DE102017004438B4 - Multiple valve for cooling system - Google Patents

Multiple valve for cooling system Download PDF

Info

Publication number
DE102017004438B4
DE102017004438B4 DE102017004438.4A DE102017004438A DE102017004438B4 DE 102017004438 B4 DE102017004438 B4 DE 102017004438B4 DE 102017004438 A DE102017004438 A DE 102017004438A DE 102017004438 B4 DE102017004438 B4 DE 102017004438B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
valve
temperature
housing
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102017004438.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017004438A1 (en
Inventor
Zoltan Kardos
Ola Hall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scania CV AB
Original Assignee
Scania CV AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania CV AB filed Critical Scania CV AB
Publication of DE102017004438A1 publication Critical patent/DE102017004438A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017004438B4 publication Critical patent/DE102017004438B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • F16K11/0856Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug having all the connecting conduits situated in more than one plane perpendicular to the axis of the plug
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/087Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with spherical plug
    • F16K11/0873Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with spherical plug the plug being only rotatable around one spindle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/002Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/02Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/18Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F01P2003/187Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/32Engine outcoming fluid temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/36Heat exchanger mixed fluid temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Mehrfachventil für ein Kühlsystem, das konfiguriert ist, einen Verbrennungsmotor (2) und mindestens ein weiteres Objekt (18) zu kühlen, wobei das Kühlsystem eine Pumpe (4), die ein Kühlmittel im Kühlsystem zirkuliert, eine Motorauslassleitung (5a), die Kühlmittel mit einer erwärmten Temperatur (TH) aufnimmt, einen ersten Kühler (8), der das Kühlmittel auf eine erste Temperatur (T1) kühlt, und einen zweiten Kühler (9) umfasst, der das Kühlmittel auf eine zweite Temperatur (T2) kühlt, die in den meisten Betriebszuständen niedriger als die erste Temperatur (T1) ist, wobei das Mehrfachventil ein Gehäuse (25), das in einer ersten Transversalebene (A) einen Anschluss (5a'), der Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur (TH) aufnimmt, einen Anschluss (5b'), der das aufgenommene Kühlmittel zum Verbrennungsmotor (2) leitet, und einen Anschluss (5c') umfasst, der das aufgenommene Kühlmittel zum ersten Kühler (8) leitet, und in einer zweiten Transversalebene (B) einen Anschluss (5g'), der Kühlmittel zum zweiten Kühler (9) leitet, und einen hohlen Ventilkörper (26) umfasst, der in verschiedene Winkelpositionen drehbar im Gehäuse (25) angeordnet ist, wobei der hohle Ventilkörper (26) einen ersten Ventilteil (26a), der mindestens eine Öffnung (31) umfasst, die konfiguriert ist, sich mit den Anschlüssen (5a', 5b', 5c') in der ersten Transversalebene (A) des Gehäuses (25) zu decken, einen zweiten Ventilteil (26b), der mindestens eine Öffnung (32, 33) umfasst, die konfiguriert ist, sich mit dem Anschluss (5g') in der zweiten Transversalebene (B) des Gehäuses (25) zu decken, und einen Durchfluss (26d) umfasst, der sich zwischen dem ersten Ventilteil (26a) und dem zweiten Ventilteil (26b) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfachventil ein temperaturgeregeltes Ventilelement (28) umfasst, das im Durchfluss (26d) angeordnet ist, das konfiguriert ist, einen Kühlmittelfluss vom ersten Ventilteil (26a) zum zweiten Ventilteil (26b) zu verhindern, wenn das Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als eine Stelltemperatur des Ventilelements (28) aufweist, und einen Kühlmittelfluss vom ersten Ventilteil (26a) zum zweiten Ventilteil (26b) zu ermöglichen, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur des Ventilelements (28) aufweist.Multiple valve for a cooling system configured to cool an internal combustion engine (2) and at least one other object (18), the cooling system having a pump (4) circulating a coolant in the cooling system, an engine exhaust line (5a) circulating the coolant with a heated temperature (TH), a first cooler (8) cooling the coolant to a first temperature (T1), and a second cooler (9) cooling the coolant to a second temperature (T2) set in is lower than the first temperature (T1) in most operating conditions, the multi-valve having a housing (25) which, in a first transverse plane (A), has a port (5a') receiving the coolant at the heated temperature (TH), a port (5b') directing the received coolant to the internal combustion engine (2) and comprising a port (5c') directing the received coolant to the first radiator (8) and in a second transversal plane (B) a port (5g' ), the coolant l leading to the second radiator (9), and comprising a hollow valve body (26) rotatable to different angular positions in the housing (25), the hollow valve body (26) having a first valve part (26a) having at least one opening ( 31) configured to coincide with the ports (5a', 5b', 5c') in the first transverse plane (A) of the body (25), a second valve part (26b) having at least one orifice (32 , 33) configured to coincide with the port (5g') in the second transverse plane (B) of the body (25) and comprising a passage (26d) extending between the first valve part (26a) and the second valve part (26b), characterized in that the multiple valve comprises a temperature-controlled valve element (28) arranged in the flow passage (26d) configured to allow coolant flow from the first valve part (26a) to the second valve part (26b). prevent when the coolant is a lower temperature as a setting temperature of the valve element (28), and to allow a coolant flow from the first valve part (26a) to the second valve part (26b) when the coolant has a higher temperature than the setting temperature of the valve element (28).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ein Mehrfachventil für ein Kühlsystem.The present invention, according to the preamble of claim 1, relates to a multiple valve for a refrigeration system.

Ein Kühlsystem in einem Fahrzeug wird oft verwendet, um einen Verbrennungsmotor und mindestens ein weiteres Objekt zu kühlen. Das weitere Objekt kann eine Komponente oder eine Flüssigkeit sein. In bestimmten Fällen kann ein solches weiteres Objekt eine niedrigere Betriebstemperatur als der Verbrennungsmotor erfordern. In diesem Fall kann das Kühlsystem zwei Kühlmitteltemperaturen unter Verwendung zweier Kühler erzeugen, die durch Luft mit verschiedenen Temperaturen gekühlt werden. Das Kühlmittel mit der höheren Temperatur kann zum Verbrennungsmotor geleitet werden und das Kühlmittel mit der niedrigeren Temperatur kann zum weiteren Objekt geleitet werden. Bestimmte Objekte erfordern für einen optimalen Wirkungsgrad eine gut gesteuerte Kühlung. In diesem Fall ist die Konstruktion des Kühlsystems mit einer Vielzahl von Ventilen und Steuervorrichtungen für die Ventile kompliziert, die an verschiedenen Positionen des Kühlsystems angeordnet sind.A cooling system in a vehicle is often used to cool an internal combustion engine and at least one other object. The additional object can be a component or a liquid. In certain cases, such another object may require a lower operating temperature than the internal combustion engine. In this case, the cooling system can produce two coolant temperatures using two radiators cooled by air of different temperatures. The higher temperature coolant can be routed to the engine and the lower temperature coolant can be routed to the further object. Certain objects require well-controlled cooling for optimum efficiency. In this case, the construction of the refrigeration system is complicated with a multitude of valves and control devices for the valves arranged at different positions of the refrigeration system.

Ein WHR-System (Abwärmerückgewinnungssystem) kann in Fahrzeugen eingesetzt werden, um Wärmeenergie rückzugewinnen und sie in mechanische Energie oder elektrische Energie umzuwandeln. Das WHR-System kann Abwärmeenergie aus den Abgasen eines Verbrennungsmotors absorbieren. Um einen hohen thermischen Wirkungsgrad in einem WHR-System zu erreichen, sollte das Arbeitsmedium in einem Kondensator im Wesentlichen ohne Unterkühlung auf eine Kondensationstemperatur abgekühlt werden, die so niedrig wie möglich ist. Um eine solche Kondensationstemperatur zu erzielen, sollte das Arbeitsmedium mit Kühlmittel mit einer geeigneten Temperatur und Durchflussrate gekühlt werden. Die erforderliche Kühlwirkung des Arbeitsmediums im Kondensator kann jedoch sehr rasch mit der Temperatur und Durchflussrate der Abgase variieren. Deshalb ist es notwendig, eine schnelle und zuverlässige Steuerung der Temperatur und der Durchflussrate des zum Kondensator geleiteten Kühlmittels bereitzustellen, um einen hohen thermischen Wirkungsgrad des WHR-Systems beizubehalten.A WHR system (waste heat recovery system) can be used in vehicles to recover thermal energy and convert it into mechanical energy or electrical energy. The WHR system can absorb waste heat energy from the exhaust gases of an internal combustion engine. In order to achieve high thermal efficiency in a WHR system, the working fluid in a condenser should be cooled to as low a condensing temperature as possible, essentially without subcooling. In order to achieve such a condensation temperature, the working fluid should be cooled with coolant having a suitable temperature and flow rate. However, the required cooling effect of the working medium in the condenser can vary very rapidly with the temperature and flow rate of the exhaust gases. Therefore, it is necessary to provide fast and reliable control of the temperature and flow rate of the coolant sent to the condenser in order to maintain a high thermal efficiency of the WHR system.

Stand der Technik findet sich in DE 10 2013 008 195 A1 , DE 38 24 412 C1 , DE 44 09 547 A1 und DE 20 2015 100 582 U1 .State of the art can be found in DE 10 2013 008 195 A1 , DE 38 24 412 C1 , DE 44 09 547 A1 and DE 20 2015 100 582 U1 .

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mehrfachventil in einem Kühlsystem bereitzustellen, das den Kühlmittelfluss im Kühlsystem alleinig steuern kann und auf rasche und zuverlässige Weise eine optimale Kühlung eines Verbrennungsmotors sowie eines weiteren Objekts bieten kann.The object of the present invention is to provide a multi-valve in a cooling system, which can alone control the coolant flow in the cooling system and can provide optimal cooling of an internal combustion engine and another object in a quick and reliable manner.

Die oben erwähnte Aufgabe wird durch das Mehrfachventil nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst. Das Mehrfachventil umfasst einen Ventilkörper, der einen ersten Ventilteil und einen zweiten Ventilteil enthält. Der erste Ventilteil nimmt erwärmtes Kühlmittel auf, das er zum Verbrennungsmotor und/oder zum ersten Kühler leitet. Der zweite Ventilteil weist einen Anschluss auf, der Kühlmittel zum zweiten Kühler leitet. Ein Durchfluss ist zwischen dem ersten Ventilteil und dem zweiten Ventilteil angeordnet. Der Durchfluss umfasst ein Ventilelement. Das Ventilelement ist konfiguriert, den Durchfluss zu schließen, wenn das aufgenommene erwärmte Kühlmittel im Mehrfachventil eine niedrigere Temperatur als eine Stelltemperatur aufweist, und den Durchfluss zu öffnen, wenn das erwärmte Kühlmittel eine höhere Temperatur als eine Stelltemperatur aufweist. Die Temperatur des erwärmten Kühlmittels steht mit der Temperatur des Verbrennungsmotors in Beziehung. Bei Betriebszuständen, in denen der Verbrennungsmotor eine niedrige Temperatur aufweist, wird gewünscht, den Verbrennungsmotor so schnell wie möglich auf seine optimale Betriebstemperatur aufzuwärmen. In diesem Fall schließt das Ventilelement den Durchfluss zwischen dem ersten Ventilteil und dem zweiten Ventilteil. Infolgedessen wird kein Kühlmittelfluss zum zweiten Ventilteil und zum zweiten Kühler geleitet. Um den Erwärmungsprozess des Verbrennungsmotors weiter zu erhöhen, wird der Ventilkörper in eine Winkelposition im Gehäuse bewegt, in der kein Kühlmittelfluss zum ersten Kühler geleitet wird. Deshalb wird die gesamte Durchflussrate des erwärmten Kühlmittels ohne Kühlung zum Verbrennungsmotor geleitet. Das Vorhandensein des Ventilelements im Durchfluss zwischen dem ersten Ventilteil und dem zweiten Ventilteil vereinfacht die Steuerung des Kühlmittelflusses bei Betriebszuständen, in denen der Verbrennungsmotor eine niedrige Temperatur aufweist. Sobald der Verbrennungsmotor eine optimale Betriebstemperatur annimmt, ist das Ventilelement in die offene Position zu bewegen, sodass es möglich ist, Kühlmittel zum zweiten Ventilteil und zum zweiten Kühler zu leiten.The above-mentioned object is solved by the multiple valve according to the characterizing part of claim 1. The multiple valve includes a valve body that includes a first valve portion and a second valve portion. The first valve portion receives heated coolant which it directs to the engine and/or the first radiator. The second valve portion has a port that directs coolant to the second radiator. A passage is arranged between the first valve part and the second valve part. The flow includes a valve element. The valve element is configured to close the flow when the received heated coolant in the multi-valve is at a temperature lower than a set temperature and to open the flow when the heated coolant is at a temperature higher than a set temperature. The temperature of the heated coolant is related to the temperature of the internal combustion engine. In operating conditions in which the internal combustion engine is at a low temperature, it is desirable to warm up the internal combustion engine to its optimum operating temperature as quickly as possible. In this case the valve element closes the flow between the first valve part and the second valve part. As a result, no coolant flow is directed to the second valve part and to the second radiator. In order to further increase the heating process of the internal combustion engine, the valve body is moved to an angular position in the housing where no coolant flow is directed to the first radiator. Therefore, the entire flow rate of the heated coolant is directed to the engine without cooling. The presence of the valve element in the flow between the first valve part and the second valve part simplifies the control of the coolant flow during operating conditions in which the internal combustion engine is at a low temperature. Once the internal combustion engine has reached an optimal operating temperature, the valve element is to be moved to the open position, so that it is possible to direct coolant to the second valve part and to the second radiator.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Ventilelement ein Blockierelement, das zwischen einer geschlossenen Position, in der es den Durchfluss blockiert, und einer offenen Position, in der es einen Kühlmittelfluss durch den Durchfluss ermöglicht, beweglich ist, und einen Schaltmechanismus, der konfiguriert ist, das Blockierelement der Wirkung eines Federelements entgegengesetzt in die offene Position zu bewegen, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur aufweist. Ein solches Ventilelement kann eine relativ einfache Konstruktion aufweisen. Alternativ bewegt die Feder das Blockierelement in die geschlossene Position und der Schaltmechanismus bewegt das Blockierelement der Federwirkung entgegengesetzt in die offene Position. Der Schaltmechanismus kann eine Umhüllung umfassen, die ein Material einschließt, das konfiguriert ist, bei der Stelltemperatur sein Volumen zu ändern. Das Material kann ein geeignetes Wachsmaterial sein, das bei der Stelltemperatur einen Phasenwechsel zwischen einer festen Phase und einer flüssigen Phase durchführt. Ein solcher Schaltmechanismus ist kostengünstig und weist eine sehr zuverlässige Funktion auf. In diesem Fall kann das Ventilelement als ein Wachstemperaturregler konstruiert sein. Alternativ kann das Ventilelement ein elektrischer Schalter sein, der das Blockierelement unter Berücksichtigung der Temperatur des erwärmten Kühlmittels zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position bewegt. Ein Temperatursensor kann die Temperatur des Kühlmittels erfassen, das den Verbrennungsmotor verlässt, eine Steuereinheit kann Informationen über die Kühlmitteltemperatur empfangen und den elektrischen Schalter so steuern, dass er das Blockierelement in die geschlossene Position bewegt, wenn das erwärmte Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als die Stelltemperatur aufweist, und in die offene Position bewegt, wenn das erwärmte Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur aufweist.According to one embodiment of the invention, the valve member comprises a blocking member movable between a closed position blocking the flow and an open position allowing coolant flow through the flow, and a switching mechanism Mechanism configured to move the blocking element to the open position in opposition to the action of a spring element when the coolant temperature is higher than the set temperature. Such a valve element can be of relatively simple construction. Alternatively, the spring moves the blocking member to the closed position and the switch mechanism moves the blocking member to the open position in opposition to the spring action. The switching mechanism may include an enclosure enclosing a material configured to change volume at the set temperature. The material may be a suitable wax material which undergoes a phase change between a solid phase and a liquid phase at the set temperature. Such a switching mechanism is inexpensive and has a very reliable function. In this case the valve element can be constructed as a wax temperature regulator. Alternatively, the valve member may be an electrical switch that moves the blocking member between the open position and the closed position in response to the temperature of the heated coolant. A temperature sensor can detect the temperature of the coolant leaving the internal combustion engine, a control unit can receive information about the coolant temperature and control the electrical switch to move the blocking element to the closed position when the heated coolant has a lower temperature than the set temperature , and moved to the open position when the heated coolant is at a temperature greater than the set temperature.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse in der zweiten Transversalebene einen Anschluss, der erwärmtes Kühlmittel zum weiteren Objekt leitet. Deshalb umfasst das Gehäuse einen Anschluss, der Kühlmittel über den zweiten Kühler zum weiteren Objekt leitet, und einen Anschluss, der erwärmtes Kühlmittel zum weiteren Objekt leitet. Folglich ist es möglich, Kühlmittel mit der zweiten Temperatur, Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur und/oder eine Mischung von Kühlmittel mit einer beliebigen Temperatur in einem Temperaturbereich, der durch die erwärmte Temperatur und die zweite Temperatur definiert wird, zum weiteren Objekt zu leiten.According to one embodiment of the invention, the housing comprises a connection in the second transverse plane, which leads heated coolant to the further object. Therefore, the housing includes a port that directs coolant to the further object via the second radiator and a port that directs heated coolant to the further object. Consequently, it is possible to supply coolant at the second temperature, coolant at the heated temperature, and/or a mixture of coolant at any temperature in a temperature range defined by the heated temperature and the second temperature to the further object.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse ferner Anschlüsse in einer dritten Transversalebene, wobei der Ventilkörper einen dritten Ventilteil umfasst, der mindestens eine Öffnung umfasst, die konfiguriert ist, sich mit dem mindestens einen Anschluss in der dritten Transversalebene des Gehäuses zu decken. Das Gehäuse kann in der dritten Transversalebene einen Anschluss, der Kühlmittel vom ersten Kühler aufnimmt, einen Anschluss, der das aufgenommene Kühlmittel vom ersten Kühler zum Verbrennungsmotor leitet, und einen Anschluss umfassen, der das aufgenommene Kühlmittel vom ersten Kühler zum weiteren Objekt leitet. Deshalb nimmt der dritte Ventilteil Kühlmittel mit der ersten Temperatur auf und leitet es zum Verbrennungsmotor und/oder zum weiteren Objekt.According to an embodiment of the invention, the housing further comprises ports in a third transverse plane, the valve body comprising a third valve part comprising at least one opening configured to register with the at least one port in the third transverse plane of the housing. The housing may include, in the third transverse plane, a port that receives coolant from the first radiator, a port that directs the received coolant from the first radiator to the engine, and a port that directs the received coolant from the first radiator to the further object. Therefore, the third valve portion receives coolant at the first temperature and directs it to the engine and/or other object.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der dritte Ventilteil starr mit dem ersten Ventilteil und dem zweiten Ventilteil verbunden, sodass sie als eine Einheit drehbar im Gehäuse angeordnet sind. Deshalb werden alle Teile des Ventilkörpers gleichzeitig vom Antrieb in eine gemeinsame Winkelposition im Gehäuse gedreht. Die Ventilteile können eine kugelförmige Form aufweisen. Eine solche Konstruktion macht es relativ einfach, eine gute Abdichtung zwischen den jeweiligen kugelförmigen Ventilteilen und dem Gehäuse bereitzustellen. Alternativ können die hohlen Teile eine zylindrische Form aufweisen.According to an embodiment of the invention, the third valve part is rigidly connected to the first valve part and the second valve part so that they are rotatably arranged in the housing as a unit. Therefore, all parts of the valve body are rotated simultaneously by the drive to a common angular position in the body. The valve parts may have a spherical shape. Such a construction makes it relatively easy to provide a good seal between the respective spherical valve parts and the housing. Alternatively, the hollow parts can have a cylindrical shape.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Anschlüsse, die Kühlmittel zum weiteren Objekt leiten, eine kleinere Querschnittsfläche als die Anschlüsse auf, die Kühlmittel zum Verbrennungsmotor leiten. Die Querschnittsflächen der Anschlüsse definieren den Durchflussbereich für das Kühlmittel und die Kühlmitteldurchflussrate. Während der meisten Betriebszustände muss der Verbrennungsmotor mit einer größeren Kühlwirkung als das weitere Objekt gekühlt werden. Die Kühlwirkung ist mit der Temperaturdifferenz und der Kühlmitteldurchflussrate verbunden. Ein Weg, um eine kleinere Kühlmitteldurchflussrate zum weiteren Objekt als zum Verbrennungsmotor zu leiten, ist, den Anschlüssen, die Kühlmittel zum weiteren Objekt leiten, kleinere Abmessungen zu geben als den Anschlüssen, die Kühlmittel zum Verbrennungsmotor leiten.According to an embodiment of the invention, the ports that conduct coolant to the further object have a smaller cross-sectional area than the ports that conduct coolant to the internal combustion engine. The cross-sectional areas of the ports define the coolant flow area and coolant flow rate. During most operating conditions, the internal combustion engine must be cooled with a greater cooling effect than the other object. The cooling effect is related to the temperature difference and the coolant flow rate. One way to direct a smaller coolant flow rate to the further object than to the internal combustion engine is to give the ports that direct coolant to the further object smaller dimensions than the ports that direct coolant to the internal combustion engine.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Mehrfachventil ein Teil einer Mehrfachventilvorrichtung, die abgesehen vom Mehrfachventil einen Antrieb, der konfiguriert ist, den Ventilkörper in verschiedene Winkelpositionen im Gehäuse zu drehen, und eine Steuereinheit umfasst, die konfiguriert ist, eine Aktivierung des Antriebs zu initiieren, sodass er den Ventilkörper in eine bestimmte Winkelposition im Gehäuse dreht. Der Antrieb kann ein Elektromotor sein und die Steuereinheit kann eine Computereinheit mit Zugriff auf Informationen über geeignete Winkelpositionen des Ventilkörpers im Gehäuse bei verschiedenen Betriebszuständen sein.According to one embodiment of the invention, the multi-valve is part of a multi-valve device which, apart from the multi-valve, comprises a drive configured to rotate the valve body to different angular positions in the housing and a control unit configured to initiate activation of the drive. so that it rotates the valve body to a specific angular position in the housing. The drive can be an electric motor and the control unit can be a computer unit with access to information about suitable angular positions of the valve body in the housing in different operating states.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden wird als Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

  • 1 ein Mehrfachventil umfassendes Kühlsystem nach der Erfindung zeigt,
  • 2 das Mehrfachventil detaillierter zeigt und
  • 3 Kurven zeigt, die die Kühlmitteldurchflussrate zum Verbrennungsmotor und zum Kondensator über verschiedene Anschlüsse des Mehrfachventils als Funktion der Winkelposition eines Ventilkörpers definieren.
The following is an example of a preferred embodiment of the invention under reference taken on the attached drawings, in which:
  • 1 shows a multi-valve cooling system according to the invention,
  • 2 shows the multiple valve in more detail and
  • 3 Figure 12 shows curves defining the coolant flow rate to the engine and to the condenser through various ports of the multi-valve as a function of the angular position of a valve body.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

1 zeigt ein schematisch offenbartes Fahrzeug 1, das von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird. Das Fahrzeug 1 kann ein schweres Fahrzeug sein und der Verbrennungsmotor 2 kann ein Dieselmotor sein. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Kühlsystem, das eine Motoreinlassleitung 3 umfasst, die Kühlmittel zum Verbrennungsmotor 2 leitet. Die Motoreinlassleitung 3 ist mit einer Kühlmittelpumpe 4 versehen, die ein Kühlmittel im Kühlsystem zirkuliert. Anfänglich zirkuliert die Pumpe 4 das Kühlmittel zum Verbrennungsmotor 2. Das Kühlmittel kühlt den Verbrennungsmotor 2. Das den Verbrennungsmotor 2 verlassende Kühlmittel wird in einer Motorauslassleitung 5a aufgenommen. Das den Verbrennungsmotor 2 verlassende Kühlmittel weist eine erwärmte Temperatur TH auf. Das Kühlsystem umfasst eine Mehrfachventilvorrichtung. Die Mehrfachventilvorrichtung umfasst ein Mehrfachventil 5, einen Antrieb 6 und eine Steuereinheit 7. Das Mehrfachventil 5 nimmt über die Motorauslassleitung 5a Kühlmittel mit einer erwärmten Temperatur TH auf. Das Kühlsystem umfasst einen ersten Kühler 8, in dem das Kühlmittel auf eine erste Temperatur T1 gekühlt wird, und einen zweiten Kühler 9, in dem das Kühlmittel auf eine zweite Temperatur T2 gekühlt wird. In diesem Fall ist ein Ladeluftkühler 10 zwischen dem ersten Kühler 8 und dem zweiten Kühler 9 angeordnet. Ein Kühlerlüfter 11 und die Staudruckluft stellen während des Betriebs des Fahrzeugs 1 einen kühlenden Luftstrom durch den zweiten Kühler 9, den Ladeluftkühler 10 und den ersten Kühler 8 bereit. Der zweite Kühler 9 ist unter Berücksichtigung der Strömungsrichtung des kühlenden Luftstroms in einer dem ersten Kühler 8 vorgeschalteten Position angeordnet. Infolgedessen wird das Kühlmittel im zweiten Kühler 9 während der meisten Betriebszustände auf eine niedrigere Temperatur als das Kühlmittel im ersten Kühler 8 gekühlt. Deshalb ist die zweite Kühlmitteltemperatur T2 im Allgemeinen niedriger als die erste Kühlmitteltemperatur T1. 1 shows a schematically disclosed vehicle 1 driven by an internal combustion engine 2 . The vehicle 1 may be a heavy vehicle and the engine 2 may be a diesel engine. The vehicle 1 includes a cooling system that includes an engine inlet line 3 that directs coolant to the internal combustion engine 2 . The engine intake pipe 3 is provided with a coolant pump 4 which circulates a coolant in the cooling system. Initially, the pump 4 circulates the coolant to the engine 2. The coolant cools the engine 2. The coolant leaving the engine 2 is received in an engine outlet line 5a. The coolant leaving the internal combustion engine 2 has a heated temperature TH. The cooling system includes a multi-valve device. The multi-valve device comprises a multi-valve 5, an actuator 6 and a control unit 7. The multi-valve 5 takes in coolant having a heated temperature TH via the engine exhaust pipe 5a. The cooling system comprises a first radiator 8, in which the coolant is cooled to a first temperature T1, and a second radiator 9, in which the coolant is cooled to a second temperature T2. In this case, an intercooler 10 is arranged between the first cooler 8 and the second cooler 9 . A radiator fan 11 and the ram air provide a cooling airflow through the second radiator 9, the charge air cooler 10 and the first radiator 8 during operation of the vehicle 1. The second radiator 9 is disposed at a position upstream of the first radiator 8 in consideration of the flow direction of the cooling airflow. As a result, the coolant in the second radiator 9 is cooled to a lower temperature than the coolant in the first radiator 8 during most operating conditions. Therefore, the second coolant temperature T2 is generally lower than the first coolant temperature T1.

Wie oben gezeigt, ist das Mehrfachventil 5 mit der Motorauslassleitung 5a verbunden. Ferner ist das Mehrfachventil 5 mit einer primären Bypassleitung 5b, die Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH ohne Kühlung zurück zum Verbrennungsmotor 2 leitet, einer ersten Kühlereinlassleitung 5c, die das Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH zum ersten Kühler 8 leitet, einer ersten Kühlerauslassleitung 5d, die Kühlmittel mit der ersten Temperatur T1 vom ersten Kühler 8 zurück zum Mehrfachventil 5 leitet, einer ersten Motorleitung 5e, die das Kühlmittel mit der ersten Temperatur T1 zum Verbrennungsmotor 2 leitet, einer sekundären Bypassleitung 5f, die Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH über eine Kondensatoreinlassleitung 18a zu einem Kondensator 18 in einem WHR-System leitet, einer zweiten Kondensatorleitung 5g, die Kühlmittel mit der zweiten Temperatur T2 über die Kondensatoreinlassleitung 18a zum Kondensator 18 leitet, und einer ersten Kondensatorleitung 5h verbunden, die Kühlmittel mit der ersten Temperatur T1 über die Kondensatoreinlassleitung 18a zum Kondensator 18 leitet. Eine Kondensatorauslassleitung 18b leitet das Kühlmittel vom Kondensator 18 zur Motoreinlassleitung 3. Alternativ leitet die Kondensatorauslassleitung 18b das Kühlmittel vom Kondensator 18 zur Motorauslassleitung 5a.As shown above, the multi-valve 5 is connected to the engine exhaust pipe 5a. Further, the multi-valve 5 is provided with a primary bypass line 5b, which leads coolant with the heated temperature TH back to the internal combustion engine 2 without cooling, a first radiator inlet line 5c, which leads the coolant with the heated temperature TH to the first radiator 8, a first radiator outlet line 5d, which directs the coolant at the first temperature T1 from the first radiator 8 back to the multi-valve 5, a first motor line 5e which directs the coolant at the first temperature T1 to the internal combustion engine 2, a secondary bypass line 5f which directs the coolant at the heated temperature TH via a condenser inlet line 18a to a condenser 18 in a WHR system, a second condenser line 5g conducting refrigerant at the second temperature T2 to the condenser 18 via the condenser inlet line 18a, and a first condenser line 5h conducting refrigerant at the first temperature T1 via the condenser inlet line 18a to the condensate gate 18 directs. A condenser outlet line 18b directs the coolant from the condenser 18 to the engine inlet line 3. Alternatively, the condenser outlet line 18b directs the coolant from the condenser 18 to the engine outlet line 5a.

Ein erster Temperatursensor 22 erfasst die Temperatur T1 des Kühlmittels, das den ersten Kühler 8 verlässt, ein zweiter Temperatursensor 23 erfasst die Temperatur T2 des Kühlmittels, das den zweiten Kühler 9 verlässt, und ein dritter Temperatursensor 24 erfasst die erwärmte Kühlmitteltemperatur TH in der Motorauslassleitung 5a. Die Steuereinheit 7 empfängt Informationen von den Temperatursensoren 22-24 über die tatsächlichen Temperaturen TH, T1, T2. Die Steuereinheit 7 empfängt auch Informationen 4a über die Kühlmitteldurchflussrate im Kühlkreislauf. Die Kühlmitteldurchflussrate wird durch die Geschwindigkeit der Pumpe 4 definiert. Falls die Pumpe 4 durch den Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, ist die Kühlmitteldurchflussrate im Kühlsystem mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 verbunden.A first temperature sensor 22 detects the temperature T1 of the coolant leaving the first radiator 8, a second temperature sensor 23 detects the temperature T2 of the coolant leaving the second radiator 9, and a third temperature sensor 24 detects the heated coolant temperature TH in the engine exhaust pipe 5a . The control unit 7 receives information from the temperature sensors 22-24 about the actual temperatures TH, T1, T2. The control unit 7 also receives information 4a on the coolant flow rate in the refrigeration circuit. The coolant flow rate is defined by the pump 4 speed. If the pump 4 is driven by the engine 2 , the coolant flow rate in the cooling system is related to the engine 2 speed.

Das Fahrzeug ist mit einem WHR-System (Abwärmerückgewinnungssystem) ausgestattet. Das WHR-System umfasst eine Pumpe 12, die ein Arbeitsmedium in einem geschlossenen Kreislauf 13 unter Druck setzt und zirkuliert. In diesem Fall ist das Arbeitsmedium Ethanol. Es ist jedoch möglich, andere Arten von Arbeitsmedien wie zum Beispiel R245fa einzusetzen. Die Pumpe 12 setzt das Arbeitsmedium unter Druck und zirkuliert es zu einem Verdampfer 14. Das Arbeitsmedium wird im Verdampfer 14 zum Beispiel durch Abgase vom Verbrennungsmotor erwärmt. Das Arbeitsmedium wird im Verdampfer 14 auf eine Temperatur erwärmt, bei der es verdampft. Das Arbeitsmedium wird vom Verdampfer 14 zu einem Expander 15 zirkuliert. Das unter Druck gesetzte und erwärmte Arbeitsmedium expandiert im Expander 15. Der Expander 15 erzeugt eine Drehbewegung, die über ein geeignetes mechanisches Getriebe 16 an eine Welle 17 des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 1 übertragen werden kann. Alternativ kann der Expander 15 mit einem Generator verbunden sein, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die elektrische Energie kann in einem Akkumulator gespeichert werden. Die gespeicherte elektrische Energie kann in einem späteren Zustand an einen elektrischen Motor zum Antrieb des Fahrzeugs oder einer Komponente am Fahrzeug geliefert werden.The vehicle is equipped with a WHR system (waste heat recovery system). The WHR system includes a pump 12 that pressurizes and circulates a working fluid in a closed circuit 13 . In this case, the working medium is ethanol. However, it is possible to use other types of working media such as R245fa. The pump 12 pressurizes and circulates the working fluid to an evaporator 14. The working fluid is heated in the evaporator 14 by, for example, exhaust gases from the internal combustion engine. The working medium is heated in the evaporator 14 to a temperature at which it evaporates. The working fluid is circulated from the evaporator 14 to an expander 15 . The pressurized and heated working fluid expands in the expander 15. The expander 15 generates a rotational movement that can be transmitted to a shaft 17 of the drive train of the vehicle 1 via a suitable mechanical transmission 16 . Alternatively, the expander 15 can be connected to a generator that converts mechanical energy into electrical energy. The electrical energy can be stored in an accumulator. The stored electrical energy can be delivered at a later stage to an electric motor for propelling the vehicle or a component on the vehicle.

Nachdem das Arbeitsmedium den Expander 15 durchlaufen hat, wird es zum Kondensator 18 geleitet. Das Arbeitsmedium wird im Kondensator 18 durch Kühlmittel vom Kühlsystem auf eine Temperatur abgekühlt, bei der es kondensiert. Das Arbeitsmedium wird vom Kondensator 18 zu einer Aufnahme 19 geleitet. Der Druck in der Aufnahme 19 kann mithilfe eines Druckreglers 19a variiert werden. Die Pumpe 12 saugt Arbeitsmedium vom Boden der Aufnahme 19 und stellt sicher, dass der Pumpe 12 nur Arbeitsmedium in einem flüssigen Zustand geliefert wird. Eine zweite Steuereinheit 20 steuert den Betrieb des WHR-Systems. Die zweite Steuereinheit 20 steuert den Betrieb der Pumpe 12 und des Expanders 15. Das WHR-System ermöglicht, Wärmeenergie von den Abgasen in mechanische Energie oder elektrische Energie umzuwandeln. Ein Temperatursensor 21 oder ein Drucksensor erfasst die Kondensationstemperatur oder den Kondensationsdruck im Kondensator 18.After the working fluid has passed through the expander 15, it is directed to the condenser 18. The working medium is cooled in the condenser 18 by coolant from the cooling system to a temperature at which it condenses. The working medium is routed from the condenser 18 to a receptacle 19 . The pressure in the receptacle 19 can be varied using a pressure regulator 19a. The pump 12 draws working fluid from the bottom of the receptacle 19 and ensures that the pump 12 is only supplied with working fluid in a liquid state. A second control unit 20 controls the operation of the WHR system. The second control unit 20 controls the operation of the pump 12 and the expander 15. The WHR system enables thermal energy from the exhaust gases to be converted into mechanical energy or electrical energy. A temperature sensor 21 or a pressure sensor detects the condensation temperature or the condensation pressure in the condenser 18.

Die Temperatur der Abgase und deshalb die Heizwirkung des Arbeitsmediums im Verdampfer 14 variieren bei verschiedenen Betriebszuständen. Um einen im Wesentlichen kontinuierlichen hohen thermischen Wirkungsgrad im WHR-System beizubehalten, ist das Arbeitsmedium im Kondensator 18 mit einer anpassbaren Kühlwirkung zu kühlen. Es wird bevorzugt, in den verschiedenen Betriebszuständen einen möglichst niedrigen Kondensationsdruck herzustellen. Geeigneterweise wird jedoch aus praktischen Gründen ein negativer Druck im WHR-System vermieden. Angesichts dieser Tatsachen wird geeigneterweise eine Kühlung des Arbeitsmediums im Kondensator 18 auf einen Kondensationsdruck gerade unter 1 bar bereitgestellt. Folglich ist es notwendig, die Kühlwirkung des Arbeitsmediums im Kondensator 18 unter Berücksichtigung der gelieferten Wärmeenergie von den Abgasen so anzupassen, dass der Kondensationsdruck gerade über 1 bar ist, um einen hohen thermischen Wirkungsgrad beizubehalten. Das Arbeitsmedium Ethanol weist bei 1 bar eine Kondensationstemperatur von 78 °C auf. In diesem Fall wird geeigneterweise eine Kondensationstemperatur von gerade über 78 °C im Kondensator 18 erzielt.The temperature of the exhaust gases and therefore the heating effect of the working medium in the evaporator 14 vary under different operating conditions. In order to maintain a substantially continuous high thermal efficiency in the WHR system, the working medium in the condenser 18 has to be cooled with an adjustable cooling effect. It is preferred to produce as low a condensation pressure as possible in the various operating states. Suitably, however, negative pressure in the WHR system is avoided for practical reasons. In view of these facts, cooling of the working medium in the condenser 18 to a condensation pressure of just under 1 bar is suitably provided. Consequently, it is necessary to adjust the cooling effect of the working medium in the condenser 18, taking into account the heat energy supplied from the exhaust gases, so that the condensation pressure is just over 1 bar in order to maintain a high thermal efficiency. The working medium ethanol has a condensation temperature of 78 °C at 1 bar. In this case a condensation temperature of just over 78°C is suitably achieved in the condenser 18.

2 zeigt das Mehrfachventil 5 detaillierter. Das Mehrfachventil umfasst ein zylinderförmiges Gehäuse 25 und einen Ventilkörper 26, der um eine Drehachse 27 drehbar im Gehäuse 25 angeordnet ist. Das Gehäuse 25 und der Ventilkörper 26 weisen eine längliche Erweiterung in Richtung der Drehachse 27 auf. Der Ventilkörper 26 umfasst drei hohlkugelförmige Ventilteile 26a, 26b, 26c, die in verschiedenen Transversalebenen A, B, C des Gehäuses 25 angeordnet sind. Ein erster Hohlteil 26a und ein zweiter Hohlteil 26b sind als eine Einheit konstruiert. Die Einheit umfasst einen inneren Durchfluss 26d, der eine Flussverbindung zwischen dem ersten Ventilteil 26a und dem zweiten Ventilteil 26b erlaubt. Ein Ventilelement 28 ist im Durchfluss 26d angeordnet. Das Ventilelement 28 umfasst ein Blockierelement 28a, das zwischen einer geschlossenen Position, in der es den Durchfluss 26d blockiert, und einer offenen Position beweglich angeordnet ist, in der es einen Kühlmittelfluss durch den Durchfluss 26d ermöglicht. Ein Schaltmechanismus ist konfiguriert, das Blockierelement 28a einer Wirkung eines Federelements 28c entgegengesetzt in die offene Position zu bewegen, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur aufweist. In diesem Fall ist der Schaltmechanismus durch eine Umhüllung 28b beispielhaft dargestellt, die ein Material einschließt, das konfiguriert ist, bei der Stelltemperatur seine Phase und sein Volumen zu ändern. Das Material kann ein Wachsmaterial sein, das bei der Stelltemperatur einen Phasenwechsel zwischen einer festen Phase und einer flüssigen Phase durchführt. Ein dritter Ventilteil 26c ist über eine erste Welle 26e mit dem ersten Ventilteil 26a verbunden. Der zweite Ventilteil 26b ist über eine zweite Welle 26f mit dem Antrieb 6 verbunden. Die Ventilteile 26a-26c und die Wellen 26e, 26f definieren den Ventilkörper 26, der durch den Antrieb 6 als eine Einheit drehbar angeordnet ist. 2 shows the multiple valve 5 in more detail. The multiple valve comprises a cylindrical housing 25 and a valve body 26 which is arranged in the housing 25 so as to be rotatable about an axis of rotation 27 . The housing 25 and the valve body 26 have an elongate expansion in the direction of the axis of rotation 27 . The valve body 26 comprises three hollow spherical valve parts 26a, 26b, 26c, which are arranged in different transverse planes A, B, C of the housing 25. A first hollow part 26a and a second hollow part 26b are constructed as a unit. The unit includes an internal passage 26d that allows flow communication between the first valve part 26a and the second valve part 26b. A valve element 28 is arranged in the passage 26d. Valve member 28 includes a blocking member 28a movable between a closed position blocking passage 26d and an open position allowing coolant flow through passage 26d. A switching mechanism is configured to move the blocking member 28a to the open position in opposition to an action of a spring member 28c when the coolant is at a temperature greater than the set temperature. In this case, the switching mechanism is exemplified by an envelope 28b enclosing a material configured to change phase and volume at the set temperature. The material may be a wax material that undergoes a phase change between a solid phase and a liquid phase at the set temperature. A third valve part 26c is connected to the first valve part 26a via a first shaft 26e. The second valve part 26b is connected to the drive 6 via a second shaft 26f. The valve parts 26a-26c and the shafts 26e, 26f define the valve body 26 which is rotatably mounted by the drive 6 as a unit.

Der Ventilkörper 26 ist über Lager 29 um die Drehachse 27 drehbar angeordnet. Die Lager 29 sind zwischen dem Gehäuse 25 und den Wellen 26e, 26f angeordnet. Eine Vielzahl von Dichtungen in Form von O-Ringen 30 sind zwischen den Wellen 26e, 26f und dem Gehäuse 25 angeordnet. Der Antrieb 6, der ein Elektromotor sein kann, ist konfiguriert, um den Ventilkörper 26 an verschiedene Winkelpositionen im Gehäuse 25 zu drehen. Das Gehäuse 25 umfasst eine Vielzahl von Anschlüssen 5a'-5h', die in verschiedenen Transversalebenen A, B, C des Gehäuses 25 angeordnet sind. Das Gehäuse 25 umfasst einen ersten Anschluss 5a', der mit der Motorauslassleitung 5a zu verbinden ist, einen zweiten Anschluss 5b', der mit der primären Bypassleitung 5b zu verbinden ist, und einen dritten Anschluss 5c', der mit der ersten Kühlereinlassleitung 5c zu verbinden ist, in der ersten Transversalebene A. Das Gehäuse 25 umfasst einen sechsten Anschluss 5f', der mit der sekundären Bypassleitung 5f zu verbinden ist, und einen siebten Anschluss 5g', der mit der zweiten Kühlereinlassleitung 5g zu verbinden ist, in der zweiten Transversalebene B. Das Gehäuse 25 umfasst einen vierten Anschluss 5d', der mit der ersten Kühlerauslassleitung 5d zu verbinden ist, einen fünften Anschluss 5e', der mit der ersten Motorleitung 5e zu verbinden ist, und einen achten Anschluss 5h', der mit der ersten Kondensatorleitung 5h zu verbinden ist, in der dritten Transversalebene C. Der erste Anschluss 5a', der zweite Anschluss 5b' und der dritte Anschluss 5c' des Gehäuses 25 stehen mit dem ersten Ventilteil 26a des Ventilkörpers 26 in Verbindung. Der sechste Anschluss 5f' und der siebte Anschluss 5g' stehen mit dem zweiten Ventilteil 26b des Ventilkörpers 26 in Verbindung. Der vierte Anschluss 5d', der fünfte Anschluss 5e' und der achte Anschluss 5h' stehen mit dem dritten Ventilteil 26c des Ventilkörpers 26 in Verbindung.The valve body 26 is arranged to be rotatable about the axis of rotation 27 via bearings 29 . The bearings 29 are interposed between the housing 25 and the shafts 26e, 26f. A plurality of seals in the form of O-rings 30 are interposed between the shafts 26e, 26f and the housing 25. As shown in FIG. The drive 6, which can be an electric motor, is configured to rotate the valve body 26 to different angular positions in the housing 25. The housing 25 comprises a plurality of terminals 5a'-5h', which are arranged in different transverse planes A, B, C of the housing 25. The housing 25 includes a first port 5a' to be connected to the engine exhaust pipe 5a, a second port 5b' to be connected to the primary bypass pipe 5b, and a third port 5c' to be connected to the first radiator inlet pipe 5c is, in the first transverse plane A. The housing 25 comprises a sixth port 5f' connected to the secondary bypass line 5f is to be connected, and a seventh port 5g' to be connected to the second radiator inlet duct 5g, in the second transverse plane B. The housing 25 comprises a fourth port 5d' to be connected to the first radiator outlet duct 5d, a fifth Terminal 5e' to be connected to the first motor line 5e and an eighth terminal 5h' to be connected to the first capacitor line 5h in the third transverse plane C. The first terminal 5a', the second terminal 5b' and the third port 5c 'of the housing 25 are connected to the first valve part 26a of the valve body 26 in connection. The sixth port 5f' and the seventh port 5g' are connected to the second valve part 26b of the valve body 26. The fourth port 5d', the fifth port 5e' and the eighth port 5h' are connected to the third valve part 26c of the valve body 26.

Der erste Ventilteil 26a umfasst mindestens eine periphere Öffnung 31. Die Öffnung 31 kann sich um einen relativ großen Teil des Umfangs des ersten Ventilteils 26a des Ventilkörpers erstrecken. Die Öffnung 31 ist konfiguriert, sich in verschiedenen Winkelpositionen mehr oder weniger mit dem ersten Anschluss 5a', dem zweiten Anschluss 5b' und dem dritten Anschluss 5c' zu decken. Der zweite Ventilteil 26b umfasst mindestens zwei periphere Öffnungen 32, 33, die sich um einen Teil des Umfangs des zweiten Ventilteils 26b erstrecken. Die Öffnungen 32, 33 sind konfiguriert, sich in verschiedenen Winkelpositionen mehr oder weniger mit dem sechsten Anschluss 5f' und dem siebten Anschluss 5g' zu decken. Der dritte Ventilteil 26c umfasst mindestens eine periphere Öffnung 34, die sich um einen Teil des Umfangs des dritten Ventilteils 26c erstreckt. Die Öffnung 34 ist konfiguriert, sich in verschiedenen Winkelpositionen mehr oder weniger mit dem vierten Anschluss 5d', dem fünften Anschluss 5e' und dem achten Anschluss 5h' zu decken. Eine Dichtung 36 ist zwischen jedem Ventilteil 26a, 26b, 26c des Ventilkörpers 26 und dem Gehäuse 25 angeordnet. Die relative Position zwischen den Öffnungen 31-34 des Ventilkörpers 26 und den Anschlüssen 5a'-5h' des Gehäuses 25 definiert einen anpassbaren Durchflussbereich für das Kühlmittel. Falls sich eine Öffnung 31-34 vollständig mit einem der Anschlüsse 5a'-5h' deckt, sind der Durchflussbereich und die Kühlmitteldurchflussrate maximal. Falls sich die Öffnungen 31-34 vollständig mit den Anschlüssen 5a'-5h' decken, liegen der Durchflussbereich und die Kühlmitteldurchflussrate unter dem Maximum. Die Anschlüsse 5f'-5h', die Kühlmittel zum Kondensator 18 leiten, weisen kleinere Querschnittsflächen als die restlichen Anschlüsse 5a'-5e' auf. Infolgedessen leitet das Mehrfachventil 26 eine geringere Kühlmitteldurchflussrate zum Kondensator 18 als zum Verbrennungsmotor 2.The first valve part 26a includes at least one peripheral opening 31. The opening 31 may extend around a relatively large part of the circumference of the first valve part 26a of the valve body. The opening 31 is configured to more or less coincide with the first port 5a', the second port 5b' and the third port 5c' in different angular positions. The second valve portion 26b includes at least two peripheral openings 32, 33 extending around part of the circumference of the second valve portion 26b. The openings 32, 33 are configured to more or less coincide with the sixth port 5f' and the seventh port 5g' in different angular positions. The third valve portion 26c includes at least one peripheral opening 34 extending around a portion of the circumference of the third valve portion 26c. The opening 34 is configured to more or less register with the fourth port 5d', the fifth port 5e', and the eighth port 5h' in different angular positions. A seal 36 is interposed between each valve part 26a, 26b, 26c of the valve body 26 and the housing 25. As shown in FIG. The relative position between the openings 31-34 of the valve body 26 and the ports 5a'-5h' of the housing 25 defines an adjustable flow area for the coolant. If an opening 31-34 completely registers with one of the ports 5a'-5h', the flow area and the coolant flow rate are maximum. If the openings 31-34 completely align with the ports 5a'-5h', the flow area and coolant flow rate will be below maximum. The ports 5f'-5h' that conduct refrigerant to the condenser 18 have smaller cross-sectional areas than the remaining ports 5a'-5e'. As a result, the multi-valve 26 directs a lower coolant flow rate to the condenser 18 than to the engine 2.

3 zeigt ein Beispiel der Kühlmitteldurchflussrate bei verschiedenen Temperaturen, die zum Verbrennungsmotor 2 und zum Kondensator 18 geleitet wird. Eine erste Kurve I, die mit einer fetten durchgezogenen Linie gezeigt wird, zeigt die Kühlmitteldurchflussrate mit der erwärmten Temperatur TH, die über den zweiten Anschluss 5b' und die primäre Bypassleitung 5b zum Verbrennungsmotor geleitet wird. Eine zweite Kurve II, die mit einer dünnen durchgezogenen Linie gezeigt wird, zeigt die Kühlmitteldurchflussrate mit der ersten Temperatur T1, die über den fünften Anschluss 5e' und die erste Motorleitung 5e zum Verbrennungsmotor 2 geleitet wird. Folglich definieren die Kurven I und II die Kühlmitteldurchflussrate zum Verbrennungsmotor 2. Die Summe der Kühlmitteldurchflussraten in den Kurven I und II wird als 100 % definiert, wenn sich der Ventilkörper 26 im Gehäuse 25 innerhalb eines Winkelbereichs von 20°-360° befindet. Eine dritte Kurve III, die mit einer gestrichelten und gepunkteten Linie gezeigt wird, zeigt die Kühlmitteldurchflussrate mit der erwärmten Temperatur TH über den sechsten Anschluss 5f' und die sekundäre Bypassleitung 5f zum Kondensator 18. Eine vierte Kurve IV, die mit einer gestrichelten Linie gezeigt wird, zeigt die Kühlmitteldurchflussrate mit der zweiten Kühlmitteltemperatur T2, die über den siebten Anschluss 5g' und die zweite Kondensatorleitung 5g zum Kondensator 18 geleitet wird. Eine fünfte Kurve V, die mit einer gepunkteten Linie gezeigt wird, zeigt die Kühlmitteldurchflussrate mit der ersten Kühlmitteltemperatur T1, die über den achten Anschluss 5h' und die erste Kondensatorleitung 5h zum Kondensator 18 geleitet wird. Deshalb zeigen die Kurven III, IV, V die Kühlmittelflussrate bei drei verschiedenen Temperaturen TH, T1 und T2, die in verschiedenen Winkelpositionen des Ventilkörpers 26 im Gehäuse 25 zum Kondensator 18 zu leiten sind. Die Summe der in den Kurven III, IV, V definierten Kühlmittelflussraten ist 50 % der Kühlmittelflussraten zum Verbrennungsmotor 2, wenn sich der Ventilkörper 26 in Bezug auf das Gehäuse 25 innerhalb eines Winkelbereichs von 30°-350° befindet. Folglich ist das Mehrfachventil 5 so konstruiert, dass es innerhalb eines Hauptteils des Winkelbereichs eine geringere Kühlmitteldurchflussrate zum Kondensator 18 als zum Verbrennungsmotor 2 leitet. 3 14 shows an example of the coolant flow rate at different temperatures directed to the engine 2 and the condenser 18. FIG. A first curve I shown with a bold solid line shows the coolant flow rate with the heated temperature TH, which is led to the internal combustion engine via the second port 5b' and the primary bypass line 5b. A second curve II shown with a thin solid line shows the coolant flow rate at the first temperature T1, which is supplied to the engine 2 via the fifth port 5e' and the first motor line 5e. Consequently, curves I and II define the coolant flow rate to the internal combustion engine 2. The sum of the coolant flow rates in curves I and II is defined as 100% when the valve body 26 is in the housing 25 within an angular range of 20°-360°. A third curve III shown with a dashed and dotted line shows the refrigerant flow rate with the heated temperature TH via the sixth port 5f' and the secondary bypass line 5f to the condenser 18. A fourth curve IV shown with a dashed line 12 shows the coolant flow rate at the second coolant temperature T2, which is conducted to the condenser 18 via the seventh port 5g′ and the second condenser line 5g. A fifth curve V, shown with a dotted line, shows the coolant flow rate at the first coolant temperature T1, which is led to the condenser 18 via the eighth port 5h' and the first condenser pipe 5h. Therefore, the curves III, IV, V show the refrigerant flow rate at three different temperatures TH, T1 and T2 to be directed to the condenser 18 in different angular positions of the valve body 26 in the housing 25. The sum of the coolant flow rates defined in curves III, IV, V is 50% of the coolant flow rates to the internal combustion engine 2 when the valve body 26 is within an angular range of 30°-350° with respect to the housing 25. Consequently, the multi-valve 5 is designed to direct a lower coolant flow rate to the condenser 18 than to the engine 2 within a major portion of the angular range.

Während des Betriebs empfängt die Steuereinheit 7 im Wesentlichen fortlaufend Informationen von den Temperatursensoren 22, 23, 24 über die tatsächlichen Kühlmitteltemperaturen TH, T1, T2 und Informationen 4a über die tatsächliche Kühlmitteldurchflussrate im Kühlsystem. Bei Betriebszuständen, in denen der Verbrennungsmotor 2 eine niedrigere Temperatur als eine niedrigste Temperatur innerhalb eines optimalen Betriebstemperaturbereichs aufweist, muss der Verbrennungsmotor 2 überhaupt nicht gekühlt werden. Die Steuereinheit 7 initiiert eine Aktivierung des Antriebs 6, sodass er den Ventilkörper 26 an eine Winkelposition bewegt, in der 100 % des ungekühlten Kühlmittels mit der erwärmten Temperatur TH zum Verbrennungsmotor 2 geleitet werden. Deshalb wird kein Kühlmittel zum ersten Kühler geleitet. Ferner resultiert die niedrige Temperatur des Kühlmittels darin, dass sich das Wachsmaterial in der Umhüllung 28b in einem Festkörperzustand befindet und sich das Blockierelement 28a in einer geschlossenen Position befindet. Deshalb wird der gesamte Kühlmittelfluss ohne Kühlung zum Verbrennungsmotor geleitet. Als Folge davon wird der Verbrennungsmotor rasch auf seine Betriebstemperatur erwärmt, in der er mit optimalem Wirkungsgrad arbeitet.During operation, the control unit 7 essentially continuously receives information from the temperature sensors 22, 23, 24 about the actual coolant temperatures TH, T1, T2 and information 4a about the actual coolant flow rate in the cooling system. In operating states in which the internal combustion engine 2 has a lower temperature than a lowest temperature within an optimal operating temperature range, the internal combustion engine 2 does not have to be cooled at all. The control unit 7 initiates an activation of the drive 6, so that he moves the valve body 26 to an angular position in which 100% of the uncooled coolant at the heated temperature TH is directed to the engine 2 . Therefore, no coolant is routed to the first radiator. Furthermore, the low temperature of the coolant results in the wax material in the envelope 28b being in a solid state and the blocking element 28a being in a closed position. Therefore, the entire coolant flow is directed to the combustion engine without cooling. As a result, the internal combustion engine is quickly warmed up to its operating temperature, at which it works with optimum efficiency.

Bei Betriebszuständen, wenn der Verbrennungsmotor 2 eine Temperatur innerhalb des optimalen Betriebstemperaturbereichs aufweist, ist üblicherweise etwas Kühlung des Verbrennungsmotors erforderlich, um die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 beizubehalten. Die Temperatur des Kühlungsmittels erreicht die Stelltemperatur des Wachsmaterials in der Umhüllung 28b, die schmilzt. Als Folge davon wird das Blockierelement 28a von der geschlossenen Position in eine offene Position bewegt. In diesem Fall kann die Steuereinheit 7 eine Bewegung des Ventilkörpers 26 in eine Winkelposition innerhalb des Winkelbereichs 120°-280° initiieren, in der eine Mischung von Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH und der ersten Temperatur T1 zum Verbrennungsmotor 2 geleitet wird. Im oben erwähnten Winkelpositionsbereich ist es möglich, Kühlmittel mit der ersten Kühlmitteltemperatur T1 nach Kurve V zum Kondensator 18, Kühlmittel mit der zweiten Kühlmitteltemperatur T2 nach Kurve IV zum Kondensator 18 oder eine beliebige Mischung von Kühlmitteln mit den Temperaturen T1, T2 zum Kondensator 18 zu leiten. Die Steuereinheit 10 empfängt Informationen über den Betriebszustand des WHR-Systems von der zweiten Steuereinheit 20. Die Steuereinheit 7 schätzt eine erforderliche Temperatur des Kühlmittels ab, die mit der tatsächlichen Kühlmitteldurchflussrate im Kühlsystem zum Kondensator 18 zu leiten ist, um das Arbeitsmedium auf die gewünschte Kondensationstemperatur im Kondensator 18 zu kühlen. Die Steuereinheit 7 ermittelt eine Winkelposition des Ventilkörpers 26 innerhalb des Winkelbereichs 120°-280°, in dem das Kühlmittel den Verbrennungsmotor 2 und das Arbeitsmedium im Kondensator 18 auf optimale Weise kühlt. Die Steuereinheit 7 aktiviert den Antrieb 6, der den Ventilkörper 26 in die ermittelte Winkelposition dreht.During operating conditions when the engine 2 is at a temperature within the optimum operating temperature range, some engine cooling is typically required to maintain the engine 2 temperature. The temperature of the coolant reaches the set temperature of the wax material in the envelope 28b, which melts. As a result, the blocking element 28a is moved from the closed position to an open position. In this case, the control unit 7 can initiate a movement of the valve body 26 to an angular position within the angular range 120°-280° in which a mixture of coolant with the heated temperature TH and the first temperature T1 is supplied to the internal combustion engine 2 . In the angular position range mentioned above, it is possible to direct coolant having the first coolant temperature T1 to the condenser 18 according to curve V, coolant having the second coolant temperature T2 to the condenser 18 according to curve IV, or any mixture of coolants having the temperatures T1, T2 to the condenser 18 . The control unit 10 receives information about the operating status of the WHR system from the second control unit 20. The control unit 7 estimates a required temperature of the coolant to be fed to the condenser 18 at the actual coolant flow rate in the cooling system in order to bring the working medium to the desired condensation temperature in the condenser 18 to cool. The control unit 7 determines an angular position of the valve body 26 within the angular range of 120°-280°, in which the coolant optimally cools the internal combustion engine 2 and the working medium in the condenser 18 . The control unit 7 activates the drive 6, which turns the valve body 26 into the determined angular position.

Bei Betriebszuständen, in denen der Verbrennungsmotor 2 eine höhere Temperatur als eine höchste Temperatur in einem optimalen Betriebstemperaturbereich aufweist, muss der Verbrennungsmotor 2 auf optimale Weise gekühlt werden. Das Blockierelement 28a befindet sich in der offenen Position. Die Steuereinheit 7 initiiert eine Aktivierung des Antriebs in eine Winkelposition, in der 100 % des Kühlmittels mit der ersten Temperatur T1 zum Verbrennungsmotor 2 geleitet werden. Im oben erwähnten Winkelbereich ist es möglich, ungekühltes Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH nach Kurve III zum Kondensator 18, Kühlmittel mit der zweiten Temperatur T2 nach Kurve IV zum Kondensator 18 oder eine beliebige Mischung von Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur TH und der zweiten Temperatur T2 zum Kondensator 18 zu leiten. Die Steuereinheit 7 empfängt Informationen über den Betriebszustand des WHR-Systems von der zweiten Steuereinheit 20. Die Steuereinheit 7 schätzt eine erforderliche Temperatur des Kühlmittels ab, die mit der tatsächlichen Kühlmitteldurchflussrate im Kühlsystem zum Kondensator 18 zu leiten ist, um das Arbeitsmedium auf die gewünschte Kondensationstemperatur im Kondensator 18 zu kühlen. Die Steuereinheit 7 ermittelt eine Winkelposition des Ventilkörpers 26 innerhalb des Winkelbereichs 10°-120°, in dem das Kühlmittel das Arbeitsmedium auf die gewünschte Kondensationstemperatur im Kondensator 18 kühlt. Die Steuereinheit 7 aktiviert den Antrieb 6, der den Ventilkörper 26 in die ermittelte Winkelposition dreht.In operating states in which the internal combustion engine 2 has a higher temperature than a highest temperature in an optimal operating temperature range, the internal combustion engine 2 must be optimally cooled. The blocking element 28a is in the open position. The control unit 7 initiates activation of the drive into an angular position in which 100% of the coolant at the first temperature T1 is routed to the internal combustion engine 2 . In the above-mentioned angular range, it is possible to supply uncooled coolant with the heated temperature TH according to curve III to the condenser 18, coolant with the second temperature T2 according to curve IV to the condenser 18 or any mixture of coolant with the heated temperature TH and the second temperature T2 to the capacitor 18 to conduct. The control unit 7 receives information about the operating status of the WHR system from the second control unit 20. The control unit 7 estimates a required temperature of the coolant to be fed to the condenser 18 at the actual coolant flow rate in the cooling system in order to bring the working medium to the desired condensation temperature in the condenser 18 to cool. The control unit 7 determines an angular position of the valve body 26 within the angular range of 10°-120°, in which the coolant cools the working medium to the desired condensation temperature in the condenser 18 . The control unit 7 activates the drive 6, which turns the valve body 26 into the determined angular position.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche frei variiert werden.The invention is not limited to the embodiment described, but can be varied freely within the scope of the claims.

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
Verbrennungsmotorcombustion engine
33
Motoreinlassleitungengine inlet line
44
Kühlmittelpumpecoolant pump
4a4a
Informationeninformation
55
Mehrfachventilmultiple valve
5a5a
Motorauslassleitungengine exhaust line
5b5b
primäre Bypassleitungprimary bypass line
5c5c
Kühlereinlassleitungradiator inlet line
5d5d
Kühlerauslassleitungradiator outlet line
5e5e
Motorleitungmotor line
5f5f
sekundäre Bypassleitungsecondary bypass line
5g5g
zweite Kondensatorleitungsecond capacitor line
5h5h
erste Kondensatorleitungfirst capacitor line
5a'5a'
erster Anschlussfirst connection
5b'5b'
zweiter Anschlusssecond connection
5c'5c'
dritter Anschlussthird connection
5d'5d'
vierter Anschlussfourth connection
5e'5e'
fünfter Anschlussfifth connection
5f5f
sechster Anschlusssixth connection
5g'5g'
siebter Anschlussseventh connection
5h'5 hours
achter Anschlusseighth connection
66
Antriebdrive
77
Steuereinheitcontrol unit
88th
erster Kühlerfirst cooler
99
zweiter Kühlersecond cooler
1010
Ladeluftkühlerintercooler
1111
Kühlerlüfterradiator fan
1212
Pumpepump
1313
geschlossener Kreislaufclosed circle
1414
VerdampferEvaporator
1515
Expanderexpander
1616
Getriebetransmission
1717
WelleWave
1818
Kondensatorcapacitor
18a18a
Kondensatoreinlassleitungcondenser inlet line
18b18b
Kondensatorauslassleitungcondenser outlet line
1919
Aufnahmerecording
19a19a
Druckreglerpressure regulator
2020
zweite Steuereinheitsecond control unit
2121
Temperatursensortemperature sensor
2222
erster Temperatursensorfirst temperature sensor
2323
zweiter Temperatursensorsecond temperature sensor
2424
dritter Temperatursensorthird temperature sensor
2525
GehäuseHousing
2626
Ventilkörpervalve body
26a26a
erstes Ventilteil/Hohlteilfirst valve part/hollow part
26b26b
zweites Ventilteil/Hohlteilsecond valve part/hollow part
26c26c
drittes Ventilteilthird valve part
26d26d
Durchflussflow
26e26e
erste Wellefirst wave
26f26f
zweite Wellesecond wave
2727
Drehachseaxis of rotation
2828
Ventilelementvalve element
28a28a
Blockierelementblocking element
28b28b
Umhüllungwrapping
28c28c
Federelementspring element
2929
Lagerwarehouse
3030
O-Ringeo-rings
31-3431-34
Öffnungenopenings
3636
Dichtung poetry
I-VI-V
Kurven curves
AA
erste Transversalebenefirst transverse plane
BB
zweite Transversalebenesecond transverse plane
CC
dritte Transversalebenethird transverse plane
T1T1
erste Temperaturfirst temperature
T2T2
zweite Temperatursecond temperature
THth
erwärmte Temperaturheated temperature

Claims (11)

Mehrfachventil für ein Kühlsystem, das konfiguriert ist, einen Verbrennungsmotor (2) und mindestens ein weiteres Objekt (18) zu kühlen, wobei das Kühlsystem eine Pumpe (4), die ein Kühlmittel im Kühlsystem zirkuliert, eine Motorauslassleitung (5a), die Kühlmittel mit einer erwärmten Temperatur (TH) aufnimmt, einen ersten Kühler (8), der das Kühlmittel auf eine erste Temperatur (T1) kühlt, und einen zweiten Kühler (9) umfasst, der das Kühlmittel auf eine zweite Temperatur (T2) kühlt, die in den meisten Betriebszuständen niedriger als die erste Temperatur (T1) ist, wobei das Mehrfachventil ein Gehäuse (25), das in einer ersten Transversalebene (A) einen Anschluss (5a'), der Kühlmittel mit der erwärmten Temperatur (TH) aufnimmt, einen Anschluss (5b'), der das aufgenommene Kühlmittel zum Verbrennungsmotor (2) leitet, und einen Anschluss (5c') umfasst, der das aufgenommene Kühlmittel zum ersten Kühler (8) leitet, und in einer zweiten Transversalebene (B) einen Anschluss (5g'), der Kühlmittel zum zweiten Kühler (9) leitet, und einen hohlen Ventilkörper (26) umfasst, der in verschiedene Winkelpositionen drehbar im Gehäuse (25) angeordnet ist, wobei der hohle Ventilkörper (26) einen ersten Ventilteil (26a), der mindestens eine Öffnung (31) umfasst, die konfiguriert ist, sich mit den Anschlüssen (5a', 5b', 5c') in der ersten Transversalebene (A) des Gehäuses (25) zu decken, einen zweiten Ventilteil (26b), der mindestens eine Öffnung (32, 33) umfasst, die konfiguriert ist, sich mit dem Anschluss (5g') in der zweiten Transversalebene (B) des Gehäuses (25) zu decken, und einen Durchfluss (26d) umfasst, der sich zwischen dem ersten Ventilteil (26a) und dem zweiten Ventilteil (26b) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfachventil ein temperaturgeregeltes Ventilelement (28) umfasst, das im Durchfluss (26d) angeordnet ist, das konfiguriert ist, einen Kühlmittelfluss vom ersten Ventilteil (26a) zum zweiten Ventilteil (26b) zu verhindern, wenn das Kühlmittel eine niedrigere Temperatur als eine Stelltemperatur des Ventilelements (28) aufweist, und einen Kühlmittelfluss vom ersten Ventilteil (26a) zum zweiten Ventilteil (26b) zu ermöglichen, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur des Ventilelements (28) aufweist.Multiple valve for a cooling system configured to cool an internal combustion engine (2) and at least one other object (18), the cooling system having a pump (4) circulating a coolant in the cooling system, an engine exhaust line (5a) circulating the coolant with a heated temperature (TH), a first cooler (8) cooling the coolant to a first temperature (T1), and a second cooler (9) cooling the coolant to a second temperature (T2) set in is lower than the first temperature (T1) in most operating conditions, the multi-valve having a housing (25) which, in a first transverse plane (A), has a port (5a') receiving the coolant at the heated temperature (TH), a port (5b') directing the received coolant to the internal combustion engine (2) and comprising a port (5c') directing the received coolant to the first radiator (8) and in a second transversal plane (B) a port (5g' ), the coolant l leading to the second radiator (9), and comprising a hollow valve body (26) rotatably arranged in different angular positions in the housing (25), the hollow valve body (26) having a first valve part (26a) having at least one opening ( 31) configured to coincide with the ports (5a', 5b', 5c') in the first transverse plane (A) of the body (25), a second valve part (26b) having at least one orifice (32 , 33) configured to coincide with the port (5g') in the second transverse plane (B) of the body (25) and comprising a passage (26d) extending between the first valve part (26a) and the second valve part (26b), characterized in that the multi-valve comprises a temperature-controlled valve element (28) arranged in the flow passage (26d) which is configured to allow coolant flow from the first valve part (26a) to the second valve part (26b). prevent when the coolant is a low e temperature as a setting temperature of the valve element (28), and a coolant flow from the first valve part (26a) to allow the second valve part (26b) when the coolant has a higher temperature than the setting temperature of the valve element (28). Mehrfachventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (28) ein Blockierelement (28a), das zwischen einer geschlossenen Position, in der es den Durchfluss (26d) blockiert, und einer offenen Position, in der es einen Kühlmittelfluss durch den Durchfluss (26d) ermöglicht, beweglich ist, und einen Schaltmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, das Blockierelement (28a) der Wirkung eines Federelements (28c) entgegengesetzt in die offene Position zu bewegen, wenn das Kühlmittel eine höhere Temperatur als die Stelltemperatur aufweist.multiple valve after claim 1 , characterized in that the valve element (28) has a blocking element (28a) between a closed position in which it blocks the passage (26d) and an open position in which it allows coolant flow through the passage (26d), is moveable and comprises a switching mechanism configured to move the blocking element (28a) to the open position in opposition to the action of a spring element (28c) when the coolant temperature is higher than the set temperature. Mehrfachventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus eine Umhüllung (28b) umfasst, die ein Material einschließt, das konfiguriert ist, bei der Stelltemperatur sein Volumen zu ändern.multiple valve after claim 2 , characterized in that the switching mechanism comprises an enclosure (28b) enclosing a material configured to change volume at the set temperature. Mehrfachventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (28) durch eine Steuereinheit (7) gesteuert wird.multiple valve after claim 1 or 2 , characterized in that the valve element (28) is controlled by a control unit (7). Mehrfachventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) in der zweiten Transversalebene (B) einen Anschluss (5f') umfasst, der Kühlmittel zum weiteren Objekt (18) leitet.Multiple valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (25) in the second transverse plane (B) comprises a connection (5f') which conducts coolant to the further object (18). Mehrfachventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) in einer dritten Transversalebene (C) weitere Anschlüsse (5d', 5e', 5h') umfasst, wobei der hohle Ventilkörper (26) einen dritten Ventilteil (26c) umfasst, der mindestens eine Öffnung (34) umfasst, die konfiguriert ist, sich mit dem mindestens einen Anschluss (5d', 5e', 5h') in der dritten Transversalebene (C) des Gehäuses (25) zu decken.Multiple valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (25) comprises further connections (5d', 5e', 5h') in a third transverse plane (C), the hollow valve body (26) having a third valve part (26c) comprising at least one opening (34) configured to coincide with the at least one port (5d', 5e', 5h') in the third transverse plane (C) of the housing (25). Mehrfachventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) in der dritten Transversalebene (C) einen Anschluss (5d'), der Kühlmittel vom ersten Kühler (8) aufnimmt, einen Anschluss (5e'), der das aufgenommene Kühlmittel vom ersten Kühler (8) zum Verbrennungsmotor (2) leitet, und einen Anschluss (5h') umfasst, der das aufgenommene Kühlmittel vom ersten Kühler (8) zum weiteren Objekt (18) leitet.multiple valve after claim 6 , characterized in that the housing (25) in the third transverse plane (C) has a connection (5d') which receives coolant from the first cooler (8), a connection (5e') which receives the coolant received from the first cooler (8 ) directs to the internal combustion engine (2), and a connection (5h '), which directs the recorded coolant from the first cooler (8) to the further object (18). Mehrfachventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Ventilteil (26c) starr mit dem ersten Ventilteil (26a) und dem zweiten Ventilteil (26b) verbunden ist, sodass sie als eine Einheit drehbar im Gehäuse (25) angeordnet sind.multiple valve after claim 6 or 7 Characterized in that the third valve part (26c) is rigidly connected to the first valve part (26a) and the second valve part (26b) so that they are rotatably arranged in the housing (25) as a unit. Mehrfachventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilteile (26a-26c) eine kugelförmige Form aufweisen.Multiple valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve parts (26a-26c) have a spherical shape. Mehrfachventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (5f'-5h'), die Kühlmittel zum weiteren Objekt (18) leiten, eine kleinere Querschnittsfläche als die Anschlüsse (5b'-5c') aufweisen, die Kühlmittel zum Verbrennungsmotor (2) leiten.Multiple valve according to any one of the preceding claims, characterized in that the ports (5f'-5h') conducting coolant to the further object (18) have a smaller cross-sectional area than the ports (5b'-5c') conducting coolant to the internal combustion engine (2) conduct. Mehrfachventilvorrichtung, die ein Mehrfachventil nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Antrieb (6), der konfiguriert ist, den Ventilkörper (26) in verschiedene Winkelpositionen im Gehäuse (25) zu drehen, und eine Steuereinheit (7) umfasst, die konfiguriert ist, eine Aktivierung des Antriebs (6) so zu initiieren, dass er den Ventilkörper (26) in eine bestimmte Winkelposition im Gehäuse (25) dreht.Multiple valve device comprising a multiple valve according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a drive (6) configured to rotate the valve body (26) to different angular positions in the housing (25) and a control unit (7). configured to initiate activation of the drive (6) to rotate the valve body (26) to a specific angular position in the housing (25).
DE102017004438.4A 2016-05-16 2017-05-09 Multiple valve for cooling system Active DE102017004438B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650652A SE541222C2 (en) 2016-05-16 2016-05-16 A multi-valve and a multi-valve device for a cooling system
SE1650652-9 2016-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017004438A1 DE102017004438A1 (en) 2017-11-16
DE102017004438B4 true DE102017004438B4 (en) 2022-08-18

Family

ID=60163322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017004438.4A Active DE102017004438B4 (en) 2016-05-16 2017-05-09 Multiple valve for cooling system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017004438B4 (en)
SE (1) SE541222C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019005163A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-28 Voss Automotive Gmbh Mass flow control unit, switching valve element for such and coolant system with at least one such mass flow control unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3824412C1 (en) 1988-07-19 1989-08-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh
DE4409547A1 (en) 1993-07-19 1995-01-26 Bayerische Motoren Werke Ag Cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle with a thermostatic valve that contains an electrically heated expansion element
DE102013008195A1 (en) 2013-05-14 2014-11-20 Volkswagen Aktiengesellschaft rotary vane
DE202015100582U1 (en) 2015-01-26 2015-02-26 Ford Global Technologies, Llc Control means for controlling the coolant flows of a split cooling system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323900A1 (en) * 2003-05-26 2005-01-05 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Multi-way valve for a vehicle cooling / heating system
DE112013001039B4 (en) * 2012-02-20 2021-08-19 Hanon Systems Valve with integrated motor bypass failsafe made of wax
DE102012022238A1 (en) * 2012-11-14 2014-05-15 Illinois Tool Works Inc. Thermostatic valve for an internal combustion engine
US9500299B2 (en) * 2013-07-25 2016-11-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Thermal management valve module with isolated flow chambers
KR101567434B1 (en) * 2014-07-31 2015-11-12 인지컨트롤스 주식회사 Fail safety coolant control valve
DE102014218386A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Mahle International Gmbh Valve for a regulation of volume flows

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3824412C1 (en) 1988-07-19 1989-08-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh
DE4409547A1 (en) 1993-07-19 1995-01-26 Bayerische Motoren Werke Ag Cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle with a thermostatic valve that contains an electrically heated expansion element
DE102013008195A1 (en) 2013-05-14 2014-11-20 Volkswagen Aktiengesellschaft rotary vane
DE202015100582U1 (en) 2015-01-26 2015-02-26 Ford Global Technologies, Llc Control means for controlling the coolant flows of a split cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
SE541222C2 (en) 2019-05-07
DE102017004438A1 (en) 2017-11-16
SE1650652A1 (en) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017004458B4 (en) Multiple valve device for cooling system
DE60319291T2 (en) Arrangement for thermal management, in particular for a vehicle equipped with a fuel cell
EP3198124B1 (en) Internal combustion engine
DE112018003581B4 (en) Cooling arrangement for a hybrid vehicle with an electric drive unit, an internal combustion engine and a waste heat recovery system
EP3444542B1 (en) Circulation system for a vehicle and method for same
EP2608973B1 (en) Heating/cooling device and heating/cooling module for a heating/cooling device
DE102016113910A1 (en) Climate control system for a vehicle
EP3523524B1 (en) Internal combustion engine
DE112009000588B4 (en) Thermal management for improved engine operation
DE4410249B4 (en) Liquid cooling circuit for internal combustion engines
DE102012108886A1 (en) Heat exchanger arrangement and air conditioning system of a motor vehicle
DE102015110571A1 (en) Vehicle air conditioning system and method for controlling the vehicle air conditioning system for temperature control of a vehicle battery
DE112021003804T5 (en) STEAM INJECTION MODULE AND HEAT PUMP SYSTEM WITH THIS MODULE
DE102007061495A1 (en) Explosion internal combustion engine for motor vehicle, has cooler arrangement including low temperature cooling circuit with air heat exchanger that cools compressed combustion air and condenser heat exchanger
DE102019000836B4 (en) Thermostat device for a cooling system
DE102016012528B4 (en) Cooling system set up for a heat recovery system
DE102017004438B4 (en) Multiple valve for cooling system
EP3165838A1 (en) Device for ventilating rooms
EP3201449B1 (en) Supercharged internal combustion engine and vehicle
EP2317094B1 (en) Cooling circuit assembly
DE102017004583A1 (en) Cooling system for an internal combustion engine and another object
DE102017005336B4 (en) Cooling system for an internal combustion engine and another object
WO2001069086A2 (en) Thermal management for a motor vehicle with a coolant circuit and an air conditioning system
DE102018002684B4 (en) Cooling system for an internal combustion engine and a WHR system
DE102016012595A1 (en) Refrigerant circuit and method for operating the refrigerant circuit and internal heat exchanger for use in the refrigerant circuit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01P0003200000

Ipc: F01P0007160000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final