[发明专利]带废气再循环系统的车辆的冷却系统和冷却该车辆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于带有废气再循环系统的车辆的冷却系统，在该冷却系统中，冷却剂吸收热量并且再在相应的热交换器或冷却器中将热量释放到环境中。在废气再循环系统中，输入的废气可在与新鲜空气混合之前被冷却，以便进一步降低燃烧温度来减少有害的氮氧化物并且提高发动机的效率。本发明还涉及一种用于冷却带有废气再循环系统的车辆的方法。

背景技术

内燃机，尤其是汽油机和柴油机具有复杂的冷却系统，在各种的运行条件下对冷却系统有不同的要求。例如发动机缸体在满负荷运行时应被有效地冷却，而同时也应给其它部件如冷油器、涡轮增压压缩机或废气再循环系统供应冷却剂。此外应将废热用于加热客舱。

由US 2008/0115747A1已知一种这样的用于带有废气再循环系统的车辆的冷却系统。

尤其是发动机的冷却和废气再循环系统中的温度管理对燃料消耗并因此对车辆的CO₂排放以及其它有害物质的排放具有重要意义。因此希望根据车辆的当前运行状态特别灵活地控制冷却系统。有时使用多个可由发动机控制装置控制的冷却剂泵，以便使各部件的冷却变得特别灵活。然而这种方式在技术上非常耗费。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于带有废气再循环系统的车辆的冷却系统，通过该冷却系统能在车辆中实现灵活的温度管理，其中，该冷却系统同时应在技术上构造得尽可能简单。

此外，本发明所要解决的另一个技术问题在于，提供一种用于冷却带有废气再循环系统的车辆的方法，通过该方法以技术上简单的方式在车辆的各种运行状态下实现进行最佳的温度管理。

按照本发明的一个方面，用于带有废气再循环系统的车辆的冷却系统包括可由第一冷却剂泵运行的第一冷却循环，该第一冷却循环延伸经过发动机缸体冷却套。冷却系统还包括从第一冷却循环分支出的第二冷却循环，该第二冷却循环包括废气再循环系统的冷却器以及客舱的加热装置和可控的第二冷却剂泵，其中，废气再循环系统的冷却器布置在客舱的加热装置的下游，并且从第一冷却循环分支出的旁路管道在废气循环系统的冷却器与客舱的加热装置之间通入第二冷却循环中。

在一种实施形式中，旁路管道在发动机冷却器的上游从第一冷却循环中分支出。在此，“上游”是针对正常运行而言的，在正常运行中，第一冷却循环中的冷却剂经由发动机冷却器从发动机缸体冷却套流出并且释放热量。在冷却系统的某些运行状态下也可能出现相反情况，即，第一冷却循环中的流动方向反向并且有时候已被冷却的冷却剂被经由发动机冷却器朝发动机缸体冷却套的出口的方向泵回。

在一种实施形式中，在旁路管道中布置有一个截止阀，该截止阀确定了旁路管道中的冷却剂从第一冷却循环流入第二冷却循环的流动方向。截止阀也可以设计为止回阀并且用于在一些运行状态下防止冷却剂从第二冷却循环输送到第一冷却循环中，因为这种输送在大多数情况下是不希望的并且不能很好地得到控制。

在一种实施形式中，在发动机缸体冷却套的出口处设有可控的阀，该阀具有至少一个通向发动机冷却器的第一出口和通向第二冷却循环的第二出口。可控的阀尤其设计为可计量的多道阀，其中，可以调节所有出口处的流量。

借助可控的阀可以控制或调节流入各个冷却循环的冷却剂，这有利于特别灵活地为各部件供给冷却剂。

在这种冷却系统中，加热装置和废气再循环系统的冷却器(AGR-冷却器)相应地依次布置在相同的冷却循环中，因此，唯一一个冷却剂泵就足以共同为加热装置和AGR-冷却器供应冷却剂。

但为了使AGR-冷却器也能够独立于加热装置运行，设置一个绕过加热装置的旁路管道，通过该旁路管道可以将来自第一冷却循环中的冷却剂输送给AGR-冷却器。在发动机部分负荷运行并且其温度还不是非常高时，即发动机还没有很大的冷却需求的情况下，可以通过关闭可控的阀的出口并且打开截止阀将来自第一冷却循环的冷却剂经由发动机冷却器抽回，并且通过旁路管道提供给AGR-冷却器。以此方式，可以在特别是AGR-冷却器具有高冷却需求的运行状态下有针对性地用特别冷的冷却剂满足这种需求。

因此，所述冷却系统具有的优点是：仅用两个冷却剂泵就足以满足所有部件的冷却需求。相比同样灵活的、带有用于加热装置和AGR-冷却器的单独冷却循环的变型方案，省去的冷却剂泵由旁路管道和布置在其中的阀以及冷却剂泵和阀相应的控制装置代替。由于节省了一个冷却剂泵，冷却系统更轻并且成本更低廉以及在运行中更加经济，但却可以最佳地满足其部件在各个运行状态下的冷却需求。