(57)【要約】  本発明は、燃焼機関１を冷却するための冷却システムに関する。このシステムは、冷却システムのライン３から冷媒を受け取るための入口１２ａを有するパイロット・ライン１２と、パイロット・ライン１２中の冷媒の温度をモニタリングするように構成された感知素子６ｂ及び弁６ａを備えるサーモスタット６とを備える。冷却システムは、感知素子６ｂの上流の位置においてパイロット・ライン１２中の冷媒に接触状態になる熱的デバイス１３、２６、３１と、冷却システム内の冷媒の動作温度を変更することが適切である時を推定するように構成された、及びかかる時に、パイロット・ライン１２中の冷媒を加温又は冷却するために熱的デバイス１３、２６、３１を作動させるように構成された、制御ユニット１５とを備える。
2014513763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（１）を冷却するため冷却システムであって、冷却システム内を循環される冷媒を冷却するためのラジエータ（９）と、冷却システムのライン（３）から冷媒を受け取るための入口（１２ａ）を有するパイロット・ライン（１２）と、サーモスタット（６）とを備え、前記サーモスタット（６）が、前記パイロット・ライン（１２）中の冷媒の温度をモニタリングするように構成された感知素子（６ｂ）、並びに前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒が調整温度よりも低い温度であることを前記感知素子（６ｂ）が検出した場合に、前記ラジエータ（９）において冷却することなく、前記冷媒を冷却システムのライン（５）から前記燃焼機関（１）へと送るように構成された、及び前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒が前記調整温度よりも高い温度であることを前記感知素子（６ｂ）が検出した場合に、前記冷媒を前記燃焼機関（１）に送る前に冷却するために、前記冷媒を冷却システムのライン（５）から前記ラジエータ（９）へと送るように構成された弁（６ａ）を備える、冷却システムにおいて、前記感知素子（６ｂ）の上流の位置において前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒と接触状態になる熱的デバイス（１３、２６、３１）と、冷却システムにおいて前記冷媒の動作温度を変更することが適切である時を推定するように構成された、及びかかる時に、前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒を加温又は冷却するために前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように構成された制御ユニット（１５）とを備えることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記熱的デバイスは、作動状態において前記パイロット・ライン入口（１２ａ）よりも高い温度にまで前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒を加温するように構成された電気加温デバイス（１３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記熱的デバイスは、熱交換器（２６）を前記パイロット・ライン（１２）中に備え、前記熱交換器（２６）は、作動状態において、前記サーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度にある媒質流を前記熱交換器（２６）に通過させるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記熱的デバイスは、作動状態において前記サーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度である冷媒を前記感知素子（６ｂ）の上流の位置の前記パイロットライン（１２）へと供給するように構成された冷媒ライン（３１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記制御ユニット（１５）は、前記パイロット・ライン（１２）中の前記熱的デバイス（１３、２６、３１）の下流の位置において前記冷媒の温度をモニタリングする温度センサ（１４）からの情報に基づき、前記熱的デバイス（１３、２６、３１）の作動を制御するように構成されることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記制御ユニット（１５）は、前記燃焼機関にかかる負荷に関する情報（１６）を受け取るように、及び冷却システム内の前記冷媒に対して、前記燃焼機関に対する前記負荷と共に変化する動作温度を与えることを目的として、前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように、構成されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項７】
冷却システム内の前記冷媒は、前記燃焼機関（１）以外の少なくとも１つの他の構成要素（４）を冷却するように意図されることと、前記制御ユニットは、前記構成要素（４）が冷却システムによる冷却を必要とする時を事前に示唆する情報を受け取るように、及びかかる場合に、前記構成要素（４）が冷却システムによる冷却を必要とする前に前記冷媒の動作温度が低下するように前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように、構成されることとを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記パイロット・ライン入口（１２ａ）は、前記燃焼機関（１）へと冷媒用の注入ライン（３）中に配置されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記感知素子（６ｂ）は、前記サーモスタットの調整温度で相及びその結果として体積を変化させるような物質（１８）を収容するケーシング（１８）を備えることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記サーモスタット（６）は、前記感知素子（６ｂ）と前記弁（６ａ）との間において運動を変換することにより、前記物質が相を変化させた場合に、前記弁（６ａ）が第１の位置と第２の位置との間で移動されるように構成された運動変換機構（１９）を備えることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の燃焼機関を冷却するための冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃焼機関を冷却するための冷却システムは、通常、冷却システム内の冷媒の温度を調整するサーモスタットを備える。このサーモスタットは、感知素子及び弁を備える。感知素子は、サーモスタットの調整温度で相を変化させるワックス物質を収容し得る。感知素子は、冷媒がサーモスタットの調整温度よりも低い温度である場合には、冷却することなく、弁によって冷媒を燃焼機関へと送る。冷媒がサーモスタットの調整温度よりも高い温度である場合には、感知素子は、冷却するために、弁によってラジエータへと冷媒を送る。かかるサーモスタットは、安価であり、動作信頼性が高い。
【０００３】
サーモスタットは、冷却システム内の冷媒の実質的に一定の動作温度を維持する。しかし、冷却システム内の冷媒の動作温度を一定に維持することが必ずしも望ましいわけではない。冷媒の動作温度を変更する公知の一方法は、電気加温素子を感知素子に設けることである。かかる加温素子は、冷媒がサーモスタットの調整温度よりも低い温度の場合に、感知素子内のワックス物質を加温し、相変化させるために使用され得る。冷却システム内の冷媒の動作温度は、ワックス物質の加温度数を変更することにより、変更され得る。
【０００４】
ＳＥ５３２３５４は、燃焼機関を冷却するための冷却システム内のサーモスタットに関して言及している。このサーモスタットは、燃焼機関から温かい冷媒を受け取るライン中に配置された弁と、燃焼機関へと送られる冷媒の温度をモニタリングする冷却システム内のパイロット・ライン中に配置された感知素子とを備える。この場合には、燃焼機関に送られる冷媒の温度が、動作温度となる。この温度は、多くの場合において、燃焼機関から退出する温かい冷媒の温度よりもより関係性の高い制御パラメータとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＳＥ５３２３５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、単純且つ信頼度の高い方法で冷媒の動作温度を制御することが可能な、燃焼機関を冷却するための循環冷媒を用いる冷却システムを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴部分において示される特徴により特徴づけられる、序文で述べられる種類の冷却システムにより達成される。パイロット・ラインにより、冷媒を、冷却システムの実質的にあらゆる領域からサーモスタットの感知素子へと送ることが可能となる。したがって、冷却システムのその領域における冷却システムの動作温度が、サーモスタットの制御パラメータとなる。冷却システムは、パイロット・ライン中の感知素子の上流の位置においてパイロット・ライン中の冷媒を加温又は冷却することが可能な熱的デバイスを備える。熱的デバイスが作動されない場合には、感知素子は、パイロット・ライン入口付近の冷媒の動作温度をモニタリングする。この場合には、サーモスタットは、サーモスタットの調整温度に対応する冷媒の一定の動作温度を維持する。
【０００８】
熱的デバイスが、作動され、パイロット・ライン中の冷媒を加温する場合には、冷媒は、冷媒の動作温度と、熱的デバイスによりパイロット・ライン・デバイス中の冷媒に対して与えられる温度上昇とを加算したものに対応する温度を、感知素子の付近において示す。したがって、パイロット・ライン中の感知素子付近の冷媒は、当初、調整温度よりも高い温度を示す。サーモスタットが開き、それにより、冷却を行うために実質的に全ての冷媒がラジエータへと送られる。この冷却の結果、冷媒の動作温度が低下する。冷媒の動作温度は、熱的デバイスの温度上昇との組合せにより、パイロット・ライン中の冷媒がサーモスタットの調整温度に対応する温度を示すようになる値にまで低下する。したがって、この場合には、冷却システム内の冷媒は、より低い動作温度を示す。熱的デバイスが、作動され、冷媒を冷却する場合には、冷媒は、冷媒の動作温度から、熱的デバイスによりパイロット・ライン中の冷媒に与えられる温度低下を減算したものに対応する温度を、感知素子付近において示す。これが生じた場合には、感知素子は、パイロット・ライン中の冷媒が調整温度よりも低い温度であることを検出する。したがって、サーモスタットは、冷却することなく実質的に全ての冷媒を燃焼機関に送る。冷媒の動作温度は、熱的デバイスの温度上昇との組合せにより、パイロット・ライン中の冷媒がサーモスタットの動作温度に対応する温度を示すようになる値にまで上昇する。したがって、この場合には、冷却システム内の冷媒は、より高い動作温度を示す。パイロット・ライン中の冷媒を加温又は冷却することにより、冷却システム内の冷媒の動作温度は、逆方向であっても対応する温度変化を受けることが可能となる。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、熱的デバイスは、電気加温デバイスを備え、この電気加温デバイスは、作動状態において、冷媒がパイロット・ライン入口よりも高い温度を示すように、パイロット・ライン中の冷媒を加温するように構成される。電気加温デバイスは、電気加熱導体の形態の比較的単純な構成からなるものであってもよい。また、電気加温デバイスにより、優れた精度でパイロット・ライン中の冷媒の温度を上昇させることが容易になる。この場合には、冷媒の最高動作温度に対応する調整温度を有するサーモスタットが使用される。電気加温デバイスが作動されると、パイロット・ライン中の冷媒は、冷却システム内の冷媒の動作温度が下げられる分と同様の度数だけ加温される。
【００１０】
本発明の代替的な一実施例によれば、熱的デバイスは、熱交換器をパイロット・ライン中に備え、この熱交換器は、作動状態において、サーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度である媒質を熱交換器に通過させるように構成される。サーモスタットの調整温度よりも高い温度である媒質は、排ガス、モータオイル、リターダ・オイル、又は車両内で入手可能ななんらかの他の温かい媒質であってもよい。サーモスタットの調整温度よりも低い温度である媒質は、有利には周囲環境温度に対応する温度である空気であってもよい。
【００１１】
本発明のさらなる代替的な一実施例によれば、熱的デバイスは、作動状態においてサーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度である冷媒を感知素子の上流の位置のパイロット・ラインへと供給するように構成された冷媒ラインを備える。温かい冷媒は、有利には、冷媒が最高温度となる冷却システムの領域から送られる。冷媒は、燃焼機関を冷却した後に、及び該当する場合には、冷却システム内のいくつかのさらなる構成要素を冷却した後に、最高温度を有する。冷たい冷媒は、有利には、冷媒が最低温度となる冷却システムの領域から送られる。冷媒は、ラジエータにおいて冷却された後に、冷却システム内における最低温度を有する。
【００１２】
本発明の別の好ましい実施例によれば、制御ユニットは、パイロット・ライン中の熱的デバイスの下流の位置において冷媒の温度をモニタリングする温度センサからの情報に基づき、熱的デバイスの作動を制御するように構成される。かかるセンサにより、制御ユニットは、熱的デバイスによってパイロット・ライン中の冷媒が加温又は冷却される度数に関する迅速な情報を受け取る。この情報及びサーモスタットの調整温度に基づき、冷媒の動作温度は、優れた精度で制御され得る。
【００１３】
本発明の別の好ましい実施例によれば、制御ユニットは、燃焼機関にかかる負荷に関する情報を受け取るように、及び冷却システム内の冷媒に対して、燃焼機関負荷の変化と共に変化する動作温度を与えることを目的として、熱的デバイスを作動させるように、構成される。通常は、燃焼機関負荷が低い場合には、冷却システム内の冷媒に高い動作温度を与え、燃焼機関負荷が高い場合には、低い動作温度を与えることが、適切である。冷媒温度の漸進的な又は段階的な調節は、燃焼機関負荷に応じて適用されてもよい。冷却システム内の冷媒は、燃焼機関以外の少なくとも１つの他の構成要素を冷却するように意図されてもよく、制御ユニットは、前記構成要素が冷却システムによる冷却を必要とする時を事前に示唆する情報を受け取るように、及びかかる場合に、前記構成要素の冷却が開始される前に冷媒の動作温度が低下するように熱的デバイスを作動させるように、構成されてもよい。ハイドロリック・リターダなどのいくつかの構成要素は、作動される場合には、大きな冷却能力を必要とする。ＧＰＳなどの位置インジケータが、車両の位置を、したがってリターダが作動される可能性が最も高い下り坂走行に車両が近づきつつあるか否かを判定するために、使用されてもよい。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施例によれば、パイロット・ライン入口は、冷媒を燃焼機関へと送るライン中に配置される。したがって、この場合には、冷媒は、燃焼機関へと送られる冷媒と同一の温度となるパイロット・ライン内へと送られる。燃焼機関への冷媒の注入温度は、サーモスタットの非常に優れた制御パラメータである。
【００１５】
本発明の別の好ましい実施例によれば、前記感知素子は、サーモスタットの調整温度で相及びその結果として体積を変化させるように構成された物質を収容するケーシングを備える。かかる物質は、有利には、サーモスタットの調整温度で固体状態から液体状態へと相を変化させるワックス物質である。サーモスタットは、感知素子から弁へと運動を変換することにより、前記物質が相を変化させた場合に、弁が第１の位置と第２の位置との間で移動されるように構成された運動変換機構を備えてもよい。この運動変換機構は、ロッドなどを備えてもよい。このロッドは、感知素子が配置されるパイロット・ラインを、弁が配置される冷却システムのラインから分離させる、少なくとも１つの壁部を貫通して延在してもよい。
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を実例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例による燃焼機関用の冷却システムを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例による燃焼機関用の冷却システムを示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例による燃焼機関用の冷却システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、車両を駆動する燃焼機関１を冷却するための冷却システムを図示する。冷媒ポンプ２が、冷却システム内において冷媒を循環させる。冷媒ポンプ２は、燃焼機関１への注入ライン３中に配置される。冷媒は、燃焼機関を通り循環すると、ハイドロリック・リターダ内において使用されるオイルを冷却するために、オイル・クーラ４へと送られる。次いで、冷媒は、ライン５を通りサーモスタット６へと送られる。サーモスタット６は、冷媒がサーモスタットの調整温度よりも低い温度である場合には、ライン５中の冷媒を、戻りライン７及び注入ライン３を経由して燃焼機関へと送る。冷媒が、サーモスタットの調整温度よりも高い温度である場合には、冷媒の少なくとも一部が、ライン８を経由して、車両の前方部分に取り付けられ得るラジエータ９へと送られる。ラジエータ・ファン１０が、ラジエータ９を通過させて冷却吸気流を引き込むことにより、冷媒は、ラジエータ９において効果的な冷却を受ける。冷媒は、ラジエータ９において冷却された後に、戻りライン１１及び注入ライン３を経由して燃焼機関１へと送られて戻る。
【００１９】
冷却システムは、入口１２ａにより注入ライン３内の冷媒流の少量部分を受け取るパイロット・ライン１２を備える。パイロット・ライン１２は、サーモスタット６に冷媒を送る。パイロット・ライン１２中の冷媒は、出口１２ｂを経由して戻りライン７へと送り戻される。したがって、パイロット・ライン１２中へと送られる冷媒は、燃焼機関を冷却する冷媒と同一の温度となる。本明細書において、燃焼機関中に送られる冷媒の温度を、冷却システムの動作温度と呼ぶ。この温度は、多数の場合において、冷媒が内燃機関及びオイル・クーラ４中のリターダ・オイルを冷却した後に、冷媒が冷却システムのライン５中において示す最高温度よりも、より優れたな制御パラメータとなる。パイロット・ライン１２は、冷媒がサーモスタット６に到達する前に、パイロット・ライン中の冷媒を加温及び／又は冷却することが可能な熱的デバイスを備える。図１の実施例における熱的デバイスは、概略的に図示された電気加温デバイス１３である。センサ１４が、電気加温デバイス１３の下流の位置において冷媒の温度をモニタリングする。制御ユニット１５が、センサ１４からの情報、燃焼機関にかかる負荷に関する情報１６、及び車両位置をモニタリングする位置インジケータ１７、場合によってはＧＰＳからの情報に基づき、電気加温デバイス１３の作動を制御するように構成される。
【００２０】
燃焼機関１の作動中に、冷媒ポンプ２は、冷却システム中に冷媒を循環させる。燃焼機関を最適に冷却するためには、燃焼機関へと送られる冷媒は、適切な動作温度であることが必要である。したがって、注入ライン３中の冷媒流の少量部分が、燃焼機関にではなくパイロット・ライン１２中へと送られる。サーモスタット６は、電気加温デバイス１３の下流において、パイロット・ライン１２中の冷媒温度をモニタリングする。サーモスタット６は、パイロット・ライン１２中の冷媒が調整温度よりも低い温度であると認識した場合には、冷却することなくライン５中の冷媒を燃焼機関へと送る。サーモスタット６は、パイロット・ライン中の冷媒が調整温度よりも高い温度であることを検出した場合には、冷却するためにライン５からラジエータ９へと冷媒を送る。従来のサーモスタット６は、冷媒に、調整温度に対応する一定の動作温度を与えようと試みる。しかし、冷媒を一定の動作温度に維持することは、あらゆる動作状況において望ましいわけではない。例えば、燃焼機関が高負荷下にある場合などには、冷媒は、燃焼機関にかかる負荷が低い場合よりも低い動作温度にあることが望ましい。冷却システムに対して高負荷を時として課す構成要素を備える車両の場合には、この構成要素が作動される前に、冷媒の動作温度を下げることが適切となり得る。かかる構成要素は、ハイドロリック・リターダであり得る。
【００２１】
制御ユニット１５は、燃焼機関にかかる負荷に関する情報１６を実質的に継続的に受け取る。また、制御ユニット１５は、車両の位置に関する位置インジケータ１７からの情報も実質的に継続的に受け取る。制御ユニット１５は、ハイドロリック・リターダが作動される可能性が非常に高い下り坂走行へと車両が近づきつつあるか否かを予測するために、車両の現在位置と組み合わせて使用し得る、地図等々の情報を記憶していてもよい。大型車両は、しばしば所定のルートを辿るため、代替的に又は併用的に、制御ユニット１５は、ハイドロリック・リターダが作動される場所を予測する情報を記憶していてもよい。
【００２２】
この場合には、燃焼機関にかかる負荷が小さい場合に、及び／又はハイドロリック・リターダが作動されない場合に、冷媒の適切な動作温度に対応した調整温度を有するサーモスタット６が使用される。制御ユニット１５は、燃焼機関が高負荷下にあるという、又は車両が下り坂走行に近づきつつあるという情報を受け取った場合には、パイロット・ライン１２中の冷媒を加温する電気加温デバイス１３を作動させる。したがって、冷媒は、パイロット・ライン中において、注入ライン３中の動作温度よりも高い温度を示す。したがって、パイロット・ライン１２中の加温された冷媒は、当初、調整温度よりも高い温度を示す。したがって、サーモスタット６は、開位置にされて、ライン５中の全冷媒が、ラジエータ９へと送られる。その結果、冷媒の動作温度は低下し、したがって、冷媒がパイロット・ライン入口１２ａ内に送られる際の冷媒の温度も低下する。動作温度が、電気加温デバイス１３によりパイロット・ライン１２中において冷媒が加温される度数と同一の度数だけ低下すると、パイロット・ライン中の冷媒は、再び、サーモスタットの調整温度に対応する温度を示す。したがって、電気加温デバイス１３が作動される限り、冷媒は、調整温度よりも低い動作温度となる。電気加温デバイス１３により冷媒がパイロット・ライン中において加温される度数がより大きいほど、動作温度をより大きく下げることが可能となり、その結果、燃焼機関及びオイル・クーラ４中のリターダ・オイルの冷却がより効率的になる。制御ユニット１５が、電気加温デバイス１３を作動停止すると、パイロット・ライン中の冷媒は、当初、冷媒の動作温度を示す。したがって、サーモスタット６は、閉位置にされて、ラジエータ９において冷却することなく、ライン５中の実質的に全ての冷媒をライン７及び燃焼機関へと送る。その結果、冷媒の動作温度は、サーモスタットの調整温度に達するまでに、上昇する。
【００２３】
図２は、サーモスタット６をどのように構成し得るかをより詳細に示す。サーモスタットは、４つのライン５、７、８、及び１２に対して連結されたケーシング内に配置される。サーモスタットは、感知素子６ｂ内に上方端部部分が固定されたロッド１９に対して固定された弁６ａを備える。感知素子は、冷媒が感知要素と良好に接触するように、パイロット・ライン１２中の適切な位置に配置される。感知素子は、有利には優れた熱伝導性特徴を有する金属材料である、薄壁の剛性材料から作製されたケーシング１８を有する。このケーシングは、サーモスタットの調整温度にて固体状態から液体状態へと相を変化させる特徴を有するワックス物質を囲む、内部空間を有する。ワックス物質が液体状態にある場合には、このワックス物質の体積は、固体状態にある場合の体積よりも大きい。
【００２４】
ケーシング１８は、ある方向、この場合には下向きを除く全ての方向においてワックス物質を囲む剛性壁部を有する。したがって、ワックス物質が、溶融し、その体積が増加すると、ワックス物質は、ケーシング内において下方にのみ膨張することが可能となる。ワックス物質の体積が増加すると、ロッド１９は、下方に移動する。ケーシング１８内におけるワックス物質の体積変化をロッド１９の線形運動へと変換することは、従来の先行技術であり、様々な異なる方法で行うことができる。弁６ａは、ワックス物質が固化し、その際にケーシング１８内において占める体積が低下した場合に、ロッド１９及び弁６ａを上方に移動させるように構成された戻しばね２０を有する。戻しばね２０は、ワックス物質が溶融しケーシング１８内において膨張した場合に、ロッド１９及び弁６ａの下方移動を防止するのに十分な強度ではない弾性力を、ロッド１９に対して印加する。弁６ａは、弁６ａが図２におけるような上方の第１の位置にある場合に、ライン５とライン８との間において開口２２を閉じるように構成された第１の弁ディスク２１を有する。また、弁６ａは、弁が下方の第２の位置にある場合に、ライン５とライン７との間において開口２４を閉じるように構成された第２の弁ディスク２３を備える。第２の弁ディスク２３は、ばね２５によりロッド１９に対して引っ張られる。
【００２５】
この場合には、パイロット・ライン１２は、熱交換器２６の形態の熱的デバイスを備える。熱交換器２６は、サーモスタットの調整温度よりも低い温度にて媒体を収容する第１の媒体源２７と、サーモスタットの調整温度よりも高い温度にて媒体を収容する第２の媒体源２８とに対して連結された、パイプ・ループを備える。第１の媒質は、周囲環境温度の空気であってもよく、第２の媒質は、燃焼機関からの温かい排ガスであってもよい。この場合には、制御ユニット１５は、弁２９を開くことにより第１の媒質源２７から熱交換器２６へと空気を送り、弁３０を開くことにより第２の媒質源２８から熱交換器２６へと温かい排ガスを送ってもよい。また、ここで、制御ユニット１５は、燃焼機関にかかる負荷に関する情報１６と、例えばＧＰＳなどの位置インジケータ１７からの車両の位置に関する情報とを受け取る。
【００２６】
燃焼機関の作動中には、冷媒ポンプ２は、冷却システム中に冷媒を循環させる。したがって、注入ライン３中の冷媒流の少量部分が、燃焼機関にではなくパイロット・ライン１２中へと送られる。パイロット・ライン中に送られる冷媒は、燃焼機関内に送られる冷媒と同一温度にある。したがって、パイロット・ライン１２中の冷媒は、サーモスタットの感知素子６ｂと接触状態で流れる。パイロット・ライン１２中の冷媒が、サーモスタットの調整温度よりも低い場合には、ケーシング１８内のワックス物質は、固体状態にあり、したがってケーシング内において最小体積を占めることとなる。したがって、戻しばね２０は、ロッド１９及び弁６ａを上方位置に維持する。この状況において、第１の弁ディスク２１は、開口２２を閉じ、第２の弁ディスク２３は、開口２４を開放する。この場合には、燃焼機関及びライン５からの冷媒は、戻りライン７へと送られる。その後、この冷媒は、注入ライン３及び燃焼機関へと送られる。したがって、この場合には、冷媒は、ラジエータ９における冷却を受けない。
【００２７】
冷媒が、ラジエータ９において冷却されることなく、燃焼機関へと送られる場合には、冷却システム内における冷媒の温度は、上昇する。パイロット・ライン１２中の冷媒の温度が、調整温度を上回り上昇すると、ワックス物質は、溶融し始める。ワックス物質が溶融すると、ワックス物質の体積が増加する。ワックス物質は、ケーシング１８内において下方に膨張し、その結果、ロッド１９及び弁６ａは、下方に移動する。実質的に全てのワックス物質が溶融すると、弁６ａは、第２の弁ディスク２３により開口２４が閉じられる下方位置に到達する。弁がこの位置に到達する際には、第１の弁ディスク２１は、開口２２を開放した状態にある。ばね２５は、ロッド１９を、弁６ａに対して下方へとある程度継続的に膨張させ得る。この場合には、燃焼機関及びライン５から来る冷媒は、ライン８へと送られ、ライン８は、ラジエータ９へとこの冷媒を送る。冷媒は、空気により囲まれることによりラジエータ９において冷却され、その後、ライン１１を経由して注入ライン３及び燃焼機関１へと送られる。
【００２８】
作動中に、制御ユニット１５は、燃焼機関にかかる負荷に関する情報１６と、車両の位置に関する位置インジケータ１７からの情報とを実質的に継続的に受け取る。この場合には、燃焼機関負荷が正常である場合に、冷媒の適切な動作温度に対応した調整温度を有するサーモスタット６が、使用される。制御ユニット１５が、車両に対する負荷が正常値を上回っているという、又は車両が下り坂走行に近づきつつあるという情報を受け取った場合には、制御ユニット１５は、排ガス源２８からの温かい排ガスが熱交換器２６を通り流れるように、弁３０を開く。熱交換器２６の温かい排ガスは、パイロット・ライン１２中の冷媒を加温し、それにより、冷媒は、感知素子６ｂに到達する際には温度の上昇を示す。ワックス物質は、感知素子６ｂにおいて溶融し始め、ライン５内の冷媒は、弁６ａによりライン８へと送られ、したがってラジエータ９へと送られて冷却される。冷媒の冷却が高まることにより、冷媒の動作温度が低下する。制御ユニット１５は、冷媒が熱交換器２６において排ガスにより加温された後で、冷媒の温度に関する情報をセンサ１４から受け取る。制御ユニット１５は、弁３０を利用して、熱交換器への温かい排ガス流を調整し、それにより、冷媒の動作温度を適切な値にまで低下させることが可能である。したがって、燃焼機関内に送られる冷媒は、燃焼機関の、及びオイル・クーラ４内のリターダ・オイルの効果的な冷却を可能にする。
【００２９】
対照的に、制御ユニット１５が、車両に対する負荷が正常値を下回るという情報を受け取った場合には、制御ユニット１５は、空気源２７からの冷気が熱交換器２６へと流れるように、弁２９を開く。熱交換器中の冷気は、パイロット・ライン１２中の冷媒を冷却し、それにより、冷媒は、感知素子６ｂに到達する際にはより低い温度を示す。感知素子内のワックス物質は、固相に変化し、サーモスタットは、ライン５からライン７へと冷媒を送る。これにより、冷媒は、ラジエータ９において冷却を受けず、その動作温度は、上昇することとなる。したがって、冷媒は、サーモスタットの調整温度よりも高い動作温度を示す。冷媒の動作温度とサーモスタットの調整温度との間の差は、パイロット・ライン１２において冷媒から受ける冷却に対応する。したがって、冷媒の動作温度は、燃焼機関にかかる負荷が低い場合には、高いことが望ましい。
【００３０】
図３は、さらなる代替的な構成を図示する。この場合には、パイロット・ライン１２は、サーモスタットの感知素子６ｂの上流の位置においてパイロット・ラインに連結された冷媒ライン３１の形態の熱的デバイスを備える。このライン３１は、冷却システムのライン１１から送られ得る冷たい冷媒３２の形態の第１の媒質源に対して、及び冷却システムのライン５から送られ得る温かい冷媒の形態の第２の媒質源３３に対して、連結可能である。この冷媒ラインは、前記媒質源３２、３３のいずれかからパイロット・ラインに冷媒を搬送するためのポンプ３４を備える。ポンプ３４は、制御ユニット１５により作動される。冷たい冷媒が、パイロット・ライン内へと送られるべき場合には、ポンプ３４が、作動され、また同時に、制御ユニット１５が、第１の媒質源３２に連結された弁３５を開く。温かい冷媒が、パイロット・ライン１２内へと送られるべき場合には、ポンプ３４が、作動され、また同時に、制御ユニット１５が、第２の媒質源３３に対して連結された弁３６を開く。
【００３１】
この場合もやはり、制御ユニット１５は、燃焼機関にかかる負荷に関する情報１６と、位置インジケータ１７からの情報とを、実質的に継続的に受け取る。サーモスタット６は、燃焼機関負荷が正常である場合には、冷媒の適切な動作温度に対応した調整温度を有する。制御ユニット１５が、車両に対する負荷が正常値を上回っているという、又は車両が下り坂走行に近づきつつあるという情報を受け取った場合には、制御ユニット１５は、ポンプ３４を作動させ、また同時に、弁３６を開いて、媒質源３３からの温かい冷媒を冷媒ライン３１に通しパイロット・ライン１２中に送る。この温かい冷媒の供給により、パイロット・ライン中の感知素子６ｂに到達する冷媒は、当初、温度の上昇を示す。したがって、サーモスタット６は、ライン５中の実質的に全ての冷媒をラジエータ９へと送る。したがって、冷媒動作温度は、調整温度未満まで低下する。したがって、燃焼機関中に送られる冷媒は、燃焼機関及び／又はオイル・クーラ４内のオイルの効果的な冷却を可能にする。制御ユニット１５は、弁３６によりパイロット・ライン１２中に送られる温かい冷媒の量を調整することにより、動作温度を調整温度よりもどの程度低くすべきかを決定することが可能である。
【００３２】
対照的に、制御ユニット１５が、車両に対する負荷が正常値を下回っているという情報を受け取った場合には、制御ユニット１５は、ポンプ３４を作動させ、また同時に、弁３５を開いて、第１の媒質源３２からの冷たい冷媒をパイロット・ライン１２中に送る。このパイロット・ライン中の冷たい冷媒の供給により、感知素子６ｂに到達する冷媒は、当初、調整温度よりも低い温度を示す。したがって、サーモスタット６は、冷却することなく実質的に全ての冷媒を燃焼機関に送る位置にされる。したがって、冷媒の動作温度は、熱的デバイスによるパイロット・ライン中の冷媒の冷却に対応した値だけ調整温度を上回るレベルにまで上昇する。したがって、冷媒の動作温度は、燃焼機関にかかる負荷が低い場合には、高いことが望ましい。
【００３３】
本発明は、図面が示す実施例に限定されず、特許請求の範囲内において自由に変更され得る。図２及び図３の実施例は、温かい媒質及び冷たい媒質の両方を利用することにより、パイロット・ライン１２中の冷媒の温度を変更させ、パイロット・ラインにおけるかかる加温又は冷却は、調整温度に対して冷媒の動作温度を調節するのに十分なものである。図２の実施例において、パイロット・ライン中の冷媒を加温又は冷却するために、実質的にあらゆる気体媒質又は液体媒質を使用し得る。
【図１】
2014513763.tif 000003
【図２】
2014513763.tif 000004
【図３】
2014513763.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月29日(2013.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（１）を冷却するため冷却システムであって、冷却システム内を循環される冷媒を冷却するためのラジエータ（９）と、パイロット・ライン（１２）と、サーモスタット（６）であって、前記サーモスタット（６）が、前記パイロット・ライン（１２）中の冷媒の温度をモニタリングするように構成された感知素子（６ｂ）、並びに前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒が調整温度よりも低い温度であることを前記感知素子（６ｂ）が検出した場合に、前記ラジエータ（９）において冷却することなく、前記冷媒を冷却システムのライン（５）から前記燃焼機関（１）へと送るように構成された、及び前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒が前記調整温度よりも高い温度であることを前記感知素子（６ｂ）が検出した場合に、前記冷媒を前記燃焼機関（１）に送る前に冷却するために、前記冷媒を冷却システムのライン（５）から前記ラジエータ（９）へと送るように構成された弁（６ａ）を備える、サーモスタット（６）と、前記感知素子（６ｂ）の上流の位置において前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒と接触状態になる熱的デバイス（１３、２６、３１）とを備える、冷却システムにおいて、前記冷却システムが、冷却システムにおいて前記冷媒の動作温度を変更することが適切である時を推定するように構成された、及びかかる時に、前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒を加温又は冷却するために前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように構成された制御ユニット（１５）を備えており、前記パイロット・ライン（１２）が、入口（１２ａ）を介して、前記冷媒を前記燃焼機関（１）へ導く注入ライン（３）内の冷媒流の少量部分を受け取ることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記熱的デバイスは、作動状態において前記パイロット・ライン入口（１２ａ）よりも高い温度にまで前記パイロット・ライン（１２）中の前記冷媒を加温するように構成された電気加温デバイス（１３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記熱的デバイスは、熱交換器（２６）を前記パイロット・ライン（１２）中に備え、前記熱交換器（２６）は、作動状態において、前記サーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度にある媒質流を前記熱交換器（２６）に通過させるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記熱的デバイスは、作動状態において前記サーモスタットの調整温度よりも高い又は低い温度である冷媒を前記感知素子（６ｂ）の上流の位置の前記パイロットライン（１２）へと供給するように構成された冷媒ライン（３１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記制御ユニット（１５）は、前記パイロット・ライン（１２）中の前記熱的デバイス（１３、２６、３１）の下流の位置において前記冷媒の温度をモニタリングする温度センサ（１４）からの情報に基づき、前記熱的デバイス（１３、２６、３１）の作動を制御するように構成されることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記制御ユニット（１５）は、前記燃焼機関にかかる負荷に関する情報（１６）を受け取るように、及び冷却システム内の前記冷媒に対して、前記燃焼機関に対する前記負荷と共に変化する動作温度を与えることを目的として、前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように、構成されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項７】
冷却システム内の前記冷媒は、前記燃焼機関（１）以外の少なくとも１つの他の構成要素（４）を冷却するように意図されることと、前記制御ユニットは、前記構成要素（４）が冷却システムによる冷却を必要とする時を事前に示唆する情報を受け取るように、及びかかる場合に、前記構成要素（４）が冷却システムによる冷却を必要とする前に前記冷媒の動作温度が低下するように前記熱的デバイス（１３、２６、３１）を作動させるように、構成されることとを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記感知素子（６ｂ）は、前記サーモスタットの調整温度で相及びその結果として体積を変化させるような物質（１８）を収容するケーシング（１８）を備えることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記サーモスタット（６）は、前記感知素子（６ｂ）と前記弁（６ａ）との間において運動を変換することにより、前記物質が相を変化させた場合に、前記弁（６ａ）が第１の位置と第２の位置との間で移動されるように構成された運動変換機構（１９）を備えることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の冷却システム。
【国際調査報告】
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2014513763.tif 000007
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