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冷卻劑回路的制作方法

文檔序號:5257219閱讀:154來源:國知局
專利名稱:冷卻劑回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
機(jī)動車發(fā)動機(jī)的具有多個分回路的冷卻劑回路,具有用于這種冷卻劑回路的運行的、特別是用來控制進(jìn)入各個分回路的冷卻劑流量的裝置。
背景技術(shù)
這種類型的冷卻劑回路優(yōu)選用于發(fā)動機(jī)的熱管理,其中通過用于運行冷卻劑回路的裝置這樣地在冷卻劑回路的各分回路之間分配冷卻劑流,從而盡可能迅速地調(diào)節(jié)出發(fā)動機(jī)的優(yōu)化的運行溫度。DE 602 09 019 T2公開了一種用于發(fā)動機(jī)冷卻回路的控制閥,其中冷卻劑流過該回路,并具有包括發(fā)動機(jī)冷卻系的第一支路、構(gòu)成冷卻器分支線路的第二支路以及一個或多個分別帶有至少一個用來加熱乘客車廂的熱空氣發(fā)生器的第三支路。控制閥構(gòu)造成一基體,該基體具有流體入口、與第二支路連接的第一出口、與第一支路連接的第二出口和至少一個與第三支路連接的第二出口,其中一可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在基體內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用來選擇性地控制各出口。通過沿規(guī)定方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可以實現(xiàn)規(guī)定順序的位置。在此,在第一位置中打開與分支線路連接的第一出口,在第二位置中除笫二出口外還打開與笫一支路連接的第二出口,在笫三位置中僅打開第二出口,在第四位置中打開第二出口和與第三支路連接的第三出口,在第五位置中打開所有出口,在第六位置中打開第一和第三出口,在第七位置中打開第一或第三出口。此外調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也可以處于不打開任何出口的位置。但是這種控制閥的缺點是,可能的位置順序被嚴(yán)格規(guī)定。因此在各回路中的冷卻劑需求變化時需要經(jīng)常變更位置,這同樣引起調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的經(jīng)常轉(zhuǎn)動。由于僅用一個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來使控制閥實現(xiàn)多個功能,所以需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、具有大量構(gòu)件的控制閥,這帶來磨損和密封性方面的困難。DE 103 06 094 Al公開了一種用于機(jī)動車的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng),該冷卻系統(tǒng)具有冷卻劑泵、用來引導(dǎo)冷卻劑流過發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)回路,用來引導(dǎo)冷卻劑流過冷卻器的冷卻器回路、用來使冷卻劑在不流過冷卻器回路的情況下回流到發(fā)動機(jī)回路的旁路回路、以及用來引導(dǎo)冷卻劑流過加熱器芯部的加熱器回路。為了切換冷卻劑而提出一種具有閥體的旋轉(zhuǎn)閥,該閥體具有一個入口接口和多個出口接口,其中出口接口包括用來引導(dǎo)冷卻劑在冷卻器回路中流動的冷卻器接口、用來引導(dǎo)冷卻劑在旁路回路中流動的旁路接口和用來引導(dǎo)冷卻劑在加熱器回路中流動的加熱器接口。閥體還包含一可轉(zhuǎn)動地支承的分流器,該分流器具有多個流體通道,所述多個流體通道根據(jù)分流器的轉(zhuǎn)動位置用于位于入口接口和出口接口之間的、預(yù)先設(shè)定的流動路徑。其中預(yù)先設(shè)定的流動路徑包括在關(guān)斷旁路接口的同時用來將冷卻劑分配給冷卻器接口和加熱器接口的第一運行方式、在關(guān)斷冷卻器接口和加熱器接口的冷卻劑的同時將冷卻劑分配給旁路接口的第二運行方式、以及在關(guān)斷冷卻器接口和旁路接口的冷卻劑的同時將冷卻劑分配給加熱器接口的第三運行方式、以及在關(guān)斷加熱器接口的冷卻劑的同時將冷卻劑分配給冷卻器接口和旁路接口的第四運行方式。這種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的缺點是旋轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)對可切換的回路造成限制。其它回路的引入必然造成個別回路的控制變差。因此,不再能以足夠的精度和速度將冷卻劑溫度調(diào)節(jié)到希望值,這會導(dǎo)致較難達(dá)到發(fā)動機(jī)的運行溫度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是,提供一種冷卻劑回路,該冷卻劑回路允許以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對冷卻劑回路的多個分回路的多樣/大范圍的控制。這個目的通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。一種冷卻劑回路,特別是發(fā)動機(jī)的具有多個分回路的冷卻劑回路包括主冷卻回路和加熱回路以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器上的冷卻劑輸送泵,其中旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器包括旋轉(zhuǎn)滑閥殼體,該旋轉(zhuǎn)滑閥殼體具有多個能被冷卻劑穿流過的接口,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器還包括第一旋轉(zhuǎn)滑閥和至少一個第二旋轉(zhuǎn)滑閥,它們以能轉(zhuǎn)動的方式支承在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體中并且分別具有至少一個形成流動路徑的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口,其中,通過相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動運動能使接口與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口至少部分地相交/重合(Ueberschneidimg),其中,主冷卻回路的從發(fā)動機(jī)經(jīng)過主冷卻器通到笫一旋轉(zhuǎn)滑閥的主冷卻器接口的第一支路能由第一旋轉(zhuǎn)滑閥來切換,主冷卻回路的從冷卻劑輸送泵的出口通向發(fā)動機(jī)的第二支路能由第二旋轉(zhuǎn)滑閥來切換。通過由不同的旋轉(zhuǎn)滑閥來切換主冷卻回路的兩個支路,能夠?qū)鋮s劑回路的多個分回路進(jìn)行控制。為此,將各分回路的輸入部連接到第一旋轉(zhuǎn)滑閥,該笫一旋轉(zhuǎn)滑閥與冷卻劑輸送泵的抽吸口流動連接(在流動技術(shù)上連接)。通過使笫一旋轉(zhuǎn)滑閥相對于旋轉(zhuǎn)滑閥殼體轉(zhuǎn)動,可以無級可變地使第一旋轉(zhuǎn)滑閥的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口與旋轉(zhuǎn)滑閥殼體的相應(yīng)接口相交,因此可以以可變的流量切換出不同的流動路徑。冷卻劑從冷卻劑輸送泵的回流控制在主冷卻回路的第二支路中通過第二旋轉(zhuǎn)滑閥實現(xiàn)。因此,可以與笫一旋轉(zhuǎn)滑閥的瞬時位置無關(guān)地、無級可變地打開或關(guān)閉從冷卻劑輸送泵通向發(fā)動機(jī)的冷卻劑流。在此,第二旋轉(zhuǎn)滑閥可以非常簡單地構(gòu)造成具有作為旋轉(zhuǎn)滑閥通流口的通孔的回轉(zhuǎn)體,所述旋轉(zhuǎn)滑閥通流口與旋轉(zhuǎn)滑閥殼體的兩個相對的接口相對應(yīng)。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的這種非常簡單的設(shè)計方案可以經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地控制比較多的分回路。在一種優(yōu)選實施方式中,加熱回路在第二旋轉(zhuǎn)滑閥的上游從主冷卻回路的第二支路中分出并且將冷卻劑經(jīng)過加熱換熱器引向發(fā)動機(jī)。通過使加熱回路在第二旋轉(zhuǎn)滑閥之前 (上游)分出,使它與第二旋轉(zhuǎn)滑閥的位置無關(guān)地、持續(xù)地被加載來自冷卻劑輸送泵的升溫的冷卻劑,這有助于通過加熱換熱器迅速地加熱機(jī)動車中的乘客車廂。在一種優(yōu)選實施方式中,在發(fā)動機(jī)的下游從主冷卻回路的第一支路中分出通向第一旋轉(zhuǎn)滑閥的旁路接口的旁路,其中第一旋轉(zhuǎn)滑閥對所述旁路進(jìn)行切換。穿過該旁路,升溫的冷卻劑在不被主冷卻器冷卻的情況下從發(fā)動機(jī)流向第一旋轉(zhuǎn)滑閥的旁路接口。因此,在第一旋轉(zhuǎn)滑閥上提供來自旁路的、具有提高的溫度的冷卻劑和來自主冷卻回路的第一支路的主冷卻器的、具有較低溫度的冷卻劑,通過轉(zhuǎn)動第一旋轉(zhuǎn)滑閥可以以任意的混合比來混合這兩種冷卻劑。在一種優(yōu)選實施方式中,一油冷卻器回路將冷卻劑從發(fā)動機(jī)經(jīng)過油冷卻器引向笫一旋轉(zhuǎn)滑閥的油冷卻器接口,其中,笫一旋轉(zhuǎn)滑閥對油冷卻器回路進(jìn)行切換。穿過該油冷卻器回路,升溫的冷卻劑從發(fā)動機(jī)流入油冷卻器,在該油冷卻器處進(jìn)行與發(fā)動機(jī)的潤滑劑的換熱。冷卻劑從油冷卻器流到第一旋轉(zhuǎn)滑閥的油冷卻器接口,在該油冷卻器接口處可使之與來自其它的分回路的冷卻劑流相混合。在一種優(yōu)選實施方式中,在發(fā)動機(jī)起動后和/或在低于冷卻劑溫度的笫一閾值的情況下,第二旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉主冷卻回路的第二支路。如果冷卻劑具有低于第一閾值的較低溫度,常常在發(fā)動機(jī)起動后便是如此,主冷卻回路的第二支路被第二旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉,由此冷卻劑不能從冷卻劑輸送泵流回發(fā)動機(jī)。如果加熱回路也被關(guān)閉,則冷卻劑在發(fā)動機(jī)中被特別迅速地加熱,這是因為不在冷卻劑回路中發(fā)生循環(huán)。優(yōu)選地,在這個階段第一旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉油冷卻器接口和主冷卻器接口,而打開旁路接口。因此在這個階段中在冷卻劑回路中的所有冷卻器都不被冷卻劑流過。在一種優(yōu)選實施方式中,在冷卻劑溫度的第一閾值與冷卻劑溫度的第二閾值之間,第一旋轉(zhuǎn)滑閥打開旁路,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥間歇式地打開和關(guān)閉主冷卻回路的第二支路。 如果冷卻劑溫度超過第一閾值但仍低于第二閾值,則使笫二旋轉(zhuǎn)滑閥轉(zhuǎn)動成間歇性地導(dǎo)通冷卻劑。由此得到在發(fā)動機(jī)內(nèi)冷卻劑循環(huán)很弱的比較小的冷卻劑流量,這便在繼續(xù)迅速加熱冷卻劑的情況下引起各發(fā)動機(jī)構(gòu)件上的均勻溫度分布。優(yōu)選在這個階段第一旋轉(zhuǎn)滑閥仍關(guān)閉油冷卻器接口和主冷卻器接口,而打開旁路接口。在一種優(yōu)選實施方式中,在冷卻劑溫度的第二閾值與冷卻劑溫度的第三閾值之間,第一旋轉(zhuǎn)滑閥打開旁路和油冷卻器回路,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥打開主冷卻回路的第二支路。 如果冷卻劑溫度超過第二閾值但仍低于笫三閾值,則第二旋轉(zhuǎn)滑閥持久地打開。在這個階段中,第一旋轉(zhuǎn)滑閥除旁路接口外還打開油冷卻器接口,但優(yōu)選使主冷卻器接口繼續(xù)保持關(guān)閉。由此,來自發(fā)動機(jī)的升溫的冷卻劑能在油冷卻器中將一部分熱量傳輸給潤滑劑,由此使所述潤滑劑被迅速加熱。在一種優(yōu)選實施形式中,在冷卻劑溫度的第三閾值與冷卻劑溫度的限值之間,笫一旋轉(zhuǎn)滑閥打開油冷卻器回路并且間歇性地打開和關(guān)閉主冷卻回路的第一支路和旁路以達(dá)到冷卻劑溫度的理論值,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥打開主冷卻回路的第二支路。如果冷卻劑溫度超過第三閾值但仍低于限值,則冷卻劑接近達(dá)到其規(guī)定的理論溫度,因此第一旋轉(zhuǎn)滑閥間歇性地、交替地打開和關(guān)閉旁路接口和主冷卻器接口。由此可以實現(xiàn)這兩股具有不同溫度的冷卻劑流的希望的混合比,以保持理論溫度。在一種優(yōu)選實施方式中,在發(fā)動機(jī)的下游在主冷卻回路的笫一支路中測量冷卻劑溫度。通過在發(fā)動機(jī)冷卻劑出口處確定在主冷卻回路的第一支路中的冷卻劑溫度,可以比較簡單地推斷出在發(fā)動機(jī)中存在的冷卻劑溫度。在一種優(yōu)選實施方式中,在發(fā)動機(jī)被關(guān)停后的慣性運行(Nachlaufbetrieb)期間,第一旋轉(zhuǎn)滑閥打開主冷卻回路的笫一支路并且關(guān)閉旁路,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉主冷卻回路的第二支路。因為在關(guān)停發(fā)動機(jī)后的慣性運行中由于缺少行駛風(fēng)/迎面風(fēng)(Fahrwind) 而大多不再向冷卻器充分散熱,所以第二旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉主冷卻回路的第二支路,而第一旋轉(zhuǎn)滑閥打開主冷卻器接口和旁路接口以及關(guān)閉油冷卻器接口。因此,來自發(fā)動機(jī)的冷卻劑可經(jīng)過主冷卻器、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器、加熱換熱器回流到發(fā)動機(jī)中。通過流過主冷卻器和加熱換熱器,提高了冷卻面積,這有助于更好的散熱。在一種優(yōu)選實施方式中,在慣性運行期間,設(shè)置在加熱回路中的加熱輸送泵使冷卻劑循環(huán)。因為在發(fā)動機(jī)關(guān)停后不能再由皮帶傳動的冷卻劑輸送泵提供輸送功率,在慣性運行期間通過電驅(qū)動的加熱輸送泵在加熱回路中進(jìn)行循環(huán)。
在一種優(yōu)選實施方式中,在加熱回路中,特別是在加熱輸送泵的上游設(shè)有截止閥, 該截止閥在慣性運行中被打開。如果不需要用于機(jī)動車乘客車廂的加熱功率,則通過該截止閥可以中斷冷卻劑向加熱換熱器的入流。在一種優(yōu)選實施方式中,第一旋轉(zhuǎn)滑閥與冷卻劑輸送泵的抽吸口同軸設(shè)置,第二旋轉(zhuǎn)滑閥與冷卻劑輸送泵的抽吸口軸線平行地設(shè)置。通過使第一旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動軸線與冷卻劑輸送泵抽吸口的轉(zhuǎn)動軸線共軸,冷卻劑輸送泵可以簡單地從第一旋轉(zhuǎn)滑閥內(nèi)抽吸冷卻劑。第二旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動軸線平行于冷卻劑輸送泵抽吸口的轉(zhuǎn)動軸線并且與冷卻劑泵的出口流動連接,因此冷卻劑輸送泵可以將從第一旋轉(zhuǎn)滑閥中吸出的冷卻劑輸送給第二旋轉(zhuǎn)滑閥。特別有利的是,第二旋轉(zhuǎn)滑閥設(shè)置在冷卻劑輸送泵的徑向的周圍區(qū)域中。這種實施方式在充分利用結(jié)構(gòu)空間方面具有優(yōu)點。在一種優(yōu)選實施方式中,第一旋轉(zhuǎn)滑閥能由一伺服驅(qū)動裝置(Stellantrieb)驅(qū)動,第二旋轉(zhuǎn)滑閥在至少一個角度范圍內(nèi)與所述笫一旋轉(zhuǎn)滑閥作用連接,其中,第二旋轉(zhuǎn)滑閥由第一旋轉(zhuǎn)滑閥驅(qū)動。通過僅給第一旋轉(zhuǎn)滑閥配備伺服驅(qū)動裝置,可以節(jié)省成本和結(jié)構(gòu)空間。直接通過與第一旋轉(zhuǎn)滑閥嚙合進(jìn)行對第二旋轉(zhuǎn)滑閥的驅(qū)動,其中第一旋轉(zhuǎn)滑閥和第二旋轉(zhuǎn)滑閥僅在一角度范圍內(nèi)相互嚙合。在一種優(yōu)選實施方式中,所述角度范圍由止擋部界定,當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥不與第一旋轉(zhuǎn)滑閥作用連接時,第二旋轉(zhuǎn)滑閥便貼靠在止擋部上。如果第一旋轉(zhuǎn)滑閥和第二旋轉(zhuǎn)滑閥之間不再作用連接,則第二旋轉(zhuǎn)滑閥貼靠在角度范圍外邊緣處的止擋部上,而第一旋轉(zhuǎn)滑閥可以在角度范圍之外繼續(xù)轉(zhuǎn)動。


本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點由以下參照附圖對優(yōu)選實施例的說明得到。附圖中圖1是帶有用來運行冷卻劑回路的裝置的冷卻劑回路的概圖;圖2是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的剖視圖;圖3是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的剖視圖;圖4是可通過接口與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口的相交來調(diào)節(jié)的流通橫截面。
具體實施例方式按照圖1,用于發(fā)動機(jī)11的冷卻劑回路具有主冷卻回路1、加熱回路2、油冷卻器回路3和用來控制流入各分回路的冷卻劑流量的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4包括旋轉(zhuǎn)滑閥殼體連同可轉(zhuǎn)動地支承的第一旋轉(zhuǎn)滑閥6和第二旋轉(zhuǎn)滑閥7,所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥和笫二旋轉(zhuǎn)滑閥具有旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和10。旋轉(zhuǎn)滑閥殼體在其壁部中具有多個可由冷卻劑穿流的接口,通過旋轉(zhuǎn)滑閥6和/或7的轉(zhuǎn)動而使這些接口至少部分地與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和/或10相交,從而形成用于連接的分回路1、2和3的不同流動路徑。在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器 4上設(shè)置有冷卻劑輸送泵5,該冷卻劑輸送泵從第一旋轉(zhuǎn)滑閥6中抽吸冷卻劑并將其輸入第二旋轉(zhuǎn)滑閥7。發(fā)動機(jī)11主要由氣缸體和氣缸蓋組成,它們都被冷卻劑穿流過,由此使在發(fā)動機(jī)11的氣缸中的燃燒過程中釋放的熱量被部分地傳遞給冷卻劑。主冷卻回路1的第一支路Ia將升溫的冷卻劑從發(fā)動機(jī)11經(jīng)過使冷卻劑冷卻的主冷卻器12引向在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體中的主冷卻器接口,此接口可以與第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的通流口 8流動連接。在主冷卻器12 的上游從主冷卻回路1的笫一支路Ia分出一通向第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的旁路接口的旁路15, 此旁路接口可以與第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8流動連接。通過第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的轉(zhuǎn)動運動,可以使旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8與旁路接口和/或主冷卻器接口至少部分地相交,因此可以無級可變地打開或關(guān)閉從發(fā)動機(jī)11到冷卻劑輸送泵5的兩個流動路徑。主冷卻回路 1的第二支路Ib從冷卻劑輸送泵5的出口經(jīng)過第二旋轉(zhuǎn)滑閥7通向發(fā)動機(jī)11。第二旋轉(zhuǎn)滑閥7具有一旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9,通過第二旋轉(zhuǎn)滑閥7的轉(zhuǎn)動運動可以使該旋轉(zhuǎn)滑閥通流口與第二旋轉(zhuǎn)滑閥7在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體中的接口至少部分地相交,從而可以無級可變地打開或關(guān)閉從冷卻劑輸送泵5通向發(fā)動機(jī)11的流動路徑。在第二旋轉(zhuǎn)滑閥7的上游,加熱回路 2從主冷卻回路1的第二支路Ib中分出并將冷卻劑從冷卻劑輸送泵5經(jīng)過截止閥17、加熱輸送泵16和加熱換熱器13引向發(fā)動機(jī)11。如果不要求加熱功率,則截止閥17被關(guān)閉并且加熱輸送泵16優(yōu)選被電驅(qū)動,以便在冷卻劑輸送泵5的輸送功率過低時通過冷卻劑回路來循環(huán)冷卻劑。另外,油冷卻器回路3將冷卻劑從發(fā)動機(jī)11經(jīng)過油冷卻器14引向旋轉(zhuǎn)滑閥殼體中的油冷卻器接口。第一旋轉(zhuǎn)滑閥6具有另一旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9,該另一旋轉(zhuǎn)滑閥通流口可以與油冷卻器接口至少部分地相交,因此可以無級可變地打開或關(guān)閉從發(fā)動機(jī)11 到冷卻劑輸送泵5的流動路徑。在此,油冷卻器14用于對發(fā)動機(jī)11的潤滑劑進(jìn)行調(diào)溫。按照圖2,在發(fā)動機(jī)11的外壁上設(shè)有旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4,該旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器包括旋轉(zhuǎn)滑閥殼體20,該旋轉(zhuǎn)滑閥殼體具有可轉(zhuǎn)動地支承的第一旋轉(zhuǎn)滑閥6和第二旋轉(zhuǎn)滑閥7,它們優(yōu)選構(gòu)造成具有內(nèi)容積的回轉(zhuǎn)體。旋轉(zhuǎn)滑閥6和7的壁部具有旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和10,通過這些旋轉(zhuǎn)滑閥通流口可以對旋轉(zhuǎn)滑閥6和7施加冷卻劑。在第一旋轉(zhuǎn)滑閥6上設(shè)置有優(yōu)選帶傳動的冷卻劑輸送泵5,該冷卻劑輸送泵的抽吸口 18與第一旋轉(zhuǎn)滑閥6流動連接并且其出口 21與第二旋轉(zhuǎn)滑閥7流動連接。第一旋轉(zhuǎn)滑閥6由一伺服驅(qū)動裝置19通過轉(zhuǎn)動軸直接驅(qū)動,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥7可由第一旋轉(zhuǎn)滑閥6驅(qū)動。在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體20上設(shè)置有多個接口 8a、8b、9a、9b和10a,這些接口可以被冷卻劑穿流過。通過笫一旋轉(zhuǎn)滑閥6和/或第二旋轉(zhuǎn)滑閥7的轉(zhuǎn)動運動,可以使接口 8a、8b、9a、9b和/或IOa與相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和/ 或10至少部分地相交,從而無級可變地打開和關(guān)閉不同的流動路徑。在此,給第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8配設(shè)有可被施加來自旁路15的冷卻劑的旁路接口 8a和可被施加來自主冷卻回路的第一支路Ia的冷卻劑的主冷卻器接口 Sb。給第一旋轉(zhuǎn)滑閥6的另一旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 10配設(shè)可被施加來自油冷卻器回路3的冷卻劑的油冷卻器接口 10a。給第二旋轉(zhuǎn)滑閥7的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9配設(shè)兩個相對的接口 9a和9b,這兩個接口這樣圍繞第二旋轉(zhuǎn)滑閥定位,使得這兩個接口 9a和9b與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9始終均勻相交/均衡相交。第二旋轉(zhuǎn)滑閥7對主冷卻回路的第二支路Ib進(jìn)行切換,該第二支路從冷卻劑輸送泵5的出口 21通向發(fā)動機(jī)11并且在第二旋轉(zhuǎn)滑閥7的上游從中分出加熱回路2。按照圖3,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4具有旋轉(zhuǎn)滑閥殼體20,在該旋轉(zhuǎn)滑閥殼體中可轉(zhuǎn)動地支承有第一旋轉(zhuǎn)滑閥6和第二旋轉(zhuǎn)滑閥7,其中第一旋轉(zhuǎn)滑閥6被直接驅(qū)動,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥7 在一定角度范圍內(nèi)通過齒輪22與第一旋轉(zhuǎn)滑閥6作用連接并被它驅(qū)動。第二旋轉(zhuǎn)滑閥7 具有旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9,通過轉(zhuǎn)動運動可以使該旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9與設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)滑閥7 兩側(cè)的接口 9a和9b至少部分地相交,從而無級可變地打開或關(guān)閉流動路徑。在此,來自發(fā)動機(jī)的冷卻劑經(jīng)過主冷卻回路的第一支路Ia穿流過笫一旋轉(zhuǎn)滑閥6并且被冷卻劑輸送泵輸送到第二旋轉(zhuǎn)滑閥7之前(上游)。根據(jù)第二旋轉(zhuǎn)滑閥7相對于接口 9a和9b的位置,冷卻劑可以流過第二旋轉(zhuǎn)滑閥7并在主冷卻回路的第二支路Ib中流回發(fā)動機(jī)。按照圖4,在第一旋轉(zhuǎn)滑閥和第二旋轉(zhuǎn)滑閥上設(shè)置有徑向分布的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和10。通過第一旋轉(zhuǎn)滑閥和/或第二旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動運動可以使位置固定地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體上的接口 8a、8b、9a、9b和IOa與對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 8、9和/或10至少部分地相交。在此應(yīng)指出的是,接口 9a和9b這樣設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)滑閥上,使得它的轉(zhuǎn)動引起這兩個接口 9a和9b與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口 9的均勻相交。第二旋轉(zhuǎn)滑閥可以與第一旋轉(zhuǎn)滑閥一起在一優(yōu)選90°到160°的角度范圍α上被移動。第一旋轉(zhuǎn)滑閥可以在該角度范圍α上從0°的起始位置運動到約沈0°的終點位置,其中如果第一旋轉(zhuǎn)滑閥不超出角度范圍α, 第二旋轉(zhuǎn)滑閥貼靠在該角度范圍α的外邊界處的左止擋部或右止擋部上。在發(fā)動機(jī)起動后并且在冷卻劑溫度的第一閾值以下,第一旋轉(zhuǎn)滑閥和第二旋轉(zhuǎn)滑閥作用連接,其中第一旋轉(zhuǎn)滑閥導(dǎo)通來自旁路8a的冷卻劑,笫二旋轉(zhuǎn)滑閥貼靠在角度范圍α的右止擋部上,在那里該第二旋轉(zhuǎn)滑閥不導(dǎo)通冷卻劑。在超過冷卻劑溫度的第一閾值后并且在低于第二閾值的情況下,第二旋轉(zhuǎn)滑閥和第一旋轉(zhuǎn)滑閥一起離開角度范圍α的右止擋部,并間歇地引導(dǎo)來自旁路8a的冷卻劑經(jīng)過笫一旋轉(zhuǎn)滑閥流過第二旋轉(zhuǎn)滑閥的接口 9a和%。在超過冷卻劑溫度的第二閾值后并且在低于第三閾值的情況下,第二旋轉(zhuǎn)滑閥貼靠在角度范圍α的左止擋部上,由此完全打開第二旋轉(zhuǎn)滑閥的接口 9a和%。在此,來自油冷卻器接口 IOa和旁路接口 8a的冷卻劑流入第一旋轉(zhuǎn)滑閥。在超過冷卻劑溫度的第三閾值后并且在低于限值的情況下,第一旋轉(zhuǎn)滑閥繼續(xù)向出口位置的方向運動,而第二旋轉(zhuǎn)滑閥繼續(xù)貼靠在角度范圍α的左止擋部上。在此,來自油冷卻器接口 IOa的冷卻劑持續(xù)地流入第一旋轉(zhuǎn)滑閥中, 其中通過第一旋轉(zhuǎn)滑閥的連續(xù)移動可以調(diào)節(jié)出來自旁路接口 8a的冷卻劑與來自主冷卻器接口 8b的冷卻劑的規(guī)定的混合比,直至達(dá)到冷卻劑的理論溫度為止。在關(guān)停發(fā)動機(jī)后的慣性運行中,第一旋轉(zhuǎn)滑閥使笫二旋轉(zhuǎn)滑閥移動到角度范圍α的右止擋部上,使得冷卻劑不再能穿流過第二旋轉(zhuǎn)滑閥的接口 9a和%。第一旋轉(zhuǎn)滑閥繼續(xù)向終點位置方向轉(zhuǎn)動,因此只能導(dǎo)通來自主冷卻器接口 8b的冷卻劑。附圖標(biāo)記列表1主冷卻回路Ia (主冷卻回路的)第一支路Ib (主冷卻回路的)笫二支路2加熱回路3油冷卻器回路4旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器5冷卻劑輸送泵6第一旋轉(zhuǎn)滑閥7第二旋轉(zhuǎn)滑閥8旋轉(zhuǎn)滑閥通流口8a旁路接口8b主冷卻器接口9旋轉(zhuǎn)滑閥通流口
9a第二旋轉(zhuǎn)滑閥接口9b第二旋轉(zhuǎn)滑閥接口10旋轉(zhuǎn)滑閥通流口IOa油冷卻器接口11發(fā)動機(jī)12主冷卻器13加熱換熱器14油冷卻器15 旁路16加熱輸送泵17截止閥18 抽吸口19伺服驅(qū)動裝置20旋轉(zhuǎn)滑閥殼體21 出口22 齒輪α角度范圍
權(quán)利要求
1.一種冷卻劑回路,特別是發(fā)動機(jī)(11)的具有多個分回路(1、2、3)的冷卻劑回路,包括主冷卻回路(1)和加熱回路O)以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器(4)上的冷卻劑輸送泵(5),其中所述旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器(4)包括旋轉(zhuǎn)滑閥殼體(20),所述旋轉(zhuǎn)滑閥殼體具有多個能被冷卻劑穿流過的接口(8a、8b、9a、9b、10a),所述旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器還包括第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)和至少一個第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7),所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥和至少一個第二旋轉(zhuǎn)滑閥以能轉(zhuǎn)動的方式支承在所述旋轉(zhuǎn)滑閥殼體00)中并且分別具有至少一個形成流動路徑的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口(8、9、10), 其中,通過相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)滑閥(6、7)的轉(zhuǎn)動運動能使所述接口(8a、8b、9a、9b、10a)與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口(8、9、10)至少部分地相交,其特征為所述主冷卻回路(1)的從所述發(fā)動機(jī)(11) 經(jīng)過主冷卻器(1 通到所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥的主冷卻器接口(8b)的第一支路(Ia)能由所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)來切換,所述主冷卻回路(1)的從所述冷卻劑輸送泵(5)的出口通向所述發(fā)動機(jī)(11)的第二支路(Ib)能由所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)來切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻劑回路,其特征為所述加熱回路( 在所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)的上游從所述主冷卻回路(1)的第二支路(Ib)中分出并且將冷卻劑經(jīng)過加熱換熱器(13)引向所述發(fā)動機(jī)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻劑回路,其特征為在所述發(fā)動機(jī)(11)的下游從所述主冷卻回路(1)的第一支路(Ia)中分出通向所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)的旁路接口(8a)的旁路(15),其中所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)對所述旁路(1 進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為一油冷卻器回路(3)將冷卻劑從所述發(fā)動機(jī)(11)經(jīng)過油冷卻器(14)引向所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)的油冷卻器接口 (10a),其中,所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)對所述油冷卻器回路(3)進(jìn)行切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在所述發(fā)動機(jī)(11)起動后和/或在低于冷卻劑溫度的第一閾值的情況下,所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)關(guān)閉所述主冷卻回路⑴的第二支路(lb)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在冷卻劑溫度的第一閾值與冷卻劑溫度的第二閾值之間,所述笫一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)打開旁路(15),而所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)間歇式地打開和關(guān)閉所述主冷卻回路⑴的第二支路(lb)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在冷卻劑溫度的第二閾值與冷卻劑溫度的第三閾值之間,所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)打開旁路(15)和油冷卻器回路 (3),而所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)打開所述主冷卻回路(1)的第二支路(lb)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在冷卻劑溫度的笫三閾值與冷卻劑溫度的限值之間,所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)打開所述油冷卻器回路(3)并且間歇性地打開和關(guān)閉所述主冷卻回路(1)的第一支路(Ia)和旁路(15)以達(dá)到冷卻劑溫度的理論值,而所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)打開所述主冷卻回路(1)的第二支路(lb)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在所述發(fā)動機(jī)(11)的下游確定在所述第一支路(Ia)中的冷卻劑溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在所述發(fā)動機(jī)(11)被關(guān)停后的慣性運行期間,所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)打開所述主冷卻回路(1)的第一支路(Ia) 并且關(guān)閉旁路(15),而所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)關(guān)閉所述主冷卻回路(1)的第二支路(lb)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在慣性運行期間設(shè)置在加熱回路(3)中的加熱輸送泵(16)使冷卻劑循環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為在所述加熱回路(3) 中,特別是在所述加熱輸送泵(16)的上游設(shè)有截止閥(17),該截止閥在慣性運行中被打開。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥 (6)與所述冷卻劑輸送泵(5)的抽吸口(18)同軸設(shè)置,所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)與所述冷卻劑輸送泵(5)的抽吸口(18)軸線平行地設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的冷卻劑回路,其特征為所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥 (6)能由一伺服驅(qū)動裝置(19)驅(qū)動,所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)在至少一個角度范圍(α )上與所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)作用連接,其中,所述笫二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)由所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)驅(qū)動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻劑回路,其特征為所述角度范圍(α)由止擋部界定,當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥(7)不與所述第一旋轉(zhuǎn)滑閥(6)作用連接時,所述第二旋轉(zhuǎn)滑閥便貼靠在所述止擋部上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷卻劑回路,特別是發(fā)動機(jī)11的具有多個分回路1、2、3的冷卻劑回路,包括主冷卻回路1和加熱回路2以及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4上的冷卻劑輸送泵5,其中旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器4包括旋轉(zhuǎn)滑閥殼體20,旋轉(zhuǎn)滑閥殼體具有多個能被冷卻劑穿流過的接口8a、8b、9a、9b、10a,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器還包括第一旋轉(zhuǎn)滑閥6和至少一個第二旋轉(zhuǎn)滑閥7,它們以能旋轉(zhuǎn)的方式支承在旋轉(zhuǎn)滑閥殼體20中并且分別具有至少一個形成流動路徑的旋轉(zhuǎn)滑閥通流口8、9、10,其中,通過相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)滑閥6和/或7的旋轉(zhuǎn)運動能使接口8a、8b、9a、9b、10a與旋轉(zhuǎn)滑閥通流口8、9、10至少部分地相交,其中,主冷卻回路1的從發(fā)動機(jī)11經(jīng)過主冷卻器12通到第一旋轉(zhuǎn)滑閥的主冷卻器接口8b的第一支路1a能由第一旋轉(zhuǎn)滑閥6來切換,主冷卻回路1的從冷卻劑輸送泵5的出口21通向發(fā)動機(jī)11的第二支路1b能由第二旋轉(zhuǎn)滑閥7來切換。
文檔編號F01P7/14GK102414415SQ201080019602
公開日2012年4月11日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者D·拉赫納, S·亞當(dāng), S·蘭克, S·特里貝 申請人:奧迪股份公司
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