本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于冷卻機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種配備有所述冷卻系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。

背景技術(shù)：

機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)通常利用在連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路中循環(huán)的液體冷卻劑協(xié)助冷卻，其中由燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵耦連到冷卻回路中以使得液體冷卻劑循環(huán)。這種被機(jī)械地驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵包括泵轉(zhuǎn)子，所述泵轉(zhuǎn)子經(jīng)由機(jī)械力傳遞結(jié)構(gòu)連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，以便由所述燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。泵轉(zhuǎn)子從而將會(huì)以一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)速取決于燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，以及通過(guò)液體冷卻劑泵在冷卻回路中產(chǎn)生的液體冷卻劑流從而取決于燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。恒溫器通常用于調(diào)節(jié)循環(huán)液體冷卻劑的溫度。恒溫器根據(jù)液體冷卻劑的溫度控制液體冷卻劑從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)到液體冷卻劑散熱器，以在液體冷卻劑返回燃式發(fā)動(dòng)機(jī)之前在所述液體冷卻劑散熱器中冷卻，或在不經(jīng)過(guò)液體冷卻劑散熱器的情況下直接地回到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。流動(dòng)通過(guò)液體冷卻劑散熱器的液體冷卻劑借助于當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)通過(guò)相對(duì)于液體冷卻劑散熱器的迎面風(fēng)吹動(dòng)的空氣冷卻。風(fēng)扇能夠與冷卻功率增加有關(guān)、例如與重發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和高環(huán)境溫度有關(guān)而啟動(dòng)，以便產(chǎn)生通過(guò)液體冷卻劑散熱器的附加穩(wěn)健空氣流。

在冷啟動(dòng)期間，期望的是實(shí)現(xiàn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的快速升溫，以便能夠滿足排氣凈化方面的適用要求，并且最小化燃料消耗。為在冷啟動(dòng)期間盡可能快速地實(shí)現(xiàn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的快速升溫，能夠期望的是減少通過(guò)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的液體冷卻劑流，以使得液體冷卻劑流少于由通過(guò)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵產(chǎn)生的液體冷卻劑流。此外，燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵能夠產(chǎn)生相對(duì)于低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的已升溫的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中所需的冷卻功率而言不必要的大量液體冷卻劑流。在冷啟動(dòng)期間和低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，從而有利的是能夠維持液體冷卻劑流少于由通過(guò)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵產(chǎn)生的液體冷卻劑流。

根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的冷卻系統(tǒng)此前從US 8196553B2中已知。這種已知的冷卻系統(tǒng)包括兩個(gè)不同的液體冷卻劑泵，以使得液體冷卻劑在連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路中循環(huán)。這些液體冷卻劑泵中的一個(gè)是燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻劑泵，所述液體冷卻劑泵能夠借助于連接裝置從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)脫離連接，而其他液體冷卻劑泵是電動(dòng)的液體冷卻劑泵。在具有低冷卻需求的冷啟動(dòng)期間和低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，前一種液體冷卻劑泵能夠在電動(dòng)的液體冷卻劑泵以適于產(chǎn)生期望的低液體冷卻劑流的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的同時(shí)從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)脫離連接。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種在上文中描述類(lèi)型的具有新穎和有利設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所述目的根據(jù)本發(fā)明借助于具有在權(quán)利要求1中限定的特征的冷卻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括：

-冷卻回路，以便借助于在冷卻回路中流動(dòng)的液體冷卻劑冷卻機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，

-第一液體冷卻劑泵，以便使得液體冷卻劑在冷卻回路中循環(huán)，其中所述第一液體冷卻劑泵設(shè)置在冷卻回路的第一管線中，并且所述第一液體冷卻劑泵設(shè)置成由燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，

-連接裝置，第一液體冷卻劑泵能夠借助于所述連接裝置從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)脫離連接，以及

-第二液體冷卻劑泵，以便使得液體冷卻劑在冷卻回路中循環(huán)，其中所述第二液體冷卻劑泵是電動(dòng)的并且設(shè)置在冷卻回路的第二管線中。

所述第二管線具有入口和出口，所述入口在第一管線中的第一點(diǎn)處連接到第一管線，所述出口在第一管線的所述第一點(diǎn)下游的第二點(diǎn)處連接到第一管線。止回閥設(shè)置在所述第二點(diǎn)處，其中所述止回閥包括可樞轉(zhuǎn)地安裝的閥瓣，所述閥瓣能夠在第一終位與第二終位之間樞轉(zhuǎn)，在所述第一終位，閥瓣樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離第一管線并且覆蓋第二管線的出口，以便由此防止液體冷卻劑在第二管線中的回流，在第二終位，閥瓣樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離第二管線的出口并且橫貫第一管線延伸，以便由此防止液體冷卻劑在第一管線的所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間延伸的部段中的回流。閥瓣設(shè)置成在液體冷卻劑在第一液體冷卻劑泵的作用下流動(dòng)通過(guò)第一管線的所述部段并且同時(shí)第二液體冷卻劑泵關(guān)閉的情況下，所述閥瓣采取所述第一終位，并且在液體冷卻劑在第二液體冷卻劑泵的作用下流動(dòng)通過(guò)第二管線并且同時(shí)第一液體冷卻劑泵關(guān)閉的情況下，所述閥瓣采取所述第二終位。

利用根據(jù)本發(fā)明的解決方案，同一閥瓣在無(wú)需借助于需要應(yīng)用的控制裝置對(duì)閥瓣進(jìn)行任何主動(dòng)控制的情況下用在第一操作狀況中，以防止回流通過(guò)第二管線，并且用在第二操作狀況中，以防止回流通過(guò)第一管線的部段。閥瓣還允許以下有利流動(dòng)情況，使得在僅第一液體冷卻劑泵在操作中的操作狀況中以及在第二液體冷卻劑泵在操作中的操作狀況中，液體冷卻劑的路徑均經(jīng)過(guò)第二管線連接到第一管線的出口處的區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，第一液體冷卻劑泵設(shè)置在第一管線的所述第一點(diǎn)與所述第二點(diǎn)之間延伸的部段中，以及在這種情況下，兩個(gè)液體冷卻劑泵從而與彼此并聯(lián)連接，以及閥瓣將會(huì)在液體冷卻劑在電動(dòng)的第二液體冷卻劑泵的作用下流動(dòng)通過(guò)第二管線并且同時(shí)第一液體冷卻劑泵從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)脫離連接的情況下防止液體冷卻劑流動(dòng)通過(guò)第一液體冷卻劑泵。作為結(jié)果，第一液體冷卻劑泵當(dāng)所述液體冷卻劑泵不工作時(shí)將不會(huì)引起循環(huán)液體冷卻劑中的任何壓力下降，這繼而導(dǎo)致第二液體冷卻劑泵所需以實(shí)現(xiàn)期望的液體冷卻劑流的泵功率輸出下降，并且從而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)第二液體冷卻劑泵所消耗的能量下降。

根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的其他有利特征在從屬權(quán)利要求中并且在下文中的具體實(shí)施方式中呈現(xiàn)。

本發(fā)明還涉及一種具有在權(quán)利要求8中限定的特征的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將會(huì)在下文中利用實(shí)施方式的協(xié)助并且參照附圖更詳細(xì)地描述，所述附圖示出：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的冷卻系統(tǒng)的框圖，

圖2a是根據(jù)圖1的冷卻系統(tǒng)的一部分的示意圖，其中示出被包括在冷卻系統(tǒng)中的止回閥中的閥瓣處于第一終位，

圖2b是對(duì)應(yīng)于圖2a的示意圖，但其中示出閥瓣處于第二終位，

圖3是所述止回閥的更大比例的示意圖，

圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的冷卻系統(tǒng)的框圖，以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的冷卻系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

圖1展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的冷卻系統(tǒng)1。冷卻系統(tǒng)1包括冷卻回路2，所述冷卻回路用于借助于流動(dòng)通過(guò)冷卻回路、優(yōu)選地呈具有可選的凝固點(diǎn)降低添加劑(諸如乙二醇)的水的形式的液體冷卻劑冷卻機(jī)動(dòng)車(chē)輛4的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3。液體冷卻劑散熱器5耦連到冷卻回路2中以冷卻所述液體冷卻劑。

冷卻系統(tǒng)1包括用于使得液體冷卻劑在冷卻回路2中循環(huán)的第一液體冷卻劑泵10，其中所述第一液體冷卻劑泵10設(shè)置在冷卻回路2的第一管線9中，并且所述第一液體冷卻劑泵設(shè)置成由燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3經(jīng)由機(jī)械力傳遞結(jié)構(gòu)11驅(qū)動(dòng)。第一液體冷卻劑泵10配備有泵轉(zhuǎn)子，所述泵轉(zhuǎn)子經(jīng)由所述力傳遞結(jié)構(gòu)11連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸，以便允許泵轉(zhuǎn)子在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)軸的作用下旋轉(zhuǎn)。

冷卻系統(tǒng)1還包括用于使得液體冷卻劑在冷卻回路2循環(huán)的第二液體冷卻劑泵12，其中所述第二液體冷卻劑泵12是電動(dòng)的并且設(shè)置在冷卻回路的第二管線13中。第二液體冷卻劑泵12配備有泵轉(zhuǎn)子，所述泵轉(zhuǎn)子連接到電機(jī)的輸出軸以允許泵轉(zhuǎn)子在所述電機(jī)的作用下旋轉(zhuǎn)。第二管線13具有入口13a和出口13b，所述入口在第一管線的第一點(diǎn)P1處連接到第一管線9，所述出口在第一管線的所述第一點(diǎn)P1下游的第二點(diǎn)P2處連接到第一管線9。在冷卻回路2中循環(huán)的液體冷卻劑能夠被引導(dǎo)，以便經(jīng)由第一管線9的在點(diǎn)P1與P2之間延伸的部段14繞過(guò)第二液體冷卻劑泵12。

液體冷卻劑散熱器5的液體冷卻劑出口7b經(jīng)由所述第一管線9連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的液體冷卻劑入口8a，以及燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的液體冷卻劑出口8b經(jīng)由冷卻回路2的第三管線15連接到液體冷卻劑散熱器5的液體冷卻劑入口7a。所述第三管線15經(jīng)由冷卻回路的第四管線16連接到所述第一管線9。所述第四管線16在第一管線的所述第一和第二點(diǎn)P1，P2上游的第三點(diǎn)P3處連接到第一管線9，并且設(shè)置成允許液體冷卻劑在液體冷卻劑不經(jīng)過(guò)液體冷卻劑散熱器5的情況下從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的液體冷卻劑出口8b返回到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的液體冷卻劑入口8a。第四管線16從而構(gòu)成旁通管線，在冷卻回路2中循環(huán)的液體冷卻劑能夠通過(guò)所述旁通管線被引導(dǎo)，以便在所述液體冷卻劑在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的液體冷卻劑出口8b與液體冷卻劑入口8a之間經(jīng)過(guò)期間繞過(guò)液體冷卻劑散熱器5。液體冷卻劑通過(guò)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的液體冷卻劑管道在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的液體冷卻劑入口8a與液體冷卻劑出口8b之間循環(huán)，同時(shí)從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)吸收熱量。

恒溫器17耦連到第三管線15中。所述恒溫器17設(shè)置成根據(jù)液體冷卻劑的溫度調(diào)節(jié)液體冷卻劑到液體冷卻劑散熱器5和到所述第四管線16的流動(dòng)。

流動(dòng)通過(guò)液體冷卻劑散熱器5的液體冷卻劑借助于當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)通過(guò)相對(duì)于液體冷卻劑散熱器的迎面風(fēng)吹動(dòng)的空氣冷卻。冷卻系統(tǒng)1還能夠包括風(fēng)扇(未示出)，所述風(fēng)扇設(shè)置成根據(jù)需要產(chǎn)生通過(guò)液體冷卻劑散熱器5的空氣流。所述風(fēng)扇能夠設(shè)置成由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，或連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3，以便由所述燃式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

第一液體冷卻劑泵10能夠借助于電控制的連接裝置18從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3脫離連接。

止回閥20設(shè)置在前述的第二點(diǎn)P2處。所述止回閥20包括可樞轉(zhuǎn)地安裝的閥瓣21，所述閥瓣能夠圍繞樞轉(zhuǎn)周線22在第一終位(參見(jiàn)圖2a)與第二終位(參見(jiàn)圖2b)之間樞轉(zhuǎn)，在所述終位，閥瓣21樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離第一管線9并且覆蓋第二管線13的出口13b，以便由此防止液體冷卻劑在第二管線13中的回流，在所述第二終位，閥瓣21樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離第二管線13的出口13b并且橫貫第一管線9延伸，以便由此防止體冷卻劑在第一管線9的所述第一點(diǎn)P1與所述第二點(diǎn)P2之間延伸的部段14中的回流。在圖3中，閥瓣21在第二終位t利用實(shí)線描繪，并且在第一終位t利用虛線描繪。閥瓣21設(shè)置成在液體冷卻劑在第一液體冷卻劑泵10的作用下流動(dòng)通過(guò)第一管線9的所述部段14并且同時(shí)第二液體冷卻劑泵12關(guān)閉的情況下，所述閥瓣采取所述第一終位，并且在液體冷卻劑在第二液體冷卻劑泵12的作用下流動(dòng)通過(guò)第二管線13并且同時(shí)第一液體冷卻劑泵10從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3脫離連接并且從而關(guān)閉的情況下，所述閥瓣采取第二終位。在兩個(gè)液體冷卻劑泵10，12均在操作中的狀況中，閥瓣21將會(huì)采取兩個(gè)終位之間的某個(gè)位置。

在所述第一終位，閥瓣21抵靠設(shè)置在第二管線13的出口13b處的第一肩部23(參見(jiàn)圖3)，以及在所述第二終位，閥瓣21抵靠設(shè)置在第一管線9中的第二肩部24。

閥瓣21有利地設(shè)置成在兩個(gè)液體冷卻劑泵10，12均關(guān)閉并且沒(méi)有液體冷卻劑流動(dòng)通過(guò)第一和第二管線9，13的情況下在重力和/或作用在閥瓣21上的彈簧元件25的彈簧力的作用下(參見(jiàn)圖3)，所述閥瓣采取所述第二終位，于是閥瓣21在這種情況下能夠在由第一液體冷卻劑泵10產(chǎn)生的通過(guò)第一管線9的所述部段14的液體冷卻劑流的作用下從所述第二終位沿朝向所述第一終位的方向樞轉(zhuǎn)。

作為替代例，閥瓣21能夠設(shè)置成在兩個(gè)液體冷卻劑泵10，12均關(guān)閉并且沒(méi)有液體冷卻劑流動(dòng)通過(guò)第一和第二管線9，13的情況下在重力和/或作用在閥瓣21上的彈簧元件25的彈簧力的作用下，所述閥瓣采取所述第一終位，于是閥瓣21在這種情況下能夠在由第二液體冷卻劑泵12產(chǎn)生的通過(guò)第二管線13的液體冷卻劑流的作用下從所述第一終位沿朝向所述第二終位的方向樞轉(zhuǎn)。

連接裝置18和第二液體冷卻劑泵12借助于電子控制裝置30根據(jù)預(yù)定控制算法控制，所述電子控制裝置能夠除其他事項(xiàng)之外設(shè)置考慮到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及液體冷卻劑的溫度。在具有燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的低冷卻需求的燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的冷啟動(dòng)期間和低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，電子控制裝置30設(shè)置成將連接裝置18置于脫離接合位置，以使得第一液體冷卻劑泵10從燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3脫離接合并且由此停機(jī)，并且同時(shí)引起第二液體冷卻劑泵12以適于產(chǎn)生冷卻回路2中的期望的低液體冷卻劑流的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)被驅(qū)動(dòng)。閥瓣21將會(huì)從而自動(dòng)地采取前述的第二終位t，由此防止到第一管線9的所述部段14中的回流。當(dāng)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的冷卻需求接下來(lái)降低到預(yù)定等級(jí)時(shí)，電子控制裝置30設(shè)置成將連接裝置18帶入接合位置，以使得第一液體冷卻劑泵10連接到燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3并且由此啟動(dòng)，并且同時(shí)使得第二液體冷卻劑泵12停機(jī)。閥瓣21將會(huì)接下來(lái)自動(dòng)地從第二終位t樞轉(zhuǎn)到第一終位t，由此防止到第二管線13中的回流。

電子連接裝置30能夠借助于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的單一電子控制單元實(shí)現(xiàn)，如圖1，4和5所示。然而，電子控制裝置30能夠替代地借助于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的兩個(gè)或更多相互作用的電子控制單元實(shí)現(xiàn)。

在圖1中展示的實(shí)施方式中，第一液體冷卻劑泵10設(shè)置在第一管線9的部段14中，所述部段在所述第一與第二點(diǎn)P1，P2之間延伸。在這種情況下，第一液體冷卻劑泵10和第二液體冷卻劑泵12與彼此并聯(lián)連接。然而，第一液體冷卻劑泵10能夠替代地在第一管線9中設(shè)置在所述第二點(diǎn)P2下游，如圖4所示。作為替代例，第一液體冷卻劑泵10能夠在第一管線9中設(shè)置在所述第一點(diǎn)P1上游，如圖5所示。

如上所示，電動(dòng)的第二液體冷卻劑泵12能夠用于在冷啟動(dòng)期間或與低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載有關(guān)地維持冷卻回路2中的低液體冷卻劑流。第二液體冷卻劑泵12還能夠用于：

-在燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3已關(guān)閉之后維持冷卻回路2中的液體冷卻劑流，

-在由燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的第一液體冷卻劑泵10由于功能故障停止工作的狀況中維持冷卻回路2中的液體冷卻劑流，或

-與第一液體冷卻劑泵10一起被驅(qū)動(dòng)，以便在涉及極高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和對(duì)于燃式發(fā)動(dòng)機(jī)3的極高冷卻需求的狀況中產(chǎn)生冷卻回路2中的穩(wěn)健的液體冷卻劑流，于是閥瓣21采取前述的終位之間的位置。

根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)具體適于用于重型機(jī)動(dòng)車(chē)輛，諸如公交車(chē)、拖拉機(jī)或貨運(yùn)車(chē)輛。本發(fā)明本身不以任何方式被限制到在上文中描述的實(shí)施方式中，與此相反，所述實(shí)施方式的多種潛在改型應(yīng)當(dāng)對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言顯然，而不從在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的基本思想脫離。