Cooling system and thermal management valve for internal combustion engines with retarders

Abstract

A cooling system for an internal combustion engine is disclosed that includes a thermal management valve. The thermal management valve includes a valve member movable by an actuator to various positions to control coolant flow through the cooling system to and from a heater exchanger, a bypass, and / or a retarder.

Description

COOLING SYSTEM AND THERMAL MANAGEMENT VALVE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES WITH RETARDERSTECHNICAL FIELD

[0001] The present application relates to internal combustion engines, and more particularly to cooling systems and thermal management valves for internal combustion engines including retarders.BACKGROUND

[0002] Internal combustion engines may include retarders to assist in slowing an engine and / or a vehicle propelled by the engine, reducing the amount of friction and / or engine braking that is required to be employed. Retarders typically require cooling along with the internal combustion engine. Present cooling systems for engines and retarders do not effectively control the flow of cooling fluid in the cooling system.

[0003] For example, some systems are configured so that flow of coolant to the retarder is not restricted. These systems result in heat loss during start-up, and can delay engine warm-up during cold start conditions. Other systems have employed pneumatic valves to control coolant flow to the retarder, but such valves can be expensive and complex to implement, and lack the versatility needed for cooling systems with multiple flow paths.

[0004] DISCLOSURE OF ILLUSTRATIVE EMBODIMENTS

[0005] For the purposes of clearly, concisely and exactly describing illustrative embodiments of the present disclosure, the manner, and process of making and using the same, and to enable the practice, making and use of the same, reference will now be made to certain exemplary embodiments, including those illustrated in the figures, and specific language will be used to describe the same. It shall nevertheless be understood that no limitation of the scope of the invention is thereby created and that the invention includes and protects such alterations, modifications, and further applications of the exemplary embodiments as would occur to one skilled in the art.SUMMARY

[0006] The present disclosure includes a cooling system for an internal combustion engine. The cooling system includes a thermal management valve. The thermal management valve includes a valve member movable by an actuator to various positions to control coolant flow through the cooling system to at least one heat exchanger, a bypass, and / or a retarder.

[0007] In an embodiment, a cooling system for an internal combustion engine is disclosed. The cooling system includes a first cooling loop for circulating coolant for cooling the internal combustion engine. The first cooling loop includes at least one heat exchanger and a bypass for bypassing the at least one heat exchanger. The cooling system also includes a second cooling loop for circulating coolant for cooling a retarder connected to the internal combustion engine. The cooling system also includes a thermal management valve connected to the first cooling loop and the second cooling loop. The thermal management valve includes an inlet connected to the first cooling loop. The thermal management valve includes a valve member movable between a first position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the bypass, a second position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the at least one heat exchanger, and a third position in which the valve member blocks coolant flow from the inlet to the at least one heat exchanger and also blocks coolant flow from the inlet to the bypass, while providing a coolant flow path from the second cooling loop to the at least one heat exchanger.

[0008] In an embodiment, a thermal management valve for controlling coolant flow in a coolant system of an internal combustion engine including a retarder is disclosed. The thermal management valve includes a housing including a coolant inlet, a bypass outlet, a heat exchanger outlet, a retarder outlet, and a retarder inlet. Thermal management valve also includes a valve assembly mounted to the housing. The valve assembly includes a valve member having a first flow passage and a second flow passage in fluid communication with the first flow passage. The valve member is rotatable relative to the housing between a first position, a second position, and a third position. The valve member is configured so that in the first position the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet and the bypass outlet. In the second position, the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet and the heat exchanger outlet. In the third position, the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the retarder inlet to the heat exchanger outlet.

[0009] This summary is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used as an aid in limiting the scope of the claimed subject matter. Further embodiments, forms, objects, features, advantages, aspects, and benefits shall become apparent from the following description and drawings.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] FIG. 1 is a schematic illustration of one embodiment of an exemplary cooling system for an internal combustion engine including a retarder.

[0011] FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a thermal management valve of the cooling system of FIG. 1.

[0012] FIG. 3 is another perspective view of the thermal management valve of FIG. 2 looking toward in a direction opposite of FIG. 2.

[0013] FIG. 4 is a section view of the thermal management valve of FIG. 2.

[0014] FIG. 5 is a perspective view of an embodiment of a valve member of the thermal management valve of FIG. 2.

[0015] FIG. 6 is a graph illustration showing effective flow areas provided by the valve member of FIG. 5 based on a position of the valve member.

[0016] FIG. 7 is a section view showing coolant flow with the valve member of the control valve in a first position to provide coolant flow to a bypass.

[0017] FIG. 8 is a section view showing coolant flow with the valve member of the control valve in a second position to provide coolant flow to a heat exchanger.

[0018] FIG. 9 is a section view showing coolant flow with the valve member of the control valve in a third position to provide coolant flow to a retarder and the heat exchanger.

[0019] FIG. 10 is an end view of a portion of the thermal management valve showing the valve member rotated toward a first rotational stop.

[0020] FIG. 11 is the end view of FIG. 10 showing the valve member rotated toward a second rotational stop.

[0021] DETAILED DESCRIPTION OF ILLUSTRATIVE EMBODIMENTS

[0022] With reference to FIG. 1, there is illustrated a schematic depiction an exemplary cooling system 100 for an internal combustion engine 102 having a retarder 104 connected to output shaft 106 of engine 102. Retarder 104 is operable to maintain speed stability and / or slow engine 102 and / or a vehicle 108 propelled by engine 102 in response to a retarder activation signal from controller 110.

[0023] Cooling system 100 is configured to cool engine 102 and, during certain operating conditions such as when retarder 104 is activated, retarder 104. In particular, cooling system 100 includes a first cooling loop 112 connected to engine 102 and a second cooling loop 114 connected to retarder 104. First cooling loop 112 including a coolant line 120 connected to a heat exchanger 116, such as a radiator, and a bypass 118 for bypassing heat exchanger 116 during certain operating conditions. First cooling loop 112 may also include other components connected to coolant line 120, such as a second heat exchanger or cooler 122, a coolant pump 124, batteries, electronics, refrigeration systems, one or more additional cooling loops, and / or one or more waste heat recovery systems.

[0024] Cooling system 100 includes a thermal management valve 140 that is operable to selectively connect bypass 118 and second cooling loop 114 to first cooling loop 112, as discussed further below. Second cooling loop 114 includes a coolant line 126 connected to thermal management valve 140 and to retarder 104. One or more additional components may be connected to coolant line 126, such as a coolant pump 128 and / or a cooler 130.

[0025] Referring further to FIGs. 2-9, there is disclosed herein cooling system 100 for internal combustion engine 102. Cooling system 100 includes first cooling loop 112 for circulating coolant for cooling internal combustion engine 102. First cooling loop 112 includes at least one heat exchanger 116 and bypass 118 for bypassing the at least one heat exchanger 116. Cooling system 100 also includes second cooling loop 114 for circulating coolant for cooling retarder 104 connected to internal combustion engine 102. Cooling system 100 also includes thermal management valve 140 connected to first cooling loop 112 and second cooling loop 114. Thermal management valve 140 includes an inlet 144 connected to first cooling loop 112. Thermal management valve 140 includes a valve member 200 movable between a first position in which valve member 200 provides a coolant flow path from inlet 144 through valve member 140 to bypass 118, a second position in which valve member 200 provides a coolant flow path  from inlet 144 through valve member 200 to the at least one heat exchanger 116, and a third position in which valve member 200 blocks coolant flow from inlet 144 to the at least one heat exchanger 116 and also blocks coolant flow from inlet 144 to bypass 118, while providing a coolant flow path from second cooling loop 114 to the at least one heat exchanger 116.

[0026] There is further disclosed herein thermal management valve 140 for controlling coolant flow in coolant system 100 of internal combustion engine 102 including retarder 104. Thermal management valve 104 includes a housing 142 including coolant inlet 144, a bypass outlet 146, a heat exchanger outlet 148, a retarder outlet 150, and a retarder inlet 152. Thermal management valve 140 also includes a valve assembly 180 mounted to housing 142. Valve assembly 180 includes valve member 200 having a first flow passage 212 and a second flow passage 214 in fluid communication with first flow passage 212. Valve member 200 is rotatable relative to housing 142 between a first position, a second position, and a third position. Valve member 200 is configured so that in the first position first flow passage 212 and second flow passage 214 fluidly connect coolant inlet 144 and the bypass outlet 146. In the second position first flow passage 212 and second flow passage 214 fluidly connect coolant inlet 144 and heat exchanger outlet 148. In the third position, first flow passage 212 and second flow passage 214 fluidly connect retarder inlet 152 to heat exchanger outlet 148.

[0027] Referring to FIGs. 2-4, an embodiment of thermal management valve 140 is shown. Thermal management valve 140 includes a housing 142 for housing a valve assembly 180. Housing 142 includes a coolant inlet 144 for connection to coolant line 120 of first cooling loop 112. Housing 142 also includes a bypass outlet 146 for connection to bypass 118, and a heat exchanger outlet 148 for connection to coolant line 120 feeding heat exchanger. Housing 142 also includes a retarder outlet 150 for providing coolant to second cooling loop 114 and a retarder inlet 152 for receiving coolant from second cooling loop 114. Housing 142 may also include other features, such as a vent path 154 between the retarder outlet 150 and retarder inlet 152.

[0028] Valve assembly 180 includes an actuator 182 and a valve member 200 movable by actuator 182. In an embodiment, actuator 182 includes an electric motor 184 that is activated and de-activated in response to one or more electronic control signals to rotate an output shaft 186 to a desired position. Valve member 200 includes a bore 202 that receives the output shaft 186 therethrough so that valve member 200 is rotated by rotation of output shaft 186. Output  shaft 186 includes an outer end 188 rotatably mounted to an internal wall 152 of housing 142. The opposite end of output shaft 186 is mounted to actuator 182.

[0029] Referring further to FIG. 5, valve member 200 extends along a longitudinal axis L1 that is aligned with output shaft 186. Valve member 200 includes a dual ball configuration that extends along longitudinal axis L1 from a first end wall 218 to a second end wall 220. Valve member 200 includes a first ball portion 206 extending longitudinally from first end wall 218, a second ball portion 208 extending longitudinally from second end wall 220 toward first ball portion 206, and a stem 210 connecting first ball portion 206 and second ball portion 208. First ball portion 206 defines a first flow passage 212, and second ball portion 208 defines a second flow passage 214. Stem 210 defines a third flow passage 216 that fluidly connects first flow passage 212 and second flow passage 214. First end wall 218 defines an opening 222 in fluid communication with the first flow passage 212.

[0030] First flow passage 212 includes a first opening 224 and a second opening 226 in a sidewall 228 of first ball portion 206. Second flow passage 214 includes a third opening 230 and a fourth opening 232 in a sidewall 234 of second ball portion 208. First ball portion 206 includes a first blocking portion 236 opposite openings 224, 226. Second ball portion 208 includes a second blocking portion 238 opposite openings 230, 232.

[0031] FIG. 6 provides a graphical illustration of the orientation and / or position of valve member 200 on the X-axis. The effective flow area that is provided by valve member 200 within thermal management valve 140 (not including flow from second cooling loop 114 through opening 222) from coolant inlet 144 through flow passage 212 into bypass outlet 146 and into heat exchanger outlet 148 is shown on the Y-axis. In orientation and / or position X1 of valve member 200, the effective flow area to bypass outlet 146 is maximized. In orientation and / or position X2 of valve member 200, the effective flow area into heat exchanger outlet 148 is maximized. In orientation and / or position X3 of valve member 200, the effective flow area into bypass outlet 146 and heat exchanger outlet 148 is blocked or minimized.

[0032] Referring to FIGs. 6-7, when retarder 104 is off and coolant flow is directed to bypass 118, valve member 200 is rotated to orientation and / or position X1 in which the first flow passage 212 is oriented to receive coolant flow from first coolant loop 112 through coolant inlet 144. Coolant flows through first flow passage 212, third flow passage 216, and then second flow passage 214 to bypass outlet 146 for circulation through bypass 118. First and second blocking  portions 236, 238 are oriented toward heat exchanger outlet 148 to block coolant from flowing to heat exchanger 116. A nominal amount of coolant flow through second cooling loop 114 is permitted through opening 222 of first end wall 218 of valve member 200, which is circulated through bypass 118.

[0033] Referring to FIGs. 6 and 8, when retarder 104 is off and coolant flow is directed to heat exchanger 116, valve member 200 is rotated to orientation and / or position X2 in which the first flow passage 212 is oriented to receive coolant flow from first coolant loop 112 through coolant inlet 144. Coolant flows through first flow passage 212, and through third flow passage 216 to second flow passage 214, and from first and second flow passages 212, 214 to heat exchanger outlet 148 for circulation through first cooling loop 112 to heat exchanger 116. Second blocking portion 238 is oriented toward bypass outlet 146 to block coolant flow to bypass 118. A nominal amount of coolant flow through second cooling loop 114 is permitted through opening 222 of first end wall 218 of valve member 200, which is circulated to first cooling loop 112 and heat exchanger 116 through heat exchanger outlet 148.

[0034] Referring to FIGs. 6 and 9, when retarder 104 is on and demands coolant flow to be directed thereto, valve member 200 is rotated to orientation and / or position X3 in which the first flow passage 212 and second flow passage 214 are oriented toward heat exchanger outlet 148. Furthermore, first and second blocking portions 236, 238 are oriented toward coolant inlet 144 to prevent coolant from entering valve member 200 from coolant inlet 144, and to direct coolant flow to retarder outlet 150 for circulation through second cooling loop 114 to retarder 104. Coolant is received by thermal management valve 140 from second cooling loop 114 at retarder inlet 152, and then provided to heat exchanger outlet 148 from first and second flow passages 212, 214.

[0035] As shown in FIG. 6, valve member 200 can also be moved to one or more orientations and / or positions between orientations and / or positions X1 and X2. In these intermediate orientations, the flow of coolant is blended and provided to both bypass outlet 146 and heat exchanger outlet 148. Valve member 200 can also be positioned at one or more orientations and / or positions between orientations and / or positions X2 and X3. In these intermediate orientations, a portion of coolant is provided to heat exchanger outlet 148 directly through first flow passage 212, and another portion of coolant is diverted to retarder outlet 150.

[0036] In an embodiment, valve member 200 of thermal management valve 140 is downstream of retarder inlet 152. In an embodiment, bypass outlet 146 and heat exchanger outlet 148 of thermal management valve 140 are each connected to first cooling loop 112 downstream of valve member 200 of thermal management valve 140.

[0037] In an embodiment, valve member 200 includes at least one blocking portion 236, 238 configured so that in the first orientation and / or position X1 at least one blocking portion 236, 238 blocks heat exchanger outlet 148 and heat exchanger 116 from coolant inlet 144. In the second orientation and / or position X2, at least one blocking portion 236, 238 blocks bypass outlet 146 and bypass 118 from coolant inlet 144. In the third orientation and / or position X3 of valve member 200, at least one blocking portion 236, 238 blocks bypass outlet 146 and bypass 118 and also blocks heat exchanger outlet 148 and heat exchanger 116 from coolant inlet 144. In an embodiment, in the third orientation and / or position X3 of valve member 200, all coolant received at coolant inlet 144 from first cooling loop 112 is directed to retarder outlet 150 for cooling retarder 104.

[0038] Referring back to FIGs. 2-3, in an embodiment of housing 142, housing 142 includes a first side 156, a second side 158 adjacent first side 156, and a third side 160 adjacent first and second sides 156, 158. In the orientation illustrated in FIGs. 2-3, first and second sides 156, 158 are adjacent lateral sides of housing 142, and third side 160 is a bottom side of housing 142.

[0039] In an embodiment, coolant inlet 144, retarder outlet 150, and retarder inlet 152 are located on first side 156 of housing 142. Heat exchanger outlet 148 is located on second side 158 of housing 142, and heat exchanger outlet 148 extends transversely to coolant inlet 144, retarder outlet 150, and retarder inlet 152. Bypass outlet 146 extends from third side 160 of housing 142 transversely to coolant inlet 144, retarder outlet 150, retarder inlet 152, and heat exchanger outlet 148. In an embodiment, housing 142 includes a tubular portion 162 defining an outlet passage 164. Outlet passage 164 extends along valve member 200 to heat exchanger outlet 148.

[0040] Referring to FIGs. 10-11, in an embodiment, valve member 200 includes a stop portion 240 extending radially inwardly from one of the first and second end walls 218, 220. Valve assembly 180 includes a first rotational stop 190 and a second rotational stop 192 that are axially aligned with stop portion 240. Rotational stops 190, 192 define limits of the rotational  movement of valve member 200 between the first orientation and / or position X1 and the third orientation and / or position X3. In an embodiment, the mechanical stops provided by rotational stops 190, 192 support the electronic control of the movement of valve member 200 with actuator 182, and reduce position signal accuracy deviations when key on / off events occur for engine 102.

[0041] Thermal management valve 140 is controlled by controller 110, which may be an electronic control unit (ECU) that is a part of an electronic control system (ECS) . Electric motor 184 responds to control commands from controller 110 to selectively drive output shaft 186 to provide a desired orientation and / or position of valve member 200 to provide coolant flow to bypass 118, heat exchanger 116, and / or retarder 104.

[0042] Cooling system 100 may include one or more sensors to provide signals indicative of one or more cooling system, engine, and / or retarder operating parameters (speed, pressure, temperature, flow rate, etc. ) . Controller 110 includes one or more programmable microprocessors or microcontrollers of a solid-state, integrated circuit type, and one or more non-transitory memory media configured to store instructions executable by the one or more microprocessors or microcontrollers.

[0043] Controller 110 is configured to implement and / or output control commands to control operation of electric motor 184 of thermal management valve 140 either directly or to a controller of electric motor 184. The control commands can be, for example, on-off commands to start / stop electric motor 184, and / or positioning commands to control the orientation and / or position of valve member 200. It shall be appreciated that FIG. 1 depicts control relationships between the foregoing components conceptually and that various communications hardware and protocols may be utilized to implement, such as one or more controller area networks (CAN) or other communications components.

[0044] Controller 110 can be implemented in any of a number of ways that combine or distribute the control function across one or more control units in various manners. Controller 110 may execute operating logic that defines various control, management, and / or regulation functions. This operating logic may be in the form of dedicated hardware, such as a hardwired state machine, analog calculating machine, programming instructions, and / or a different form as would occur to those skilled in the art. Controller 110 may be provided as a single component or a collection of operatively coupled components; and may be comprised of digital circuitry,  analog circuitry, or a hybrid combination of both of these types. When of a multi-component form, controller 110 may have one or more components remotely located relative to the others in a distributed arrangement. Controller 110 can include multiple processing units arranged to operate independently, in a pipeline processing arrangement, in a parallel processing arrangement, or the like. It shall be further appreciated that controller 110 and / or any of its constituent components may include one or more signal conditioners, modulators, demodulators, Arithmetic Logic Units (ALUs) , Central Processing Units (CPUs) , limiters, oscillators, control clocks, amplifiers, signal conditioners, filters, format converters, communication ports, clamps, delay devices, memory devices, Analog to Digital (A / D) converters, Digital to Analog (D / A) converters, and / or different circuitry or components as would occur to those skilled in the art to perform the desired communications.

[0045] According to one aspect of the present disclosure, a cooling system for an internal combustion engine is provided. The cooling system includes a first cooling loop for circulating coolant for cooling the internal combustion engine. The first cooling loop includes at least one heat exchanger and a bypass for bypassing the at least one heat exchanger. The cooling system also includes a second cooling loop for circulating coolant for cooling a retarder connected to the internal combustion engine. The cooling system also includes a thermal management valve connected to the first cooling loop and the second cooling loop. The thermal management valve includes an inlet connected to the first cooling loop. The thermal management valve includes a valve member movable between a first position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the bypass, a second position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the at least one heat exchanger, and a third position in which the valve member blocks coolant flow from the inlet to the at least one heat exchanger and also blocks coolant flow from the inlet to the bypass, while providing a coolant flow path from the second cooling loop to the at least one heat exchanger.

[0046] In an embodiment, the at least one heat exchanger is a radiator. In an embodiment, the first cooling loop and / or the second cooling loop includes a pump for circulating coolant. In an embodiment, the first cooling loop and / or the second cooling loop includes a cooler for cooling the coolant circulating therein.

[0047] In an embodiment, the thermal management valve includes an electronically controlled actuator operable to move the valve member between the first position, the second position, and the third position in response to one or more electronic control signals.

[0048] In a further embodiment, the actuator moves the valve member to the third position in response to a retarder activation signal.

[0049] In an embodiment, the thermal management valve includes a retarder outlet and a retarder inlet, and each of the retarder outlet and the retarder inlet are connected to the second cooling loop.

[0050] In a further embodiment, the valve member of the thermal management valve is downstream of the retarder inlet.

[0051] In a further embodiment, the thermal management valve includes a heat exchanger outlet and a bypass outlet each connected to the first cooling loop downstream of the valve member of the thermal management valve.

[0052] In an embodiment, in the first position, the valve member includes a first flow passage directed toward the inlet and a second flow passage in fluid communication with the first flow passage and directed toward the bypass. The valve member further includes at least one blocking portion directed toward and blocking the at least one heat exchanger from the coolant flow path. In the second position, the first flow passage of the valve member provides the coolant flow path from the inlet through the valve member to the at least one heat exchanger and the at least one blocking portion blocks the bypass from the coolant flow path. In the third position, the first flow passage and the second flow passage provide the coolant flow path from the second cooling loop to the at least one heat exchanger and the at least one blocking portion blocks the bypass from the coolant flow path.

[0053] According to another aspect of the present disclosure, a thermal management valve for controlling coolant flow in a coolant system of an internal combustion engine including a retarder is provided. The thermal management valve includes a housing including a coolant inlet, a bypass outlet, a heat exchanger outlet, a retarder outlet, and a retarder inlet. Thermal management valve also includes a valve assembly mounted to the housing. The valve assembly includes a valve member having a first flow passage and a second flow passage in fluid communication with the first flow passage. The valve member is rotatable relative to the housing between a first position, a second position, and a third position. The valve member is  configured so that in the first position the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet and the bypass outlet. In the second position, the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet and the heat exchanger outlet. In the third position, the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the retarder inlet to the heat exchanger outlet

[0054] In an embodiment, the valve member includes a first ball portion defining the first flow passage, a second ball portion defining the second flow passage, and a stem that connects the first ball portion and the second ball portion. The stem includes a third flow passage fluidly connecting the first flow passage and the second flow passage.

[0055] In an embodiment of the thermal management valve, the valve member extends along a longitudinal axis, the valve member includes a bore extending therethrough along the longitudinal axis, and the valve assembly includes a shaft extending through the bore. A first end of the shaft is rotatably mounted to the housing and a second end of the shaft is mounted to an actuator of the valve assembly.

[0056] In a further embodiment, the actuator includes an electric motor operable to rotate the shaft to move the valve member between the first, second, and third positions.

[0057] In a further embodiment, the valve member extends along the longitudinal axis from a first end wall to a second end wall. The first end wall defines an opening providing fluid communication between the retarder inlet and the first flow passage.

[0058] In a further embodiment, the valve member includes a stop portion that abuts rotational stops of the actuator in the first and third positions.

[0059] In an embodiment of the thermal management valve, the valve member includes at least one blocking portion configured so that, in the first position, the at least one blocking portion blocks the heat exchanger outlet from the coolant inlet. In the second position, the at least one blocking portion blocks the bypass outlet from the coolant inlet. In the third position, the at least one blocking portion blocks the bypass outlet and the heat exchanger outlet from the coolant inlet.

[0060] In an embodiment of the thermal management valve, in the third position of the valve member, all coolant received at the coolant inlet is directed to the retarder outlet.

[0061] In an embodiment of the thermal management valve, the coolant inlet, the retarder inlet, and the retarder outlet are located on a first side of the housing. The heat exchanger outlet  is located on a second side of the housing that is adjacent the first side of the housing, and the heat exchanger outlet extends transversely to the coolant inlet, the retarder inlet, and the retarder outlet. The bypass outlet extends from the housing transversely to the coolant inlet, the retarder inlet, the retarder outlet, and the heat exchanger outlet.

[0062] In an embodiment, the housing of the thermal management valve includes a tubular portion defining an outlet passage, the outlet passage extending along the valve member to the heat exchanger outlet.

[0063] The present disclosure further contemplates that an electronic control apparatus, such as an engine control unit, can be employed for operating the systems and / or for positioning the thermal management valve disclosed herein.

[0064] While illustrative embodiments of the disclosure have been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, the same is to be considered as illustrative and not restrictive in character, it being understood that only certain exemplary embodiments have been shown and described and that all changes and modifications that come within the spirit of the claimed inventions are desired to be protected. It should be understood that while the use of words such as preferable, preferably, preferred or more preferred utilized in the description above indicate that the feature so described may be more desirable, it nonetheless may not be necessary and embodiments lacking the same may be contemplated as within the scope of the invention, the scope being defined by the claims that follow. In reading the claims, it is intended that when words such as “a, ” “an, ” “at least one, ” or “at least one portion” are used there is no intention to limit the claim to only one item unless specifically stated to the contrary in the claim. When the language “at least a portion” and / or “a portion” is used the item can include a portion and / or the entire item unless specifically stated to the contrary. Non-limiting examples of what may be claimed in one or more non-provisional applications claiming priority to the present application include the following.

Claims

1.A cooling system for an internal combustion engine, the cooling system comprising:a first cooling loop for circulating coolant for cooling the internal combustion engine, the first cooling loop including at least one heat exchanger and a bypass for bypassing the at least one heat exchanger;a second cooling loop for circulating coolant for cooling a retarder connected to the internal combustion engine; anda thermal management valve connected to the first cooling loop and the second cooling loop, the thermal management valve including an inlet connected to the first cooling loop and a valve member movable between:a first position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the bypass;a second position in which the valve member provides a coolant flow path from the inlet through the valve member to the at least one heat exchanger; anda third position in which the valve member blocks coolant flow from the inlet to the at least one heat exchanger and also blocks coolant flow from the inlet to the bypass, while providing a coolant flow path from the second cooling loop to the at least one heat exchanger.2.The cooling system of claim 1, wherein the at least one heat exchanger is a radiator.3.The cooling system of claim 1, wherein the first cooling loop and / or the second cooling loop includes a pump for circulating coolant.4.The cooling system of claim 1, wherein the first cooling loop and / or the second cooling loop includes a cooler for cooling the coolant circulating therein.5.The cooling system of claim 1, wherein the thermal management valve includes an electronically controlled actuator operable to move the valve member between the first position, the second position, and the third position in response to one or more electronic control signals.6.The cooling system of claim 5, wherein the actuator moves the valve member to the third position in response to a retarder activation signal.7.The cooling system of claim 1, wherein the thermal management valve includes a retarder outlet and a retarder inlet, and each of the retarder outlet and the retarder inlet are connected to the second cooling loop.8.The cooling system of claim 7, wherein the valve member of the thermal management valve is downstream of the retarder inlet.9.The cooling system of claim 7, wherein the thermal management valve includes a heat exchanger outlet and a bypass outlet each connected to the first cooling loop downstream of the valve member of the thermal management valve.10.The cooling system of claim 1, wherein:in the first position the valve member includes a first flow passage directed toward the inlet and a second flow passage in fluid communication with the first flow passage and directed toward the bypass, the valve member further including at least one blocking portion directed toward and blocking the at least one heat exchanger from the coolant flow path;in the second position the first flow passage of the valve member provides the coolant flow path from the inlet through the valve member to the at least one heat exchanger and the at least one blocking portion blocks the bypass from the coolant flow path; andin the third position the first flow passage and the second flow passage provide the coolant flow path from the second cooling loop to the at least one heat exchanger and the at least one blocking portion blocks the bypass from the coolant flow path.11.A thermal management valve for controlling coolant flow in a coolant system of an internal combustion engine including a retarder, the thermal management valve comprising:a housing including a coolant inlet, a bypass outlet, a heat exchanger outlet, a retarder outlet, and a retarder inlet;a valve assembly mounted to the housing, the valve assembly including a valve member having a first flow passage and a second flow passage in fluid communication with the first flow passage, the valve member rotatable relative to the housing between a first position, a second position, and a third position, wherein the valve member is configured so that:in the first position the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet to the bypass outlet;in the second position the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the coolant inlet to the heat exchanger outlet; andin the third position the first flow passage and the second flow passage fluidly connect the retarder inlet to the heat exchanger outlet.12.The thermal management valve of claim 11, wherein the valve member includes:a first ball portion defining the first flow passage;a second ball portion defining the second flow passage; anda stem that connects the first ball portion and the second ball portion, the stem including a third flow passage fluidly connecting the first flow passage and the second flow passage.13.The thermal management valve of claim 11, wherein:the valve member extends along a longitudinal axis;the valve member includes a bore extending therethrough along the longitudinal axis; andthe valve assembly includes a shaft extending through the bore, and a first end of the shaft is rotatably mounted to the housing and a second end of the shaft is mounted to an actuator of the valve assembly.14.The thermal management valve of claim 13, wherein the actuator includes an electric motor operable to rotate the shaft to move the valve member between the first, second, and third positions.15.The thermal management valve of claim 13, wherein the valve member extends along the longitudinal axis from a first end wall to a second end wall, the first end wall defining an opening providing fluid communication between the retarder inlet and the first flow passage.16.The thermal management valve of claim 13, wherein the valve member includes a stop portion that abuts rotational stops of the actuator in the first and third positions.17.The thermal management valve of claim 11, wherein the valve member includes at least one blocking portion configured so that:in the first position the at least one blocking portion blocks the heat exchanger outlet from the coolant inlet;in the second position the at least one blocking portion blocks the bypass outlet from the coolant inlet; andin the third position the at least one blocking portion blocks the bypass outlet and the heat exchanger outlet from the coolant inlet.18.The thermal management valve of claim 11, wherein in the third position of the valve member all coolant received at the coolant inlet is directed to the retarder outlet.19.The thermal management valve of claim 11, wherein:the coolant inlet, the retarder inlet, and the retarder outlet are located on a first side of the housing;the heat exchanger outlet is located on a second side of the housing that is adjacent the first side of the housing, the heat exchanger outlet extending transversely to the coolant inlet, the retarder inlet, and the retarder outlet; andthe bypass outlet extends from the housing transversely to the coolant inlet, the retarder inlet, the retarder outlet, and the heat exchanger outlet.20.The thermal management valve of claim 11, wherein the housing includes a tubular portion defining an outlet passage, the outlet passage extending along the valve member to the heat exchanger outlet.

Images