用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】一種用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括設(shè)置為向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑的水泵，以及設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑的散熱器。該系統(tǒng)可以包括：控制閥、第一通道、變速器燃油冷卻器、第二通道以及加熱器，其中所述控制閥設(shè)置在發(fā)動機(jī)的一側(cè)以控制冷卻劑的流動速度和流動通道；所述第一通道連接控制閥與散熱器，并且連接散熱器與水泵；所述變速器燃油冷卻器設(shè)置在通過第一通道連接的散熱器出口與水泵之間；所述第二通道連接變速器燃油冷卻器與控制閥，并且直接向變速器燃油冷卻器供應(yīng)從發(fā)動機(jī)排出的冷卻劑；所述加熱器設(shè)置在第三通道中，所述第三通道旁通發(fā)動機(jī)以連接控制閥與水泵。
【專利說明】用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年12月17日提交的韓國專利申請第10-2012-0147801號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此，用于通過該引用的所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)以及用于車輛的控制流動方向和冷卻劑流量以提供最優(yōu)的冷卻條件的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0004]使用機(jī)動化的水泵或者應(yīng)用利用電子加熱器的電子恒溫器來控制冷卻劑溫度。
[0005]而且，雖然存在一種用來在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的預(yù)熱電路上安裝ATF (自動傳動液)加熱器的方法，但是其增加了成本，而且效果并不好。
[0006]另外，當(dāng)應(yīng)用ATF加熱器以通過其快速預(yù)熱來減少自動變速器的摩擦力時(shí)，加熱管路的冷卻劑流動速度降低，燃料消耗由于從發(fā)動機(jī)供應(yīng)到加熱器的熱量的減少而增加，并且必須安裝單獨(dú)的旁路通道。
[0007]公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的各個(gè)方面提供了用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法，其優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱條件和整體發(fā)動機(jī)運(yùn)行條件來控制冷卻劑的流動方向和流動速度，以通過有效地使用發(fā)動機(jī)的余熱來提供最優(yōu)的冷卻效果，使得冷卻性能和空調(diào)性能得到改善。
[0009]一種用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中水泵設(shè)置為向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑，并且散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，可以包括:控制閥、第一通道、變速器燃油冷卻器(T0C)、第二通道以及加熱器，其中，所述控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的一側(cè)以控制冷卻劑的流動速度和流動通道；所述第一通道連接所述控制閥與所述散熱器，并且連接所述散熱器與所述水泵；所述TOC設(shè)置在通過所述第一通道連接的所述散熱器的出口與所述水泵之間；所述第二通道連接所述TOC與所述控制閥，并且直接向所述TOC供應(yīng)從所述發(fā)動機(jī)排出的所述冷卻劑；所述加熱器設(shè)置在第三通道中，所述第三通道旁通所述發(fā)動機(jī)以連接所述控制閥與所述水泵。
[0010]所述控制閥可以是電控三通閥。
[0011 ] 發(fā)動機(jī)燃油冷卻器(E0C)可以通過連接所述第一通道和所述第二通道而設(shè)置在所述TOC與所述水泵之間。
[0012]所述EOC可以設(shè)置為平行于所述T0C。
[0013]旁路通道可以形成在所述散熱器與所述水泵之間，通過所述旁路通道從所述散熱器排出的一部分冷卻劑旁通，并且旁通的冷卻劑供應(yīng)到所述水泵。[0014]打開/關(guān)閉閥可以設(shè)置在旁路通道上。
[0015]一種用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑的水泵設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑進(jìn)口側(cè)，并且散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，可以包括:控制閥、第一通道、TOC, EOC以及加熱器，其中，所述控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑出口側(cè)；所述第一通道連接所述控制閥與所述散熱器，并且連接所述散熱器與所述水泵；所述TOC設(shè)置在連接到所述控制閥的第二通道中，位于所述散熱器和所述水泵之間，并且連接到所述第一通道；所述EOC與所述TOC串聯(lián)設(shè)置在所述第二通道中；所述加熱器設(shè)置在第三通道中，所述第三通道連接所述控制閥與所述水泵。
[0016]打開/關(guān)閉閥可設(shè)置在位于所述散熱器和所述水泵之間的所述第一通道中。
[0017]一種根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑的水泵設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑進(jìn)口側(cè)，散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑出口側(cè)，其中所述控制閥通過第一通道與所述散熱器連接、通過第二通道連接到設(shè)置在所述第一通道中的T0C、并且通過第三通道連接到加熱器，并且EOC設(shè)置為與位于所述第一通道和所述第二通道之間的TOC平行，其中所述季節(jié)模式分為夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、夏季燃油預(yù)熱模式、夏季冷卻劑溫度控制模式，和夏季最大冷卻性能需求模式，以及冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式、加熱和燃油加熱模式，以及加熱和冷卻劑溫度控制模式，并且在所述夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式和所述冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式中，防止所述冷卻劑從所述發(fā)動機(jī)排出，并且所述控制閥關(guān)閉所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道，以便提高所述發(fā)動機(jī)的溫度。
[0018]在所述夏季燃油預(yù)熱模式中，所述控制閥可以關(guān)閉所述第一通道和所述第三通道并且打開所述第二通道，使得所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑供應(yīng)到所述TOC和所述E0C，以提高變速器燃油和發(fā)動機(jī)燃油的溫度。
[0019]在夏季冷卻劑溫度控制模式中，所述控制閥可以打開連接到所述散熱器的所述第一通道以及所述第二通道，使得所述散熱器的冷卻的冷卻劑與所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑混合，并且具有適合溫度的混合的冷卻劑經(jīng)過所述TOC和所述EOC而供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
[0020]以預(yù)定流動速度在所述第一通道和所述第二通道中流動的所述冷卻劑可以經(jīng)過所述EOC。
[0021]在夏季最大冷卻性能需求模式中，所述控制閥可以打開所述第一通道，使得從所述發(fā)動機(jī)排出的所述冷卻劑以最大流動速度供應(yīng)到所述散熱器，并且通過所述散熱器冷卻的冷卻劑經(jīng)過所述TOC和所述EOC而供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
[0022]在所述冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式中，所述控制閥可以打開所述第三通道，以便將內(nèi)部加熱性能最大化，使得所述發(fā)動機(jī)的高溫冷卻劑經(jīng)過所述加熱器而再次供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
[0023]在所述冬季加熱和燃油加熱模式中，所述控制閥可以打開所述第二通道和所述第三通道，使得所述發(fā)動機(jī)的高溫冷卻劑供應(yīng)到所述TOC和所述EOC以再次在發(fā)動機(jī)中循環(huán)。
[0024]在所述冬季加熱和冷卻劑溫度控制模式中，所述控制閥可以打開所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道，使得所述冷卻劑在所述散熱器、所述T0C、所述EOC以及所述加熱器中循環(huán)。[0025]如上所述，用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法可以根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方法和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻條件，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善。
[0026]應(yīng)用機(jī)動化的通道控制類型的三通閥來代替恒溫器閥，以根據(jù)運(yùn)行條件快速地控制冷卻劑的流動方向和流動速度，因此系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和效率得到提高。
[0027]另外，冷卻劑通道形成為連接發(fā)動機(jī)、散熱器、TOC以及E0C，使得從發(fā)動機(jī)和散熱器排出的冷卻劑有效地供應(yīng)到變速器燃油冷卻器(TOC)和發(fā)動機(jī)燃油冷卻器(E0C)，其中系統(tǒng)的布局變得簡單，冷卻劑根據(jù)驅(qū)動條件供應(yīng)到每個(gè)組成部件，并且能夠最優(yōu)化冷卻劑的流動速度。
[0028]本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的示例性的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
[0030]圖2顯示了在每個(gè)夏季模式中的示例性的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行條件，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法。
[0031]圖3顯示了在每個(gè)冬季模式中的示例性的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行條件，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法。
[0032]圖4為根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的示例性的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
[0033]圖5為根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的示例性的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施方案的實(shí)例。雖然本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等同形式以及其它實(shí)施方案。
[0035]圖1為根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
[0036]參考附圖，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)100有效地使用發(fā)動機(jī)101的余熱，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方向和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻環(huán)境，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善，并且降低了燃料消耗。
[0037]為此，在根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)100中，如圖1所示，向發(fā)動機(jī)101供應(yīng)冷卻劑的水泵103設(shè)置在發(fā)動機(jī)101的冷卻劑入口側(cè)，散熱器105設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻經(jīng)過發(fā)動機(jī)101的加熱的冷卻劑。
[0038]在此，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)100進(jìn)一步包括控制閥107、第一通道109、變速器燃油冷卻器(TOC) 111、第二通道113以及加熱器119。
[0039]同時(shí)，控制閥107設(shè)置在發(fā)動機(jī)101的冷卻劑出口側(cè)以控制從發(fā)動機(jī)101排出的冷卻劑的流動。
[0040]第一通道109連接控制閥107與散熱器105，并且連接散熱器105與水泵103。
[0041]在各個(gè)實(shí)施方案中，TOCl 11設(shè)置在位于第一通道109中的散熱器105的出口側(cè)和水泵103之間。
[0042]第二通道113連接TOClll與控制閥107并且旁通散熱器以直接向TOClll供應(yīng)從發(fā)動機(jī)101排出的冷卻劑。
[0043]另外，加熱器119設(shè)置在連接控制閥107與水泵103的第三通道117中。
[0044]在此，控制閥107可以是機(jī)動化的通道控制類型的三通閥，并且通道109、通道113和通道117被選擇性地打開/關(guān)閉，或者它們的打開比率可以通過控制閥107來分別控制，使得發(fā)動機(jī)101的高溫冷卻劑的流動速度受到精確控制。
[0045]同時(shí)，在各個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)動機(jī)燃油冷卻器(EOC) 115可以設(shè)置在第二通道113上，該第二通道113連接控制閥107與位于TOClll和水泵103之間的第一通道109。
[0046]EOCl 15可以設(shè)置為平行于T0C111，并且散熱器105的冷卻劑可以分流到EOCl 15和 TOClll。
[0047]在下文中，將參考圖2和圖3對根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)100的運(yùn)行和控制方法進(jìn)行描述。
[0048]圖2顯示了在每個(gè)夏季模式中的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行條件，用于解釋根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，并且圖3顯示了在每個(gè)冬季模式中的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行條件，用于解釋根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法。
[0049]參考附圖，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法根據(jù)如上所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)100中的車輛的季節(jié)模式，通過控制控制閥107來控制冷卻劑的流動。
[0050]在此，季節(jié)模式可以分為夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、夏季燃油預(yù)熱模式、夏季冷卻劑溫度控制模式、夏季最大冷卻性能需求模式、冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式、加熱和燃油加熱模式，以及加熱和冷卻劑溫度控制模式。
[0051]首先，在夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式和冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式中，如圖2的SI和圖3的SlO所示，控制閥107控制第一通道109、第二通道113和第三通道117，使得冷卻劑不能從發(fā)動機(jī)101排出以使發(fā)動機(jī)101的溫度快速升高。
[0052]因此，在夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式和冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式中，冷卻劑無法到達(dá)散熱器105或T0C111，并且汽缸蓋、汽缸體以及發(fā)動機(jī)101的金屬表面通過冷卻劑來快速地預(yù)熱。
[0053]在各個(gè)實(shí)施方案的夏季燃油預(yù)熱模式中，如圖2的S2所示，控制閥107關(guān)閉第一通道109和第三通道117并且打開第二通道113，因此發(fā)動機(jī)101的加熱的冷卻劑在TOClll和E0C115中循環(huán)，并且變速器燃油和發(fā)動機(jī)燃油通過在TOClll和E0C115中流動的冷卻劑來加熱。
[0054]在此，EOCl 15設(shè)置為平行于T0C111，使得在第一通道109和第二通道113中流動的冷卻劑以預(yù)定流動速度均勻地供應(yīng)到EOCl 15和TOClll。
[0055]因此，在夏季燃油預(yù)熱模式中，從發(fā)動機(jī)101排出的高溫冷卻劑在TOClll和EOCl 15中循環(huán)來加熱變速器燃油和發(fā)動機(jī)燃油，因此發(fā)動機(jī)的余熱使每個(gè)裝置的燃油的溫度快速升高而不需要燃油加熱設(shè)備。
[0056]在這種情況下，第一通道109和第三通道117關(guān)閉，防止冷卻劑供應(yīng)到散熱器105和加熱器119，將高溫冷卻劑供應(yīng)到TOClll和E0C115，因此通過冷卻劑有效地加熱了燃油。
[0057]在根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的夏季冷卻劑溫度控制模式中，如圖2的S3所示，控制閥107打開連接到散熱器105和第二通道113的第一通道109，使得發(fā)動機(jī)101的加熱的冷卻劑與散熱器105的冷卻的冷卻劑混合，而供應(yīng)到TOClll和發(fā)動機(jī)101。
[0058]在此，通過第一通道109和第二通道113供應(yīng)到E0C115的冷卻劑的溫度可以改變，并且冷卻劑的流動速度可以改變。
[0059]因此，在夏季冷卻劑溫度控制模式中，發(fā)動機(jī)101的高溫冷卻劑通過控制閥107分流而供應(yīng)到散熱器105、TOClll和E0C115，并且將供應(yīng)到發(fā)動機(jī)101的冷卻劑的溫度控制在適合的范圍內(nèi)。
[0060]在根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的夏季最大冷卻性能需求模式中，如圖2的S4所示，控制閥107打開第一通道109使得發(fā)動機(jī)101的冷卻劑以最大流動速度供應(yīng)到散熱器105，并且散熱器105的冷卻的冷卻劑經(jīng)過TOClll和EOCl 15再次供應(yīng)到發(fā)動機(jī)101。
[0061]也就是說，夏季最大冷卻性能需求模式要求發(fā)動機(jī)101的最大冷卻性能，其中發(fā)動機(jī)101的全部冷卻劑通過控制閥107供應(yīng)到散熱器105，并且供應(yīng)到發(fā)動機(jī)101的全部冷卻劑通過外部控制來冷卻。
[0062]在這個(gè)過程中，可以最大化經(jīng)過散熱器105的冷卻劑的流動速度，并且通過散熱器105冷卻的冷卻劑經(jīng)過TOClll和EOCl 15以提高其燃油冷卻效率。
[0063]同時(shí)，在夏季最大冷卻性能需求模式中，第三通道117關(guān)閉，并且防止加熱的冷卻劑供應(yīng)到加熱器119，因此能夠改善冷卻性能。
[0064]另外，在根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式中，如圖3的S20所示，控制閥107打開第三通道117以改善加熱性能，并且發(fā)動機(jī)101的加熱的冷卻劑經(jīng)過加熱器119以再次供應(yīng)到發(fā)動機(jī)101。
[0065]因此，發(fā)動機(jī)101的高溫冷卻劑經(jīng)過加熱器119，并且提高了內(nèi)部加熱效率。
[0066]同時(shí)，在溫度被維持在高于預(yù)定值的條件下，冷卻劑經(jīng)過加熱器119以供應(yīng)到發(fā)動機(jī)101，因此發(fā)動機(jī)101能夠快速地預(yù)熱。
[0067]在根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案的冬季加熱和燃油加熱模式中，如圖3所示，控制閥107打開第二通道113和第三通道117，使得發(fā)動機(jī)101的高溫冷卻劑供應(yīng)到T0C111、EOCl 15，以及加熱器119，并且冷卻劑再次在發(fā)動機(jī)101中循環(huán)。
[0068]因此，通過控制閥107，將發(fā)動機(jī)101的高溫冷卻劑以適合的流動速度供應(yīng)到第二通道113和第三通道117。
[0069]因此，高溫冷卻劑經(jīng)過TOClll和EOCl 15以加熱燃油并且經(jīng)過加熱器119，以提高用于加熱內(nèi)部空氣的熱交換效率。
[0070]在此，控制閥107控制第二通道113和第三通道117的打開比率以提高冷卻劑的流動速度，該冷卻劑用于在燃料消耗效率有待提高或內(nèi)部加熱負(fù)荷較低的情況下加熱燃油。
[0071]另外，在冬季加熱和冷卻劑溫度控制模式中，如圖3的S40所示，控制閥107打開第一通道109、第二通道113和第三通道117，使得冷卻劑在散熱器105、T0C111、E0C115以及加熱器119中循環(huán)。
[0072]因此，在通道109、通道113和通道117中循環(huán)的冷卻劑的溫度被適當(dāng)?shù)鼐S持以在發(fā)動機(jī)101中循環(huán)。
[0073]因此，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及其控制方法100有效地使用發(fā)動機(jī)101的余熱，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方向和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻條件，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善，并且降低了燃料消耗。
[0074]另外，應(yīng)用機(jī)動化的通道三通閥類型的控制閥107來代替恒溫器閥，并且控制閥107根據(jù)驅(qū)動條件快速地控制冷卻劑的流動方向和流動速度，以提高閥運(yùn)行的可靠性以及整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0075]另外，冷卻劑通道形成為連接發(fā)動機(jī)101、散熱器105、T0C111以及E0C115，使得從發(fā)動機(jī)101和散熱器105排出的冷卻劑有效地供應(yīng)到變速器燃油冷卻器(TOC) 111和發(fā)動機(jī)燃油冷卻器(EOC) 115，其中系統(tǒng)的布局變得簡單，冷卻劑根據(jù)驅(qū)動條件供應(yīng)到每個(gè)組成部件，并且能夠最大化冷卻劑的流動速度。
[0076]圖4為根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
[0077]參考附圖，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)200有效地使用發(fā)動機(jī)201的余熱，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方向和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻環(huán)境，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善，并且降低了燃料消耗。
[0078]為此，在根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)200中，如圖4所示，向發(fā)動機(jī)201供應(yīng)冷卻劑的水泵203設(shè)置在發(fā)動機(jī)201的冷卻劑入口側(cè)，散熱器205設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻經(jīng)過發(fā)動機(jī)201的加熱的冷卻劑。
[0079]在此，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)200進(jìn)一步包括控制閥207、第一通道209、變速器燃油冷卻器(TOC) 211、第二通道213以及加熱器219。
[0080]同時(shí)，控制閥207設(shè)置在發(fā)動機(jī)201的冷卻劑出口側(cè)以控制從發(fā)動機(jī)201排出的冷卻劑的流動。
[0081]第一通道209連接控制閥207與散熱器205，并且連接散熱器205與水泵203。
[0082]在各個(gè)實(shí)施方案中，T0C211設(shè)置在位于第一通道209中的散熱器205的出口側(cè)和水泵203之間。
[0083]第二通道213連接T0C211與控制閥207并且旁通散熱器以直接向T0C211供應(yīng)從發(fā)動機(jī)201排出的冷卻劑。
[0084]另外，加熱器219設(shè)置在連接控制閥207與水泵203的第三通道217中。
[0085]在此，控制閥207可以是機(jī)動化通道控制類型的三通閥，并且通道209、通道213和通道217被選擇性地打開/關(guān)閉，或者它們的打開比率可以通過控制閥207來分別控制，使得發(fā)動機(jī)201的高溫冷卻劑的流動速度受到精確控制。
[0086]同時(shí)，在各個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)動機(jī)燃油冷卻器(EOC) 215可以設(shè)置在第二通道213上，該第二通道213連接控制閥207與位于T0C211和水泵203之間的第一通道209。
[0087]E0C215可以設(shè)置為平行于T0C211，并且散熱器205的冷卻劑可以分流到E0C215和 T0C211。[0088]在此，旁路通道221可以形成在散熱器205和水泵203之間，并且通道221使從散熱器205排出的冷卻劑旁通以將其供應(yīng)到水泵203。
[0089]在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，打開/關(guān)閉閥223可以設(shè)置在旁路通道221上。
[0090]也就是說，當(dāng)車輛需要最大化冷卻性能時(shí)，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)200通過旁路通道221和打開/關(guān)閉閥223提高了散熱器205的冷卻劑流動速度。
[0091]另外，當(dāng)外部溫度較高并且冷卻劑溫度較高時(shí)，根據(jù)驅(qū)動條件打開打開/關(guān)閉閥223以提高在散熱器205中循環(huán)的冷卻劑的流動速度，使得冷卻劑溫度降低。
[0092]圖5為根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的方框圖。
[0093]參考附圖，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)300有效地使用發(fā)動機(jī)301的余熱，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方向和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻環(huán)境，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善，并且降低了燃料消耗。
[0094]為此，在根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)300中，如圖5所示，向發(fā)動機(jī)301供應(yīng)冷卻劑的水泵303設(shè)置在發(fā)動機(jī)301的冷卻劑入口側(cè)，散熱器305設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻經(jīng)過發(fā)動機(jī)301的加熱的冷卻劑。
[0095]在此，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)300進(jìn)一步包括控制閥307、第一通道309、變速器燃油冷卻器(TOC) 31UE0C315以及加熱器319。
[0096]同時(shí)，控制閥307設(shè)置在發(fā)動機(jī)301的冷卻劑出口側(cè)以控制從發(fā)動機(jī)301排出的冷卻劑的流動。
[0097]第一通道309連接控制閥307與散熱器305，并且連接散熱器305與水泵303。
[0098]在各個(gè)實(shí)施方案中，T0C311設(shè)置在從散熱器305和水泵303之間分出的第二通道313中，以連接到控制閥307。
[0099]E0C315與T0C311串聯(lián)設(shè)置第二通道313中，并且E0C315連接到在散熱器305的出口側(cè)的第一通道309。
[0100]另外，加熱器319設(shè)置在連接控制閥307與水泵303的第三通道317中。
[0101]在此，打開/關(guān)閉閥321可以設(shè)置在位于散熱器305和水泵303之間的第一通道309 中。
[0102]根據(jù)本發(fā)明的圖4和圖5的不例性實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)(200和300)具有與圖1至圖3的示例性實(shí)施方案相同的類似功能與效果，因此將省略其具體描述。
[0103]因此，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)(100、200和300)及其控制方法有效地使用發(fā)動機(jī)(101、201和301)的余熱，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)預(yù)熱過程和發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程來控制冷卻劑的流動方向和流動速度以提供最優(yōu)的冷卻環(huán)境，使得發(fā)動機(jī)的冷卻性能、空調(diào)性能以及加熱性能得到改善，并且降低了燃料消耗。
[0104]另外，應(yīng)用機(jī)動化通道三通閥類型的控制閥(107、207和307)來代替恒溫器閥，并且控制閥根據(jù)驅(qū)動條件快速地控制冷卻劑的流動方向和流動速度，以提高閥運(yùn)行的可靠性以及整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0105]另外，冷卻劑通道形成為連接發(fā)動機(jī)(101、201和301)、散熱器(105、205和305)、TOC (111,211 和 311)以及 EOC (115、215 和 315)，使得從發(fā)動機(jī)(101、201 和 301)和散熱器(105、205和305)排出的冷卻劑有效地供應(yīng)到TOC (111,211和311)和EOC (115、215和315)，其中系統(tǒng)的布局變得簡單，冷卻劑按照驅(qū)動條件供應(yīng)到每個(gè)組成部件，并且能夠優(yōu)化冷卻劑的流動速度。
[0106] 前述對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施方案進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中水泵設(shè)置為向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑，并且散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，包括: 控制閥，所述控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的一側(cè)以控制冷卻劑的流動速度和流動通道；第一通道，所述第一通道連接所述控制閥與所述散熱器，并且連接所述散熱器與所述水泵； 變速器燃油冷卻器，所述變速器燃油冷卻器設(shè)置在通過所述第一通道連接的所述散熱器的出口與所述水泵之間； 第二通道，所述第二通道連接所述變速器燃油冷卻器與所述控制閥，并且直接向所述變速器燃油冷卻器供應(yīng)從所述發(fā)動機(jī)排出的所述冷卻劑；以及 加熱器，所述加熱器設(shè)置在第三通道中，所述第三通道旁通所述發(fā)動機(jī)以連接所述控制閥與所述水泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中所述控制閥為電控三通閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中發(fā)動機(jī)燃油冷卻器通過連接所述第一通道和所述第二通道而設(shè)置在所述變速器燃油冷卻器與所述水泵之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器設(shè)置為平行于所述變速器燃油冷卻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中旁路通道形成在所述散熱器與所述水泵之間，通過所述旁路通道從所述散熱器排出的一部分冷卻劑旁通，并且旁通的冷卻劑供應(yīng)到所述水泵。`
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，打開/關(guān)閉閥設(shè)置在旁路通道上。
7.一種用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑的水泵設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑進(jìn)口側(cè)，并且散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，包括: 控制閥，所述控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑出口側(cè)； 第一通道，所述第一通道連接所述控制閥與所述散熱器，并且連接所述散熱器與所述水泵； 變速器燃油冷卻器，所述變速器燃油冷卻器設(shè)置在連接到所述控制閥的第二通道中，所述變速器燃油冷卻器位于所述散熱器和所述水泵之間，并且連接到所述第一通道； 發(fā)動機(jī)燃油冷卻器，所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器與所述變速器燃油冷卻器串聯(lián)設(shè)置在所述第二通道中；以及 加熱器，所述加熱器設(shè)置在第三通道中，所述第三通道連接所述控制閥與所述水泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中打開/關(guān)閉閥設(shè)置在位于所述散熱器和所述水泵之間的所述第一通道中。
9.一種根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中向發(fā)動機(jī)供應(yīng)冷卻劑的水泵設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑進(jìn)口側(cè)，散熱器設(shè)置為通過與外部空氣的熱交換來冷卻所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑，控制閥設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的冷卻劑出口側(cè)，其中所述控制閥通過第一通道與所述散熱器連接、通過第二通道連接到設(shè)置在所述第一通道中的變速器燃油冷卻器、并且通過第三通道連接到加熱器，并且發(fā)動機(jī)燃油冷卻器設(shè)置為與位于所述第一通道和所述第二通道之間的變速器燃油冷卻器平行， 其中所述季節(jié)模式分為夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、夏季燃油預(yù)熱模式、夏季冷卻劑溫度控制模式，和夏季最大冷卻性能需求模式，以及冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式、冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式、加熱和燃油加熱模式，以及加熱和冷卻劑溫度控制模式，以及 在所述夏季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式和所述冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱模式中，防止所述冷卻劑從所述發(fā)動機(jī)排出，并且所述控制閥關(guān)閉所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道，以便提高所述發(fā)動機(jī)的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，在所述夏季燃油預(yù)熱模式中，所述控制閥關(guān)閉所述第一通道和所述第三通道并且打開所述第二通道，使得所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑供應(yīng)到所述變速器燃油冷卻器和所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器，以提高變速器燃油和發(fā)動機(jī)燃油的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中在夏季冷卻劑溫度控制模式中，所述控制閥打開連接到所述散熱器的所述第一通道以及所述第二通道，使得所述散熱器的冷卻的冷卻劑與所述發(fā)動機(jī)的加熱的冷卻劑混合，并且具有適合溫度的混合的冷卻劑經(jīng)過所述變速器燃油冷卻器和所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器而供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中以預(yù)定流動速度在所述第一通道和所述第二通道中流動的所述冷卻劑經(jīng)過所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中以預(yù)定流動速度在所述第一通道和所述第二通道中流動的所述冷卻劑經(jīng)過所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中在夏季最大冷卻性能需求模式中，所述控制閥打開所述第一通道，使得從所述發(fā)動機(jī)排出的所述冷卻劑以最大流動速度供應(yīng)到所述散熱器，并且通過所述散熱器冷卻的冷卻劑經(jīng)過所述變速器燃油冷卻器和所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器而供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中在所述冬季發(fā)動機(jī)預(yù)熱和加熱模式中，所述控制閥打開所述第三通道，以便將內(nèi)部加熱性能最大化，使得所述發(fā)動機(jī)的高溫冷卻劑經(jīng)過所述加熱器而再次供應(yīng)到所述發(fā)動機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，在所述冬季加熱和燃油加熱模式中，所述控制閥打開所述第二通道和所述第三通道，使得所述發(fā)動機(jī)的高溫冷卻劑供應(yīng)到所述變速器燃油冷卻器和所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器以再次在發(fā)動機(jī)中循環(huán)。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的根據(jù)季節(jié)模式的用于車輛的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法，其中在所述冬季加熱和冷卻劑溫度控制模式中，所述控制閥打開所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道，使得所述冷卻劑在所述散熱器、所述變速器燃油冷卻器、所述發(fā)動機(jī)燃油冷卻器以及所述加熱器中循環(huán)。
【文檔編號】F01P7/14GK103867281SQ201310127523
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】吳昌錫 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社