CN109723534A - 温度响应液体流动调节器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及温度响应液体流动调节器，提供了用于多通阀的系统和方法。在一个示例中，一种系统可以包括多通阀，该多通阀包括被布置在环状柔性壳体内的调节器材料，该壳体被布置在定形为使流体流动的通路中。该调节器材料可以响应于流体的温度而相变，其中该相变可以导致通路的流通面积的收缩。

Description

温度响应液体流动调节器

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月31日提交的题为“A Temperature Responsive LiquidFlow Regulator”的英国专利申请No.1717972.2的优先权。以上所列申请的全部 内容通过引用合并于此，以用于所有目的。

技术领域

本申请总体涉及控制通过通路的液体的流动，并且涉及用于控制通过通路 的液体的流动的温度响应流动调节器。

背景技术

发动机可以利用允许各种流体和谐地流过发动机系统的通路的各种控制系 统，以达到期望的排放水平和功率输出。控制系统可以包括一个或多个阀或其 他计量装置，以调整从发动机系统的一个区域到另一个区域的流动。

阀和类似物可以表征为用于计量流体流动的各种形状和配置。例如，止回 阀可以包括弹簧元件或其他类似特征件，以便响应于外部刺激(例如，压力) 调整流体的流动。作为另一个示例，控制阀可以包括被配置为响应于从电子控 制器接收的信号进行致动的一个或多个可移动元件。因此，控制阀可以提供更 大控制范围，其缺点是比止回阀更昂贵。因此，可能期望布置没有电子控制的 阀，该阀具有被配置为提供更大控制范围的元件。此外，由于不只一个通路被 布置在其中，这些阀可能变得越来越复杂，即被本领域普通技术人员所熟知的 多通阀。

这种布置的一个问题可能是，为了使两个阀部分在受到可能的混合流体流 动的影响时正确运行，在多通阀中构造组合式的旁路和恒温器是结构相对复杂 的，并且其难以被封装在单个紧凑单元中。英国专利2,320,552公开了组合式旁 路和恒温器及其用途的一个示例。

然而，本发明人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，先前示 例的阀可能需要经由控制器或类似装置来执行复杂的控制，这可能是昂贵的。 此外，用于向组合式的阀传输信号的电子部件可能易于劣化。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种系统来解决，该系统包括多通阀， 该多通阀包括被布置在环状(toroidal)柔性壳体内的调节器材料，该壳体被定 形成响应于该调节器材料的相变而扩大和收缩。以此方式，多通阀可以没有电 气连接件而提供更多的功能。

作为另一个示例，温度响应液体流动调节器包括温度响应调节器构件，该 温度响应调节器构件被保持固定在通路中以便限定在使用中液体流经的孔口， 温度响应调节器构件包括具有柔性壁的连续弹性中空环，该柔性壁限定在中空 环内的腔室，该腔室被填充有具有预定状态改变温度的调节器材料，当通路中 的液体的温度低于预定状态改变温度时，调节器材料处于固态并且孔口的流动 面积处于最大值，并且当通路中的液体的温度高于预定状态改变温度时，调节 器材料转变成液态，其中由调节器构件限定的孔口的直径从当调节器材料处于 固态时的最大直径变化为当调节器材料处于液态时的最小直径，并且孔口的流 动面积与液体的温度超过预定状态改变温度的增加量成比例减少，直到达到对应于最小直径的最小流动面积。

在一个示例中，调节器材料可以是蜡基材料，该蜡基材料被定形成响应于 流经通路的液体和/或气体的温度而相变。在相变期间，调节器材料可以膨胀或 收缩，其中调节器材料的膨胀可以导致通路的限制并且其中调节器材料的收缩 可以导致通路的较少限制。连续中空环可以由橡胶和弹性体之一制成并且可以 包括环状形状。当调节器材料处于固态时，连续中空环的横截面可以是圆形。 当调节器材料处于液态时，连续中空环的横截面可以是椭圆形的，或者其他与 圆形有偏差的形状。可对应于连续中空环的开口的流动面积在调节器材料处于 液态时与调节器材料处于固态时相比可以更小。在一个示例中，最小流动面积 可以基本上等于零。

根据本公开的第二方面，提供一种机动车辆液体冷却系统，该机动车辆液 体冷却系统具有导管和温度响应液体流动调节器，该导管限定液体流动通路， 该温度响应液体流动调节器被构造为基于流经导管的液体的温度来调节通过导 管的液体的流动。液体冷却系统可以是发动机冷却系统，并且液体是发动机冷 却剂。导管可以是散热器旁路通路，并且温度响应液体流动调节器可以控制通 过散热器旁路通路的冷却剂的流动。可替代地，导管可以是通向自动变速器预 热单元的供给导管，并且流动调节器可以控制通过供给导管的冷却剂的流动。 作为另一种替代方案，导管可以是来自自动变速器预热单元的回流导管，并且 流动调节器可以控制通过回流导管的冷却剂的流动。

应理解的是，提供以上发明内容以便以简化形式介绍在具体实施方式中进 一步描述的概念的选择。这不意味着确认所要求保护的主题的关键特征或必要 特征，所要求保护的主题的范围通过随附于具体实施方式的权利要求来唯一地 限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文提及的或在本公开的任意部分 中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1A示出了通过温度响应液体流动调节器的横截面，其示出处于最小流动 限制状态的温度响应调节器构件。

图1B示出了温度响应调节器构件的端视图。

图2示出了通过温度响应液体流动调节器的横截面，其示出处于最大流体 限制状态的温度响应调节器构件。

图3示出了机动车辆发动机冷却系统的先前示例的一部分的示意图，该机 动车辆发动机冷却系统包括组合式恒温器和旁通阀。

图4示出了根据本公开的第二方面的第一实施例的机动车辆的一部分的示 意图，其示出温度响应液体流动调节器的用途。

图5是现有技术机动车辆发动机冷却系统的一部分的示意图，该机动车辆 发动机冷却系统包括用于控制向自动变速器预热单元的流动的三通阀。

图6是根据本公开的第二方面的第二实施例的机动车辆的一部分的示意图， 其示出根据本公开的第一方面的温度响应液体流动调节器的用途。

图7是根据本公开的流动调节器的替换实施例的横截面图。

具体实施方式

下面的描述涉及用于多通阀的系统和方法，该多通阀包括调节器材料，该 调节器材料可以对外部刺激做出反应。调节器材料可以响应于流经通路的流体 的温度而相变，其中多通阀被布置在该通路中。调节器材料可以被容纳在柔性 材料中，该柔性材料包括一种形状，使得柔性材料基于调节器材料的相(phase) 来限定通路的开口直径。

图1A和图2分别阐明多通阀的打开位置和关闭位置。在打开位置，调节器 材料可以处于固相，并且因此流经通路的流体可以包括小于预定温度的温度， 其中该预定温度基于调节器材料的熔化温度。在关闭位置，调节器材料可以处 于液相，并且因此流经通路的流体的温度可以大于该预定温度。本领域普通技 术人员将认识到，对于包括基本等于预定温度(例如，在+5度之内)的温度的 流体，则调节器材料可以处于固体和液体之间的界面处。在一个示例中，调节 器材料可以开始“流汗”，其中调节器材料的一些部分熔化为液体，而其他部分 仍然是固体。这可以导致在图1A和图2中所示的打开位置和关闭位置之间的局部位置。可以存在多个局部位置，其中由局部位置提供的收缩可以基于转变为 液相的调节器材料的数量。因此，随着更多的调节器材料转变为液相，收缩可 以增加，从而减少流经通路的流体。

图1B示出了多通阀的正面视图，其中该正面视图进一步阐明在图1A中阐 明的打开位置。在该正面视图中，实现了容纳调节器材料的柔性材料的环状形 状和/或圆圈形状。因此，柔性材料的中心开口可以基本上等于通路的流通 (flow-through)面积。因此，随着中心开口由于调节器材料的膨胀而变得更狭 窄，则通路的通流面积可以减少，从而允许更少的流体流经通路。以此方式， 柔性材料可以与围绕通路的中心轴线的通路的管道或其他壳体同心，其中流体 的流动方向与中心轴线平行。

图3、图4、图5和图6阐明发动机系统的各种实施例，其中多通阀被布置 以计量不同类型的流动。在图3和图4的示例中，多通阀被定位以计量流向冷 却剂散热器的冷却剂，其中在发动机的预热阶段和/或冷起动期间，流向散热器 的冷却剂可以被旁通。在图5和图6的示例中，多通阀被定位以调整流向换热 器单元的冷却剂，其中在发动机的预热阶段和/或冷起动期间，允许冷却剂流向 换热器单元。应认识到，多通阀可以被附加地或替代地定位在其他实施例中以 调整燃油、排气和其他流体流动。例如，多通阀可以被定位以计量从排气通路 向进气通路流动的排气(被称为排气再循环(EGR))。

图7示出多通阀的替换实施例，其中该阀可以被布置在通道的凹槽或类似 部件中。

图1-图7示出具有各种部件的相对定位的示例配置。如果被示出为彼此直 接接触或直接耦合，则至少在一个示例中，这些元件可以相应地被称为直接接 触或直接耦合。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此相邻或邻近的元件 可以是彼此相邻或邻近的。例如，处于共面接触的部件可以被称作处于共面接 触。作为另一个示例，被定位为之间仅通过间隔互相隔开并且之间没有其他部 件的元件可以被如此称呼。作为另一个示例，被示出相对于另一个元件在其上 面/下面、在其对面或者在左边/右边的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如 图所示，在至少一个示例中，最上面的元件或元件的最上面点可以被称为部件 的“顶部”，而最下面的元件或元件的最下面点可以被称为部件的“底部”。如 本文所用，顶/底、上/下、上方/下方可以相对于图的竖直轴线而言，并用于描述 该图的元件相对于其他元件的位置。因此，在一个示例中，被示出在其他元件 之上的元件被竖直定位在其他元件之上。作为另一个示例，图中所描绘的元件 的形状可以被称为具有这些形状(例如，诸如圆形、笔直的、平面的、弯曲的、 圆润的、倒角的、有角度的或类似形状)。此外，在至少一个示例中，显示为彼 此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，被示出在另一个元件内 部的元件或被示出在另一个元件外部的元件可以在一个示例中被如此称谓。

参考图1A、图1B和图2，其本质上是示意图，示出了具有温度响应调节 器构件110的温度响应液体流动调节器100，温度响应调节器构件110通过一对 向内定向的圆环形凸缘103、105被保持固定在液体流动通路101中，以便限定 液体可以流经的孔口111。流经通路101的液体的方向由图1A和图2的示例中 的箭头F指示，但应认识到，无论流经通路101的流体的方向如何，温度响应 液体流动调节器100都将以相同的方式工作。

在本示例的情况下，流动调节器100可以包括第一管状构件102、第二管状 构件104，第一管状构件102和第二管状构件104组合起来限定液体流动通路 101。这一对向内定向的圆环形凸缘103、105中的第一圆环形凸缘103可以形 成为第一管状构件102的整体部分，并且这一对向内定向的圆环形凸缘103、105 中的第二圆环形凸缘105可以形成为第二管状构件104的整体部分。应认识到， 本公开不限于这样的管状构件和凸缘的布置，并且可以使用将温度响应调节器 构件110保持固定在液体流动通路中的其他布置。

例如，温度响应调节器构件可以被装配到管道中的内部周向凹槽中。图7 示出了这样的布置，其中管道202可以被布置在具有温度响应调节器构件210 的内部周向凹槽205中。

回到图1A、图1B和图2，温度响应调节器构件110可以包括连续中空环 107，连续中空环107包括具有柔性壁的弹性材料，该柔性壁限定在中空环107 中的腔室106。腔室106基本上被调节器材料120充满，调节器材料120具有 落在预定温度范围(例如，90℃到120℃)内的预定状态改变温度。在图1A、 图1B和图2所示的实施例的情况下，调节器构件110的形状是环状的(toroidal)。

当调节器材料120处于固态时，调节器构件110的横截面为圆形，而当调 节器材料120处于液态时，调节器构件110从圆形横截面形状变形为扁平的椭 圆形横截面。然而，应认识到，其他的初始横截面形状和最终横截面形状是可 能的。

应认识到，中空环107的外周界邻接并反作用于第二管状构件104的内表 面，因此当调节器材料120膨胀时，中空环107首先向内变形。

中空环107可以包括诸如橡胶或弹性体的柔性材料，使得当调节器材料经 历从固体向液体的状态改变时，中空环107可以通过位于腔室106中的调节器 材料120而变形。

图1A、图1B和图2的示例中的调节器材料120可以包括蜡基(wax based) 材料。应认识到，通过混合两种或更多种蜡状物，合成的蜡基材料将在一定温 度下从固体向液体改变状态，该温度被称为“状态改变温度”并且可以在预定 的温度范围内进行调整。可替换地，可以使用单一的蜡状物，其具有满足预期 用途的要求的状态改变温度。

当调节器材料120由于其温度超过其状态改变温度而熔化时，由于腔室106 内的增加的压力导致的调节器材料120的膨胀引起中空环107的横截面形状改 变，以便采用图2所示的扁平的椭圆形横截面形状。横截面形状从圆形到扁平 的椭圆形的这种变化具有将由调节器构件110限定的孔口111的直径从调节器材 料120处于固态时(在图1A和图1B中示出)的最大直径“W”减小到调节器 材料120处于液态时的最小直径“w”(在图2中示出)的效果。应认识到，由 调节器材料120产生的力可能被由于调节器材料120的膨胀而在中空环107的 柔性壁中导致的张力抵消，而且最终实现对应于孔口111的最小直径“w”的力 平衡。

应认识到，当直径是“W”并且调节器材料120处于固态时，孔口111提供 最大流动面积，而当孔口直径是“w”时提供最小流动面积，其中孔口直径“w” 对应于当调节器材料120处于液态时。因此，温度响应调节器构件110起作用 以便基于温度来调节通过通路101的液体的流动。应认识到，调节器材料120 可以通过包括一种或多种蜡状物而在成分方面进行调整，以便基于其他系统的 要求将孔口直径从“w”调整到其他直径。在一个示例中，孔口直径可以等于零， 以便使液体不能流过通路101。

应认识到，当调节器材料120的温度从低于状态转换温度的温度改变为高 于状态改变温度时，调节器材料120将熔化并膨胀。应认识到，在这种固态到 液态改变期间，蜡基调节器材料的热膨胀系数通常比这样的材料的平均热膨胀 系数大一个数量级。应进一步认识到，调节器材料120可以相变以实现在“W” 和“w”之间的多个孔口直径，其中所述多个孔口直径可以基于从固体变化到液 体的调节器材料120的转变，反之亦然。例如，随着一些调节器材料120开始 从固体熔化为液体，孔口直径可以从“W”减少到小于“W”并大于“w”的孔 口直径。以此方式，温度响应液体流动调节器100可以被定形成允许通过通路 101的部分流量。

在操作中，温度响应液体流动调节器100被放置在期望基于温度进行调节 的液体流动路径中。在下文中参考图3、图4、图5和图6描述了两个非限制性 示例。

当流经形成液体流动路径的一部分的通路101的液体的温度低于调节器材 料120的预定状态改变温度时，调节器材料120处于固态并且孔口111的流动 面积将处于最小值，从而制造对通过通路101的液体的流动的最小限制。该最 小限制可以基于第一圆环形凸缘103和第二圆环形凸缘105中的一个或多个的 突出物。以此方式，当流经通路101的液体的温度低于调节器材料120的预定 状态改变温度时，调节器构件110的突出物可以小于或等于第一圆环形凸缘103 和第二圆环形凸缘105的突出物。应认识到，由于通过中空环107的壁的热传 导，流经由中空环107限定的孔口111的液体的温度可以直接影响调节器材料120的温度。

当流经孔口111的液体的温度增加到高于调节器材料120的预定状态改变 温度的温度时，调节器材料120可以变换和/或熔化和/或相变为液态，并且孔口 111的流动面积与超过调节器材料120的预定状态改变温度的液体温度的增加成 比例地减少，直到到达最小流动面积。最小流动面积可以直接对应于进入通路 101的调节器构件110的突出物。如上所述，调节器构件110的突出物可以取决 于布置在调节器构件110的中空环107内的(多种)相变材料的成分。

通过将调节器材料120的状态改变温度布置为基本上处于期望的控制温度， 温度响应液体流动调节器100可被用于以基于从其中流过的液体的温度而不使 用复杂的硬件、电子阀或类似物的简单方式来控制或调节液体的流动。因此， 液体流动调节器100可以减少封装约束、提高能量经济性并提高系统的简单性。

参考图3，其示出了机动车辆发动机冷却系统示例的先前示例的一部分。在 这种情况下，冷却系统包括发动机10、冷却剂循环泵(未示出)、散热器(未示 出)、加热器流动控制阀12、舱室加热器15以及组合式旁路和恒温器18。冷却 剂通过底部软管BH沿示出的方向流动，该底部软管BH从散热器连接到组合式 旁路和恒温器18。冷却剂经由顶部回流软管TH流回到散热器，该顶部回流软 管TH连接到来自加热器流动控制阀12的一个出口。散热器旁路通路BP被布 置成绕过/旁通(bypass)散热器，并被连接在顶部回流软管TH和组合式旁路和 恒温器阀18的旁路入口之间。舱室加热器15通过加热器供给软管HS连接到加 热器流动控制阀12，并经由加热器回流软管HR连接到组合式旁路和恒温器18 的入口。

如本领域众所周知的，加热器流动控制阀12可被用于调节通过舱室加热器 15的冷却剂的流动。组合式旁路和恒温器阀18被布置成使得在组合式旁路和恒 温器阀18的主恒温器阀打开后，也形成组合式旁路和恒温器18的一部分的旁 通阀构件被移动到关闭位置。在冷却剂的温度比主恒温器阀的打开温度高大约5 到10摄氏度时，通常发生旁通阀的这种关闭。

旁通阀的打开和关闭的效果可以是在发动机10的初始预热期间当旁通阀 处于打开位置时允许冷却剂绕过发动机散热器，然而在更高温度下限制或防止 冷却剂通过旁路通路BP的流动，以便确保大部分冷却剂穿过散热器，从而最大 化冷却剂的冷却。

这种布置的一个问题是，为了使两个阀在经受可能的混合流体流动时正确 运行，在制造中这种组合式旁路和恒温器的构造是相对复杂的并且难以被封装 在单个紧凑单元中。英国专利2,320,552中公开了这种组合式旁路和恒温器的一 个示例及其应用。而且，这种阀可能需要经由控制器或类似设备执行复杂的控 制，这可能是昂贵的。此外，用于向组合式阀传输信号的电子部件可能容易劣 化。

参考图4，其示出了针对图1A、图1B和图2的温度响应液体流动调节器 100的第一实施例，除了组合式旁路和恒温器被简单的恒温器28所取代并且温 度响应液体流动调节器100被放置在旁路通路BP中之外，该温度响应液体流动 调节器100被包括在前面参考图3所述的类型的前述机动车辆发动机冷却系统 中。

温度响应液体流动调节器100可以被定形成允许冷却剂在低于预定温度时 从顶部回流软管(TH)通过散热器旁路通路BP流到恒温器28，并且在高于该 温度时通过使用基本在该预定温度下相变的调节器材料(例如，图1A和图2的 调节器材料120)限制通过散热器旁路通路BP的流动。

通过使用这样的布置，不需要将通过旁路通路BP的流动的控制与恒温器阀 的打开和关闭相关联，从而能够提供发动机热管理系统的布局的更大灵活性。 此外，恒温器可以具有简单且更紧凑的性质并因此更容易封装，并且可以具有 更经济的设计，因为它只有一个待实现的功能而不是两个。

还应认识到，这种温度响应液体流动调节器没有可磨损或潜在地变得堵塞 的活动零件。以此方式，温度响应流动调节器100可以在冷起动期间处于更打 开的位置，其中冷却剂温度低于预定温度，从而允许冷却剂流经旁路通路BP， 以便相比冷却剂流向散热器的情况更快地加热。一旦冷却剂温度大于预定温度， 温度响应流动调节器100可以移动到更关闭位置，其中流经旁路通路BP的冷却 剂流动可以被减少或被阻止，从而允许更多冷却剂流经散热器以增强冷却。

参考图5，其示出了现有技术机动车辆发动机冷却系统的第二实施例的一部 分。如前所述，冷却系统包括发动机10、冷却剂循环泵(未示出)、散热器(未 示出)、加热器流动控制阀12、舱室加热器15以及组合式旁路和恒温器18，但 另外包括三通电控阀20和自动变速器预热单元30。

三通阀20位于从加热器流动控制阀12到舱室加热器15的冷却剂流动路径 中，并且被布置以控制流向自动变速器预热单元30的冷却剂，自动变速器预热 单元30被用来预热机油，该机油用于冷起动之后的机动车辆的自动变速器。

冷却系统的一般操作可以与关于图3所描述的冷却系统的描述基本相似， 但为了简洁而不再详细描述。

在本实施例的情况下，在冷起动后的发动机预热期间，三通阀20允许冷却 剂经由变速器预热供给导管TS流到变速器预热单元30。冷却剂经由回流导管 TR从自动变速器预热单元30返回到加热器回流软管HR。

当变速器已经充分地预热时，三通阀20关闭并且冷却剂不能再流向变速器 加热器预热单元30。

关于图6，其示出了针对图1A和图2的温度响应液体流动调节器100的第 二实施例，其中温度响应液体流动调节器100可以被布置在冷却系统中。除了 三通电控阀20被温度响应液体流动调节器100取代之外，该冷却系统布置实质 上类似于图5的冷却系统。温度响应液体流动调节器100被安置于通往自动变 速器预热单元30的供给导管TS中。

温度响应液体流动调节器100被设计为在低于预定温度的情况下允许冷却 剂从加热器供给软管HS流动到自动变速器预热单元30，并通过使用基本在该 预定温度下相变的调节器材料来限制高于该温度的流动。

通过使用这样的布置，提供了简单且更经济的布置，该布置不需要使用相 对昂贵的电控阀或电子控制器来控制这样的阀。进一步的优点是温度响应液体 流动调节器基于冷却剂温度进行自我控制。

应认识到，如果需要，温度响应液体流动调节器100可以位于来自自动变 速器预热单元30的回流导管TR中而不是供给导管TS中。

还应认识到，在单一的发动机冷却系统中，关于图4示出并描述的温度响 应液体流动调节器100的使用可以与关于图6示出并描述的温度响应液体流动 调节器100的使用相结合。

还应认识到，诸如温度响应液体流动调节器100的温度响应液体流动调节 器可以被用于在适用于这种调节器材料的温度范围内期望有基于温度的液体流 动的其他应用中，并且本公开不限于上述两种示例用途。

本领域普通技术人员应认识到，尽管已经参考一个或多个实施例描述了本 公开，但本公开不被其所公开的实施例限制，并且可以在不脱离所附权利要求 限定的公开范围的情况下构建替换实施例。

以此方式，三通阀可以包括被收纳在甜甜圈状和/或环形形状的壳体内的调 节器材料，其中该壳体包括柔性材料，该柔性材料被定形为响应于调节器材料 的相变而膨胀或收缩。调节器材料及其壳体可以被布置在通路的外周界中，其 中壳体的中心开口可以对应于通路的流通面积。在柔性壳体中布置具有相变性 能的调节器材料的技术效果可以允许三通阀提供增强的控制和功能，同时降低 制造成本。此外，壳体的环形形状可以使三通阀容易被重新安装到现有通路中， 从而提供简单的组装和安装。与具有电子控件的更复杂的三通阀相比，该三通 阀劣化的可能性较小。

系统的一个示例包括多通阀，该多通阀包括布置在环状柔性壳体内的调节 器材料，该环状柔性壳体被定形为响应于调节器材料的相变而膨胀和收缩。该 系统的第一示例进一步包括：其中多通阀被布置在通路中，该通路被定形为使 液体和气体中的一个或多个流动，并且通路的流通面积等于环状壳体的中心开 口。该系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括：其中中心开口 是响应于流体温度可调节的，并且其中中心开口响应于流体温度大于预定温度 而缩小，并且其中中心开口响应于流体温度大于预定温度而增大。该系统的第 三示例可选地包括第一示例和/或第二示例中的一个或多个，并且进一步包括： 其中预定温度基于调节器材料的相变温度。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括：其中壳体和通路的管道关 于通路的中心轴线是同轴的，并且其中流体的流动方向平行于中心轴线。该系 统的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且进一步包 括：其中当调节器材料处于固相时，壳体包括圆形横截面。该系统的第六示例 可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括：其中当调 节器材料处于液相时，壳体包括非圆形横截面。

温度响应液体流动调节器的一个示例包括沿通路布置的温度响应调节器构 件，该温度响应调节器构件被定形为限定液体流动经过的孔口，该温度响应调 节器构件包括连续弹性中空环，该连续弹性中空环具有限定在中空环内的腔室 的柔性壁，该腔室被填充具有预定状态改变温度的调节器材料，其中当通路中 的液体的温度低于预定状态改变温度时，调节器材料处于固态并且孔口的流动 面积处于最大值，并且当通路中的液体的温度高于预定状态改变温度时，调节 器材料转变成液态，其中由调节器构件限定的孔口的直径从对应于调节器材料 处于固态时的最大直径变化为调节器材料处于液态时的最小直径，并且孔口的 流动面积与液体的温度超过预定状态改变温度的增加量成比例地减少，直到到 达对应于最小直径的最小流动面积。该温度响应液体流动调节器的第一示例进 一步包括：其中调节器材料包括蜡状物。该温度响应液体流动调节器的第二示 例可选地包括第一示例，并且进一步包括：其中连续中空环包括橡胶和弹性体 中的一个或多个。该温度响应液体流动调节器的第三示例可选地包括第一示例 和/或第二示例，并且进一步包括：其中连续中空环包括环形形状。该温度响应 液体流动调节器的第四示例可选择地包括第一示例至第三示例中的一个或多 个，并且进一步包括：其中当调节器材料处于固态时，连续中空环包括圆形横 截面。该温度响应液体流动调节器的第五示例可选地包括第一示例至第四示例 中的一个或多个，并且进一步包括：其中最小流动面积等于零。

发动机系统的一个实施例包括冷却系统，该冷却系统包括至少一个导管， 该至少一个导管包括流体基于温度流经的通路，并且其中流体的温度高于预定 温度时经由被布置在三通阀内的调节器材料从固相相变为液相而关闭通路。该 发动机系统的第一示例进一步包括：其中调节器材料被布置在环形形状的柔性 壳体内，并且其中柔性壳体包括中心开口，该中心开口的直径响应于调节器材 料的相(phase)而被调整。该发动机系统的第二示例可选地包括第一示例，并 且进一步包括：其中流体通过通路的流速与流体的温度成反比例，并且其中流 速随着流体的温度增加而降低，并且其中流速随着流体的温度降低而增加。发 动机系统的第三示例可选地包括第一示例和/或第二示例，并且进一步包括：其 中导管是散热器旁路通路，并且其中三通阀调整通过散热器旁路通路的冷却剂 的流动，其中在完成发动机系统的发动机的冷起动后，流体的温度大于预定温 度。该发动机系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个， 并且进一步包括：其中冷却系统包括冷却剂，并且其中至少一个导管是通向变 速器预热单元的供给导管，并且其中三通阀调整通过供给导管的冷却剂的流动。 该发动机系统的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并 且进一步包括：其中至少一个导管是回流导管，该回流导管被定形为使冷却剂 从变速器预热单元流到冷却系统，并且其中三通阀调整通过回流导管的液体的 流动。该发动机系统的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多 个，并且进一步包括：其中三通阀没有电气连接件。

应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系 统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令被储存在非 暂时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相 结合的控制器的控制系统来实施。本文所述的具体例程可以表示任意数量的处 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。因此， 所示的各种动作、运行和/或功能可以以所示的顺序执行、并行地执行，或在某 些情况下被省略。同样地，处理的顺序不一定是实现本文描述的示例实施例的 特征和优势所必须的，而是被提供以便于说明和描述。根据所使用的特定策略， 所示的动作、运行和/或功能中的一个或多个可以被重复地执行。进一步地，所 描述的动作、运行和/或功能可以以图形方式表示要被编程到发动机控制系统中 计算机可读存储介质的非暂时性存储器的代码，其中所描述的动作通过执行包 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来执行。

应认识到，本文中所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体 的实施例不被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以 应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括 在本文中所公开的各种系统和构造以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的 和非显而易见的组合和子组合。

如本文所使用的，除非另有规定，“大约”一词应被解释为意味着范围的正 负5％。

所附权利要求特别地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组 合。这些权利要求可能提及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权 利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的组合，既不要求也不排除两个 或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合 可通过修改现有权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要 求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不 相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种系统，其包括：

多通阀，所述多通阀包括被布置在环状柔性壳体内的调节器材料，所述环状柔性壳体被定形为响应于所述调节器材料的相变而膨胀和收缩。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多通阀被布置在通路中，所述通路被定形为使液体和气体中的一种或多种流动，并且所述通路的流通面积等于所述环状壳体的中心开口。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述中心开口是响应于流体温度可调节的，并且其中所述中心开口响应于流体温度大于预定温度而缩小，并且其中所述中心开口响应于所述流体温度大于所述预定温度而增大。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述预定温度基于所述调节器材料的相变温度。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述壳体和所述通路的管道关于所述通路的中心轴线是同心的，并且其中流体的流动方向平行于所述中心轴线。

6.根据权利要求1所述的系统，其中当所述调节器材料处于固相时，所述壳体包括圆形横截面。

7.根据权利要求1所述的系统，其中当所述调节器材料处于液相时，所述壳体包括非圆形横截面。

8.一种温度响应液体流动调节器，其包括：

沿通路布置的温度响应调节器构件，所述温度响应调节器构件被成形为限定液体流过的孔口，所述温度响应调节器构件包括连续弹性中空环，所述连续弹性中空环具有在所述中空环内限定腔室的柔性壁，所述腔室被填充有具有预定状态改变温度的调节器材料，其中当所述通路中的液体的温度低于所述预定状态改变温度时，所述调节器材料处于固态并且所述孔口的流动面积处于最大值，并且当所述通路中的液体的温度高于所述预定状态改变温度时，所述调节器材料转变成液态，其中由所述调节器构件限定的所述孔口的所述直径从对应于所述调节器材料处于固态时的最大直径变化为所述调节器材料处于液态时的最小直径，并且所述孔口的所述流动面积与所述液体的温度超过所述预定状态改变温度的增加量成比例地减少，直到到达对应于所述最小直径的最小流动面积。

9.根据权利要求8所述的温度响应液体流动调节器，其中所述调节器材料包括蜡状物。

10.根据权利要求8所述的温度响应液体流动调节器，其中所述连续中空环包括橡胶和弹性体中的一个或多个。

11.根据权利要求8所述的温度响应液体流动调节器，其中所述连续中空环包括环形形状。

12.根据权利要求8所述的温度响应液体流动调节器，其中当所述调节器材料处于固态时，所述连续中空环包括圆形横截面。

13.根据权利要求8所述的温度响应液体流动调节器，其中所述最小流动面积等于零。

14.一种发动机系统，其包括：

冷却系统，所述冷却系统包括至少一个导管，所述导管包括流体基于温度而流经的通路，并且其中当所述流体的温度大于预定温度时，将经由布置在三通阀内的调节器材料从固相相变为液相而关闭所述通路。

15.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述调节器材料被布置在环形柔性壳体内，并且其中所述柔性壳体包括中心开口，所述中心开口的直径响应于所述调节器材料的相而被调整。

16.根据权利要求14所述的发动机系统，其中流体通过所述通路的流速与所述流体的温度成反比例，并且其中所述流速随着所述流体的温度增加而降低，并且其中所述流速随着所述流体的温度降低而增加。

17.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述导管是散热器旁路通路，并且其中所述三通阀调整通过所述散热器旁路通路的冷却剂的流动，其中在完成所述发动机系统的发动机的冷起动后，所述流体的温度大于所述预定温度。

18.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述冷却系统包括冷却剂，并且其中所述至少一个导管是变速器预热单元的供给导管，并且其中所述三通阀调整通过所述供给导管的冷却剂的流动。

19.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述至少一个导管是回流导管，所述回流导管被定形为使冷却剂从变速器预热单元向所述冷却系统流动，并且其中所述三通阀调整通过所述回流导管的液体的流动。

20.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述三通阀没有电气连接件。