CN108625973B - 用于车辆发动机的冷却系统的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于车辆发动机的冷却系统的方法和系统。在一个示例中，冷却系统包括循环通过发动机冷却回路和车辆内部加热回路两者的冷却剂溶液，以及包含浓缩的防冻剂的贮存器，车辆内部加热回路流体地耦接到发动机冷却回路。浓缩的防冻剂经由关闭阀从贮存器流到车辆内部加热回路，以增加冷却剂溶液中的防冻剂的浓度。在一些实施例中，分离单元可用于降低冷却剂溶液中的防冻剂的浓度。

Description

用于车辆发动机的冷却系统的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月22日提交的德国专利申请No.102017204824.7的优先权。上述引用的申请的全部内容通过引用整体并入本文，用于所有目的。

技术领域

本说明书整体涉及用于冷却车辆发动机的方法和系统。

背景技术

通过使冷却剂循环通过气缸体以提取热量以降低气缸体的温度，可有效地冷却内燃发动机。冷却剂通常是(单)乙二醇(乙烷-1,2-二醇)(例如防冻剂)的水溶液，从而形成相对于纯水具有降低的冰点的混合物。使用低冰点的水基液体作为散热介质可防止由于水在低于0℃的温度下冻结时膨胀而引起的爆裂损坏。在从气缸体提取热量之后，冷却剂可流过车辆内部加热回路以将热量传递到热交换器，热交换器然后使用热量来使车辆内部升温。

然而，本文的发明人已经认识到使用防冻溶液的潜在问题。作为一个示例，虽然如果冷却剂中的防冻溶液浓度足够高则可有效地减少由于水在冻结时膨胀而引起的发动机部件的劣化，但是较高百分比的乙二醇可降低混合物的热容，这是因为纯水具有较高的热容。另外，由于乙二醇的粘度较高，可需要较大的热交换器和通过其的较大的流速。通过降低冷却剂中乙二醇的浓度，可允许较小的热交换器(例如，车辆散热器)和/或通过热交换器的较小的流速，从而减少液压损失，使得冷却系统内的较小泵容量可足以散热。

此外，用于内燃发动机的常规防冻溶液可包含50％的水和50％的乙二醇，其冰点为约-40℃。在世界人口稀少的地区和/或在一年内的短时间内观察到此类低温，使得相比较低浓度的乙二醇的防冻溶液，全年使用此类防冻溶液没有更多提高冷却效率。另外，在环境温度高的气候下，含乙二醇的冷却剂可以不是所期望的。

用于解决具有比有效率的发动机冷却所期望的更高的乙二醇含量的防冻溶液的冷却系统的其他尝试包括用于调整冷却剂中的乙二醇的浓度的各种方法。Lee在KR101999017880中示出了一种示例方案。在其中，描述了用于自动地控制防冻剂的浓度的固定设备。提供固定设备，以便通过安装控制防冻剂箱以通过流速控制阀和水位控制阀控制并且混合防冻剂与水来提高装配线上的生产率并且增加车辆生产效率。该设备包括：操作部，其用于基于出口区域的气候条件输入防冻剂的浓度值；控制单元，其用于相对于输入的浓度值计算防冻剂和水的混合物；流速控制阀和水位控制阀，其用于经由控制单元排放和控制从防冻剂箱和供水箱供给的防冻剂和水的混合物；以及控制防冻剂箱，其用于储存由防冻剂和水混合而成的防冻剂混合物。

在由Fujii等人在美国专利申请4,513,696中的另一个示例中，在发动机冷却系统中包括用于充注具有期望的防冻剂浓度的冷却液体的固定的紧凑设备。该设备包括用于储存添加剂(诸如防冻溶液)的额外的贮存器(例如，用于储存冷却水的冷却水贮存器)，以及被配置成连接到机动车辆发动机的冷却系统的冷却剂入口的填充器头，其中额外的管在额外的贮存器和填充器头之间延伸，并且冷却水管在冷却水贮存器之间。在额外的管中设置额外的控制阀，以便根据冷却系统的容量和添加剂的期望浓度来控制递送到发动机冷却系统的添加剂的量。冷却水控制阀也设置在冷却水管中，以便根据冷却系统的容量和添加剂的期望浓度来控制递送到发动机冷却系统的冷却水的量。因此用含有期望的浓度的添加剂的冷却水来充注发动机冷却系统。

用于解决控制冷却剂成分的问题的方法还可包括车辆上的内部装置，以改变防冻溶液中的防冻剂的浓度或减轻具有高浓度防冻剂的冷却系统的其他缺点。Park在KR1999051956中示出了一种示例方案。其中，公开了一种用于自动地供应车辆的防冻溶液的设备和用于防止散热器和汽缸体被冻结和劣化的控制方法。用于自动地供应车辆的防冻溶液的装置包括用于储存防冻溶液的容器，在该容器上形成出口开口，该出口开口将防冻溶液递送到容器的底面并且固定在车辆的发动机罩内的预定位置处。该设备进一步包括连接到散热器的供应管，供应管包含冷却剂并且连接到出口开口，以便将防冻溶液递送到散热器。开闭阀被装配到供应管以便打开和关闭供应管的通道。外部温度传感器记录室外空气温度。控制单元基于来自外部温度传感器的信号打开和关闭开闭阀。

在KR 100250041中示出了另一个示例，其中描述了一种用于控制防冻溶液的密度的方法，以便通过经由离心电机增加和减少冷却水的量，根据外部空气的温度自动地控制防冻溶液的密度，并且递送来自腔室的防冻溶液。密度传感器测量车辆散热器中的防冻溶液的密度。控制单元接收来自记录外部空气的温度的温度传感器的信号形式的输入信号，并且利用预定的逻辑将防冻溶液的密度和外部空气的温度进行比较。控制单元发出的控制信号驱动散热器贮存箱的离心电机，以允许冷却水流出散热器。驱动防冻溶液供应电机或冷却水供应电机以自动地递送防冻溶液或冷却水。

作为另一个示例，CN 104929752公开了一种调整涡轮增压发动机的冷却系统的液体防冻剂的调整装置和方法，以便减少发出大的流动噪声，这些噪声在某些驱动条件下是通过需要为涡轮增压发动机提供冷却液体而生成的。调整装置包括车身控制模块(BCM)、继电器和打开的电磁阀，打开的电磁阀连接到发动机冷却系统的恒温器和热交换器之间的管路。BCM连接到继电器的线圈的一端。继电器的线圈的另一端连接到电源B+。继电器的开关的一端连接到电源B+，继电器的开关的另一端连接到打开的电磁阀的一端。打开的电磁阀的另一端接地。BCM收集发动机冷却水温度信号、发动机转速信号和车速信号，并且在内部计算后输出信号。打开的电磁阀的打开/关闭由继电器控制，以便调整液体防冻剂。调整装置和调整方法有效地用于防止流入热交换器的液体防冻剂的噪音并且提高乘客厢内的乘坐舒适性。

作为另一个示例，CN 201050401描述了一种另选的解决方案，以减少由于水在低于0℃的外部温度下冻结时膨胀而引起的发动机部件的劣化。这描述了与散热器匹配的散热器的防冻剂调节装置。防冻剂调节装置位于封闭式的中空贮存器结构中，一个或多个气孔布置在底部上。整个装置布置在散热器的下储水室中。该装置通过固定板固定在下储水室的底面上，两个端部关闭。当散热器完全填充有冷却水并且水温升高时，封闭在防冻剂调节装置中的空气的体积膨胀，以便减少冷却水从下储水室进入。如果环境温度降至0℃以下，空气为冷的并且空气的体积收缩，水被冻结并且通过进入防冻剂调节装置的气孔增加体积，从而减少由于冻结的水而引起的散热器的任何膨胀。因此保护散热器的储水结构免受强制的膨胀。

作为另一个示例，美国申请5,263,885描述了一种安装在船的内部中的装置(电子冬季防冻器(Winterizer))。该装置在不需要技术人员参与的情况下可对船内/船外发动机进行冬季防冻。可在水中或水外进行冬季防冻。该装置允许船主在寒冷的温度下操作他的船内/船外发动机，而不必每次都要求人员对发动机进行冬季防冻。因此整个冬季可使用该船。为了操作该装置，首先起动船内/船外发动机。一旦发动机达到合适的温度，恒温器就会打开。在发动机运行时，操作员操作安装在控制舱的仪表板上的开关。开关激活电子计时器，其接通DC供电阀和泵。接通的瞬间，阀打开并且泵起动。该泵从储存箱泵送防冻剂，储存箱同样安装在船内。泵通过打开的阀将防冻剂递送到喷射器中。喷射器装配在软管中，其为发动机和驱动轴提供冷却剂。防冻剂以一定角度流过喷射器，使得喷射器以防止单元冻结的适当比率使防冻剂与冷却水混合。

但是，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，上述系统中的冷却系统(包括水箱和额外的冷却剂箱)的尺寸可在车辆的前隔室中占据大量的空间。特别地，热交换器可以是庞大的并且对其他车辆部件的定位施加空间限制。泵送含水防冻剂混合物还可在车辆的水泵处消耗(levy)高液压力和驱动扭矩。此外，一旦混合，响应于对冷却能力的需求增加，可以不降低冷却剂混合物中的防冻剂的浓度。这可导致具有不期望的大量防冻剂的冷却剂混合物，不期望的大量防冻剂导致水泵上的负载增加。如果不期望含水防冻剂混合物的再循环，则混合物必须储存在车辆上。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过车辆发动机的冷却系统来解决，该冷却系统包括包含冷却剂溶液的发动机冷却回路和流体地耦接到发动机冷却回路的车辆内部加热回路，其中提供了用于接收浓缩的防冻剂的贮存器和布置在贮存器和车辆内部加热回路之间的流中的关闭元件，并且其中关闭元件用于在冷却系统的至少一种操作状态下在贮存器和车辆内部加热回路之间建立流动连接。以这种方式，可减小冷却系统的尺寸和所施加的用于泵送冷却剂的液压力。

作为一个示例，发动机冷却回路包含液体冷却剂并且车辆内部加热回路流体地耦接到发动机冷却回路。提供了用于接收浓缩的防冻剂的贮存器，并且关闭元件布置在贮存器和车辆内部加热回路之间的流动路径中。关闭元件可在冷却系统的至少一种操作状态下将贮存器流体地耦接到车辆内部加热回路。可提供用于将防冻剂从发动机冷却回路的冷却剂溶液中分离出来的分离单元。分离单元可在入口侧上流体地耦接到发动机冷却回路并且在出口侧上流体地耦接到贮存器，并且将冷却剂溶液的分离的组分返回到用于各个组分的单独的箱。以这种方式，冷却剂溶液和乙二醇可在冷却系统内再循环，从而减少再填充事件和在车辆上废弃的防冻溶液的储存。冷却系统可有效地降低冷却剂溶液冻结的可能性，和/或减少用于散热的泵容量。因此可允许使用更小的热交换器和/或更小直径的管。同样地，浓缩的防冻溶液可经由车辆内部加热回路被引入到发动机冷却回路中，使得现有的系统可用所述冷却系统进行改进。

应当理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式引入在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了发动机中的冷却系统的常规实施例。

图2示出了适于产生期望的防冻剂浓度的发动机中的冷却系统的第一实施例。

图3示出了适于产生期望的防冻剂浓度并且被配置有分离箱的发动机中的冷却系统的第二实施例。

图4示出了适于产生期望的防冻剂浓度并且被配置有集成的混合单元的发动机中的冷却系统的第三实施例。

图5示出了适于产生期望的防冻剂浓度并且被配置有集成的混合单元和到内部加热回路的冷却剂流的控制变化的发动机中的冷却系统的第四实施例。

图6示出了适于产生期望的防冻剂浓度并且被配置有集成的混合单元和分离箱的发动机中的冷却系统的第五实施例。

图7示出了适于产生期望的防冻剂浓度并且被配置有集成的混合单元、分离箱和到内部加热回路的冷却剂流的控制变化的发动机中的冷却系统的第六实施例。

图8A示出了用于增加冷却剂中的防冻剂的浓度的方法。

图8B示出了用于降低冷却剂中的防冻剂的浓度的方法。

图9示出了用于控制循环通过冷却系统的冷却剂溶液中的防冻剂的浓度的示例程序。

具体实施方式

以下描述涉及用于车辆发动机冷却系统的系统和方法，其可有效地减少由含水冷却剂溶液在冻结时膨胀引起的发动机部件的劣化，并且可允许使用较小的热交换器和/或较小直径的管以及允许减少对冷却剂泵的需求。常规的冷却系统在图1中示出，其包括耦接到车辆内部加热回路的冷却回路。在图2中示出了冷却系统的第一实施例，该冷却系统适配有用于容纳浓缩的防冻剂(例如乙二醇)的箱，该箱与包含冷却剂溶液的箱分离。可混合一定量的冷却剂和防冻溶液以提供期望浓度的防冻剂、冷却容量以及所得冷却剂溶液的冰点降低。在图3-图7中示出了适配有用于控制混合的冷却剂和浓缩的防冻剂的分离的箱的冷却系统的另选的实施例，其包括分离单元的添加，冷却剂箱的位置的变化，以及用于控制浓缩的防冻剂与冷却剂溶液的混合的其他装置。基于包括环境温度、无线电信号和用户操作的开关的输入，用于调整冷却剂溶液中防冻剂的浓度的方法在图8A中被示为用于增加浓度并且在图8B中被示为用于降低浓度。图9示出了用于响应于环境温度的变化来调整冷却剂溶液中防冻剂浓度的示例程序。

在图1中示出了可以是内燃发动机的车辆发动机46的常规的冷却系统100。常规的冷却系统100包括发动机冷却回路10，并且包含冷却剂溶液，冷却剂溶液可以是乙二醇在水中的50％溶液以及例如用于减少腐蚀的添加剂。发动机冷却回路包括冷却剂泵12、散热器14、发动机46和第一恒温阀18。冷却剂溶液可沿着两条路径循环，该路径包括第一路径10a，第一路径10a包括第一恒温阀18、冷却剂泵12和发动机46。第二路径10b包括恒温阀18、散热器14、冷却剂泵12和发动机46。冷却剂泵12可由发动机46驱动并且可通过发动机冷却回路10泵送冷却剂溶液。散热器14可以是用于将发动机热量消散到外部空气的热交换器。

通过布置在发动机46上并且直接在冷却剂溶液的流动中的第一恒温阀18调节通过发动机冷却回路10的冷却剂溶液的流动。第一恒温阀18可配置有双通道，使得可控制第一路径10a和第二路径10b之间的流动。例如，当由布置在发动机46(图1中未示出)中的发动机冷却剂温度(ECT)传感器测量的发动机46的温度低于期望的操作温度时，通过第一恒温阀18可关闭通过车辆散热器14的冷却剂路径，并且冷却剂泵12可将来自发动机46的冷却剂溶液直接泵回到冷却剂泵12。如果冷却剂温度超过例如大约75℃的预设温度值，则第一恒温阀18可关闭到冷却剂泵12的直接返回，并且打开通过发动机冷却回路10的第二路径10b的冷却剂路径，以使冷却剂通过车辆散热器14流到冷却剂泵12。

常规的冷却系统100可进一步包括车辆内部加热回路20，其包括车辆内部热交换器22和用于将冷却剂泵送通过车辆内部热交换器22的电动操作泵24。电动操作泵24可由电子控制单元36致动。电子控制单元36可以是具有至少一个电子控制环路和/或至少一个电子控制回路的电子处理单元。冷却回路10可在第一恒温阀18处耦接到内部加热回路20。因此，由未被散热器14消散的冷却剂溶液吸收的热量可循环通过内部加热回路20以在热交换器22处交换以加热车辆的内部。冷却剂溶液可储存在膨胀箱16中，膨胀箱16在箱的入口处接收来自内部加热回路20和发动机冷却回路10的循环的冷却剂溶液，并且在箱的出口处使冷却剂溶液流到发动机冷却回路10。

在图1的冷却系统100中，可不调整冷却剂溶液中的防冻剂的浓度。因此，冷却系统可适于在不经常发生的异常低的环境温度期间降低溶液冻结和膨胀的可能性。换句话说，冷却剂的浓度可高于发动机所经历的大多数工况所期望的。这可对冷却剂泵(例如水泵)施加液压力，这减少了冷却剂泵的可用寿命。这个问题可通过将冷却系统配置成具有包含浓缩的防冻剂和稀释的冷却剂溶液的分离的贮存器来解决，浓缩的防冻剂和稀释的冷却剂溶液可混合以提供具有可定制的冷却容量和冰点降低的冷却剂溶液。

在图2中描绘了适于调整用于冷却发动机46的冷却剂溶液中的防冻剂的浓度的冷却系统200的第一实施例。冷却系统200可被类似地配置成图1的冷却系统100，但是另外包括冷却剂混合回路202，该冷却剂混合回路202将储存浓缩的防冻剂的贮存器26耦接到内部加热回路20。浓缩的防冻剂可指至少70％-90％体积的防冻剂(例如乙二醇)在水中的浓度。

与图1的冷却系统100的元件一样的元件被类似地编号，并且不会被重新介绍。冷却系统200可被配置成具有被配置成储存冷却剂溶液的膨胀箱16和被配置成储存浓缩的防冻剂(例如乙二醇)的贮存器26，以及用于以受控比例将冷却剂溶液与防冻剂混合以形成具有期望的冷却容量和冰点降低的混合物的系统。冷却剂浓度的小幅增加可由冷却系统200提供，其中冷却剂体积的变化可忽略不计。

贮存器26可被包括在冷却剂混合回路202中，其中循环通过发动机冷却回路10和内部加热回路20的冷却剂溶液可通过可控关闭阀42流入冷却剂混合回路202中。通过添加关闭阀42、贮存器26并且连接冷却剂管路将冷却剂混合回路202耦接到内部加热回路20可允许将冷却系统200简单地改进到已经被配置成具有常规的冷却系统(诸如图1的冷却系统100)的车辆。关闭阀42可适于引导流，使得当关闭阀42被致动到第一位置时，冷却剂溶液循环通过内部加热回路20而不是冷却剂混合回路。当被致动到第二位置时，关闭阀可允许冷却剂溶液流过冷却剂混合回路202和内部加热回路20。另选地，关闭阀的第二位置可被配置成阻止通过热交换器的流动，并且替代地使冷却剂溶液的流动转向贮存器26。

浓缩的防冻剂可被添加到贮存器26处的冷却剂溶液，从而使具有较高防冻剂浓度的冷却剂溶液返回到热交换器22下游和电动操作泵上游的内部加热回路20。从内部加热回路20流出的冷却剂溶液可进入贮存器26并且与浓缩的防冻剂结合。流出贮存器26的冷却剂溶液因此可具有较高的防冻剂浓度并且可循环通过发动机冷却回路以提供具有降低的冰点的冷却剂溶液。

在一个示例中，可控阀可被包括在贮存器26的出口和内部加热回路20之间的冷却剂管路中。该阀可适于当关闭阀42被致动到第二位置时打开以允许冷却剂溶液流到贮存器26以与浓缩的防冻剂混合。在另一个示例中，将贮存器26的出口耦接到内部加热回路20的冷却剂管路可以不包括用于控制流的装置。贮存器26可被竖直地定位成低于内部加热回路20，使得当关闭阀20调整到第一位置以阻止通过冷却剂混合回路202的流动时，浓缩的防冻剂不会由于重力而从贮存器26流到内部加热器电路20。

包括在冷却系统200的发动机冷却回路10和车辆内部加热回路20中的冷却剂溶液中的乙二醇的默认浓度(例如，在对冷却剂浓度进行调整之前的冷却剂溶液的初始浓度)可包括乙二醇在具有添加剂的水中的15％溶液。储存浓缩的含水防冻剂的贮存器26可具有超过95％乙二醇的浓度。当关闭阀被致动到第二位置并且冷却剂溶液流到贮存器26时，更稀释的冷却剂溶液(相对于防冻剂浓度)的混合可通过替换浓缩的防冻剂来保持贮存器内的流体的液位，所述浓缩的防冻剂与冷却剂溶液混合并且流到内部加热回路20。在期望增加冷却剂溶液中的防冻剂浓度的事件之后，贮存器26中的浓缩的防冻剂可变得更加稀释。

关闭阀42可以是如图2、图3、图5和图7中所示的可控阀，或者是如图4和图6中所示的机械恒温阀。这可降低例如由于操作员的错误判断而引起的关闭阀42的致动不足而导致的发动机部件由于冷却剂溶液冻结和膨胀而劣化的可能性。特别地，当被配置为机械恒温阀时，关闭阀可在稍微超过冷却剂的冻结温度的温度下调整到第二位置。例如，对于10％的防冻剂浓度，将关闭阀42致动到第二位置的温度可设定为约-4℃。

冷却系统200可包括布置在贮存器26与车辆内部加热回路20之间的流动路径中的可控关闭阀42，其中冷却剂混合回路202耦接到内部加热回路。关闭阀42可接收来自电子控制单元36的命令。电子控制单元36包括处理器单元38和数字数据存储单元40，并且可被配置成致动关闭阀42以流体地耦接贮存器26和车辆内部加热回路20，处理器单元38可使数据存取到该数字数据存储单元40。

电子控制单元36可基于各种输入变量的值来控制关闭阀42。输入变量的示例可包括由环境温度传感器48测量的环境温度、天气预报信息或者操作员的手动输入。可单独地或组合地接收输入变量以用于致动关闭阀42。然而，环境温度信号可对降低由于防冻溶液的冻结和膨胀而引起的劣化具有较大的影响，并且因此可被优先考虑。通过将关闭元件的致动与条件的确定联系起来(该联系结合如由电子控制单元36接收的一个或多个不同的输入变量)，可提高对环境温度变化的预报。

电子控制单元36可被配置成响应于输入变量来控制关闭阀42。例如，通过输入环境温度的预期的下降，可预先增加防冻剂浓度。如果车辆停放在有暖气的车库中并且车库外的温度远低于冻结极限，则这可以是期望的。

通过电子控制单元36将关闭阀42致动到第二位置可允许防冻剂在贮存器26和车辆内部加热回路20之间循环。另外，电子控制单元36可激活电动操作泵24，以便使冷却剂溶液泵送通过车辆内部热交换器20，以均匀地分配来自贮存器26的浓缩的防冻剂。在预定的运行时间之后，电动操作泵24可被切断，并且关闭阀42被关闭。运行时间的持续时间可适于基于冷却剂溶液和浓缩的防冻剂中防冻剂的已知浓度、冷却剂溶液和浓缩的防冻溶液的已知体积，以及对浓缩的防冻剂的体积的变化的监测在冷却剂溶液中提供期望的防冻剂浓度。

在一段时间内，从贮存器26向冷却系统200添加浓缩的防冻剂可导致不期望地高的冷却剂溶液中防冻剂的浓度，并且导致储存在贮存器26中的冷却剂溶液的防冻剂浓度明显降低。在冬季结束时的服务检查或车辆轮胎从冬季轮胎到夏季轮胎的更换期间，可发生冷却剂溶液的补充或替换。循环通过冷却系统200的回路的冷却剂溶液可被换成具有在10％到20％体积之间的防冻剂浓度的冷却溶液，以使冷却剂溶液返回到默认浓度。同时，贮存器26可再填充浓缩的防冻剂。通过使冷却剂溶液返回到默认浓度，可减少水泵处的液压损失。例如，在低至大约-5℃的环境温度下用10％冷却剂溶液(例如10％体积的防冻剂)或者在低至-10℃的环境温度下用20％冷却剂溶液可以提供冷却溶液的冰点下降。在防冻剂浓度为20％体积并且操作温度为100℃的情况下，与纯水相比，液压损失增加约15％。相比之下，50％的常规的防冻剂浓度导致液压损失增加约45％-50％。

冷却系统200可允许通过将关闭阀42致动到第二位置来增加循环通过发动机冷却回路10和内部加热回路20的冷却剂溶液中的防冻剂的浓度，以将来自贮存器26的浓缩的防冻剂直接添加到内部加热回路20。这可基于来自一个或多个输入(包括温度传感器48、经由无线电信号传送的环境温度的预期变化或手动开关)的信息适应环境温度的变化。然而，冷却系统200的配置可以不适于调整防冻剂浓度以降低冷却剂溶液中的防冻剂浓度。例如，当环境温度升高并且冷却剂溶液冻结的可能性降低时，可期望较低的防冻剂浓度。如图3所示的冷却系统300的第二实施例中所示，可通过将冷却系统配置成具有分离单元实现降低防冻剂浓度。

通过也组合用于分离水和乙二醇的反渗透、全蒸发或甚至蒸馏来常规地实现从冷却剂溶液中的水中分离防冻剂。由于由这些方法引起的温度升高和压力增加，这些方法可具有额外的能量需求，该能量需求可由内燃发动机提供(例如，来自排气和冷却系统的废热)。在如图3所示的冷却系统300的第二实施例中，用于上述分离方法中的至少一种的任何装置和机构可安装在分离单元34内。

在冷却系统300的该实施例中，与图2的冷却系统200相比，可包括布置在冷却剂泵12和贮存器26之间的分离单元34，用于将防冻剂从发动机冷却回路10中的冷却剂溶液分离出来。分离单元34可在入口侧34a上(例如与冷却剂泵12并行地)流体地耦接到发动机冷却回路10，并且在出口侧34b上流体地耦接到贮存器26。当环境温度升高时，分离单元34可在已经建立了到冷却剂泵12的流动连接之后允许循环通过发动机冷却回路10的冷却剂溶液中防冻剂的浓度降低。例如通过布置在分离单元34和冷却剂泵12之间并且由电子控制单元36致动的可控关闭阀(未示出)可提供将分离单元34的入口侧34a耦接到发动机冷却回路10。

以这种方式，当响应于检测到的环境温度的增加打开关闭阀，并且关闭阀42被调整到第一位置时，冷却剂溶液可在入口侧34a处穿过分离单元34。冷却剂溶液中的防冻剂的一部分可经由反渗透、全蒸发等从冷却剂溶液被提取到分离单元34的出口侧34b中。所提取的防冻剂可经由设置在出口端34b中的泵(未示出)被引导到贮存器26。因此，在穿过入口侧34a之后循环回到发动机冷却单元的冷却剂溶液可具有降低的防冻剂浓度。防冻剂浓度降低的量可被调节达在关闭阀打开的情况下冷却剂溶液穿过分离单元34的入口侧34a的持续时间，以及另外地或任选地，通过冷却剂泵12控制的冷却剂溶液的流速的变化进行调整。

如果检测到或预期环境温度降低，则通过关闭分离单元34和发动机冷却回路10之间的关闭阀或者保持关闭阀关闭，可增加冷却剂溶液中的防冻剂浓度。关闭阀42可被调整到第二位置或保持在第二位置，并且浓缩的防冻剂可经由冷却剂混合回路202从贮存器26被添加到内部加热回路20。添加的防冻剂然后可与冷却剂溶液混合并且通过恒温器18流到发动机冷却回路10。

现在转向图4，为了减少冷却系统的元件所占用的空间量，用于容纳浓缩的防冻剂的贮存器26在冷却系统400的第三实施例中可布置在膨胀箱16内部。以这种方式，提供了占据较少空间并减少对冷却系统的封装的贮存器的布置。在冷却系统400中，贮存器26仍然可流体地耦接到热交换器22和电动操作泵24之间的内部加热回路20，但是在该合并点之前不与冷却剂溶液结合。冷却系统400可以不包括关闭阀42，并且替代地包括在贮存器26与从贮存器26到内部加热回路20的流的并流点之间的第二恒温阀44。

与关闭阀42不同，第二恒温阀44可沿着单个方向引导流并且可在打开位置和关闭位置之间进行调整。另选地，第二恒温阀44可通过完全打开位置和完全关闭位置之间的连续位置进行调整。第二恒温阀44的致动可基于由检测环境温度的远程温度传感器402测量的温度。远程温度传感器可独立于电子控制单元36操作并且直接调整第二恒温阀44。例如，第二恒温阀44可被配置成如果远程温度传感器402针对10％冷却剂的防冻剂浓度检测到-4℃的温度，则将贮存器26的第二隔室30打开并且使其流体地耦接到车辆内部加热回路20。

贮存器26可定位在膨胀箱16的内部，并且贮存器的内容物(例如浓缩的防冻剂和冷却剂溶液)可以不与膨胀箱16的流体内容物(例如冷却剂溶液)进行交换。换句话说，贮存器26可以是膨胀箱16内的密封箱。贮存器26可包括第一隔室28和第二隔室30。隔室28可流体地连接到膨胀箱16。第一隔室28和第二隔室30的内部体积可通过可移动的不可渗透的分隔壁406彼此分离。第一隔室28可流体地耦接到发动机冷却回路10，并且第二隔室30可被配置成储存浓缩的防冻剂。第二隔室30可流体耦接到车辆内部加热回路20，其中通过第二恒温阀44控制第二隔室30与内部加热回路20之间的流动。

在图4所示的一个示例中，可移动分隔壁406可适于线性可移位。可移动分隔壁406可横穿贮存器26移动，同时保持第一隔室28和第二隔室30的内部体积的垂直对齐和分离。通过在垂直对齐的同时横穿贮存器移动，可成比例地调整第一隔室28和第二隔室30的内部体积。例如，当可移动分隔壁406朝向第二隔室30移动时，例如向左移动时，第一隔室28的内部体积扩大，而第二隔室30的内部体积减小。当第二恒温阀44被致动打开并且允许浓缩的防冻剂流到车辆内部加热回路20时，这种情况可发生。因此分隔壁406的运动阻力减小。

可以是弹性弹簧的储能元件32可在命令扩大第一隔室28和减少第二隔室30时使分隔壁406移动，使得浓缩的防冻剂经由车辆内部加热回路20流入发动机冷却回路10。由于在建立流动连接之前浓缩的防冻剂所占据的体积通过将第一隔室28耦接到发动机冷却单元10被一些冷却剂溶液替代，所以冷却剂填充液位可存在变化。

在图5所示的冷却系统500的另选实施例中，冷却系统500可类似于图4的冷却系统400进行配置，但是其中取代第二恒温阀44，关闭阀42布置在贮存器26的第二隔室30与内部加热回路20之间。关闭阀42可接收来自电子控制单元36的命令，以基于如由温度传感器48检测到的环境温度在第一位置和第二位置之间进行调整。

图4-图5所示的冷却系统400和500的实施例可适于增加冷却剂溶液中防冻剂的浓度，而不是降低浓度。如图6所示，通过包括分离单元34，可将用于降低防冻剂浓度的系统并入冷却系统600中。在该示例中，冷却系统600类似于图4的冷却系统400的布置，但是其中添加了分离单元34。分离单元34可如图3所示定位，在入口侧34a处耦接到冷却剂泵12，并且在出口侧34b处耦接到贮存器26。分离单元34可被配置成通过上述方法将防冻剂与冷却剂混合物分离并且使防冻剂返回到贮存器26。

在冷却系统600中，贮存箱26可适配有由可移动分隔壁406分离的第一隔室28和第二隔室30。出口侧34b可直接耦接到贮存器26的第二隔室30。在分离单元34处与冷却剂溶液隔离的浓缩的防冻剂可由冷却剂泵12驱动以流到贮存器26的第二隔室30。通过冷却剂泵12的泵送可克服由于第一隔室28中的储能元件32引起的对可移动分隔壁406朝向第一隔室28的运动的阻力。第一隔室28的内部体积随着第二隔室30中浓缩的防冻剂的体积增加而减小可导致冷却剂溶液从第一隔室28到冷却剂泵12的流速增加。这可有助于生成冷却剂溶液的防冻剂浓度向更稀释的冷却剂溶液的更快转变，直到达到期望的浓度并且关闭阀(例如控制分离单元34和发动机冷却回路10之间的流动的阀)被关闭。此外，基于通过远程温度传感器402检测到的环境温度的增加，第二恒温阀44可被致动到阻挡贮存器26的第二隔室30与内部加热回路20之间的流动的位置。

当期望冷却剂溶液的防冻剂浓度增加时，例如当检测到环境温度降低时，控制分离单元34与发动机冷却剂回路10之间的流动的关闭阀可关闭(或保持关闭)，并且第二恒温阀44可被调整为允许浓缩的防冻剂从贮存器26的第二隔室30流到内部加热回路20。循环的冷却剂溶液中防冻剂的浓度增加，第二隔室30的内部体积减小，而第一隔室28的内部体积增加。随着体积增加，来自发动机冷却回路10的冷却剂溶液可流到贮存器的第一隔室28。

图7中还示出了将分离单元34添加到冷却系统。在其中，冷却系统700可类似于图5的冷却系统500进行配置，其中关闭阀42布置在贮存器26和内部加热回路20之间。关闭阀42可控制浓缩的防冻剂从贮存器26的第二隔室30到内部加热回路20的流动。第二隔室30还可流体地耦接到分离单元34的出口侧34b，从而从分离单元34接收提取的防冻剂。如上面针对图6的冷却系统600所述，浓缩的防冻剂可通过冷却剂泵12被泵送到第二隔室30，从而克服由贮存器26的第一隔室28中的储能元件32施加的对分隔壁406的运动的阻力。当浓缩的防冻剂被泵送到第二隔室30中时，分隔壁朝向第一隔室28移动，从而增加第二隔室30的内部体积，减小第一隔室28的内部体积，并且增加冷却剂溶液从第一隔室28到冷却剂泵12以循环通过发动机冷却回路10和内部加热回路20以及分离单元34的流动，从而稀释冷却剂溶液。

在期望增加冷却剂溶液的防冻剂浓度期间，可发生与针对图6的冷却系统600所述的类似的事件序列。控制分离单元34和发动机冷却剂回路之间的流动的关闭阀可关闭(或保持关闭)，并且关闭阀42可被调整到第二位置以使浓缩的防冻剂从贮存器26的第二隔室30流到内部加热回路20。循环的冷却剂溶液中防冻剂的浓度增加，第二隔室30的内部体积减小，而第一隔室28的内部体积增加。随着体积增加，来自发动机冷却回路10的冷却剂溶液因此可流到贮存器的第一隔室28。

在图8A和图8B中分别示出了用于增加和减少循环通过车辆的冷却系统(诸如，图2-图7的实施例)的防冻溶液中的冷却剂浓度的方法。在图8A中，描绘了方法800，该方法可用于诸如图2、图3、图5和图7的冷却系统200、300和700的冷却系统，以增加冷却剂溶液中的防冻剂浓度。诸如图2-图7的电子控制单元36的电子控制单元可从三个输入变量接收数据。在50处，该方法包括第一输入变量，其可以是由操作员手动操作开关元件(例如，将开关转到开或关位置)生成的电压。在52处，该方法包括第二输入变量，其可以是来自车辆的环境温度传感器(诸如，图2-图7的温度传感器48)的信号。在54处，第三输入变量可以是传输包括预期的温度值的预测的天气预报的无线电信号。在一些示例中，对于除了无线电信号之外的来源(诸如来自GPS、Wi-Fi等)可获得预期的温度值。

可单独地或组合地接收50、52和54处的输入变量，以致动关闭阀，诸如图2、图3、图5和图7的关闭阀42。然而，环境温度信号可优先于预报的温度以及操作员开关，这是因为当冷却剂浓度不足够高时，对环境温度的响应可降低由于防冻溶液冻结引起的发动机部件的劣化的可能性。在58处，该方法包括基于输入变量中的一个或多个来确定预测或测量的环境温度是否低于冷却剂溶液中的防冻剂浓度被调整到的当前温度。另选地，该方法可仅仅使用环境温度信号。

如果基于输入变量中的一个或多个，温度未被估计为小于当前操作环境温度，则该方法进行到802以继续在不调整防冻剂浓度的情况下使冷却剂溶液流动。如果温度被确定为小于当前操作温度，则方法继续到60以增加关闭元件的开度。通过增加关闭元件的开度，来自诸如图2-图7的贮存器26的贮存器的更浓缩的防冻剂可与冷却剂溶液混合。更浓缩的冷却剂溶液可循环通过内部加热回路并且进入发动机冷却回路。当恒温阀处于第一位置并且发动机冷却剂温度(ECT)被检测到低于阈值(诸如75℃)时，冷却剂溶液可流过发动机冷却回路的包括恒温阀、冷却剂泵和发动机的第一路径。在ECT高于阈值时，当恒温阀被调整到第二位置时，冷却剂溶液可流过发动机冷却回路的包括恒温阀、散热器、冷却剂泵和发动机的第二路径。因此，当环境温度降低时，可降低冷却剂的冰点，并且可通过增加关闭阀的开度提供发动机的增加的冷却。

用于减少防冻溶液中的冷却剂的浓度的方法850在图8B中被示为用于诸如图3、图6和图7的冷却系统300、600和700的冷却系统。冷却系统可包括分离单元，诸如图3、图6和图7的分离单元34，该分离单元在分离单元的入口端处耦接到冷却剂泵并且在分离单元的出口端处耦接到用于浓缩的冷却剂的贮存器。输入变量50、52和54可以是与图8A中相同的一组输入变量，该输入变量包括50处的来自操作员开关的电压，52处的环境温度信号，以及54处的传输预报的天气的无线电信号。

在64处，基于输入变量确定冷却剂溶液的冰点可升高。控制浓缩的防冻剂从贮存器到内部加热回路的流动的恒温阀可被关闭，诸如图4和图6的第二恒温阀44，并且控制冷却剂溶液从发动机冷却回路到分离单元的流动的关闭阀的开度可被增加。通过诸如反渗透、全蒸发或蒸馏的过程可从分离单元中的冷却剂溶液中提取防冻剂，从而降低冷却剂溶液中的防冻剂浓度。

该方法继续到62，在62处，电子控制单元可接收来自在56处的循环的冷却剂溶液的推断的防冻剂浓度的输入。浓度可基于贮存器中浓缩的防冻剂的体积变化的测量值来估计，或者基于在控制流的恒温阀打开的时间段内添加到内部冷却回路的浓缩的防冻剂的流速来计算。在62处，该方法包括将冷却剂溶液中的防冻剂的当前浓度与计算的浓度进行比较以提供冷却剂溶液的期望冰点。如果当前浓度被确定为等于或大于所计算的浓度，则方法进行到852以继续在冷却剂溶液中具有当前浓度的防冻剂的冷却系统的操作。然而，如果当前浓度被确定为不小于所计算的浓度，则该方法返回到64以进一步增加关闭阀的开度，并且经由分离单元从冷却剂溶液中去除更多的防冻剂。

用于调整冷却系统(诸如图2-图7的冷却系统)的防冻剂浓度的方法900的另一示例在图9中示出。冷却系统可包括耦接到内部加热回路的发动机冷却回路，以及流体地耦接到内部加热回路的包含浓缩的防冻剂(例如乙二醇)的贮存器。贮存器可被布置为独立于其他发动机部件的结构，或者可被封闭在容纳冷却剂溶液的膨胀箱内。通过关闭元件可调整贮存器和内部加热回路之间的流动。此外，冷却系统可包括如图3、图6和图7所示的分离单元，该分离单元可从循环通过冷却系统的冷却剂溶液(例如乙二醇和水的混合物)中提取防冻剂。基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图2-图7描述的传感器)接收的信号，通过诸如图2-图7的电子控制单元的控制器可执行用于进行方法900和本文包括的其余方法的指令。根据以下描述的方法，控制器可利用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在902处，该方法包括估计和/或测量发动机的工况。这可包括例如基于来自诸如图2-图7的温度传感器48的温度传感器的测量值来确定环境温度，从气缸体处的ECT传感器确定发动机冷却剂温度(ECT)，从定位在进气歧管中的歧管绝对压力(MAP)传感器和歧管空气流量(MAF)传感器确定发动机转速和负荷等。

在904处，该方法包括确定环境温度是否被测量或估计为低于冷却剂溶液的冰点。例如，如上所述，环境温度可由温度传感器测量，或者基于例如接收的传输天气预报和预测温度的无线电信号来推断。基于冷却剂溶液中防冻剂的预先设定的初始浓度以及贮存器中浓缩的防冻剂的体积的跟踪的变化可确定冷却剂溶液的冰点。例如，在冷却系统的冲洗和再填充事件期间，例如在冬季之后，冷却系统可预载15％防冻剂的冷却剂溶液。贮存器可再填充85％的防冻剂的溶液。贮存器可适配有传感器以检测贮存器中的液位变化，其可用于计算从循环通过冷却系统的冷却剂溶液的已知体积中添加或减去的防冻剂的体积。因此，可由控制器计算冷却剂溶液中的防冻剂的稀释度或浓度，以估计冷却剂溶液中的防冻剂的当前浓度。根据储存在控制器的存储器中的查找表，浓度可与冷却剂溶液的冰点相关。

如果所估计或测量的环境温度被确定为低于冷却剂溶液的冰点，则该方法进行到906以调整关闭元件，使得内部加热回路和贮存器流体地耦接。在一个示例中，关闭元件可以是可控阀，其可在阻止从内部加热回路到贮存器的流动的第一位置和使冷却剂溶液从内部加热回路流到贮存器的第二位置之间进行调整。在另一个示例中，关闭元件可以是如图4和图6所示的由远程温度传感器致动的机械恒温阀，机械恒温阀在打开位置和关闭位置之间进行调整，所述打开位置允许浓缩的防冻剂从贮存器流到内部加热回路，所述关闭位置阻止贮存器和内部加热回路之间的流动。在908处，浓缩的防冻剂从贮存器流到内部加热回路，并且与冷却剂溶液混合以增加溶液中防冻剂的百分比。该方法可返回到904以再次将所估计/测量的环境温度与冷却剂溶液的所计算的冰点进行比较。

作为另一个示例，可不将冷却剂溶液的冰点与估计或测量的环境温度进行比较。替代地，基于操作员开关可致动关闭元件的调整以将浓缩的防冻剂添加到内部加热回路。例如，如果车辆停放在有暖气的车库中并且环境温度明显更冷，则当车辆离开车库时，操作员可在预期到环境温度快速下降时预先降低冷却剂溶液的冰点。因此，冷却剂溶液的防冻剂浓度可由操作员通过打开或关闭开关来根据需要进行调整。

如果环境温度未被确定为低于冷却剂溶液的冰点，则方法继续到910以确定所估计/测量的环境温度是否高于冷却剂溶液的冰点。还可确定环境温度是否比冰点高阈值ΔT，诸如比阈值水平高5％或50％以进行到912。如果环境温度被估计或测量为高于冷却剂溶液的冰点(或者比其高该阈值)，则方法继续到912。

在912处，该方法包括调整关闭元件或保持关闭元件的位置，并且阻止浓缩的防冻剂从贮存器到内部加热回路的流动。位于发动机冷却回路和分离单元之间的关闭阀可在914处被致动打开或增加其开度，以允许冷却剂溶液从发动机冷却回路流入分离单元。分离单元可被配置成通过诸如反渗透、全蒸发、蒸馏等方法将防冻剂从冷却剂溶液分离。防冻剂在916处从冷却剂溶液中被提取出，并且在918处流到贮存器。另选地，通过操作员开关可激活冷却剂溶液的防冻剂浓度降低。该方法可返回到910以再次将所估计/测量的环境温度与冷却剂溶液的冰点进行比较。

如果环境温度未被确定为更大或大于冷却剂溶液的冰点的阈值，则该方法进行到920以保持关闭元件的当前位置并且使当前防冻剂浓度下的冷却剂溶液流动。该方法可返回到904以将所估计/测量的环境温度与冷却剂溶液的冰点进行比较。

以这种方式，当冷却剂溶液循环通过冷却系统时，可调整冷却剂溶液中的防冻剂的浓度。通过将储存在贮存器中的浓缩的防冻剂添加到冷却剂溶液，可提高冷却剂溶液中的防冻剂的量以适应环境温度的预期的或测量的降低。通过使冷却剂溶液流过从冷却剂溶液中提取防冻剂的分离单元可降低防冻剂浓度，从而使所提取的防冻剂返回到贮存器。因此可调整冷却剂溶液以降低由于防冻剂浓度不足而冻结时溶液冻结和膨胀的可能性，以降低冰点。浓度可降低，从而降低冷却剂溶液的粘度和用于泵送冷却剂溶液的泵容量，并且减小诸如散热器的热交换器和冷却剂溶液流过的管/管道的尺寸。此外，贮存器可定位在包含冷却剂溶液的膨胀箱内，该膨胀箱适配有可移动的分隔壁，该分隔壁将包含冷却剂溶液的第一隔室与包含浓缩的防冻剂的第二隔室分离。以这种方式，冷却系统所占用的空间量可明显减少。使冷却系统适配有浓缩的防冻剂的贮存器和分离单元的技术效果是可调整冷却剂浓度以适应环境温度的变化。

需注意，包括在本文中的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令储存在非暂时性存储器中，并且可由控制系统进行，控制系统包括与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件结合的控制器。本文描述的具体程序可表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。如此，示出的各种动作、操作和/或功能可以以示出的序列执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，处理顺序并非是实现本文所描述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了便于说明和描述而提供的。根据正使用的特定策略，可重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能可用图形地表示要被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时存储器中的代码，其中通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令进行所述动作。

应该理解，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为许多变化是可能的。例如，以上技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他的发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或它们的等效物。这些权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中呈现新权利要求加以要求保护。这些权利要求无论是更宽于、更窄于、等于或不同于原始权利要求的范围都被视为包括在本公开的主题之内。

Claims (19)

1.一种车辆发动机的冷却系统，其包括：

发动机冷却回路，其被配置成使冷却剂溶液流动；

车辆内部加热回路，其流体地耦接到所述发动机冷却回路；以及

贮存器，其被配置成储存浓缩的防冻剂，所述贮存器流体地耦接到布置在所述贮存器和所述车辆内部加热回路之间的流动路径中的关闭元件，所述关闭元件被配置成在所述冷却系统的至少一种操作状态下调整所述贮存器和所述车辆内部加热回路之间的流动，所述贮存器布置在所述冷却系统的膨胀箱内部。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其进一步包括用于将防冻剂从所述发动机冷却回路的所述冷却剂溶液中分离出来的分离单元，并且其中所述分离单元在入口侧上流体地耦接到所述发动机冷却回路并且在出口侧上流体地耦接到所述贮存器。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述贮存器包括通过可移动分隔壁彼此分离的第一隔室和第二隔室。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其中所述第一隔室流体地耦接到所述发动机冷却回路，并且所述第二隔室被配置成储存所述浓缩的防冻溶液并且通过所述关闭元件流体地耦接到所述车辆内部加热回路。

5.根据权利要求3所述的冷却系统，其进一步包括储能元件，所述储能元件定位在所述第一隔室中并且被配置成移动所述分隔壁，以便当来自所述贮存器的防冻剂通过所述关闭元件流到所述车辆内部加热回路时，扩大所述第一隔室并且减小所述第二隔室的尺寸。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中所述关闭元件是可控阀。

7.根据权利要求5所述的冷却系统，其中所述关闭元件是机械恒温阀。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其进一步包括电子控制单元，所述电子控制单元可操作以致动所述关闭元件，以使浓缩的冷却剂在所述贮存器和所述车辆内部加热回路之间流动。

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中所述电子控制单元可操作以监测至少一个输入变量的值，并且如果至少所述一个输入变量的监测值满足预定条件，则致动所述关闭元件。

10.根据权利要求1所述的冷却系统，其中在浓缩的防冻剂在所述贮存器和所述车辆内部加热回路之间流动之前，所述冷却剂溶液具有在10％体积和20％体积之间的防冻剂浓度。

11.一种用于车辆的冷却系统的方法，其包括：

响应于环境温度的变化，降低循环通过所述冷却系统的冷却剂溶液中的防冻剂的浓度，包括将从所述冷却系统的冷却剂泵循环到发动机的所述冷却剂溶液中的防冻剂浓度从第一浓度降低到第二浓度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地降低防冻剂的所述浓度包括使所述冷却剂溶液流过分离单元。

13.根据权利要求12所述的方法，其中使所述冷却剂溶液流过所述分离单元包括打开将所述分离单元流体地耦接到所述冷却系统的一个或多个关闭阀。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括使具有所述第一浓度的所述冷却剂溶液从所述冷却系统的在所述冷却剂泵和所述发动机之间的接合点流到所述分离单元，并且使具有所述第二浓度的所述冷却剂溶液返回到所述冷却剂泵。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括从所述分离单元中的所述冷却剂溶液中提取防冻剂，在所述分离单元的出口端中收集所述提取的防冻剂，并且使所述收集的提取的防冻剂流到所述冷却系统的贮存器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中降低所述冷却溶液中的防冻剂的所述浓度包括调整关闭元件以在打开所述关闭阀的同时阻止所述冷却剂溶液从内部加热回路流到所述贮存器。

17.一种冷却系统，其包括：

发动机冷却回路，其被配置成使冷却剂溶液循环通过发动机；

车辆内部加热回路，其流体地耦接到所述发动机冷却回路；

分离单元，其适配有用于从所述冷却剂溶液提取防冻剂的机构，所述分离单元在所述分离单元的入口端处流体地耦接到所述发动机冷却回路；以及

贮存器，其用于储存浓缩的防冻剂，所述贮存器在所述分离单元的出口端处流体地耦接到所述分离单元，并且还流体地耦接到所述车辆内部加热回路，所述浓缩的防冻剂具有的防冻剂浓度高于所述冷却剂溶液中的防冻剂浓度。

18.根据权利要求17所述的冷却系统，其进一步包括定位在所述分离单元的所述入口端和所述发动机冷却回路之间的关闭阀。

19.根据权利要求18所述的冷却系统，其进一步包括储存指令的存储器，所述指令可由处理器执行以响应于所述环境温度升高到所述冷却剂溶液的冰点以上而打开所述关闭阀。

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