专利名称：用于冷却车辆车厢的方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的车厢与内燃发动机的冷却系统之间的热交换的方法，所述冷却系统具有用于车厢的热交换器单元和用于内燃发动机的冷却回路，所述单元被布置在热交换器回路中。
背景技术：
例如，机动车辆具有空调系统或其它合适的热交换器，以将车厢内部冷却到适宜于车辆乘客的温度，特别是在温暖的气候条件下，例如在夏天，例如由于太阳照射，内部能够热至不舒服的温度。这通过例如使用由内燃发动机操作的空调系统等已知的方式实施，直接导致燃料消耗增加。此外，由于冷却效果需要占用一定的时间量，因此冷却内部对于乘客是不舒服的。另一个缺点在于令人感觉很难受的冷却的气流可能直接朝向乘客身体部分，进一步加强了不舒服的感觉。这是因为当进入运行时空调系统被调节(优选为自动和/或手动调节)成完全冷却功率，使得能够快速地达到通过调节元件指示的车厢温度。此外，被冷却的气流能够对出汗的身体上部产生负面影响，例如使其着凉或患冷型疾病的风险相当大。
发明内容
因此，本发明的根本目的是提供具有在开篇陈述的避免上述缺点的类型的方法。根据本发明，该目的通过具有本说明书所述特征的方法实现，其中在内燃发动机启动之前，通过泵(优选为通过辅助泵)产生从内燃发动机的冷却回路到车厢热交换器的冷却液流，所述辅助泵被控制为温度的函数。因此，在内燃发动机启动之前冷的冷却流体被传送到热交换器单元，被泵或辅助泵泵送，其中在热交换器单元中，冷却流体吸收来自车厢的热量，因此在内燃发动机启动之前使车厢能冷却到可忍受的温度或冷却到预设的期望温度。原则上，发动机室具有比车厢更低的温度，这是由于发动机室没有受到与车厢一样强烈的太阳照射，由于太阳照射车厢被极其强烈地加热。关键点在于在内燃发动机启动之前，冷却液从相对较冷的发动机室被循环到热交换器单元，热交换器单元优选为布置在车辆车厢内，因此乘客进入被冷却的内部而不经历当空调系统启动时产生的不适的边界条件。进一步的优点可从如下事实中看到由冷却液从内部吸收的热量通过冷却液被传送到内燃发动机，因此冷的内燃发动机在启动之前已经被暖机了。这是因为被加热的冷却液将其热量释放到内燃发动机的结构和组件，由此减少了冷启动条件下的摩擦损失，例如由冷的发动机油或冷的发动机结构引起的那些摩擦损失。在进一步的有利实施例中，还可以想象被加热的冷却液将热量直接释放到汽缸套或相似的组件或其它操作流体。这样，有利地实现了双重效果，不仅在内燃发动机启动之前车厢被冷却到可忍受的度数，而且同时， 内燃发动机被预热。因此，与冷启动没有被预热的内燃发动机相比，有可能节省额外的燃料。有利的是如果热交换器单元具有热交换器和鼓风机，在内燃发动机启动之前，如果冷的冷却液通过辅助泵被传送到热交换器单元或热交换器，则鼓风机被切换到“空气循环”模式。 有利的是如果辅助泵和热交换器单元和/或其鼓风机被电动操作以减少燃料消耗。因此在内燃发动机启动之前，热交换器单元不由内燃发动机驱动，而是能够通过在任何情况下都存在的作为能量源的电池来驱动。当然，在组件的运行期间，车辆的电池状态应该被监测以避免在发动机实际启动之前用完电池。为了保证在内燃发动机启动之前产生冷却液流，能够规定通过远程控制来设置辅助泵和鼓风机处于运转中。然而，具有能够独立地设置或预定的操作点的正时电路同样是可行的。通过根据本发明的程序，有利地实现了在内燃发动机启动之前车厢的冷却，并且内燃发动机本身被预热。如果内燃发动机启动，则该方法能够被中断，导致回到常规的冷却策略。然而，还可以设想继续所述方法，直到实现车厢温度和冷却液温度之间的均衡。当然，这不意味着车厢温度被升高，即应该被调节到冷却液的工作温度。优选地，当达到期望的或预设的车厢温度时，该方法结束。有利的是如果辅助泵被控制为温度的函数。出于此目的，可以记录温度值，出于记录温度值的目的能够使用已知的传感器或测量仪器。被记录的值或实际温度能够作为输入值被馈送到控制单元，在控制单元中，它们与各自相应的预定限值相比较。如果实际值超过限值或如果实际值低于限值，其中温度基于所述限值被记录，则在控制单元中能够产生用于泵和/或辅助泵和/或鼓风机的相应的控制信号，因此允许执行根据本发明的方法。因此，例如可以记录车厢温度、环境温度和/或冷却液温度。例如，如果实际冷却液温度在相应的预定限值以上，则由于相对较高的冷却液温度，可能获得的优点将不能实现，因此所述方法将不被执行。另一方面，如果冷却液的实际温度低于相应的限值，则可能值得执行所述方法。然而，这仅是如果实际内部温度在相应的预定限值以上和/或如果实际环境温度在相应的预定限值以上的情况。因此，基于实际温度与相应的预定限值的比较，当可以检测到可能获得的优点实际上能够被实现时，优选为执行所述方法。控制单元能够是分离的控制单元或被一体形成到机动车辆的中央控制单元中。当然，还可能用控制单元来监测电池状态，因此如果电池充电状态太低，则该方法结束或甚至不被执行。
在所附权利要求和附图的下述说明中公开了进一步的有利实施例。在附图中图1示出了作为示意图的机动车辆的内燃发动机的说明性的冷却系统；以及图2示出了根据本发明的方法的说明性的流程图。
具体实施例方式图1示出了具有冷却系统2的内燃发动机1。冷却系统2具有用于内燃发动机1的冷却回路3和热交换器回路4，用于车辆车厢7的热交换器单元6布置在热交换器回路4 中。热交换器单元6具有热交换器8和鼓风机9。 在出口侧，内燃发动机1具有恒温器11。通向水泵13的第一连接管路12从恒温器11分出。从恒温器11分出的第二连接管路14通向主冷却器16。主冷却器16通过回流管路17连接到水泵13。水泵13布置在内燃发动机1的进口侧上。由此，形成了能够以已知的方式操作的常规冷却回路3。此外，被送到热交换器8的加热管路18从恒温器11分出。辅助泵19布置在加热管路18中。加热回流管路21从热交换器8延伸并连接到第一连接管路12。控制单元22经由控制管路23和24连接到辅助泵19和鼓风机9。经由线路(未显示)给控制单元22提供关于被记录的实际温度值的输入值。通过示例，给控制单元22提供作为输入值的车厢内部温度26、冷却液温度27和环境温度28， 并且优选为还有电池状态标志25。被测量的值通过已知的测量仪器或传感器来记录。控制单元22包括关于分别被记录的温度的存储的限值，因此允许在实际被记录的温度与各自相应的存储的限值之间进行比较。例如，如果车厢内部温度26和/或环境温度28超过相应的预定限值并且如果实际冷却液温度27低于相应的预定限值，则辅助泵19能够通过相应地产生的信号被触发，结果冷的冷却液从内燃发动机被泵送到热交换器8。同时，鼓风机9接收选择“空气循环”模式的相应信号。在内燃发动机1启动之前，所提及的程序被执行，因此降低了实际车厢温度，车厢温度优选为被连续监测。同时，由冷却液吸收的热量通过冷却液被传送到内燃发动机1，因此在内燃发动机1启动之前预热内燃发动机1。当然，在内燃发动机1启动之前，水泵13不运行，并且因此所述泵通过适当切换被设置到贯通流动位置，从而允许冷却液的循环。还可能在内燃发动机1启动之前将水泵13置于运行中，并且因此还可以省去辅助泵19，在这种情况下，控制单元22将被连接到水泵13并且还将传递合适的信号给所述水泵13。关键点在于在内燃发动机1启动之前，冷却液的循环应该经由连通到加热管路18 的恒温器11的通道来引导。恒温器11的其它通道是关闭的。因此，内燃发动机中的冷的冷却液能够到达热交换器8，其中热交换器8吸收来自车厢7的热量并将其传送给内燃发动机1。这有利地实现了在内燃发动机1启动之前冷却或预冷却车辆车厢7和预热内燃发动机1本身的双重效果。图2示出了根据本发明的方法的说明性流程图。所述方法从开始框31开始，例如，在内燃发动机1启动之前，开始框31由远程控制触发或由定时电路触发。在框32中，例如，执行关于电池充电状态25、车厢内部温度26、冷却液温度27和环境温度28的查询。电池充电状态25和实际温度值26、27、28从框32被馈送到框33，与框32相似，框 33是控制单元22的一部分。在框33中，执行实际温度值与相应地分配的限值之间的比较。此外，电池充电状态与相应的限值进行比较。
例如，如果框33中产生的结果示出实际冷却液温度27在预定的限值以上，由于在内燃发动机启动之前车厢温度不能被明显地降低，则方法结束。之后方法在框34中结束。如果框33中产生的结 果示出电池充电状态低于预定的限值，则方法同样被结束并在框34中结束。如果框33中产生的结果示出冷却液温度低于预定的限值，则实际的车厢内部温度26和/或实际环境温度28与各自相关联的限值进行比较。如果两个实际温度值中的一个(优选为车厢内部温度26)在相应的限值以上，则程序进行到框36，在框36中产生了用于触发辅助泵17和鼓风机9 (切换到“空气循环”模式)的信号。框36是控制单元22的一部分，并且仅为了清晰而被分别区分和描述。—旦车厢温度已经降到期望值，和/或如果内燃发动机1启动，和/或冷却液温度与车厢温度平衡，这通过控制单元22被连续地检查，则方法在框37中结束。如果在所述方法期间，低于(undershot)电池充电状态的预定限值，则方法在框 34中被提前结束。
权利要求
1.一种用于车辆的车厢(7)与内燃发动机⑴的冷却系统(2)之间的热交换的方法， 所述冷却系统(2)具有用于所述车厢(7)的热交换器单元(6)和用于所述内燃发动机(1) 的冷却回路(3)，所述热交换器单元被布置在热交换器回路(4)中，所述方法包括在所述内燃发动机(1)启动之前，通过被控制为温度的函数的泵(13 ； 19)产生从所述内燃发动机 (1)的所述冷却回路⑶到所述热交换器单元(6)的冷却液流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热交换器单元(6)具有热交换器(8)和鼓风机(9)，如果所述冷却液通过所述泵(13 ； 19)被传送到所述热交换器单元(6)或所述热交换器(8)，则在所述内燃发动机(1)启动之前，所述鼓风机(9)被切换到“空气循环”模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述内燃发动机(1)启动之前，所述泵(13； 19)被电动操作。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，所述方法通过远程控制和/或通过定时电路开始。
5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中在所述内燃发动机(1)启动之前，通过辅助泵(19)产生所述冷却液流，所述泵被布置在通向所述热交换器单元(6)的加热管路 (18)中。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中在所述内燃发动机(1)启动之前，车厢内部温度(26)、冷却液温度(27)和/或环境温度(28)的实际温度值(26、27、28)被记录并被馈送到控制单元(22)，在所述控制单元(22)中执行与各自相应的存储的限值的匹配， 并且在所述控制单元(22)中，如果所述实际冷却液温度(27)低于预定限值并且所述实际车厢内部温度(26)和/或所述实际环境温度(28)在各自的所述限值以上，则产生用于触发所述泵(13 ； 19)并用于将所述鼓风机(9)切换到所述“空气循环”模式的信号。
7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中电池充电状态(25)与相关联的限值进行比较，如果产生的结果示出所述电池充电状态(25)低于所述预定限值，则所述方法结束ο
8.一种内燃发动机的冷却系统，包括包括主冷却器的发动机冷却回路；热交换器回路，具有用于车辆车厢的热交换器单元；布置在发动机的进口侧上的水泵；布置在发动机的出口侧上的恒温器，其中所述恒温器连接到通向所述水泵的第一连接管路、通向所述主冷却器的第二连接管路以及被传送经过所述热交换器单元并将冷却液循环到发动机的加热管路；控制单元，配置为在发动机启动之前，仅将来自发动机的冷却液经由所述加热管路循环到所述热交换器单元，而所述冷却系统的其他冷却液通道基于温度关闭。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，进一步包括布置在所述加热管路中的辅助泵，并且所述热交换器单元包括热交换器和鼓风机，所述鼓风机具有空气循环模式以循环所述热交换器单元中的空气，其中所述冷却液通过所述辅助泵被循环到所述热交换器。
10.根据权利要求9所述的冷却系统，其中所述控制被配置为基于测量的温度与预定限值的比较来循环所述冷却液，如果实际冷却液温度低于预定限值，则实际车厢内部温度或实际环境温度高于其各自的限值，所述辅助泵被触发以将来自发动机的冷却液循环到所述热交换器并且 鼓风机被触发以切换到所述空气循环模式，其中所述热交换器单元由电池驱动并且所述辅助泵和鼓风机的触发基于电池状态。
全文摘要
本发明涉及用于冷却车辆车厢的方法。本发明涉及用于车辆的车厢(7)与内燃发动机(1)的冷却系统(2)之间的热交换的方法，冷却系统(2)具有用于车厢(7)的热交换器单元(6)和用于内燃发动机(1)的冷却回路(3)，所述单元被布置在热交换器回路(4)中。所提出的方案是在内燃发动机启动之前，通过被控制为温度的函数的泵(13；19)产生从内燃发动机(1)的冷却回路(3)到热交换器单元(6)的冷却液流。由此，在内燃发动机启动之前，车厢被冷却，并且内燃发动机本身被预热。
文档编号B60H1/02GK102198784SQ20111004588
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年3月23日
发明者H·G·奎科斯 申请人:福特环球技术公司