[发明专利]用于车辆的热管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆的热管理系统及方法。更具体地说，涉及用于包括发动机和变速器的车辆的热管理系统、包括该热管理系统的车辆、以及引导流体通过车辆热管理系统的方法。

背景技术

内燃机的废气排放和动力传动系部件比如内燃机和多速比变速器的工作效率是相应动力传动系部件的机械部件的工作温度和流过相应传动系部件的流体的工作温度的函数。在相对较低的工作温度下，发动机和变速器中的润滑剂的粘度相对较高，而催化转换器的反应效率相对较低。因此，发动机和变速器的工作效率相对较低。另外，在寒冷天气的冷启动状态过程中，乘客室的预热速率可能相对较低。与此相反，在高负载状态下，发动机和/或变速器的部件会受到过度的热暴露。因此，发动机和变速器的工作效率可能因热应力、不当的粘度值以及与过度热暴露相关的其他变量而降到最优值之下。

发明内容

因此，有必要提供一种热管理系统，其可以有效地调节动力传动系中的流体(例如但不限于发动机冷却剂、机油、发动机废气、变速器润滑油以及变速器液压流体)的流动和温度，以便在所有动力传动系负载过程中尽量减少动力传动系预热、尽量增大可用于加热乘客室和/或将动力传动系流体维持在最佳操作温度的热量。

根据本公开内容的一方面，提供了一种用于具有发动机和变速器的车辆的热管理系统，所述系统可以包括：散热器，其配置成用于与所述发动机流体连通；恒温器，其包括入口、出口和阀结构，所述入口与所述散热器流体连通，所述出口配置成用于与所述发动机流体连通，并且所述阀结构可以在第一位置和第二位置之间移动，使得当阀处于所述第一位置时，该阀基本上防止所述入口和出口之间的流体连通，并且当阀处于所述第二位置时，所述入口与所述出口流体连通；第一热交换器，其与所述变速器流体连通；热分支管路，其从所述发动机延伸至所述第一热交换器，并且与所述发动机和第一热交换器中的每个流体连通；以及热交换器返回管路，其与所述第一热交换器和所述恒温器的入口中的每个流体连通。

根据所公开的主题的另一方面，所述热管理系统可以包括加热器芯，其与车辆的乘客室环境流体连通，所述加热器芯与所述发动机和所述恒温器的出口单独流体连通，使得流体从加热器芯直接返回至发动机，流体从发动机沿着第一线路流至加热器芯，以及流体从发动机沿着第二线路流至所述第一热交换器，并且所述第一线路和第二线路是相对彼此平行的线路。

根据所公开的主题的另一方面，所述热管理系统可以包括加热器芯，其与车辆的乘客室环境流体连通；第一流体线路和第二流体线路。所述第一流体线路可以与所述发动机和加热器芯流体连通，使得流体从发动机流至加热器芯，然后流过加热器芯，然后从加热器芯流至所述恒温器的出口。所述第二流体线路可以与所述发动机和第一热交换器流体连通，使得流体从发动机流至第一热交换器，然后流过第一热交换器，然后流至所述恒温器的入口。

根据所公开的主题的另一方面，所述系统可以包括第二热交换器和阀，该阀与所述第一热交换器、第二热交换器和变速器流体连通，并且配置成在第一模式下选择性地操作以及在第二模式下选择性地操作，其中，当在所述第一模式下时，流体从所述第一热交换器绕过所述第二热交换器并流至变速器，以及当在所述第二模式下时，流体从所述第一热交换器流过所述第二热交换器，然后流至变速器。

根据所公开的主题的另一方面，所述系统可以包括加热器芯，其与所述发动机流体连通；排气管，其与所述发动机流体连通；以及第二热交换器，其与所述排气管和加热器芯流体连通。

根据所公开的主题的另一方面，一种用于车辆的热管理系统可以包括：发动机；变速器；排气管，其与所述发动机流体连通；废气热交换器，其与所述排气管流体连通；变速器流体冷却器；以及阀，其与所述变速器、废气热交换器以及变速器流体冷却器流体连通，并且配置成在第一模式下选择性地操作以及在第二模式下选择性地操作，其中，当在所述第一模式下时，流体从所述变速器流过所述废气热交换器和变速器流体冷却器中的一个，并且绕过所述废气热交换器和变速器流体冷却器中的另一个，以及当在所述第二模式下时，流体从所述变速器至少流过所述废气热交换器和变速器流体冷却器中的另一个。