具有冷却剂回路的内燃机制造技术

本发明专利技术涉及具有冷却剂回路的内燃机。提供了用于内燃机中的冷却剂回路的各种系统和方法。在一个实例中，确定冷却剂温度，以及如果冷却剂温度超过第一阈值温度，以打开程度朝打开位置调节流量元件，打开程度基于冷却剂温度、汽缸盖温度和最大冷却剂温度中的一个或多个确定，以及如果汽缸盖温度超过第二阈值温度，以关闭程度朝关闭位置调节流量元件，关闭程度基于冷却剂温度和汽缸盖温度中的一个或多个确定。该方法可以进一步包括，如果冷却剂温度下降至第一阈值温度以下，以该关闭程度朝该关闭位置调节流量元件。

【技术实现步骤摘要】
具有冷却剂回路的内燃机相关申请的交叉引用本申请要求2012年5月14日提交的德国专利申请102012208015.5的优先权，其整个内容通过引用并入本文，用于所有目的。
本公开涉及具有冷却剂回路的内燃机和操作该内燃机的方法。
技术介绍
内燃机包括配置为降低发动机各个部分的温度和将热负荷维持在可接受限度内的冷却装置。一些发动机例如包括包围汽缸孔的冷却剂套，其配置为将热转移到流体，因而将热从发动机移除。该冷却装置可以是空气类冷却装置或液体类冷却装置。因为某些类型的发动机可能遇到高热负荷，例如增压发动机，所以液体类冷却由于其散热能力可以被使用。在一些方法中，内燃机包括多个冷却剂管，冷却剂通过冷却剂管可以流入和流出发动机的区域（例如，汽缸盖和/或汽缸体）。冷却剂管可以显示复杂的结构。在提供空气类冷却装置的方法中，从发动机提取的热传导至汽缸盖和/或汽缸体的表面。
技术实现思路
本文专利技术人已经认识到这些方法的几个问题。首先，冷却剂管的复杂结构可能减弱汽缸盖和/或汽缸体的结构和机械强度，尤其在存在高的机械负荷和热负荷的情况下。第二，在提取的热传导至汽缸盖和/或汽缸体表面的空气类冷却装置中，冷却装置的复杂性和热传导通过的距离增加。进一步，在空气类冷却装置中，冷却可能受到车辆速度和空气质量流量的限制，这又限制了可耗散的热的量。在该情况中，散热可能不充分，并且在一些情况中，可能在发动机散热之前需要对冷却剂进行冷却。提供了包括具有冷却剂回路的内燃机的系统和操作该内燃机的方法。在一个实例中，确定冷却剂温度。如果冷却剂温度超过第一阈值温度，以打开程度朝打开位置调节流量元件，打开程度基于冷却剂温度、汽缸盖温度和最大冷却剂温度中的一个或多个确定。如果汽缸盖温度超过第二阈值温度，以关闭程度朝关闭位置调节流量元件，关闭程度基于冷却剂温度和汽缸盖温度中的一个或多个确定。该方法可以进一步包括，如果冷却剂温度下降至第一阈值温度以下，以该关闭程度朝着该关闭位置调节流量元件。用这种方式，可以响应于操作条件进行冷却回路的控制。当单独地或结合附图时，根据下面的具体实施方式将容易了解本说明的以上优势和其他优势以及特征。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念选择。其不是为了明确要求保护主题的关键或必要特征，本主题的范围仅仅所附权利要求限定。而且，要求保护的主题不限于解决上述或在本公开任何部分所述的任何缺点的执行方式。附图说明图1示出包括冷却剂回路的发动机的方框图。图2示出图解用于操作图1的冷却剂回路的方法的流程图。具体实施方式在内燃机中，提供冷却装置以降低发动机的温度和将热负荷维持在可接受限度内。这些发动机可以包括空气类冷却装置或液体类冷却装置。因为某些类型的发动机可能遇到高热负荷，例如增压发动机，所以液体类冷却由于其散热能力可被使用。然而，在一些方法中，一系列复杂的冷却剂管可能布置在发动机内，减弱了其结构。进一步，可能期望调节通过冷却剂从发动机提取的热的量。各种系统和方法提供用于内燃机中的冷却剂回路。在一个实例中，确定冷却剂温度。如果冷却剂温度超过第一阈值温度，以打开程度朝打开位置调节流量元件，打开程度基于冷却剂温度、汽缸盖温度和最大冷却剂温度中的一个或多个确定。如果汽缸盖温度超过第二阈值温度，以关闭程度朝关闭位置调节流量元件，关闭程度基于冷却剂温度和汽缸盖温度中的一个或多个确定。该方法可以进一步包括，如果冷却剂温度下降至第一阈值温度以下，以关闭程度朝着关闭位置调节流量元件。图1示出包括冷却剂回路的发动机的方框图；图2示出图解用于操作图1的冷却剂回路的方法的流程图。图1示出流体连接至内燃机102的冷却剂回路100的示意图。发动机102可以例如是柴油发动机、火花点火汽油发动机、或混合动力内燃机，并且可以被包括在汽车的推进系统中。发动机102可以包含多个汽缸（例如，四个），并且可以由包括控制器104的控制系统和来自车辆操作人员的输入操作。控制器104可以包括逻辑子系统104A（例如，微处理器），其配置为执行存储在存储子系统104B（例如，ROM）上的指令。每个汽缸（未示出）可以包括位于其中的活塞（未示出）。活塞可以连接至曲轴（未示出），使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴可以经中间传输系统（未示出）连接至车辆的至少一个驱动轮。汽缸可以通过进气道（未示出）从进气歧管（未示出）接收进入的空气，以及可通过排气道（未示出）排出燃烧后气体。进气歧管和排气歧管可以通过各自的进气门和排气门（未示出）选择性地与每个汽缸连通。在一些实施方式中，汽缸可以包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。燃料喷射器（未示出）可以直接连接至每个汽缸，用于将燃料直接喷射到其中。喷射可以与从控制器104接收的信号的脉宽成比例。用这种方式，燃料喷射器提供所谓的直接喷射燃料到汽缸。例如，燃料喷射器可以安装在汽缸侧面或汽缸顶部。燃料可以通过燃料系统（未示出）输送至燃料喷射器，燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨。在一些实施方式中，汽缸可以可选地或额外地包括燃料喷射器，其布置在提供所谓的燃料进气道喷射到每个汽缸上游的进气端口的结构中的进气歧管中。如图所示，发动机102包括连接至位于下方的汽缸体108的汽缸盖106，汽缸体和汽缸盖一起可以构成多个汽缸（未示出）。汽缸盖106可以通过各种合适的方法（例如，螺栓连接）连接至汽缸体108，或在其他实施方式中，汽缸盖和汽缸体可以整体形成为单个单元。汽缸盖106和/或汽缸体108可以包含一个或多个冷却剂套（未示出），其配置为将热从发动机102的附近区域移除和将热转移到其中流动的冷却剂。冷却剂套可以基本包围发动机102中的每个汽缸，并且可以互相流体连通，以便冷却剂可以传输通过多个冷却剂套。可选地，可以放置相接整体的冷却剂套以作为一个单元基本包围汽缸。相似地，分离的冷却剂套可以单独布置于汽缸盖106和汽缸体108中，或遍及汽缸盖和汽缸体延伸的一个或多个冷却剂套可以包围汽缸。可以通过布置在发动机102第一端的进给管线110为冷却剂套提供冷却剂，并且冷却剂套可以通过在与第一端相对的发动机第二端的排放管线112排出加热的冷却剂。进给管线110和排放管线112可以分别与冷却剂套进口和冷却剂套出口流体连通，使得冷却剂流过冷却剂套。将理解的是，尽管进给管线110和排放管线112都示为放置在发动机102外部的分立流体通道，但是进给管线和排放管线可以改为集成到冷却剂套中——例如管线可以与汽缸盖106整体形成，或管线可以分别形成在冷却剂进口外壳和冷却剂出口外壳中。而且，各种合适类型的冷却剂可以流过进给管线110和排放管线112以及冷却剂套，包括水、一种或多种合适的化学冷却剂、或其组合。因此，发动机102可以是液体冷却的。冷却剂可以从冷却剂存储器114供给，并且流过冷却剂回路100后回到冷却剂存储器114，冷却剂存储器114可以是任何合适的罐、容器、或能够承受通常的冷却剂压力和温度的其他存储器。冷却剂可以由布置在进给管线110中的泵116从冷却剂存储器114中抽吸，从而促进冷却剂通过冷却剂回路100的供给和循环。泵116可以是能够提供冷却剂回路100中的足够冷却剂压力的任何合适的泵。布置在泵116和冷却剂流入的发动机102的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：汽缸盖，其形成多个汽缸；和冷却剂回路，其包括：冷却剂套，其包围所述多个汽缸；进给管线，其流体连接至所述冷却剂套并且配置为提供冷却剂给所述冷却剂套；排放管线，其流体连接至所述冷却剂套并且配置为将冷却剂排出到配置为从所述冷却剂中提取热的热交换器；和旁路管线，其在所述汽缸盖上游从所述进给管线分支并且在所述汽缸盖下游与所述排放管线再连接，所述旁路管线包括配置为控制冷却剂流动通过所述旁路管线的流量元件。

【技术特征摘要】
2012.05.14 DE 102012208015.51.一种发动机系统，包括：汽缸盖，其形成多个汽缸；和冷却剂回路，其包括：冷却剂套，其包围所述多个汽缸；进给管线，其流体连接至所述冷却剂套并且配置为提供冷却剂给所述冷却剂套；排放管线，其流体连接至所述冷却剂套并且配置为将冷却剂排出到配置为从所述冷却剂中提取热的热交换器；和旁路管线，其在所述汽缸盖上游从所述进给管线分支并且在所述汽缸盖下游与所述排放管线再连接，所述旁路管线包括配置为控制冷却剂流动通过所述旁路管线的流量元件，其中所述流量元件的打开程度基于冷却剂温度、汽缸盖温度和最大冷却剂温度中的一个或多个确定。2.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述流量元件是可连续调节的。3.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述流量元件是以两级方式可调节的。4.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述流量元件通过发动机控制器启动。5.根据权利要求1所述的发动机系统，其中所述流量元件作为冷却剂温度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·G·奎克斯，B·布林克曼，J·梅林，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：