置13的啟動。
[0021]在內(nèi)燃機(jī)I運轉(zhuǎn)期間，冷卻劑泵2使冷卻劑循環(huán)通過冷卻系統(tǒng)。為了發(fā)動機(jī)的最佳冷卻，冷卻劑在適當(dāng)?shù)牟僮鳒囟认卤灰龑?dǎo)至所需位置。進(jìn)口管線3中的冷卻劑流的一小部分因此不被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)，而是被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線12中。恒溫器6監(jiān)視電加熱裝置13下游的先導(dǎo)管線12中的冷卻劑溫度。如果其發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)管線中的冷卻劑12的溫度低于調(diào)節(jié)溫度，那么恒溫器將管線5中的冷卻劑在不冷卻的情況下引向發(fā)動機(jī)。如果其檢測到先導(dǎo)管線中的冷卻劑的溫度高于調(diào)節(jié)溫度，那么恒溫器將冷卻劑從管線5引向散熱器9用于冷卻。常規(guī)的恒溫器6將竭力給予冷卻劑對應(yīng)于調(diào)節(jié)溫度的恒定操作溫度。然而，并非在所有操作情況中都期望維持冷卻劑的恒定操作溫度。例如在發(fā)動機(jī)處于重負(fù)載時，期望的是冷卻劑的操作溫度低于發(fā)動機(jī)處于輕負(fù)載時的操作溫度。對于配備有不時將重負(fù)載施加至冷卻系統(tǒng)上的部件的車輛而言，適當(dāng)?shù)氖强梢栽诓考又敖档屠鋮s劑操作溫度。這種部件可以是液力減速器。
[0022]控制單元15基本上持續(xù)地接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載有關(guān)的信息16。其還基本上持續(xù)地從位置指示器17接收與車輛的位置有關(guān)的信息?？刂茊卧?5可以具有存儲信息(諸如地圖等)，其能夠?qū)⑺鲂畔⑴c車輛的當(dāng)前位置配合使用，以預(yù)測車輛是否接近下坡路，液力減速器非常有可能在所述下坡路上啟動。由于重型車輛通常跟隨預(yù)定路徑，因此控制單元15可以，作為替代或附加，具有預(yù)測液力減速器將啟動的點的存儲信息。
[0023]在這種情況下，使用具有一調(diào)節(jié)溫度的恒溫器6，所述調(diào)節(jié)溫度對應(yīng)于當(dāng)發(fā)動機(jī)上幾乎不存在負(fù)載時和/或當(dāng)液力減速器未啟動時的冷卻劑的適當(dāng)操作溫度。當(dāng)接收到發(fā)動機(jī)處于重負(fù)載或車輛接近下坡路的信息時，控制單元15啟動電加熱裝置13，所述電加熱裝置繼而加熱先導(dǎo)管線中的冷卻劑12。冷卻劑從而在先導(dǎo)管線中獲得高于其在進(jìn)口管線3中的操作溫度的溫度。先導(dǎo)管線12中的被加熱的冷卻劑從而起初獲得高于調(diào)節(jié)溫度的溫度。恒溫器6因此被置于打開位置，由此管線5中的全部冷卻劑被引導(dǎo)至散熱器9。結(jié)果，冷卻劑操作溫度被降低，并且因此冷卻劑在其被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線進(jìn)口 12a中時所處于的溫度也被降低。當(dāng)操作溫度已下降與電加熱裝置13將先導(dǎo)管線中的冷卻劑12加熱的度數(shù)相同的度數(shù)時，先導(dǎo)管線中的冷卻劑再次獲得對應(yīng)于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的溫度。只要電加熱裝置13啟動，冷卻劑就將從而處于低于調(diào)節(jié)溫度的操作溫度。電加熱裝置13將先導(dǎo)管線中的冷卻劑加熱的度數(shù)越多，操作溫度能夠被降低的度數(shù)就越多，導(dǎo)致更有效地冷卻發(fā)動機(jī)和油冷卻器4中的減速器油。當(dāng)控制單元15將電加熱裝置13停用時，先導(dǎo)管線中的冷卻劑起初獲得冷卻劑操作溫度。恒溫器6因此被置于關(guān)閉位置，由此其將管線5中的基本上全部冷卻劑在不在散熱器9中冷卻的情況下引向管線7和發(fā)動機(jī)。結(jié)果，冷卻劑操作溫度升高直到其達(dá)到恒溫器調(diào)節(jié)溫度。
[0024]圖2更詳細(xì)地示出了恒溫器6可以如何配置。恒溫器定位在殼體中，所述殼體具有通向四個管線5、7、8和12的連接部。恒溫器包括緊固至桿19的閥6a，所述桿具有緊固在感測元件6b內(nèi)的上端部。感測元件定位在先導(dǎo)管線12中的適當(dāng)位置處，以使得冷卻劑與感測元件接觸良好。感測元件具有由薄壁剛性材料制成的殼體18，所述薄壁剛性材料有利地是具有良好的熱傳導(dǎo)特性的金屬材料。殼體具有包圍蠟物質(zhì)的內(nèi)部空間，所述蠟物質(zhì)具有在恒溫器調(diào)節(jié)溫度下從固態(tài)相變至液態(tài)的特性。當(dāng)蠟物質(zhì)處于液態(tài)時，其體積大于處于固態(tài)時的體積。
[0025]殼體18具有除了一方向以外在所有方向上包圍蠟物質(zhì)的剛性壁，在這種情況下所述方向是向下方向。當(dāng)蠟物質(zhì)融化并且體積增加時，其能夠因此在殼體內(nèi)僅向下膨脹。當(dāng)蠟物質(zhì)體積增加時，桿19向下移動。將殼體18內(nèi)的蠟物質(zhì)的體積變化轉(zhuǎn)換為桿19的直線運動是常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)，并且可以以各種不同方式完成。閥6a具有返回彈簧20，所述返回彈簧適于當(dāng)蠟物質(zhì)固化并且因此在殼體18內(nèi)占據(jù)較小體積時使桿19和閥6a向上移動。返回彈簧20在桿19上施加彈性力，所述彈性力的強(qiáng)度不足以當(dāng)蠟物質(zhì)融化并且在殼體18中膨脹時防止桿19和閥6a的向下移動。閥6a具有第一閥盤21，所述第一閥盤適于當(dāng)閥6a如圖2中所示處于其上部第一位置時關(guān)閉管線5和管線8之間的孔口 22。閥6a還包括第二閥盤23，所述第二閥盤適于當(dāng)閥處于下部第二位置時關(guān)閉管線5和返回管線7之間的孔口 24。第二閥盤23借助于彈簧25相對于桿19張緊。
[0026]在這種情況下，先導(dǎo)管線12配備有熱交換器26形式的熱力裝置。熱交換器26包括環(huán)路管道，所述環(huán)路管道連接至包含溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的介質(zhì)的第一介質(zhì)源27和包含溫度高于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的介質(zhì)的第二介質(zhì)源28。第一介質(zhì)可以是處于周圍環(huán)境溫度下的空氣，并且第二介質(zhì)可以是來自發(fā)動機(jī)的暖的排氣。在這種情況下，控制單元15可以借助于打開閥29將空氣從第一介質(zhì)源27引向熱交換器26,并且借助于打開閥30將暖的排氣從第二介質(zhì)源28引向熱交換器26?？刂茊卧?5還在此接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載相關(guān)的信息16和來自位置指示器17 (例如GPS)的與車輛的位置有關(guān)的信息。
[0027]在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)期間，冷卻劑泵2使冷卻劑循環(huán)通過冷卻系統(tǒng)。進(jìn)口管線3中的冷卻劑流的一小部分從而不被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)，而是被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線12中。被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線中的冷卻劑的溫度將與被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中的冷卻劑的溫度相同。先導(dǎo)管線中的冷卻劑12從而流動以與恒溫器的感測元件6b接觸。當(dāng)先導(dǎo)管線中的冷卻劑12的溫度低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度時，殼體18內(nèi)的蠟物質(zhì)將處于固態(tài)，并且將因此在殼體內(nèi)占據(jù)最小體積。返回彈簧20將因此使桿19和閥6a保持在上部位置。在這種情況下，第一閥盤21關(guān)閉孔口 22，同時第二閥盤23打開孔口 24。來自發(fā)動機(jī)和管線5的冷卻劑在這種情況下被引導(dǎo)至返回管線
7。其繼而被引導(dǎo)至進(jìn)口管線3和發(fā)動機(jī)。在這種情況下，冷卻劑從而不在散熱器9中受到冷卻。
[0028]當(dāng)冷卻劑在不在散熱器9中冷卻的情況下被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)時，其在冷卻系統(tǒng)中溫度升高。一旦先導(dǎo)管線12中的冷卻劑的溫度升高到調(diào)節(jié)溫度以上，那么蠟物質(zhì)開始融化。當(dāng)蠟物質(zhì)融化時，其體積增加。蠟物質(zhì)在殼體18中向下膨脹，導(dǎo)致桿19和閥6a向下移動。當(dāng)基本上全部的蠟物質(zhì)均已融化時，閥6a到達(dá)下部位置，第二閥盤23在所述下部位置處關(guān)閉孔口 24。當(dāng)閥到達(dá)所述位置時，第一閥盤21將已打開孔口 22。彈簧25允許桿19相對于閥6a繼續(xù)向下膨脹特定程度。來自發(fā)動機(jī)和管線5的冷卻劑在這種情況下被引導(dǎo)至管線8，所述管線將冷卻劑帶至散熱器9。冷卻劑在經(jīng)由管線11被引導(dǎo)至進(jìn)口管線3和發(fā)動機(jī)I之前在散熱器9中借助于周圍環(huán)境空氣被冷卻。
[0029]在操作期間，控制單元15基本上持續(xù)地接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載有關(guān)的信息16和與車輛的位置有關(guān)的來自位置指示器17的信息。在這種情況下，使用恒溫器6，所述恒溫器具有對應(yīng)于當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載正常時的冷卻劑的適當(dāng)操作溫度的調(diào)節(jié)溫度。當(dāng)控制單元15接收到車輛上的負(fù)載大于正?；蜍囕v正接近下坡路的信息時，其打開閥30，以使得來自排氣源28的暖的排氣流經(jīng)熱交換器26。熱交換器26中的暖的排氣加熱先導(dǎo)管線中的冷卻劑12，以使得所述冷卻劑當(dāng)其到達(dá)感測元件6b時獲得升高的溫度。蠟物質(zhì)開始在感測元件6b中融化，并且管線5中的冷卻劑借助于閥6a被引向管線8并且從而被引向散熱器9以便被冷卻。冷卻劑的增加的冷卻將其操作溫度降低。在冷卻劑已由熱交換器26中的排氣加熱之后，控制單元15從傳感器14接收與冷卻劑的溫度有關(guān)的信息?？刂茊卧?5能夠使用閥30以調(diào)節(jié)暖的排氣向熱交換器的流動，以使得冷卻劑操作溫度被降低至適當(dāng)?shù)闹?。冷卻劑被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中從而為發(fā)動機(jī)和油冷卻器4中的減速器油提供有效冷卻。
[0030]如果與此相反，所述控制單元15接收到車輛上的負(fù)載小于正常的信息，那么其打開閥29，以使得自空氣源27的冷的空氣來流動至熱交換器26。熱交換器中的冷的空氣冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑12，以使得所述冷卻劑當(dāng)其到達(dá)感測元件6b時獲得較低溫度。感測元件中的蠟物質(zhì)變化為固相，并且恒溫器將冷卻劑從管線5引向管線7。這意味著冷卻劑在散熱器9中不受到冷卻并且其操作溫度升高。冷卻劑從而獲得高于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的操作溫度。冷卻劑操作溫度和恒溫器調(diào)節(jié)溫度之間的差距對應(yīng)于先導(dǎo)管線中的冷卻劑12所經(jīng)歷的冷卻量。當(dāng)發(fā)動機(jī)上的負(fù)載低時，冷卻劑的高操作溫度從而是能夠期望的。
[0031]圖3描繪了又一替代構(gòu)造。在這種情況下，先導(dǎo)管線12配置有冷卻劑管線31形式的熱力裝置，所述冷卻劑管線在恒溫器的感測元件6b的上游位置處連接至先導(dǎo)管線。管線31能夠連接至冷的冷卻劑32形式的第一介質(zhì)源，所述冷卻劑可以從冷卻系統(tǒng)的管線11取得，并且所述管線能夠連接至可以從冷卻系統(tǒng)的管線5取得的暖的冷卻劑形式的第二介質(zhì)源33。冷卻劑管線包括泵34，用于將冷卻劑從所述介質(zhì)源32、33中的一個輸送至先導(dǎo)管線。泵34借助于控制單元15啟動。當(dāng)冷的冷卻劑將被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線中時，泵34啟動，與此同時控制單元15打開連接至第一介質(zhì)源32的閥35。當(dāng)暖的冷卻劑將被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線12中時，泵34啟動，與此同時控制單元15打開連接至第二介質(zhì)源33的閥36。
[0032]在此再次地，控制單元15基本上持續(xù)地接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載有關(guān)的信息16，和來自位置指示器17的信息。恒溫器6具有對應(yīng)于當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載正常時的冷卻劑的適當(dāng)操作溫度的調(diào)節(jié)溫度。當(dāng)控制單元15接收到車輛上的負(fù)載大于正常或車輛正接近下坡路的信息時，其啟動泵34并且同時打開閥36，以使得來自介質(zhì)源33的暖的冷卻劑被導(dǎo)引通過冷卻劑管線31并且被引向先導(dǎo)管線12中。對于暖的冷卻劑的所述補(bǔ)充使得到達(dá)先導(dǎo)管線中的感測元件6b的冷卻劑起初獲得升高的溫度。恒溫器6因此將管線5中的基本上全部冷卻劑引向散熱器9。冷卻劑操作溫度因此下降至調(diào)節(jié)溫度以下。冷卻劑被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)中從而為發(fā)動機(jī)和/或油冷卻器4中的油提供有效冷卻?？刂茊卧?5能夠借助于調(diào)節(jié)由閥36導(dǎo)入先導(dǎo)管線12中的暖的冷卻劑的量確定操作溫度需要比調(diào)節(jié)溫度低多少。
[0033]如果與此相反，控制單元接收到車輛上的負(fù)載小于正常的信息，那么其啟動泵34并且同時打開閥35，以使得來自第一介質(zhì)源32的冷的冷卻劑被引導(dǎo)至先導(dǎo)管線12中。對于先導(dǎo)管線中的冷的冷卻劑的所述補(bǔ)充使得到達(dá)感測元件6b的冷卻劑起初獲得低于調(diào)節(jié)溫度的溫度。恒溫器6因此被置于一位置，由此其將基本上全部冷卻劑在不冷卻的情況下引向發(fā)動機(jī)。冷卻劑操作溫度從而升高至超過調(diào)節(jié)溫度一值的水平，所述值對應(yīng)于先導(dǎo)管線中的冷卻劑借助于熱力裝置的冷卻量。當(dāng)發(fā)動機(jī)上的負(fù)載低時，升高的冷卻劑操作溫度從而是能夠期望的。
[0034]本發(fā)明不以任何方式被限制到附圖所涉及的實施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)被自由改變。圖2和3中的實施例使用暖的和冷的介質(zhì)以改變先導(dǎo)管線12中的冷卻劑的溫度，并且先導(dǎo)管線中的這種加熱或冷卻足以相對于調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)冷卻劑操作溫度。在圖2中的實施例中，基本上任何氣態(tài)或液態(tài)介質(zhì)均可以被用于加熱或冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑。
【權(quán)利要求】
1.一種用于冷卻內(nèi)燃機(jī)(I)的冷卻系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括散熱器(9)，其用于冷卻在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的冷卻劑；先導(dǎo)管線(12)，其具有進(jìn)口(12a)以接收來自冷卻系統(tǒng)的管線(3)的冷卻劑；和恒溫器(6)，其包括感測元件(6b)和閥(6a)，所述感測元件適于監(jiān)視先導(dǎo)管線(12)中的冷卻劑的溫度，所述閥適于當(dāng)感測元件(6b)檢測到先導(dǎo)管線中的冷卻劑(12)的溫度低于調(diào)節(jié)溫度時將冷卻劑在不在散熱器(9)中冷卻的情況下從冷卻系統(tǒng)的管線(5)引向發(fā)動機(jī)(1)，并且適于當(dāng)感測元件(6b)檢測到先導(dǎo)管線中的冷卻劑(12)的溫度高于調(diào)節(jié)溫度時在冷卻劑被引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)(I)之前將其從冷卻系統(tǒng)的管線(5)引向散熱器(9)用于冷卻， 其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括熱力裝置(13，26，31 )，所述熱力裝置在感測元件(6b)的上游處與先導(dǎo)管線中的冷卻劑(12)接觸；和控制單元(15)，所述控制單元適于估算適于改變冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑操作溫度的時機(jī)并且適于在所述時機(jī)啟動熱力裝置(13，26，31 )，以使得所述熱力裝置加熱或冷卻先導(dǎo)管線中的冷卻劑(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述熱力裝置包括電加熱裝置(13)，所述電加熱裝置在啟動狀態(tài)下適于將先導(dǎo)管線中的冷卻劑(12)的溫度加熱至高于先導(dǎo)管線進(jìn)口(12a)處的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述熱力裝置在先導(dǎo)管線(12)中包括熱交換器(26)，所述熱交換器在啟動狀態(tài)下適于使得溫度高于或低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的介質(zhì)流經(jīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述熱力裝置包括冷卻劑管線(31)，所述冷卻劑管線在啟動狀態(tài)下適于將溫度高于或低于恒溫器調(diào)節(jié)溫度的冷卻劑在感測元件(6b)的上游位置處供應(yīng)至先導(dǎo)管線(12)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元(15)適于基于來自溫度傳感器(14)的信息控制熱力裝置(13，26，31)的啟動，所述溫度傳感器監(jiān)視在先導(dǎo)管線(12)中的熱力裝置(13，26，31)的下游位置處的冷卻劑的溫度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元(15)適于接收與發(fā)動機(jī)上的負(fù)載有關(guān)的信息(16)，并且適于啟動熱力裝置(13，26，31 )，以便給予冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑隨發(fā)動機(jī)上的負(fù)載而變化的操作溫度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑旨在冷卻除發(fā)動機(jī)(I)以外的至少一個其他部件(4)，并且所述控制單元適于接收提前指出所述部件(4)需要借助于冷卻系統(tǒng)冷卻的信息，并且適于在這種情況下啟動熱力裝置(13,26,31),以使得冷卻劑操作溫度在所述部件(4)需要借助于冷卻系統(tǒng)冷卻之前下降。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述先導(dǎo)管線進(jìn)口(12a)定位在通向發(fā)動機(jī)(I)的用于冷卻劑的進(jìn)口管線(3)中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述感測元件(6b)包括殼體(18)，所述殼體包含適于在恒溫器調(diào)節(jié)溫度下相變并且繼而改變體積的物質(zhì)(18)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫器(6)包括運動傳遞機(jī)構(gòu)(19)，所述運動傳遞機(jī)構(gòu)適于在感測元件(6b)和閥(6a)之間傳遞運動，以使得當(dāng)所述物質(zhì)相變時所述閥在第一位置和第二位置之間移動。
【文檔編號】F01P7/16GK103492685SQ201280020636
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】H·維克斯特倫 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司