[發(fā)明專利]用于控制冷卻液體的流速的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980135403.4
• 申請日: 2009-06-29
• 公開（公告）號: CN102149907A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設計）人: F·比耐特
• 申請（專利權）人: 雷諾股份公司
• 主分類號: F01P3/02
• 分類號: F01P3/02;F01P7/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜;秘鳳華

技術領域

本發(fā)明涉及在機動車輛的內(nèi)燃發(fā)動機中控制水泵的領域。本發(fā)明具體涉及一種用于控制冷卻液體的流速的方法，該冷卻液體通過機動車輛的內(nèi)燃發(fā)動機中的水泵進行循環(huán)。

背景技術

這樣的機動車輛包括機械或電動水泵。

水泵的任務是將速度能量轉(zhuǎn)換為壓力能量。由于渦輪處的渦殼的漸進式截面，流體的速度減小并且壓力增大。

如圖1中所示，機械水泵包括容納在發(fā)動機的殼體M9中的體部M8、軸M2、同軸地安裝該軸上的渦輪M1及帶輪M3、動態(tài)密封件M4以及滾動軸承M5。

發(fā)動機的體部M8從三個側(cè)面界定一蓄存器M6。(蓄存器的)最后一個側(cè)面由滾動軸承M5界定。

帶輪M3、滾動軸承M5、密封件M4以及渦輪M1是沿著軸M2順次定位的。帶輪M3、滾動軸承M5以及密封件M4的一部分布置在稱為干側(cè)的第一部分中。渦輪M1以及密封件M4的另一部分布置在與冷卻液體相接觸的第二部分中。

帶輪M3被發(fā)動機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)運動通過軸M2傳遞到渦輪M1上。滾動軸承M5使得能確保該旋轉(zhuǎn)運動伴隨著良好水平的引導以及低的磨損。密封件M4確保干側(cè)部分和與冷卻液體相接觸的部分之間的密封。該密封件M4包括兩個環(huán)。第一環(huán)固定并且連接到體部M8上。第二環(huán)可以旋轉(zhuǎn)并且連接到軸M2上。

為了限制密封件M4的溫度，允許冷卻液體通過密封件M4有小的漏泄。該漏泄被蓄存器M6接收，在該蓄存器中該液體通過接觸空氣而凝固。

在裝備有機械式水泵的發(fā)動機中，冷卻液體通過發(fā)動機來循環(huán)。因此，一旦發(fā)動機旋轉(zhuǎn)，該冷卻液體就循環(huán)并且冷卻該發(fā)動機。

然而，在一些情況中，尤其是在起動時和/或當環(huán)境溫度低時，希望該水泵是未被起動的。事實上，只要發(fā)動機的溫度未超出給定的臨界溫度-超出該臨界溫度則存在發(fā)動機運行異常的風險，就不需要對其進行冷卻。

而且，發(fā)動機的溫度越高，潤滑油的粘度就越低，這可減少摩擦并因此減少發(fā)動機的消耗(損耗)。

如圖2中所示，電動水泵包括體部E8、軸E2、同軸并且聯(lián)結地安裝在該軸上的渦輪E1、兩個軸承E4以及磁體E6。體部E8中容納有線圈E5，該線圈相對于磁體E6固定。

所述軸承設置在磁體E6的兩側(cè)。渦輪E1處于體部E8外面。

在電動水泵的情況下，旋轉(zhuǎn)運動不是通過熱力發(fā)動機而是由電動機來傳遞的。當線圈被供電時，由此產(chǎn)生的磁場通過磁體E6使軸E2轉(zhuǎn)動。

干側(cè)部分和與冷卻液體相接觸的部分之間的密封由靜態(tài)密封組件E3提供。

機械水泵中的滾動軸承M5在電動水泵中由兩個總體上由碳制成的軸承E4替代，這兩個軸承浸沒在冷卻液體中并且因此可以自然冷卻。不存在漏泄。

文獻JP2005-256642說明了一種方法，該方法包括以下步驟：檢測冷卻液體的溫度thw；在所檢測的冷卻液體的溫度的基礎上借助于thw/Pb查詢表確定相應的基本輸出Pb；估算發(fā)動機的溫度Tm；計算發(fā)動機的溫度與冷卻液體的溫度之間的差值(Ts＝Tm-Tf)；借助于Ts/V查詢表確定校正系數(shù)V；最后使用該校正系數(shù)V來修正將送入電動水泵的基礎輸出Pb。

文獻JP2000-303841說明了一種允許控制電動水泵的方法，該方法使用：發(fā)動機的水套中的冷卻液體的溫度與第一閾值之間的比較；發(fā)動機的散熱器中的冷卻液體的溫度與第二、第三及第四閾值之間的比較。

這兩種推薦的解決方案使用了溫度傳感器，所述溫度傳感器應當具備魯棒性，因為它們被用于熱的環(huán)境(約100℃的水溫)中，如果不具備魯棒性就存在所檢測的溫度有誤差的風險。因此這些解決方案成本很高。

目前，將會有利的是利用現(xiàn)今可獲得的在內(nèi)燃發(fā)動機的眾多型號上已經(jīng)存在的裝置。

已經(jīng)提出了此類解決方案。

文獻US2003/0113213說明了一種方法，其中確定發(fā)動機內(nèi)存在的冷卻液體的溫度并將其與參考溫度相比較，或者將從起動時起噴入發(fā)動機中的燃料的量與燃料的一參考量進行比較。這些比較使之可能通過電動水泵來控制冷卻液體的循環(huán)。

然而，使用噴射的燃料的量來確定開啟電動水泵的時刻不是可靠的解決方案。因為燃料的量不是直接與發(fā)動機中的最熱點的溫度(正是這個溫度確定電動水泵何時需要運行)相聯(lián)系的，該最熱點的溫度取決于許多參數(shù)，這些參數(shù)包括發(fā)動機的效率、燃燒空氣混合物、燃料品質(zhì)等。

文獻DE?10248552說明了一種方法，其中當以下值中的至少一個超出對應的閾值時就指示開啟電動水泵：冷卻液體的溫度；所進入的空氣的溫度；加熱功率；以及運行的持續(xù)時間。