[发明专利]发动机冷却系统的配置和控制方法

说明书

本发明涉及车辆中的发动机冷却系统，该冷却系统包括第一冷却剂回路(21)和将发动机连接于散热器(31)的第二冷却剂回路(22)。恒温器(32)配置在第一冷却剂回路(21)中并且被配置为在发动机预热期间关闭以防止流经第一冷却剂回路(21)。冷却系统进一步包括将恒温器(32)连接于第二冷却剂回路(22)的旁通回路(24)和至少一个并联回路(25,26,27)。每个并联回路(25，26，27)连接于旁通回路(24)上游的第二冷却剂回路(22)，其中在发动机预热期间所述部分冷却剂流从所述旁通回路(24)和上游穿过所述第二冷却剂回路(22)被导入所述至少一个并联回路(25,26,27)。本发明进一步涉及用于控制这种发动机冷却系统的方法。

技术领域

本发明涉及发动机冷却系统的配置和控制方法，特别涉及发动机快速预热系统的控制方法，在发动机起动期间通过令冷却水旁通绕过散热器能够有效地升温发动机，同时能够对选定的组件进行温度控制。

背景技术

通常，在机动车的水冷式发动机中，发动机通过冷却水回路连接于散热器。被散热器冷却的冷却水穿过冷却水供给通道被供至水冷式发动机，并且被发动机加热的冷却水穿过冷却水返回通道返回散热器，在此由于冷却水与外界空气之间的热传递故冷却水被冷却。

在这种水冷式发动机中，当冬季机动车停放在低温地区时由于发动机冷却至与外面空气温度相同的温度故发动机的起动性恶化，这是成问题的。此外，另一问题在于其燃料效率降低，因为发动机要花费时间才能将发动机的温度升高至适宜发动机冷启动的温度。例如，在配备有电子燃油喷射系统的发动机中，保持发动机在高怠速状态下运行，从而燃料效率劣化。为了缩短发动机到达期望工作温度的时间，能旁通绕过散热器从而防止在冷启动期间冷却水被冷却。

同时，在冷启动和正常操作期间连接于冷却剂回路的其它组件——例如用于排气再循环(EGR)系统的热交换器、连接于发动机的变速器或催化转化器(例如用于排气后处理的选择性催化还原(SCR)装置)——的功能可具有不同的冷却要求。例如，冷启动期间流经SCR热交换器或变速器冷却器的温度较低的冷却剂将延迟这种组件达到其工作温度的时间点。然而，在冷启动之后，相同的组件要求有效的冷却。

本发明的目的是提供在发动机冷启动期间用于控制冷却水流动的配置和方法以及消除上述问题的冷却系统。

发明内容

通过根据所附权利要求在发动机预热期间用于控制冷却剂流动的发动机冷却系统和方法实现上述目的。

本发明涉及一种车辆中的发动机冷却系统，该冷却系统可用于冷却发动机以及任何与发动机相关且连接于冷却系统的动力传动系统组件。冷却剂优选而非必然为水并且可含有常见使用的添加剂以防止凝固和氧化。

根据优选实施例，发动机冷却系统包括将发动机的冷却剂出口连接于散热器的第一冷却剂回路、配置在第一冷却剂回路中的恒温器以及将散热器连接于发动机的冷却剂入口的第二冷却剂回路，其中所述恒温器被配置为在发动机预热期间关闭从而防止流动经过第一冷却剂回路。冷却剂泵被设置为用于使冷却剂循环穿过冷却系统。冷却剂泵优选而非必然配置在第二冷却剂回路中并且可被发动机直接驱动或例如被电或液压工具间接地驱动。在该上下文中，术语“回路”和“冷却剂回路”用于描述将冷却剂传输通过发动机或动力传动冷却系统的适宜手段。

冷却系统还包括将恒温器连接于第二冷却剂回路的旁通绕过散热器的旁通回路。在本发明的系统中，在发动机预热模式期间即当启动冷态发动机(冷启动)时恒温器关闭，其中通过冷却剂泵供给的冷却剂流流经旁通回路。这将防止发动机预热模式期间散热器内冷却剂的冷却。当启动发动机时，随着流经发动机的冷却剂被燃烧室内产生的热量加热，冷却剂温度将立即开始升高。