用于机动车辆的主动冷却系统的方法和设备技术方案

一种改进机动车辆内诸如发动机或传动系统的机动车辆设备冷却的主动冷却系统和方法。该主动冷却系统通过使用电子控制器、用于收集关于机动车辆运行信息的信息收集模块和辅助冷却系统加强了连接到机动车辆设备的初级冷却系统。该辅助冷却系统使用电源和与初级冷却系统流体连通的次级冷却系统。该电源通过触发触发器和次级泵来打开次级冷却系统。触发器打开旁通回路以将冷却剂从初级冷却系统转向进入次级冷却系统，在次级冷却系统中转向的冷却剂在次级热交换器中被冷却。次级泵使冷却剂循环通过旁通回路并返回到初级冷却系统。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的主动冷却系统的方法和设备
本专利技术涉及用于诸如由内燃机驱动的卡车那样的由发动机驱动的机动车辆的冷却系统。
技术介绍
机动车辆的内燃机在使用中产生大量的热。空气冷却或液体冷却型冷却系统将产生的热从发动机或机动车辆的其它部件移去。空气冷却(从发动机到环境空气直接发生热传递)对于一些小型发动机是足够的。但是由大型发动机驱动的机动车辆通常需要液体冷却系统。一种这样的液体冷却系统在发动机的冷却剂回路上使用散热器来冷却冷却剂或冷却水，并使用水泵或流动控制阀来控制经过散热器的冷却剂的流率。流动控制阀通常对来自电子控制器模块的控制信号作出响应而打开以进行冷却水用水泵从散热器通过管道系统进入发动机的块体和头部内的冷却剂通道的循环。冷却水从发动机吸收热量，然后返回到散热器。冷却剂通道内的管道系统可包括旁通流动通道和加热器流动通道。旁通流动通道允许加热的冷却水在此循环进入发动机的冷却剂通道以降低水温和水压的变化。加热器流动通道使加热的冷却水在冷却剂通道和在寒冷时用于加热内部空间的加热器之间循环。在这种冷却水冷却系统中，传感器检测发动机内冷却水的温度。根据检测的温度，冷却水控制阀打开以控制冷却水到散热器的流率。这将发动机内冷却水的温度控制到与诸如发动机负载或发动机速度的驱动工况相关的预定温度，并提高了机动车辆的燃油效率、排放性能和驱动性能。该系统试图提高发动机功率并在高发动机负载中确保可靠性并可在低发动机负载中降低摩擦和改进燃烧。当需要发动机产生高水平的驱动功率时，降低冷却剂温度以提高冷却效率。当需要发动机以低燃油消耗、诸如以高燃油效率运行时，提高冷却剂温度以增-->加燃烧效率。这样，控制冷却剂温度以实现相对性能或特征、诸如高功率或输出性能及低燃油消耗的充分高的水平。类似于发动机，传动系统在使用中也变热。传动系统通常具有分离的回路来从传动系统到散热器进行传动流体或油的冷却。机动车辆会在各种极端情况下使用。不论是在行驶酷热的亚利桑那的夏天，还是在寒冷的北达科他的冬天，爬越高山或是在佛罗里达滑行，机动车辆的冷却系统必须响应于所有的情况。因此冷却系统定尺寸成符合极端情况，而不是正常操作情况。现有技术冷却系统需要整个冷却系统来在发生情况变化时对其起作用。由于它们尺寸的原因，当系统缓慢地响应于这些变化时会有冷却滞后。在这些冷却中，系统诸如通过流动控制阀打开的冷却剂流动的控制仅根据实际冷却剂温度和目标冷却剂温度之间的差值进行。因此该冷却系统当控制冷却剂温度到达目标冷却剂温度时经受差的响应。尤其是，当等同于发动机的冷却损失的一定量的热随着发动机运行状态的变化而变化时，冷却剂温度控制较差。这里，冷却剂损失是从发动机移除并在冷却剂经过发动机的过程中传播或吸收到冷却剂的一定量的热。如果冷却剂损失如上所述变化，会发生对燃油效率和输出性能的改进有害的功率损失。当流经散热器的冷却剂的流率由水泵代替流动控制阀来控制的冷却系统中会遇到类似的问题。因此提供使用更小尺寸的冷却系统或初级系统来处理大部分平均道路情况的冷却，但在极端情况下使用辅助冷却设备来增强初级系统是有利的。这些系统会由驾驶员手工地或通过电子控制其的使用而运行。提供在达到极端情况下之前会打开并开始冷却机动车辆的主动(proactive)辅助冷却设备会更加有利。具有辅助冷却设备在组装时可选地安装在具有仅对可能符合的情况起作用的模块的机动车辆中仍然有另外的益处。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种改进机动车辆中诸如发动机或传动系统的机动车辆设备冷却的主动冷却系统机器方法。主动冷却系统包括连接到机动车辆设备的初级冷却系统、电子控制器、与电子控制器和辅助冷却系统协作的信息收集-->模块。辅助冷却系统使用电源和与初级冷却系统流体连通的次级冷却系统。电源通过触发触发器和次级泵来开启次级冷却系统。触发器打开旁通回路以将冷却剂从初级冷却系统转向进入次级冷却系统。另外的效果、特征和优点将从以下书面说明书中显现出来。附图说明所附权利要求书中表述了本专利技术的特点的新颖特征。然而，结合附图参阅以下图示之实施例的详细说明将会对本专利技术本身及其使用的较佳模式、以及进一步的目的和优点有最清晰的了解，在这些附图中：图1是具有本专利技术辅助冷却系统的机动车辆的局部视图；图2是示出了初级和次级冷却系统的本专利技术一实施例的框图；图3是示出了初级和次级冷却系统的本专利技术一实施例的框图；图4是示出了具有热交换器和泵的本专利技术的次级冷却系统的一部分的顶部剖开俯视图；图5是示出了热交换器的立体图；图6是移去了初级冷却系统的本专利技术一实施例的框图；图7是示出了初级和次级冷却系统的本专利技术一实施例的框图；图8是示出了初级和次级冷却系统的本专利技术一实施例的框图；图9是示出了具有热交换器和泵的本专利技术的次级冷却系统的一部分的顶部剖开俯视图；图10是示出了热交换器的一部分的立体图；以及图11是移去了初级冷却系统的本专利技术一实施例的框图。具体实施方式参见附图，其中相同的标号表示相同的结构，图1示出了诸如卡车11的机动车辆10的前部，具有容纳发动机14的发动机舱室12。发动机通过动力传动系统偶合到驱动时用于移动卡车的驱动轮(未示出)上。发动机14作为具有其自身液体冷却系统的柴油发动机以实例方式示出。冷却剂循环通过方框内-->的冷却剂通道和形成发动机燃烧腔室的发动机14的头部。初级泵30通常用来使冷却剂进行循环。发动机燃烧腔室内产生的一些燃烧热传播到在初级冷却系统13的初级回路64内循环的冷却剂。初级冷却系统13具有循环通过诸如散热器27的初级热交换器16和诸如发动机14或传动系统26的被加热的机动车辆设备15之间的初级回路64的冷却剂。在本专利技术中，术语“冷却剂”指用于冷却机动车辆设备的任何流体。这种流体通常是水或用于发动机的水基的和油或用于传动系统的传动流体。输入管道28和输出管道29与初级热交换器16流体连通并连接到具有初级热交换器16的机动车辆设备15。初级泵30与初级热交换器16流体连通并有助于使冷却剂循环通过初级冷却系统13。输出管道29与初级泵30连接。前部放置的散热器27将热量从循环的冷却剂通过传导传递到流动通过散热器27的环境空气。散热器27的前部放置在卡车11向前驱动时利用冲压空气来迫使环境空气通过散热器27。因为冲压空气流有时可能不能提供充分的热传递，所以与散热器27相关联的发动机冷却风机31抽取环境空气通过散热器27。主动辅助冷却系统17冷却诸如发动机14和/或传动系统26的被加热的机动车辆设备15。辅助冷却系统17使用连接到初级冷却系统13的次级冷却系统18，且诸如电源24的电源连接到次级冷却系统18。旁通回路66将冷却剂从初级冷却系统13通过旁通管道32分到诸如散热器、流动控制阀、热交换箱体36等那样的次级热交换器34。热量从热交换箱体36内的交换底座38内的旁通管道32内的冷却剂传播到空气。与热交换箱体36的外壁42相关联的次级风机40增加了热交换底座38周围的空气流动。被冷却的冷却剂通过返回管道33从次级热交换器34在循环到被加热的机动车辆设备15之前返回到初级冷却系统13。诸如机械或电子泵的次级泵44有助于使转向的冷却剂循环通过次级冷却系统18到达初级冷却系统13。旁通回路66和主回路64在两交叉点46、47连结。在旁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，包括：　　　　一初级冷却系统，具有一初级热交换器、以及将所述初级热交换器连接到所述机动车辆设备的输入和输出管道；　　　　一次级冷却系统，包括一与所述初级冷却系统的输入和输出管道流体连通的旁通回路、一从所述旁通回路移除热量的次级热交换器、以及一次级泵；　　　　一致动器，将所述次级冷却系统与所述初级冷却系统连接；　　　　一电源，用于触发所述次级泵和所述致动器；　　　　一电子控制器，被编程以在达到临界点后触发所述电源；以及　　　　一信息收集模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。

【技术特征摘要】
US 2006-3-7 11/369,7831.一种用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，包括：一初级冷却系统，具有一初级热交换器、以及将所述初级热交换器连接到所述机动车辆设备的输入和输出管道；一次级冷却系统，包括一与所述初级冷却系统的输入和输出管道流体连通的旁通回路、一从所述旁通回路移除热量的次级热交换器、以及一次级泵；一致动器，将所述次级冷却系统与所述初级冷却系统连接；一电源，用于触发所述次级泵和所述致动器；一电子控制器，被编程以在达到临界点后触发所述电源；以及一信息收集模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。2.如权利要求1所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述次级冷却系统还包括：一与所述次级热交换器相关联并由所述电源触发的次级风机。3.如权利要求2所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一用于测量所述旁通回路中的冷却剂的温度的旁通回路温度传感器。4.如权利要求3所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一包含所述电源并用于与所述电子控制器和所述次级传感器通信的电源模块。5.如权利要求4所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述信息收集模块是传动系统模块，且所述初级和次级冷却系统是传动系统冷却系统。6.如权利要求4所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述信息收集模块是发动机模块，且所述初级和次级冷却系统是发动机冷-->却系统。7.一种用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，包括：一初级冷却系统，具有一初级热交换器、将所述初级热交换器连接到所述机动车辆设备的输入和输出管道、以及一初级泵；一次级冷却系统，包括一与所述初级冷却系统的输入和输出管道流体连通的旁通回路、一从所述旁通回路移除热量的次级热交换器、以及一次级泵；一致动器，将所述次级冷却系统与所述初级冷却系统连接；一电源，用于触发所述次级泵和所述致动器；一电子控制器，被编程以在达到临界点后触发所述电源；以及一GPS模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆位置的地理信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。8.如权利要求7所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述次级冷却系统还包括：一与所述次级热交换器相关联并由所述电源触发的次级风机。9.如权利要求8所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一用于测量所述旁通回路中的冷却剂的温度的旁通回路温度传感器。10.如权利要求9所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一包含所述电源并用于与所述电子控制器和所述次级传感器通信的电源模块。11.如权利要求10所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一信息收集模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。12.如权利要求11所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述信息收集模块是传动系统模块，且所述初级和次级冷却系统是传动系统冷却系统。-->13.如权利要求12所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，所述信息收集模块是发动机模块，且所述初级和次级冷却系统是发动机冷却系统。14.如权利要求10所述的用于冷却机动车辆内的机动车辆设备的主动冷却系统，其特征在于，还包括：若干信息收集模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。15.一种用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，包括：一初级热交换器；一发动机初级冷却系统，具有将所述初级热交换器连接到所述发动机的发动机输入和输出管道；一传动系统初级冷却系统，具有将所述初级热交换器连接到所述传动系统的传动系统输入和输出管道；一次级冷却系统，包括一与所述发动机初级冷却系统的发动机输入和输出管道流体连通的发动机旁通回路、一与所述传动系统初级冷却系统的传动系统输入和输出管道流体连通的传动系统旁通回路、一从所述发动机和传动系统旁通回路移除热量的次级热交换器、一次级发动机泵、以及一次级传动系统泵；一发动机致动器，将所述发动机旁通回路与所述发动机初级冷却系统连接；一传动系统致动器，将所述传动系统旁通回路与所述传动系统初级冷却系统连接；一电源，用于触发所述次级发动机和传动系统泵以及所述致动器；以及用于触发所述电源的装置。16.如权利要求15所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，所述次级冷却系统还包括：一与所述次级热交换器相关联并由所述电源触发的次级风机。17.如权利要求16所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一发动机旁通回路温度传感器，用于测量所述发动机旁通回路中的发动机-->冷却剂的温度；和一传动系统旁通回路温度传感器，用于测量所述传动系统旁通回路中的冷却剂的温度。18.如权利要求17所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，用于触发所述电源的所述装置包括：一电子控制器，编制有至少一个临界点并在达到所述临界点后触发所述电源；一发动机模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据；以及一传动系统模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆的信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。19.如权利要求18所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，还包括：一包含所述电源并用于与所述电子控制器和所述次级传感器通信的电源模块。20.如权利要求19所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，还包括一GPS模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆位置的地理信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。21.如权利要求17所述的用于冷却机动车辆内的发动机和传动系统的主动冷却系统，其特征在于，用于触发所述电源的所述装置包括：一电子控制器，被编程以在达到临界点后触发所述电源；以及一GPS模块，用于在运行中收集关于所述机动车辆位置的地理信息并用于与所述电子控制器通信关于所述临界点的数据。22.一种用于冷却位于机动车辆内的机动车辆设备的方法，所述方法包括以下步骤：(a)使冷却剂在初级冷却系统中循环，所述初级冷却系统具有初级热交换器、以及将所述初级热交换器连接到所述机动车辆设备的输入和输出管道；(b)用一信息收集模块收集关于所述机动车辆的信息；-->(c)在所述信息收集模块和电子控制器之间传输数据；(d)将关于所收集的信息的数据与临界点相比较；(e)在达到所述临界点之后触发电源；(f)从所述触发的电源向次级冷却系统供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：J布拉德利，SA伍德瑞奇，RJ克林格，
申请(专利权)人：万国卡车知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]