用于汽车冷却系统的温度控制装置及方法制造方法及图纸

一种用于调节汽车冷却系统中的液体冷却剂的流的系统包括具有入口和出口的阀体。压力操作阀组件响应于流体压力移动。电操作阀组件调节腔内的流体压力。传感器对象接合到压力操作阀组件。位置传感器位于阀体外并且输出基于传感器对象的接近度的位置信号。电子控制单元部分基于发动机的计算出的目标温度和来自温度传感器的温度信号来计算目标冷却剂流率，基于目标冷却剂流率确定压力操作阀组件的目标位置，并且基于目标位置和位置信号控制电操作阀组件的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及流体流控制阀领域，尤其是用于控制汽车冷却系统中液体冷却剂流的温度控制阀及方法。
技术介绍
已知在汽车冷却系统中使用流体流控制阀来调节冷却剂流从而调节汽车发动机的工作温度。用于汽车冷却系统的一类传统流体流控制阀采用对冷却剂温度敏感的蜡元件来调节流体流控制阀的打开和闭合，从而调节通过汽车冷却系统的冷却剂流。然而，由于蜡元件的特性，该类系统对于发动机的温度变化响应慢。此外，由于根据阀中使用的蜡的热性质来控制阀的打开和闭合，所以无法容易地调节发动机被控制在的工作温度范围。用于汽车冷却系统的另一类流体流控制阀使用由例如步进电机驱动到期望位置的电动阀来提供期望的冷却剂流率。另一类型的流体控制使用压力操作膜板阀来建立和阻挡流体流，该压力操作膜板阀响应于控制腔内的压力而移动。通过与膜板阀相比尺寸小得多的电动阀来调节控制腔内的压力。在这些阀中，压力操作膜板阀与电动阀的打开和闭合相应地在完全打开位置和完全闭合位置之间移动。
技术实现思路
公开的实施方式的一个方面是一种用于调节汽车冷却系统中的液体冷却剂流的系统。该系统包括具有入口和出口的阀体。压力操作阀组件在阀体内可移动以调节从入口到出口的液体冷却剂流。腔与压力操作阀组件相邻。压力操作阀组件响应于腔内的流体压力移动。传感器对象设置于阀体内并接合到压力操作阀组件以随其移动。位置传感器位于阀体外并且输出基于传感器对象对传感器的接近度的位置信号。公开的实施方式的另一个方面是一种用于调节汽车冷却系统中的液体冷却剂流的系统。该系统包括：具有入口和出口的阀体。压力操作阀组件响应于与该压力操作阀组件相邻的腔内的流体压力在阀体内移动，以调节从入口到出口的液体冷却剂的流率。电操作阀组件被配置为调节腔内的流体压力从而使压力操作阀组件移动。传感器对象设置于阀体内并且接合到压力操作阀组件随其移动。位置传感器位于阀体外并且输出基于传感器对象对位置传感器的接近度的位置信号。温度传感器输出温度信号。电子控制单元计算发动机的目标温度，部分基于发动机的目标温度和温度信号来计算目标冷却剂流率，基于目标冷却剂流率确定压力操作阀组件的目标位置，并且基于压力操作阀组件的目标位置和来自位置传感器的位置信号控制电操作阀组件的操作。附图说明这里参照附图进行说明，其中贯穿几个视图相似的标号指代相似部件，并且其中：图1是示出了包括温度控制阀的汽车冷却系统的框图；图2是示了在闭合位置的温度控制阀的截面图；图3是示出了在打开位置的温度控制阀的截面图；图4A-图4C是描绘出了在压力操作阀组件处于完全打开位置、完全闭合位置以及中间位置时传感器与对象之间以及压力操作阀组件与阀座之间的位置关系的示意图；图5是示出了压力操作阀组件的位置和位置信号之间的关系的曲线图；以及图6是示出了用于控制温度控制阀的方法的示例的流程图。具体实施方式在压力操作阀基于腔内的压力在打开位置和闭合位置之间移动，其中腔内压力由第二阀调节的多个阀中，压力操作阀要么移动到完全打开位置，要么移动到完全闭合位置，而无法对压力操作阀的位置实施比例控制以将压力操作阀设置在处于完全打开位置和完全闭合位置之间的中间位置。本公开教导了一种温度控制阀，其中通过调节腔内的压力同时监控压力操作阀组件的位置，把压力操作阀组件设置在处于完全打开位置和完全闭合位置之间的中间位置。如同这里所解释的，可以通过将传感器对象连接到压力操作阀组件使得传感器对象与压力操作阀组件一起移动来监控温度控制阀的位置。传感器跟踪传感器对象的位置并且输出代表压力操作阀组件位置的位置信号。然后可以利用位置信号来调节腔内的压力，从而允许压力操作阀组件保持在中间位置。图1示出了汽车冷却系统11，其包括温度控制阀10。汽车冷却系统11。汽车冷却系统11还包括发动机12(诸如内燃机)和散热器14。温度控制阀10通过调节冷却回路中在发动机12和散热器14之间的液体冷却剂15的流来调节发动机12的温度，该冷却回路由泵13加压。在例示的示例中，发动机12通过返回管路16a连接到散热器14，返回管路16a将经使用的液体冷却剂15传送至散热器14。一旦散热器14对液体冷却剂15进行了冷却，液体冷却剂就从散热器14被排入第一供给管路16b，在第一供给管路16b中将液体冷却剂引导至温度控制阀10。温度控制阀10通过第二供给管路16c进一步连接到泵13和发动机12。由此，温度控制阀10可以通过改变液体冷却剂15的流率来调节发动机12的温度。通过在闭合位置和打开位置之间移动，来改变液体冷却剂15的流率，在该闭合位置中，不从散热器14向发动机12提供液体冷却剂15，而在该打开位置中，从散热器向发动机12提供液体冷却剂15。当温度控制阀10处于闭合位置时，液体冷却剂15通过再循环管路16d再循环到发动机12，再循环管路16d连接到发动机12下游的返回管路16a并且连接到温度控制阀10下游的第二供给管路16c。如这里所解释的，温度控制阀10还可以建立中间位置，在该中间位置处，以这样的流率将液体冷却剂15从散热器提供到发动机：该流率小于当温度控制阀处于完全打开位置时液体冷却剂的提供流率。为了控制温度控制阀10的操作，汽车冷却系统11包括电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)18。ECU 18可以由例如包括随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)、只读存储器(ROM：Read-Only Memory)和中央处理单元(CPU：Central Processing Unit)以及各种输入输出连接的微计算机来实现。通常，通过CPU执行ROM中存储的一个或多个软件程序来执行本文描述的控制功能。当然，可以通过硬件部件来实现一些或所有部件以及它们的相关功能。ECU 18通过通信线20电连接到温度控制阀10，ECU 18经由通信线20向温度控制阀10发送信号，使得温度控制阀10在打开位置和闭合位置之间移动。为了在期望温度范围内调节发动机12的温度，提供温度传感器22为与发动机12热相通并且通过通信线24与ECU 18电通信。温度传感器22经由通信线24向ECU 18发送与发动机12的温度相对应的信号。这些信号在此可以称为温度信号。然后ECU 18基于温度传感器22感测到的温度向温度控制阀10发送信号，以将发动机12保持在预定温度范围内。虽然温度传感器22被描述为通过温度传感器22与发动机12热相通而直接测量发动机12的温度，但是应当理解不是必须如此。而是，温度传感器22可以测量与发动机12相关联的、与发动机12的温度相对应的任何热特征。作为示例，温度传感器22可以与返回管路15a中的液体冷却剂15热相通，以通过测量返回管路15a中的液体冷却剂15的温度来间接测量发动机12的温度。如图2-图3所示，温度控制阀10包括阀体40、罩70、第一阀组合件或压力操作阀组件100、以及第二阀组合件或电操作阀组件130。阀体40包括入口42以及出口46，用于将阀体40分别连接到汽车冷却系统11的第一供给管路16b和第二供给管路16c。温度控制阀10的闭合位置和打开位置对应于压力操作阀组件100的闭合位置和打开位置。压力操作阀组件100在闭合位置(如图2所示)和打开位置(如图3所示)之间移动，其中，在闭合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节用于发动机(12)的汽车冷却系统(11)中的液体冷却剂(15)的流的系统，该系统包括：阀体(40)，其具有入口(42)和出口(46)；压力操作阀组件(100)，其响应于与所述压力操作阀组件相邻的腔内的流体压力在所述阀体(40)内移动，以调节从所述入口(42)到所述出口(46)的所述液体冷却剂(15)的流率；电操作阀组件(130)，其被配置为调节所述腔(74)内的流体压力，从而使所述压力操作阀组件(100)移动；传感器对象(160)，其被设置于所述阀体(40)内并且接合到所述压力操作阀组件(100)以随其移动；位置传感器(150)，其位于所述阀体(40)外并且输出基于所述传感器对象(160)对所述位置传感器(150)的接近度的位置信号；温度传感器(22)，其输出温度信号；以及电子控制单元(18)，其计算所述发动机的目标温度，部分基于所述发动机的目标温度和所述温度信号来计算目标冷却剂流率，基于所述目标冷却剂流率确定所述压力操作阀组件(100)的目标位置，并且基于所述压力操作阀组件(100)的目标位置和来自所述位置传感器(150)的位置信号控制所述电操作阀组件(130)的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于调节用于发动机(12)的汽车冷却系统(11)中的液体冷却剂(15)的流的系统，该系统包括：阀体(40)，其具有入口(42)和出口(46)；压力操作阀组件(100)，其响应于与所述压力操作阀组件相邻的腔内的流体压力在所述阀体(40)内移动，以调节从所述入口(42)到所述出口(46)的所述液体冷却剂(15)的流率；电操作阀组件(130)，其被配置为调节所述腔(74)内的流体压力，从而使所述压力操作阀组件(100)移动；传感器对象(160)，其被设置于所述阀体(40)内并且接合到所述压力操作阀组件(100)以随其移动；位置传感器(150)，其位于所述阀体(40)外并且输出基于所述传感器对象(160)对所述位置传感器(150)的接近度的位置信号；温度传感器(22)，其输出温度信号；以及电子控制单元(18)，其计算所述发动机的目标温度，部分基于所述发动机的目标温度和所述温度信号来计算目标冷却剂流率，基于所述目标冷却剂流率确定所述压力操作阀组件(100)的目标位置，并且基于所述压力操作阀组件(100)的目标位置和来自所述位置传感器(150)的位置信号控制所述电操作阀组件(130)的操作。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述位置信号以与所述位置传感器(150)和所述传感器对象(160)之间的距离成关系地改变。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述位置信号与所述压力操作阀组件(100)和由所述阀体(40)限定的阀座(48)之间的距离相对应地变化。4.根据权利要求1所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·P·德安德拉德·菲略，J·L·德卡瓦略·梅拉，P·布雷桑，R·B·布朗泽瑞，
申请(专利权)人：梅林工具有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US