DE102014117557A1 - Kraftfahrzeugmotorkühlungssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem kann umfassen: einen Hochtemperaturkühler, in dem ein Hochtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines Motors (12) unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen Niedrigtemperaturkühler, in dem ein Niedrigtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines wassergekühlten Kondensators (60) unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen integrierten Kühler (100), der konfiguriert ist, ein Niedrigdruck-EGR-Gas und Luft, die einen Turbolader durchlaufen hat, unter Verwendung des Kühlmittels des Hochtemperaturkühlers und des Kühlmittels des Niedrigtemperaturkühlers zu kühlen, eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70), die vorgesehen ist, um dem Hochtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Hochtemperaturkühler, dem Motor (12), und dem integrierten Kühler (100) zu zirkulieren, eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80), die vorgesehen ist, um dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Niedrigtemperaturkühler, dem Kondensator (60) und dem integrierten Kühler (100) zu zirkulieren, und eine Mehrzahl von Steuerventilen, die an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70) und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80) vorgesehen sind.

Description

  • Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0060458 , eingereicht am 20. Mai 2014, deren gesamte Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme mit aufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeugmotorkühlungssystem und insbesondere auf ein Kraftfahrzeugmotorkühlungssystem, das in der Lage ist, die Kühlungsleistung eines Kraftfahrzeuges zu verbessern
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein Kraftfahrzeug ist strukturell eingeteilt in eine Karosserie und ein Chassis.
  • Davon ist die Karosserie ein Teil, das einen Motorraum umfasst und eine Erscheinung eines Kraftfahrzeuges ausbildet, und im allgemeinen sind ein Verbrennungsmotor, ein Getriebe, eine Kühlungsvorrichtung, verschiedene Hilfselemente und dergleichen in dem Motorraum installiert.
  • Der Motorraum ist ein Ort, an dem ein Motor installiert ist, der während des Betriebs auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird, und daher, um den Motor wirksam zu kühlen und Hitzeschäden zu vermeiden, ist es erforderlich, eine Optimierung der Wärmeströmung im Hinblick auf ein Motorraum-Layout im Stadium der Kraftfahrzeugentwicklung als wesentlich zu berücksichtigen.
  • Kraftfahrzeughersteller haben Anstrengungen unternommen, um die Kühlungsleistung durch verschiedene Studien, wie eine Analyse eines Einflusses von Wärmeströmungsfaktoren auf ein Layout innerhalb eines Motorraumes und der gleichen, zu verbessern.
  • Und zwar ist eine Optimierung der Wärmeströmung begünstigt durch Verbessern von Faktoren, die die Wärmeströmung in einem Motorraum beeinflussen, nämlich durch Vergrößerung einer Spannweite von linken und rechten Seitenelementen und einer horizontalen Distanz eines Strebengehäuses, Vereinfachung und optimale Anordnung der Komponenten eines Motorraums und der Hilfselemente, Neigen eines Kühlungsventilators, Optimieren einer Luftführungsstruktur und dergleichen, wodurch ein gewisser Grad der Verbesserung, wie eine Kühlung und eine Verhinderung eines Wärmeschadens und dergleichen, erreicht wird.
  • Allerdings kann eine einfache Optimierung der Wärmeströmung im Hinblick auf ein Motorraum-Layout eine partielle Leistung wie eine Motorkühlung und die Verhinderung eines Wärmeschadens verbessern, aber sie kann keine ausreichende Verbesserung bezogen auf eine gesamthafte technische Leistung eines Motorraums erreichen, nämlich unter einem umfassenden Blickwinkel bezogen auf die Kraftstoffeffizienz, Emissionen, Akustik, Aerodynamik und dergleichen.
  • Obgleich also die verwandte Technik gewünschte Effekte zur Verbesserung der Kühlungsleistung und der Effizienz durch Optimierung einer Struktur und Anordnung eines Kühlungsmoduls (Neigen eines Kühlungslüfters oder dergleichen), Anwendung einer aktiven Luftklappe, Optimierung einer Anordnung und Struktur einer Luftführung und dergleichen erreicht, sind Verbesserungseffekte und der Bereich davon unter einem umfassenden Blickwinkel bezogen auf einen Motorraum begrenzt, tatsächlich gibt es eine Limitierung bei der Verteilung der Wärmeströmung zu der richtigen Position aufgrund einer komplizierten Motorraum-Strömungs-Charakteristik.
  • Ferner wird im allgemeinen eine Motorabdeckung, die einen oberen Bereich eines Motors abdeckt, in einem Motorraum installiert, und eine untere Abdeckung ist an einem unteren Bereich des Motorraumes in Bezug auf eine Reduzierung von Lärm eines Kraftfahrzeuges installiert, aber dies bezieht sich nur auf eine Verbesserung und Optimierung der Strukturen oder einer Verbesserung von Materialien in Bezug auf eine Reduzierung von Lärm, einer Abführung von Wärme und dergleichen im Hinblick auf die Elemente, aber ohne eine Überlegung hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz, der Aerodynamik und dergleichen.
  • Eine Optimierungsstruktur für ein Motorraum-Wärmemanagement, weiterentwickelt durch eine Optimierung der Wärmeströmung eines Motorraumes bezogen auf eine Kühlung ist erforderlich.
  • Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung dargelegte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Anerkennung oder eine andere Form der Annahme gewertet werden, dass diese Informationen den bereits bekannten Stand der Technik für den Fachmann darstellen.
  • Kurze Zusammenfassung
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung richten sich auf die Schaffung eines Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems, das Vorteile zur Verbesserung einer Kühlungsleistung eines Kraftfahrzeugs aufweist.
  • Entsprechend verschiedener Aspekte der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem umfassen: einen Hochtemperaturkühler, zu / in dem ein Hochtemperatur-Kühlmittel (z.B. Kühlmittel) zur Kühlung eines Motors (z.B. Verbrennungsmotor) unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen Niedrigtemperaturkühler, zu / in dem ein Niedrigtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines wassergekühlten Kondensators unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen integrierten Kühler, der Niedrigdruck-EGR-Gas (bzw. AGR für Abgasrückführung) und Luft, die einen Turbolader durchlaufen hat und unter Verwendung des Kühlmittels des Hochtemperaturkühlers und des Kühlmittels des Niedrigtemperaturkühlers kühlt, eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (z.B. eine Zirkulationsleitung, z.B. Zirkulationsrohrleitung), die vorgesehen ist, um dem Hochtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem bzw. durch den Hochtemperaturkühler, dem Motor, und dem integrierten Kühler zu zirkulieren, eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (z.B. eine Zirkulationsleitung, z.B. Zirkulationsrohrleitung), die vorgesehen ist, um dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Niedrigtemperaturkühler, dem Kondensator, und dem integrierten Kühler zu zirkulieren, und eine Mehrzahl von Steuerungsventilen, die an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie vorgesehen sind, um die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels und die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu steuern.
  • Der integrierte Kühler kann umfassen: eine Niedrigtemperatureinheit, die mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist; und eine Hochtemperatureinheit, die mit einem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und mit einem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Hochtemperatur Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist, wobei die Luft in den integrierten Kühler eingeführt werden kann und in eine Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass strömen kann, und das Niedrigdruck-EGR-Gas kann in den integrierten Kühler eingeführt werden und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass strömen.
  • Der integrierte Kühler kann eine Isolationswand umfassen, die eine Wärmeübertragung zwischen der Luft und dem Niedrigdruck-EGR-Gas blockiert.
  • Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem kann des Weiteren umfassen: eine Umgebungsluftaufnahme (z.B. Umgebungslufteinlass), um Umgebungsluft zu erlauben, vorne vor dem Kraftfahrzeug in einen Motorraum eingeführt zu werden, und Seitenkanäle, die symmetrisch ausgebildet sind, um Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in Richtung zu einem Rad des Kraftfahrzeugs zu führen, wobei der Hochtemperaturkühler einen zentralen Hochtemperaturkühler, der in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfshochtemperaturkühler, die in beiden Seitenkanälen, bzw. in einem jeweils zugehörigen der Seitenkanäle vorgesehen sind, umfassen kann, der Niedrigtemperaturkühler kann einen zentralen Niedrigtemperaturkühler, der in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, und einem ersten und einem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler, die in beiden Seitenkanälen (bzw. in einem jeweils zugehörigen der Seitenkanäle) vorgesehen sind, umfassen, und die Mehrzahl der Ventile kann ein erstes Ventil, um eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern, ein zweites Ventil, das eine Strömung eines Kühlmittels, das durch den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler läuft, steuert, ein drittes Ventil, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, steuert, und ein viertes Ventil aufweisen, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, steuert.
  • Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem kann des Weiteren eine aktive Luftklappe umfassen, die in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, um selektiv die Strömung der Umgebungsluft zu blockieren.
  • Die Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie kann umfassen: eine erste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den zentralen Niedrigtemperaturkühler verbindet, eine zweite Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den zentralen Niedrigtemperaturkühler und den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das zweite Ventil aufweist, eine dritte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den Kondensator verbindet, eine vierte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem zweiten Ventil ausgeht bzw. abzweigt und mit der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist, eine fünfte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den Kondensator und den integrierten Kühler verbindet, eine sechste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den integrierten Kühler und den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das erste Ventil aufweist, und eine siebte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem ersten Ventil ausgeht bzw. abzweigt und mit der ersten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist.
  • Wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler übermittelt bzw. ausgegeben wird, niedriger als eine voreingestellte erste Temperatur ist, kann das erste Ventil die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockieren.
  • Wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittel, das von dem zentralen Niedrigtemperaturkühler übermittelt wird, niedriger als eine voreingestellte zweite Temperatur ist, kann das zweite Ventil dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel erlauben, zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler zu strömen.
  • Die Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie kann umfassen: eine erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den ersten Hilfshochtemperaturkühler und den zentralen Hochtemperaturkühler verbindet, eine zweite Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den zentralen Hochtemperatur-Kühler und den zweiten Hilfshochtemperaturkühler verbindet und das vierte Ventil aufweist, eine dritte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den zweiten Hilfshochtemperaturkühler und den Motor verbindet, eine vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem vierten Ventil ausgeht bzw. abzweigt und mit der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist, eine fünfte Hochtemperaturlinie, die die vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie und den integrierten Kühler verbindet, eine sechste Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den Motor und die erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbindet und das dritte Ventil aufweist, eine siebte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den integrierten Kühler und das dritte Ventil verbindet, und eine achte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die das dritte Ventil und den ersten Hilfshochtemperaturkühler verbindet.
  • Wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte dritte Temperatur ist, kann das dritte Ventil eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler blockieren. Wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Hochtemperaturkühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte vierte Temperatur ist, kann das vierte Ventil die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler blockieren.
  • Der Niedrigtemperaturkühler kann vorne vor dem Hochtemperaturkühler in dem Kraftfahrzeug vorgesehen sein.
  • Eine jeweilige Kühlmittelpumpe kann jeweils an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie vorgesehen sein.
  • Ein jeweiliges Ein-Weg-Ventil kann an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie vorgesehen sein, um zu verhindern, dass die Kühlmittel darin rückwärts fließen.
  • Entsprechend verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem umfassen: eine Umgebungsluftaufnahme, die es erlaubt, dass Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in den Motorraum eingeführt wird, Seitenkanäle, die symmetrisch ausgebildet sind, um Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in Richtung zu einem Rad des Kraftfahrzeuges zu führen, einen Hochtemperaturkühler, der einen zentralen Hochtemperaturkühler, der in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfshochtemperaturkühler, die in den beiden Seitenkanälen vorgesehen sind, umfasst, einen Niedrigtemperaturkühler, der einen zentralen Niedrigtemperaturkühler, der in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler, die in den beiden Seitenkanälen vorgesehen sind, umfasst, einen integrierten Kühler, der ausgebildet ist, ein Niedrigdruck-EGR-Gas und Luft, die einen Turbolader durchlaufen hat, unter Verwendung eines Kühlmittels des Hochtemperatur- Kühlers und eines Kühlmittel des Niedrigtemperaturkühlers zu kühlen, eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie, die vorgesehen ist, um dem Hochtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Hochtemperaturkühler, einem Motor, und dem integrierten Kühler zu zirkulieren, eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie, die vorgesehen ist, um dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Niedrigtemperaturkühler, einem Kondensator, und dem integrierten Kühler zu zirkulieren; und eine Mehrzahl von Steuerventilen, die ausgebildet sind, um die Strömung der Kühlmittel zu steuern.
  • Die Mehrzahl der Steuerventile kann umfassen: ein erstes Ventil, das ausgebildet ist, um eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern, ein zweites Ventil, das ausgebildet ist, um eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern, ein drittes Ventil, das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern, und ein viertes Ventil, das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern.
  • Der integrierte Kühler kann umfassen: eine Niedrigtemperatureinheit, die mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist, und eine Hochtemperatureinheit, die mit einem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und mit einem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist, wobei die Luft in den integrierten Kühler eingeführt werden kann und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass strömen kann, und das Niedrigdruck-EGR-Gas kann zu dem in den integrierten Kühler eingeführt werden und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass strömen.
  • Der integrierte Kühler kann eine Isolationswand umfassen, die eine Wärmeübertragung zwischen der Luft unter dem Niedrigdruck-EGR-Gas blockiert.
  • Die Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie kann umfassen: eine erste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den zentralen Niedrigtemperaturkühler verbindet, eine zweite Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den zentralen Niedrigtemperaturkühler und den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das zweite Ventil aufweist, eine dritte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den Kondensator verbindet, eine vierte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem zweiten Ventil ausgeht und mit der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist, eine fünfte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den Kondensator und den integrierten Kühler verbindet, eine sechste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die den integrierten Kühler und den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das erste Ventil aufweist, und eine siebte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem ersten Ventil ausgeht und mit der ersten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist.
  • Wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler übermittelt / ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte erste Temperatur ist, kann das erste Ventil eine Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockieren, und wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Niedrigtemperaturkühler übermittelt / ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte zweite Temperatur ist, kann das zweite Ventil die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockieren.
  • Die Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie kann umfassen: eine erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den ersten Hilfshochtemperaturkühler und den zentralen Hochtemperaturkühler verbindet, eine zweite Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den zentralen Hochtemperaturkühler und den zweiten Hilfshochtemperaturkühler verbindet und das vierte Ventil aufweist, eine dritte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den zweiten Hilfshochtemperaturkühler und den Motor verbindet, eine vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die von dem vierten Ventil ausgeht und mit der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist, eine fünfte Hochtemperaturlinie, die die vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie und den integrierten Kühler verbindet, eine sechste Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den Motor und die erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbindet und das dritten Ventil aufweist, eine siebte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die den integrierten Kühler und das dritte Ventil verbindet, und eine achte Hochtemperatur-Zirkulationslinie, die das dritte Ventil und den ersten Hilfshochtemperaturkühler verbindet.
  • Wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler übertragen wird, geringer als eine voreingestellte dritte Temperatur ist, kann das dritte Ventil eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler blockieren, und wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Hochtemperaturkühler übertragen wird, geringer als eine voreingestellte vierte Temperatur ist, kann das vierte Ventil die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler blockieren.
  • Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem kann des Weiteren eine aktive Luftklappe umfassen, die in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, um selektiv die Strömung der Umgebungsluft zu blockieren.
  • Entsprechend dem Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem von verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden und die Kühlungsleistung eines Kraftfahrzeuges kann erhöht werden.
  • Es versteht sich, dass die Begriffe" Kraftfahrzeug“ oder "kraftfahrzeugmäßig“ oder ähnliche Begriffe, wie sie hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im allgemeinen wie Personenfahrzeuge einschließlich von Sportgebrauchswagen (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, elektrische Kraftfahrzeuge, Plug-in Hybridelektro-Fahrzeuge, wasserstoffangetriebene Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeuge mit alternativen Brennstoffen (Brennstoffe, die aus anderen Quellen als Öl stammen) mit umfassen. Wie es hier zu verstehen ist, ist ein Hybridfahrzeug ein Kraftfahrzeug, das zwei oder mehrere Kraftquellen hat, zum Beispiel mit Benzin angetriebene und elektroangetriebene Kraftfahrzeuge.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin eingeschlossen sind, und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern, verständlich werden und darin dargelegt sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Ansicht, die ein beispielhaftes Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung anschaulich.
  • 3 ist eine Ansicht, die einen integrierten Kühler, der bei dem exemplarischen Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, veranschaulicht.
  • 4, 5, 6 und 7 sind Ansichten, die Betriebsarten des beispielhaften Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Es versteht sich, dass die anhängenden Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen Eigenschaften, die die Grundprinzipien der Erfindung veranschaulichen, zeigen. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, umfassend z.B. spezifische Dimensionen, Orientierungen, Anordnungen / Positionen und Formen, werden zum Teil durch die im Besonderen beabsichtigte Anmeldung und Verwendungsumgebung bestimmt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsbeispiele(en) der vorliegenden Erfindung, wobei die Beispiele durch die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind und im Nachfolgenden beschrieben werden. Obgleich die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsbeispiele einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung(en) soll nicht nur durch die beispielhaften Ausführungsbeispiele abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsbeispielen, welche von dem Gehalt und dem Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert ist, sollen eingeschlossen werden.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems entsprechend verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung,
  • 2 ist eine Ansicht, die das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem entsprechend verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 3 ist eine Ansicht, die einen integrierten Kühler zeigt, der für das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems entsprechend verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Bezogen auf 1, 2 und 3 umfasst ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem entsprechend verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung einen Hochtemperaturkühler, zu / in dem ein Hochtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines Motors 12 (z.B. Verbrennungsmotor) eines Kraftfahrzeuges 10 unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen Niedrigtemperaturkühler, in dem ein Niedrigtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines wassergekühlten Kondensators 60 unter Verwendung von Umgebungsluft strömt, einen integrierten Kühler 100, der ein Niedrigdruck-EGR-Gas und Luft, die einen Turbolader durchströmt, unter Verwendung des Kühlmittels des Hochtemperaturkühlers und des Kühlmittels des Niedrigtemperaturkühlers kühlt, eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70, die vorgesehen ist, um dem Hochtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, durch den Hochtemperaturkühler den Motor 12 und den integrierten Kühler 100 zu zirkulieren, eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80, die vorgesehen ist, dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, durch den Niedrigtemperaturkühler, den Kondensator 60 und den integrierten Kühler 100 zu zirkulieren, und eine Mehrzahl von Steuerventilen, die an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70 und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80 vorgesehen sind, um Strömungen des Hochtemperatur-Kühlmittels und des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu steuern.
  • Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Umgebungsluftaufnahme 30, die Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug erlaubt, in den Motorraum eingeführt zu werden, und Seitenkanäle 50, die symmetrisch ausgebildet sind, um Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in Richtung zu einem Rad des Kraftfahrzeugs zu führen.
  • Der Hochtemperaturkühler umfasst einen zentralen Hochtemperaturkühler 40, der in der Umgebungsluftaufnahme 20 vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfshochtemperaturkühler 42 und 44, die in den beiden Seitenkanälen 50 vorgesehen sind.
  • Der Niedrigtemperaturkühler umfasst einen zentralen Niedrigtemperaturkühler 30, der in der Umgebungsluftaufnahme 20 vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 und 34, die jeweils in beiden Kanälen 50 vorgesehen sind.
  • Da eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das in den Niedrigtemperaturkühlern 30, 32 und 34 strömt, geringer als das Hochtemperatur-Kühlmittel, das in den Hochtemperaturkühlern 40, 42 und 44 strömt, ist, sind die Niedrigtemperaturkühler 30, 32 und 34 vor den Hochtemperaturkühlern 40, 42 und 44 in dem Kraftfahrzeug vorgesehen, um die Kühlungseffizienz zu vergrößern.
  • Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem kann eine aktive Luftklappe 15 umfassen, die in der Umgebungsluftaufnahme 20 vorgesehen ist, um selektiv die Strömung der Umgebungsluft zu blockieren, und die aktive Luftklappe 15 steuert die Strömung der Luft, die in das Innere des Kraftfahrzeugs unter der Steuerung der Steuerung 200 eingeführt wird. Die Steuerung 200 ermittelt einen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges entsprechend der Signale von einer Mehrzahl von Sensoren 201, die den Betriebszustand des Kraftfahrzeuges messen und entsprechende Signale ausgeben, und steuert einen Betrieb der aktiven Luftklappe 15.
  • Die Mehrzahl der Sensoren 201 kann zum Beispiel umfassen: einen Atmosphärentemperatursensor, der eine Atmosphärentemperatur misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Geschwindigkeitssensor, der eine Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen-Drucksensor, der einen internen Klimaanlagen-Druck misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen -Schaltungssensor, der ein Betriebssignal eines Klimaanlagen -Schalters misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Kältemittel-Temperatursensor, der eine Temperatur eines Kältemittels misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, und einen Kühlmittel-Temperatursensor, der eine Temperatur eines Kühlmittels misst und ein entsprechendes Signal ausgibt.
  • Die Mehrzahl der Ventile umfasst ein erstes Ventil 120, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 durchläuft / durchströmt, steuert, ein zweites Ventil 122, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34 durchläuft, steuert, ein drittes Ventil 124, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 durchläuft, steuert, und ein viertes Ventil 126, das eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 durchläuft, steuert.
  • Die Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80 kann umfassen: eine erste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 81, die den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 und den zentralen Niedrigtemperaturkühler 30 verbindet, eine zweite Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 82, die den zentralen Niedrigtemperaturkühler 30 und den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34 verbindet und das zweite Ventil 122 aufweist, eine dritte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 83, die den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34 und den Kondensator 60 verbindet, eine vierte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 84, die von dem zweiten Ventil ausgeht und mit der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 83 verbunden ist, eine fünfte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 85, die den Kondensator 60 und den integrierten Kühler 100 verbindet, eine sechste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 86, die den integrierten Kühler 100 und den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 verbindet und das erste Ventil 120 aufweist, und eine siebte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 87, die von dem ersten Ventil ausgeht und mit der ersten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 81 verbunden ist.
  • Die Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70 kann umfassen: eine erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie 71, die den ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 und den zentralen Hochtemperaturkühler 40 verbindet, eine zweite Hochtemperatur-Zirkulationslinie 72, die den zentralen Hochtemperatur-Kühler 40 und den zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 verbindet und das vierte Ventil 126 aufweist, eine dritte Hochtemperatur-Zirkulationslinie 73, die den zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 und den Motor 12 verbindet, eine vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie 74, die von dem vierten Ventil 126 ausgeht und mit der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie 73 verbunden ist, eine fünfte Hochtemperaturlinie 75, die die vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie 74 und den integrierten Kühler 100 verbindet, eine sechste Hochtemperatur-Zirkulationslinie 76, die den Motor 12 und die erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie 71 verbindet und das dritte Ventil 124 aufweist, eine siebte Hochtemperatur-Zirkulationslinie 77, die den integrierten Kühler 100 und das dritte Ventil 124 verbindet, und eine achte Hochtemperatur-Zirkulationslinie 78, die das dritte Ventil 124 und den ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 verbindet.
  • Kühlmittelpumpen 50 können an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70 und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80 vorgesehen sein. In den Zeichnungen ist veranschaulicht, dass die Kühlmittelpumpen 50 an der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie 73 und der fünften Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 85 vorgesehen sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und die Kühlmittelpumpen 50 können an beliebigen Positionen vorgesehen sein, solange sie die Strömung der Kühlmittel, die in der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70 und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80 strömen, steuern können. Die Kühlmittelpumpen 50 können elektrische Pumpen sein, deren Betriebskapazität / Leistungsvermögen gesteuert wird, und da die Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 82, den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34, den ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 den zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 durchläuft, gesteuert wird entsprechend dem Betrieb des ersten Ventils 120, des zweiten Ventils 122, des dritten Ventils 124 und des vierten Ventils 126, kann durch Variieren der Betriebslast von jeder der Kühlmittelpumpen 50 die Kraftstoffeffizienz gesteigert werden.
  • Das erste Ventil 120, das zweite Ventil 122, das dritte Ventil 124 und das vierte Ventil 126 können mechanische Ventile sein, die mechanisch betrieben werden / arbeiten entsprechend den Temperaturen der eingeführten Kühlmittel, oder sie können elektrische Ventile sein, deren Betrieb durch Messung einer Temperatur eines Kühlmittels durch die Steuerung 20 gesteuert wird. Konfiguration und Betrieb davon sind für einen Fachmann offensichtlich, und daher wird auf eine detaillierte Beschreibung davon hier verzichtet.
  • Ein jeweiliges Ein-Weg-Ventil 160 kann an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie 70 und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie 80 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass das Kühlmittel rückwärtsfließt.
  • Der Kondensator 60 ist mit einer Kältemittellinie / Kältemittelleitung 90, in welcher ein Kältemittel, das für eine Klimaanlage des Kraftfahrzeuges verwendet wird, strömt, und der fünften Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 85 verbunden, und das Kältemittel wird von dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel, das in der fünften Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 85 strömt, gekühlt.
  • Eine Luftlinie / Luftleitung 92, in welcher Luft, die den Turbolader 130 durchlaufen / durchströmt hat, oder eine Gasgemisch eines Hochtemperatur-EGR-Gases und Luft strömt, und eine Niedrigdruck-EGR-Linie 94, in welcher ein Niedrigdruck-EGR-Gas strömt, sind mit dem integrierten Kühler 100 verbunden und werden von dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel und dem Hochtemperatur-Kühlmittel gekühlt.
  • Bezogen auf 2 und 3 umfasst der integrierte Kühler 100 eine Niedrigtemperatureinheit 104, die einen Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass 107, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einen Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass 108, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, umfasst, und eine Hochtemperatureinheit 102, die einen Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 105, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einen Hochtemperatur-Kühlmittelauslass 106, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, umfasst.
  • Der Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 105 ist mit der fünften Hochtemperatur-Zirkulationslinie 75 verbunden, der Hochtemperatur-Kühlmittelauslass 106 ist mit der siebten Hochtemperatur-Zirkulationslinie 77 verbunden, der Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass 107 ist mit der fünften Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 85 verbunden, und der Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass 108 ist mit der sechsten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 86 verbunden.
  • Und zwar kann die Luft zu dem integrierten Kühler 100 eingeführt werden und kann von dem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass 105 zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass 107 strömen, und das Niedrigdruck-EGR-Gas kann zu dem integrierten Kühler 100 eingeführt werden und kann von dem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass 106 zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass 108 fließen.
  • Der integrierte Kühler 100 kann eine Isolationswand 110 umfassen, die eine Wärmeübertragung zwischen der Luft und dem Niedrigdruck-EGR-Gas blockiert.
  • Da eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels höher als diejenige des Niedrigtemperatur-Kühlmittels ist und eine Temperatur des Niedrigdruck-EGR-Gases höher als die der Luft ist, kann eine Kühlungseffizienz der Kühlung zwischen der Luft und dem Niedrigdruck-EGR-Gas durch Verwendung des Hochtemperatur-Kühlmittels und des Niedrigtemperatur-Kühlmittels vergrößert werden.
  • 4, 5, 6 und 7 sind Ansichten, die Betriebsarten des Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems entsprechend verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Im Nachfolgenden wird eine Betriebsart des Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystems entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4, 5, 6 und 7 beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 4 kann die Steuerung 200 die aktive Luftklappe 15 öffnen oder schließen entsprechend eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs. Zum Beispiel, wenn der Motor für eine vorbestimmte Zeitperiode aufgewärmt werden soll / muss, nachdem der Motor 12 des Kraftfahrzeuges gestartet wurde, wenn der Motor 12 ausgeschaltet wird und eine Temperatur des Motors 12 aufrechterhalten werden muss, wenn das Kraftfahrzeug in einem Zustand geringer Geschwindigkeit und geringer Last fährt und dergleichen, schließt die Steuerung 200 die aktive Luftklappe 15 und schaltet den Betrieb des Kühlungsventilators 16, (bzw. Kühlungsgebläse) aus.
  • Die entsprechenden Bedingungen können im Voraus in einer voreingestellten Karte (z. B. Kennfeld) festgelegt sein, und die Steuerung 200 kann einen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges mit der Karte vergleichen, um die aktive Luftklappe 15 zu schließen oder zu öffnen, oder den Betrieb des Kühlungsventilator 16 abzuschalten oder einzuschalten.
  • Ferner, mit Bezug auf 4, wenn die Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler 100 ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte erste Temperatur ist, kann das erste Ventil 120 die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 blockieren.
  • Zum Beispiel, kann die voreingestellte erste Temperatur von ungefähr 80 bis 90 C° reichen, und wenn die Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels geringer als die voreingestellte erste Temperatur ist, ist eine zusätzliche Kühlung nicht erforderlich, und daher wird das Niedrigtemperatur-Kühlmittel daran gehindert, zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler 32 zu strömen, um dadurch eine Unterkühlung zu verhindern. Hierbei, da das Kühlmittel nicht zu der siebten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 87 fließt, ist eine erforderliche Last der Kühlmittelpumpe 150 reduziert, wodurch die Laufleistung bzw. die Reichweite (oder die Kraftstoffeffizienz) gesteigert wird.
  • Bezugnehmend auf 5, wenn die Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Niedrigtemperaturkühler 30 ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte zweite Temperatur ist, kann das zweite Ventil 122 eine Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34 blockieren.
  • Zum Beispiel kann die voreingestellte zweite Temperatur von ungefähr 80 bis 90 C° reichen, und wenn die Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels geringer als die voreingestellte zweite Temperatur ist, ist eine zusätzliche Kühlung nicht erforderlich, und daher wird das Niedrigtemperatur-Kühlmittel daran gehindert, zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler 34 zu strömen, um dadurch eine Unterkühlung zu verhindern. Hierbei, da das Kühlmittel nicht zu der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie 83 strömt, wird eine erforderliche Last der Kühlmittelpumpe 150 reduziert, wodurch die Laufleistung (oder die Kraftstoffeffizienz) vergrößert wird.
  • Bezugnehmend auf 6, wenn die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler 100 ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte dritte Temperatur ist, kann das dritte Ventil 124 eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 blockieren.
  • Zum Beispiel kann die voreingestellte dritte Temperatur von ungefähr 100 bis 110 C° reichen, und wenn die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels geringer als die voreingestellte dritte Temperatur ist, ist eine zusätzliche Kühlung nicht erforderlich, und daher wird das Hochtemperatur-Kühlmittel daran gehindert, zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler 42 zu strömen, um dadurch eine Unterkühlung zu verhindern. Hierbei, da das Kühlmittel nicht zu der achten Hochtemperatur-Zirkulationslinie 78 strömt, wird eine erforderliche Last der Kühlmittelpumpe 150 reduziert, wodurch die Laufleistung (oder die Kraftstoffeffizienz) vergrößert wird.
  • Bezugnehmend auf 7, wenn die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Hochtemperaturkühler 40 ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte vierte Temperatur ist, kann das vierte Ventil 126 eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 blockieren.
  • Zum Beispiel kann die voreingestellte vierte Temperatur von ungefähr 100 bis 110 C° reichen, und wenn die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels geringer als die voreingestellte vierte Temperatur ist, ist eine zusätzliche Kühlung nicht erforderlich, und daher wird das Hochtemperatur-Kühlmittel daran gehindert, zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler 44 zu strömen, um dadurch eine Unterkühlung zu verhindern. Hierbei, da das Kühlmittel nicht zu der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie 73 strömt, wird eine erforderliche Last der Kühlmittelpumpe 150 reduziert, wodurch die Laufleistung (oder die Kraftstoffeffizienz) vergrößert wird.
  • Wie im Obigen beschriebenen, kann entsprechend dem Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die Kühlungseffizienz aufrechterhalten werden, während die Anzahl der Kühler reduziert und ein Layout des Motors vereinfacht werden kann. Zusätzlich kann die erforderliche Leistung / Energie reduziert werden, während die Kühlungseffizienz aufrechterhalten wird und die Laufleistung bzw. Reichweite (oder Kraftstoffeffizienz) vergrößert wird.
  • Die vorstehenden Beschreibungen von konkreten exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgestellt. Sie sollen nicht erschöpfend sein und die Erfindung nicht auf diese präzisen Formen, die offenbart sind, einschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Licht der oben beschriebenen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsbeispiele wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktischer Anwendung zu beschreiben, um dadurch den Fachmann in die Lage zu versetzen, die verschiedenen exemplarischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung durchzuführen und zu verwenden, wie auch verschiedene Alternativen und Modifikationen davon. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2014-0060458 [0001]

Claims (23)

  1. Ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem umfassend: einen Hochtemperaturkühler (40, 42, 44), in dem ein Hochtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines Motors (12) unter Verwendung von Umgebungsluft strömt; einen Niedrigtemperaturkühler (30, 32, 34), in dem ein Niedrigtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung eines wassergekühlten Kondensators (60) unter Verwendung von Umgebungsluft strömt; einen integrierten Kühler (100), der konfiguriert ist, ein Niedrigdruck-EGR-Gas und Luft, die einen Turbolader durchlaufen hat, unter Verwendung des Kühlmittels des Hochtemperaturkühlers (40, 42, 44) und des Kühlmittels des Niedrigtemperaturkühlers (30, 32, 34) zu kühlen; eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70), die vorgesehen ist, um dem Hochtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Hochtemperaturkühler (40, 42, 44), dem Motor (12) und dem integrierten Kühler (100) zu zirkulieren; eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80), die vorgesehen ist, um dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, zu dem Niedrigtemperaturkühler, dem Kondensator(60) und dem integrierten Kühler (100) zu zirkulieren; und eine Mehrzahl von Steuerventilen (120, 122, 124, 126), die an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70) und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80) vorgesehen sind, um die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels und die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu steuern.
  2. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach Anspruch 1, wobei der integrierte Kühler (100) umfasst: eine Niedrigtemperatureinheit, die mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch den das Niedrigtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist; und eine Hochtemperatureinheit, die mit einem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass, durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist, wobei die Luft zu dem integrierten Kühler (100) eingeführt wird und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass (105) zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass (107) strömt und das Niedrigdruck-EGR-Gas zu dem integrierten Kühler (100) eingeführt wird und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass (106) zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass (108) strömt.
  3. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der integrierte Kühler (100) eine Isolationswand (110) umfasst, die eine Wärmeübertragung zwischen der Luft und dem Niedrigdruck-EGR-Gas blockiert.
  4. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: eine Umgebungsluftaufnahme (20), die ausgebildet ist, um Umgebungsluft vorne vor einem Kraftfahrzeug zu erlauben, in einen Motorraum eingeführt zu werden, und Seitenkanäle (50), die symmetrisch ausgebildet sind, um Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in Richtung zu einem Rad des Kraftfahrzeuges zu führen, wobei der Hochtemperaturkühler umfasst: einen zentralen Hochtemperaturkühler (40), der in der Umgebungsluftaufnahme (20) vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfshochtemperaturkühler (42, 44), die in den beiden Seitenkanälen (50) vorgesehen sind, der Niedrigtemperaturkühler umfasst: einen zentralen Niedrigtemperaturkühler (30), der in der Umgebungsluftaufnahme (20) vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler (32, 34), die in den beiden Seitenkanälen (50) vorgesehen sind, die Mehrzahl der Ventile umfasst: ein erstes Ventil (120), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; ein zweites Ventil (122), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; ein drittes Ventil (124), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; und ein viertes Ventil (126), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern.
  5. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach Anspruch 4, weiterhin umfassend eine aktive Luftklappe (15), die in der Umgebungsluftaufnahme (20) vorgesehen ist, um selektiv eine Strömung der Umgebungsluft zu blockieren.
  6. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach Kühlungssystem nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80) umfasst: eine erste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (81), die den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den zentralen Niedrigtemperaturkühler verbindet; eine zweite Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (82), die den zentralen Niedrigtemperaturkühler und den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das zweite Ventil aufweist; eine dritte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (83), die den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den Kondensator verbindet; eine vierte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (84), die von dem zweiten Ventil ausgeht und mit der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist; eine fünfte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (85), die den Kondensator und den integrierten Kühler verbindet; eine sechste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (86), die den integrierten Kühler und den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das erste Ventil aufweist; und eine siebte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (87), die von dem ersten Ventil ausgeht und mit der ersten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist.
  7. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach einem der Ansprüche 4–6, wobei wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler (100) ausgegeben wird, geringer als eine erste Temperatur ist, das erste Ventil (120) eine Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockiert.
  8. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach einem der Ansprüche 4–7, wobei wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Niedrigtemperaturkühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte zweite Temperatur ist, das zweite Ventil (122) eine Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockiert.
  9. Das Kraftfahrzeug-Kühlungssystem nach einem der Ansprüche 4–8, wobei die Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70) umfasst: eine erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie (71), die den ersten Hilfshochtemperaturkühler und den zentralen Hochtemperaturkühler verbindet; eine zweite Hochtemperatur-Zirkulationslinie (72), die den zentralen Hochtemperaturkühler und den zweiten Hilfshochtemperaturkühler verbindet und das vierte Ventil (126) aufweist; eine dritte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (73), die den zweiten Hilfshochtemperaturkühler und den Motor verbindet; eine vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (74), die von dem vierten Ventil (122) ausgeht und mit der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie (73) verbunden ist; eine fünfte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (75), die die vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (74) und den integrierten Kühler (100) verbindet; eine sechste Hochtemperatur-Zirkulationslinie (76), die den Motor und die erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie (71) verbindet und das dritte Ventil (124) aufweist; eine siebte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (77), die den integrierten Kühler (100) und das dritte Ventil (124) verbindet; und eine achte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (78), die das dritte Ventil (124) und den ersten Hilfshochtemperaturkühler verbindet
  10. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 4–9, wobei, wenn eine Temperatur des Hochtemperatur- Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler (100) ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte dritte Temperatur ist, das dritte Ventil (124) eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler blockiert.
  11. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 4–10, wobei, wenn eine Temperatur des Hochtemperatur- Kühlmittels, das von dem zentralen Hochtemperaturkühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte vierte Temperatur ist, das vierte Ventil (126) eine Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler blockiert.
  12. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Niedrigtemperaturkühler vor dem Hochtemperaturkühler bei dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
  13. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine jeweilige Kühlmittelpumpe an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie vorgesehen sind.
  14. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein jeweiliges Ein- Weg-Ventil (160) jeweils an der Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70) und der Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80) vorgesehen ist, um zu verhindern, dass die Kühlmittel, die dadurch fließen, rückwärts fließen.
  15. Ein Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem, das umfasst: eine Umgebungsluftaufnahme (20), die es erlaubt, Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug zu einem Motorraum einzuführen; Seitenkanäle (50), die symmetrisch ausgebildet sind, um Umgebungsluft vorne vor dem Kraftfahrzeug in Richtung zu einem Rad des Kraftfahrzeugs zu führen; einen Hochtemperaturkühler umfassend einen zentralen Hochtemperaturkühler (40), der in der Umgebungsluftaufnahme (20) vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfshochtemperaturkühler (42, 44), die in den beiden Seitenkanälen (50) vorgesehen sind; einen Niedrigtemperaturkühler umfassend einen zentralen Niedrigtemperaturkühler (30), der in der Umgebungsluftaufnahme (20) vorgesehen ist, und einen ersten und einen zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler (32, 34), die in den beiden Seitenkanälen (50) vorgesehen sind; einen integrierter Kühler (100), der ausgebildet ist, um ein Niedrigdruck-EGR-Gas und Luft, die einen Turbolader durchlaufen hat, unter Verwendung eines Kühlmittels des Hochtemperaturkühlers und eines Kühlmittel des Niedrigtemperaturkühlers zu kühlen; eine Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70), die vorgesehen ist, um dem Hochtemperaturkühlmittel zu erlauben, durch den Hochtemperaturkühler, einen Motor (12) und den integrierten Kühler (100) zu zirkulieren; eine Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80), die vorgesehen ist, um dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel zu erlauben, durch den Niedrigtemperaturkühler, einen Kondensator (60) und den integrierten Kühler (100) zu zirkulieren; und eine Mehrzahl von Steuerventilen (120, 122, 124 126), die ausgebildet sind, eine Strömung der Kühlmittel zu steuern.
  16. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach Anspruch 15, wobei die Mehrzahl der Steuerventile umfasst: ein erstes Ventil (120), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; ein zweites Ventil (122), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; ein drittes Ventil (124), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den ersten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern; ein viertes Ventil (126), das ausgebildet ist, eine Strömung eines Kühlmittels, das den zweiten Hilfshochtemperaturkühler durchläuft, zu steuern.
  17. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach Anspruch 15 oder 16, wobei der integrierte Kühler (100) umfasst: eine Niedrigtemperatureinheit, die mit einem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass (107), durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass (108), durch welchen das Niedrigtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist; und eine Hochtemperatureinheit, die mit einem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass (105), durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel eingeführt wird, und einem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass (106), durch welchen das Hochtemperatur-Kühlmittel abgeführt wird, versehen ist, wobei die Luft zu dem integrierten Kühler (100) eingeführt wird und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmitteleinlass (105) zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmitteleinlass strömt (107), und das Niedrigdruck-EGR-Gas zu dem integrierten Kühler (100) eingeführt wird und in einer Richtung von dem Hochtemperatur-Kühlmittelauslass (106) zu dem Niedrigtemperatur-Kühlmittelauslass (108) strömt.
  18. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 15–17, wobei der integrierte Kühler (100) eine Isolationswand (110) umfasst, die ausgebildet ist, um eine Wärmeübertragung zwischen der Luft und dem Niederdruck-EGR-Gas zu blockieren.
  19. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 16–18, wobei die Niedrigtemperaturkühler-Zirkulationslinie (80) umfasst: eine erste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (81), die den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den zentralen Niedrigtemperaturkühler verbindet; eine zweite Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (82), die den zentralen Niedrigtemperaturkühler und den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das zweite Ventil aufweist; eine dritte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (83), die den zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler und den Kondensator verbindet; eine vierte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (84), die von dem zweiten Ventil ausgeht und mit der dritten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist; eine fünfte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (85), die den Kondensator und den integrierten Kühler verbindet; eine sechste Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (86), die den integrierten Kühler und den ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler verbindet und das erste Ventil aufweist; und eine siebte Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie (87), die von dem ersten Ventil ausgeht und mit der ersten Niedrigtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist.
  20. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 16–19, wobei, wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler (100) ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte erste Temperatur ist, das erste Ventil (120) die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockiert, und wenn eine Temperatur des Niedrigtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Niedrigtemperaturkühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte zweite Temperatur ist, das zweite Ventil (122) die Strömung des Niedrigtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfsniedrigtemperaturkühler blockiert.
  21. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 16–20, wobei die Hochtemperaturkühler-Zirkulationslinie (70) umfasst: eine erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie (71), die den ersten Hilfshochtemperaturkühler und den zentralen Hochtemperaturkühler verbindet; eine zweite Hochtemperatur-Zirkulationslinie (72), die den zentralen Hochtemperaturkühler und den zweiten Hilfshochtemperaturkühler verbindet und das vierte Ventil aufweist; eine dritte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (73), die den zweiten Hilfshochtemperaturkühler und den Motor verbindet; eine vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (74), die von dem vierten Ventil ausgeht und mit der dritten Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbunden ist; eine fünfte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (75), die die vierte Hochtemperatur-Zirkulationslinie und den integrierten Kühler verbindet; eine sechste Hochtemperatur-Zirkulationslinie (76), die den Motor und die erste Hochtemperatur-Zirkulationslinie verbindet und das dritte Ventil aufweist; eine siebte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (77), die den integrierten Kühler und das dritte Ventil verbindet; und eine achte Hochtemperatur-Zirkulationslinie (78), die das dritte Ventil (124) und den ersten Hilfshochtemperaturkühler verbindet.
  22. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 16–21, wobei, wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem integrierten Kühler (100) ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte dritte Temperatur ist, das dritte Ventil (124) die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem ersten Hilfshochtemperaturkühler blockiert, und wenn eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels, das von dem zentralen Hochtemperaturkühler ausgegeben wird, geringer als eine voreingestellte vierte Temperatur ist, das vierte Ventil (126) die Strömung des Hochtemperatur-Kühlmittels zu dem zweiten Hilfshochtemperaturkühler blockiert.
  23. Das Kraftfahrzeug-Motorkühlungssystem nach einem der Ansprüche 16–22, weiter umfassend eine aktive Luftklappe (15), die in der Umgebungsluftaufnahme vorgesehen ist, um selektiv die Strömung der Umgebungsluft zu blockieren.
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