[發(fā)明專利]用于對在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑進(jìn)行加溫的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180021764.3
• 申請日: 2011-04-12
• 公開（公告）號: CN102859141A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢斯·維克斯特倫
• 申請（專利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號: F01P3/18
• 分類號: F01P3/18;F01P7/16;F02B29/04;F02M25/07
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和11的前序部分所述的用于對在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑進(jìn)行加溫的裝置和方法。

背景技術(shù)

當(dāng)重型車輛尤其從冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，冷卻內(nèi)燃機(jī)的制冷劑需要相對較長的時(shí)間才能達(dá)到期望的操作溫度。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)尤其會(huì)有這樣的問題。在制冷劑處于非常低的溫度期間，內(nèi)燃機(jī)將不能最佳化運(yùn)轉(zhuǎn)，本應(yīng)被制冷劑加溫的駕駛室也不能接收到任何真正的加溫。

在增壓內(nèi)燃機(jī)中，空氣在被引入內(nèi)燃機(jī)中之前被壓縮。由此，空氣獲得較高的壓力和較高的溫度。壓縮空氣被引入內(nèi)燃機(jī)中之前在至少一個(gè)增壓空氣冷卻器中被冷卻。已知使用EGR技術(shù)（廢氣再循環(huán)）將一部分排放氣體從內(nèi)燃機(jī)中的燃燒進(jìn)程引回到用于為內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)空氣的管線中。向空氣中增加排放氣體產(chǎn)生較低的燃燒溫度從而使得排放氣體中的氮氧化物NO_x含量降低。再循環(huán)的排放氣體在與空氣混合并且被引入內(nèi)燃機(jī)中之前在一個(gè)或多個(gè)EGR冷卻器中被冷卻。

已知在實(shí)踐中在增壓空氣冷卻器中冷卻壓縮空氣并且在EGR冷卻器中冷卻再循環(huán)排放氣體，所述EGR冷卻器位于用于對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行冷卻的冷卻系統(tǒng)的制冷劑的散熱器的前面。因此壓縮空氣和再循環(huán)排放氣體將被處于周圍環(huán)境溫度的空氣冷卻，而制冷劑則被處于比周圍環(huán)境溫度更高的溫度下的空氣所冷卻。然而當(dāng)該空氣達(dá)到操作溫度時(shí)通常處于肯定低于制冷劑的溫度下。因此，即使當(dāng)制冷劑冷卻器位于增壓空氣冷卻器和/或EGR冷卻器的下游時(shí)，制冷劑也能受到良好的冷卻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能夠在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)之后以相對簡單的方式快速地對冷卻系統(tǒng)中的制冷劑進(jìn)行加溫的裝置和方法。

該目的通過引言中所提到的具有權(quán)利要求1中特征部分所提到的特征的裝置來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，冷卻系統(tǒng)的制冷劑冷卻器位于車輛中一位置處，在內(nèi)燃機(jī)操作期間，在所述位置處流過所述制冷劑冷卻器的空氣所處溫度高于周圍環(huán)境的溫度。車輛可以具有位于制冷劑冷卻器上游的加熱部件。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)被關(guān)閉了一段時(shí)間時(shí)，則冷卻系統(tǒng)中的制冷劑將處于基本上與周圍環(huán)境相同的溫度。因此，可以在冷態(tài)起動(dòng)之后使用溫度高于周圍環(huán)境的該空氣對在制冷劑冷卻器中的制冷劑進(jìn)行加溫。在這種情況下，閥設(shè)備被置于第二位置，使得冷態(tài)制冷劑循環(huán)通過制冷劑冷卻器。因此，在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑將由流動(dòng)通過制冷劑冷卻器的溫暖空氣加溫。當(dāng)制冷劑在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)時(shí)，其將在制冷劑冷卻器中和通過內(nèi)燃機(jī)被加溫。制冷劑在制冷劑冷卻器中被加溫直至基本上處于與流動(dòng)通過制冷劑冷卻器的空氣相同的溫度。當(dāng)制冷劑達(dá)到該溫度時(shí)，閥設(shè)備就被置于第一位置。制冷劑進(jìn)而被直接引至內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明因此可以通過制冷劑冷卻器實(shí)現(xiàn)對制冷劑的快速初始加溫。在冷態(tài)啟動(dòng)的車輛中制冷劑處于非常低的溫度這段時(shí)間就被顯著的縮短了。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，閥設(shè)備是位于所述歧管中的三通閥。三通閥優(yōu)選是受到控制單元控制的電操作閥。當(dāng)控制單元將三通閥置于第一位置時(shí)，其將制冷劑引至第一管線，當(dāng)控制單元將三通閥置于第二位置時(shí)，其將制冷劑引至第二管線。可替換的是，冷卻系統(tǒng)可以包括位于所述歧管中的節(jié)溫器，所述閥設(shè)備可位于第一管線中，并且當(dāng)閥設(shè)備被置于第二位置時(shí)，其適于將制冷劑從第一管線經(jīng)由連接管線引至第二管線。在這種情況下，在正常操作期間傳統(tǒng)的節(jié)溫器維持制冷劑的溫度。在節(jié)溫器將制冷劑導(dǎo)引至第一管線期間，控制單元評估是否可以在制冷劑冷卻器中對制冷劑進(jìn)行加溫。當(dāng)可以這樣做時(shí)，控制單元將閥設(shè)備置于第二位置，使得制冷劑被引至制冷劑冷卻器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，控制單元適于接收來自檢測冷卻系統(tǒng)中制冷劑的溫度的溫度傳感器的信息。優(yōu)選地，溫度傳感器定位在冷卻系統(tǒng)中使得其檢測靠近所述歧管的制冷劑的溫度。控制單元可適于還接收來自定位在檢測到達(dá)制冷劑冷卻器的空氣溫度的位置處的溫度傳感器的信息。在這些信息的基礎(chǔ)上，控制單元可以容易地確定流動(dòng)通過制冷劑冷卻器的空氣是否處于高于制冷劑溫度的溫度以及在制冷劑冷卻器中加溫制冷劑是否有用。