本發(fā)明大致涉及一種用于車輛的冷卻劑回路,用于選擇性地加溫內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或傳動液的供應(yīng),以及操作車輛以選擇性地加溫內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或傳動液的方法。
背景技術(shù):車輛常常包括自動變速器,其使用液力聯(lián)軸器(fluidcoupling),即,變矩器,來在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和自動變速器之間傳輸扭矩。能量通過液力聯(lián)軸器損失。該能量損失常常稱為“變速器旋轉(zhuǎn)損失(transmissionspinloss)”。當(dāng)液力聯(lián)軸器的流體,即傳動液,是冷的時,變速器旋轉(zhuǎn)損失更大。傳動液變暖越快,變速器旋轉(zhuǎn)損失越快被減少,由此改進(jìn)車輛的能量效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:提供了一種車輛。車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī),損失內(nèi)燃發(fā)動機(jī)具有彼此流體連通的流體出口和流體入口。流體入口和流體出口配置為用于將發(fā)動機(jī)冷卻劑流從流體入口循環(huán)至流體出口。冷卻劑回路互連流體連通的流體出口和流體入口。冷卻劑回路將通過其的發(fā)動機(jī)冷卻劑流從流體出口循環(huán)至流體入口。冷卻劑回路包括排氣熱回收(EGHR)系統(tǒng),其布置在流體出口的下游。EGHR系統(tǒng)將熱量從來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣流傳輸至發(fā)動機(jī)冷卻劑。控制閥布置在EGHR系統(tǒng)下游并與EGHR系統(tǒng)流體連通。第一流體流動路徑布置為與控制閥流體連通并位于控制閥的下游。第二流體流動路徑還布置為與控制閥流體連通并位于控制閥的下游。傳動液加溫系統(tǒng)沿第二流體流動路徑布置。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度在預(yù)定溫度之下時,控制閥沿第一流體流動路徑引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流,當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,控制閥沿第二流體流動路徑引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流。還提供了一種用于車輛的冷卻劑回路。冷卻劑回路包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī),所示內(nèi)燃發(fā)動機(jī)具有彼此流體連通的流體出口和流體入口。流體出口和流體入口配置為用于將發(fā)動機(jī)冷卻劑流從流體入口循環(huán)至流體出口。加熱器芯部布置在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的流體出口的下游并與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的流體出口流體連通。排氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)布置在加熱器芯部的下游。EGHR系統(tǒng)配置為用于將熱量從來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣流傳輸至發(fā)動機(jī)冷卻劑??刂崎y布置在EGHR系統(tǒng)下游并與EGHR系統(tǒng)流體連通。第一流體流動路徑布置為與控制閥流體連通并位于控制閥的下游。第二流體流動路徑還布置為與控制閥流體連通并位于控制閥的下游。傳動液加溫系統(tǒng)沿第二流體流動路徑布置。排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)布置為與第一流體流動路徑和第二流體流動路徑兩者流體連通并位于它們的下游。EGR系統(tǒng)還布置為與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的流體入口流體連通并位于其上游。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度在預(yù)定溫度之下時,控制閥沿第一流體流動路徑引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流,當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,控制閥沿第二流體流動路徑引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流。還提供了一種操作車輛的方法。該方法包括操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī),和使發(fā)動機(jī)冷卻劑流循環(huán)通過與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)流體連通的冷卻劑回路。循環(huán)通過冷卻劑回路的發(fā)動機(jī)冷卻劑通過排氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)被加熱。當(dāng)離開內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,在發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過EGHR系統(tǒng)被加熱之后,傳動液的供給通過循環(huán)通過冷卻劑回路的發(fā)動機(jī)冷卻劑流被加熱。當(dāng)離開內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度小于預(yù)定溫度時,在發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過EGHR系統(tǒng)被加熱之后,內(nèi)燃發(fā)動機(jī)通過循環(huán)通過冷卻劑回路的發(fā)動機(jī)冷卻劑流被加熱。相應(yīng)地,控制閥將發(fā)動機(jī)冷卻劑流引導(dǎo)至或者內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或傳動液加溫系統(tǒng)。如果發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度小于預(yù)定溫度,則冷卻劑回路通過EGHR系統(tǒng)加熱發(fā)動機(jī)冷卻劑流,以及控制閥引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流回到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)以更快地加溫內(nèi)燃發(fā)動機(jī),由此改進(jìn)車輛的操作效率。如果發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度,則冷卻劑回路通過EGHR系統(tǒng)加熱發(fā)動機(jī)冷卻劑流,以及控制閥引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流至傳動液加溫系統(tǒng)以加溫傳動液,由此減少變速器旋轉(zhuǎn)損失并改進(jìn)車輛的操作效率。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述連同附圖時顯而易見。附圖說明圖1是車輛的示意圖,示出使發(fā)動機(jī)冷卻劑流循環(huán)通過第一流體流動路徑以加熱內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的冷卻劑回路。圖2是車輛的示意圖,示出使發(fā)動機(jī)冷卻劑流循環(huán)通過第二流體流動路徑至傳動液加溫系統(tǒng)以加熱內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的冷卻劑回路。具體實施方式具有本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的人將認(rèn)識到,諸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等的術(shù)語用來描述附圖,且不表示對本發(fā)明的范圍的限制,所述范圍如由所附的權(quán)利要求所限定的。參考附圖,其中相同的幅圖標(biāo)記在幾幅圖中指向相同的部件,車輛在20處大致示出。車輛20可以包括任何種類和/或類型的車輛20,包括但不限于混合動力車輛。車輛20包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22可以包括但不限于汽油發(fā)動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī)。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22包括彼此流體連通的流體出口24和流體入口26。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22使發(fā)動機(jī)冷卻劑流從流體入口26循環(huán)至流體出口24。應(yīng)意識到,在發(fā)動機(jī)冷卻劑在流體入口26和流體出口24之間循環(huán)通過內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22時,通過內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的操作產(chǎn)生的熱量被發(fā)動機(jī)冷卻劑傳輸和/或吸收。車輛20進(jìn)一步包括冷卻劑回路28。冷卻劑回路28限定出用于發(fā)動機(jī)冷卻劑以連續(xù)環(huán)路方式流動通過的通道。冷卻劑回路互連流體連通的流體出口24和流體入口26,且使發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過其從流體入口24循環(huán)至流體出口24。因此,應(yīng)意識到,發(fā)動機(jī)冷卻劑在連續(xù)回路中流動通過內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22和通過冷卻劑回路28。應(yīng)意識到,車輛20可以包括一個或多個其他流體回路,所述其他流體回路聯(lián)接并流體連通于本文以下描述的冷卻劑回路,例如,使發(fā)動機(jī)冷卻劑循環(huán)通過主散熱器30以冷卻發(fā)動機(jī)冷卻劑的冷卻劑回路。冷卻劑回路28包括加熱器芯部32,其布置在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22流體出口24的下游并與其流體連通。加熱器芯部24包括熱交換器,所述熱交換器將熱量從發(fā)動機(jī)冷卻劑傳輸至循環(huán)通過車輛20的內(nèi)部車艙區(qū)域以為車艙區(qū)域供暖的空氣流。冷卻回路進(jìn)一步包括泵34。如所示的,泵34布置在加熱器芯部32的下游并與加熱器芯部32流體連通。泵34使發(fā)動機(jī)冷卻劑循環(huán)通過冷卻劑回路28。泵34可以包括任何合適尺寸和/或類型的流體泵,且優(yōu)選地但不必是電驅(qū)動的,以及可以包括例如12伏流體泵。冷卻回路進(jìn)一步包括廢氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)36。EGHR系統(tǒng)36布置在流體出口24下游。更具體地且如所示的,EGHR系統(tǒng)36布置在泵34的下游。這樣,加熱器芯部32和泵34均布置在EGHR系統(tǒng)36上游并與EGHR系統(tǒng)36流體連通。EGHR系統(tǒng)36可以包括具有能夠?qū)崃繌膩碜詢?nèi)燃發(fā)動機(jī)22的排氣流傳遞到發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱交換器的任何系統(tǒng)。如已知的,內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22在操作期間產(chǎn)生經(jīng)加熱的排氣流。EGHR系統(tǒng)36從排氣流回收熱量并將熱量傳遞至流動通過冷卻劑回路28的發(fā)動機(jī)冷卻劑。冷卻劑回路28進(jìn)一步包括控制閥38??刂崎y38布置在EGHR系統(tǒng)36下游并與EGHR系統(tǒng)36流體連通??刂崎y38可以包括,例如,三通閥,所述三通閥具有輸入部40和兩個分立并不同的輸出部44,所述輸入部40用于從EGHR系統(tǒng)36接收發(fā)動機(jī)冷卻劑流,所述輸出部即第一輸出部42和第二輸出部44,每一個配置為沿不同路徑引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流??刂崎y38的第一輸出部42連接至并流體連通于第一流體流動路徑46。這樣,第一流體流動路徑46布置在控制閥38的下游。控制閥38的第二輸出部44連接至并流體連通于第二流體流動路徑48。這樣,第二流體流動路徑48也布置在控制閥38的下游。冷卻劑回路28進(jìn)一步包括排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)50。EGR系統(tǒng)50布置為與第一流體流動路徑46和第二流體流動路徑48流體連通并位于它們的下游。因而,第一流體流動路徑46和第二流體流動路徑48中的每一個互連控制閥38和EGR系統(tǒng)50,其中第一流體流動路徑46和第二流體流動路徑48中的每一個在控制閥38和EGR系統(tǒng)50之間限定出用于發(fā)動機(jī)冷卻劑流的分立且不同的流動路徑。EGR系統(tǒng)50還布置為與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的流體入口26流體連通并位于其上游。EGR系統(tǒng)50包括熱交換器,所述熱交換器能夠?qū)崃繌难h(huán)通過冷卻劑回路28的冷卻劑流傳輸回內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22。傳動液加溫系統(tǒng)52沿第二流體流動路徑48布置并布置在第二流體流動路徑48內(nèi)。傳動液加溫系統(tǒng)52配置為加熱傳動液供給。傳動液加溫系統(tǒng)52包括熱交換器,所述熱交換器能夠?qū)崃繌难h(huán)通過冷卻劑回路28的第二流體路徑的發(fā)動機(jī)冷卻劑流傳輸至傳動液供給。如圖1所示,當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度低于預(yù)定溫度時,控制閥38沿第一流體流動路徑46引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流。如圖2所示,當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,控制閥38沿第二流體流動路徑48引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流。預(yù)定溫度可以定義為內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的期望操作溫度,并可以包括60°C和70°C范圍之間的溫度。應(yīng)意識到,預(yù)定溫度的確切值可以不同,取決于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22和/或車輛的確切尺寸和配置。此外,應(yīng)意識到,預(yù)定溫度可以不同于上述優(yōu)選范圍。當(dāng)控制閥38引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第一流體流動路徑46時,EGR系統(tǒng)50通過第一流體流動路徑46從控制閥38接收發(fā)動機(jī)冷卻劑流。第一流體流動路徑46繞過沿第二流體流動路徑48布置的傳動液加溫系統(tǒng)52,由此將熱量保存在被傳輸至EGR系統(tǒng)50的發(fā)動機(jī)冷卻劑流內(nèi),該發(fā)動機(jī)冷卻劑流用于加熱內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。相應(yīng)地,當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22初始起動時,控制閥38引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第一流體流動路徑46,以最小化將內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22加熱至高效操作溫度所需的時間。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,控制閥38沿第二流體流動路徑48引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流。相應(yīng)地,當(dāng)控制閥38引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第二流體流動路徑48時,EGR系統(tǒng)50從第二流體流動路徑48接收發(fā)動機(jī)冷卻劑流,更具體地,從傳動液加溫系統(tǒng)52接收。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,則控制閥38將發(fā)動機(jī)冷卻劑流沿第二流體流動路徑48引導(dǎo),并引導(dǎo)至傳動液加溫系統(tǒng)52,以加溫傳動液。這樣做,傳動液被快速地加熱,由此減少傳動中的變速器旋轉(zhuǎn)損失。發(fā)動機(jī)冷卻劑從EGR系統(tǒng)50流動至內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的流體入口26。相應(yīng)地,應(yīng)意識到,發(fā)動機(jī)冷卻劑以連續(xù)環(huán)路方式沿箭頭53指示的方向流動通過冷卻劑回路28。這樣,發(fā)動機(jī)冷卻劑順次地從流體出口24流動至加熱器芯部32,從加熱器芯部32流動至泵34,從泵34流動至EGHR系統(tǒng)36,從EGHR系統(tǒng)36流動至控制閥38,從控制閥38經(jīng)由第一流體流動路徑46和第二流體流動路徑48中的一個流動至EGR系統(tǒng)50,從EGR系統(tǒng)50流動至流體入口26,以及從流體入口26返回至流體出口24,于是發(fā)動機(jī)冷卻劑重新進(jìn)入冷卻劑回路28。車輛20可以包括溫度傳感器54,所述溫度傳感器54配置為感測發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度。溫度傳感器54可以包括能夠感測內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22內(nèi)和/或冷卻劑回路28內(nèi)的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度的任何合適的傳感器。優(yōu)選地,溫度傳感器54定位為感測內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的流體出口24處或附近的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度。溫度傳感器54可以電聯(lián)接至控制模塊56,并配置為向其發(fā)送指示發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度的信號。控制模塊56可以包括但不限于計算機(jī),所述計算機(jī)具有與溫度傳感器54通信和控制控制閥38所需的所有必要的硬件、軟件、控制算法、通信鏈路、存儲器等。控制模塊56可以從溫度傳感器54接收信號,并確定發(fā)動機(jī)冷卻劑的被感測到的溫度是否小于、等于或大于預(yù)定溫度。基于發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度小于、等于或大于預(yù)定溫度的確定,控制模塊56隨后信號通知控制閥38,以沿第一流體流動路徑46或第二流體流動路徑48中的一個引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流,如上所述。替換地,溫度傳感器54可以直接發(fā)送信號至控制閥38,其中控制閥38配置為響應(yīng)于來自溫度傳感器54的信號而沿第一流體流動路徑46和第二流體流動路徑48中的一個引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑,如上所述。還提供了一種操作車輛20的方法。該方法包括操作或運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22。如已知的,內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22由于操作而產(chǎn)生經(jīng)加熱的排氣流。來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的排氣流被引導(dǎo)通過EGHR系統(tǒng)36,并且排氣流的一部分被進(jìn)一步引導(dǎo)通過EGR系統(tǒng)50。在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22操作時,發(fā)動機(jī)冷卻劑流循環(huán)通過冷卻劑回路28和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22。從內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22產(chǎn)生的熱量被發(fā)動機(jī)冷卻劑吸收。循環(huán)通過冷卻劑回路28的發(fā)動機(jī)冷卻劑經(jīng)由流動通過EGHR系統(tǒng)36的排氣被進(jìn)一步加熱。發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度被持續(xù)地測量。優(yōu)選地,發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的流體出口24附近或接近流體出口24被測量。如上所述,發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度可以通過溫度傳感器54測量。該方法進(jìn)一步包括確定發(fā)動機(jī)冷卻劑的測得的溫度是否小于、等于或大于預(yù)定溫度。如上所述,溫度傳感器54可以發(fā)送信號至控制模塊56,所述控制模塊56隨后分析來自溫度傳感器54的信號和/或確定發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度是否小于、等于或大于預(yù)定溫度。當(dāng)離開內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度小于預(yù)定溫度時,在發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過EGHR系統(tǒng)36被加熱之后,內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22通過循環(huán)通過冷卻劑回路28的發(fā)動機(jī)冷卻劑流被加熱。如果發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度小于預(yù)定溫度,則控制閥38被信號通知,以引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第一流體流動路徑46。如上所述,至控制閥38的信號可以起源于控制模塊56,或可以直接來自溫度傳感器54。一旦信號通知了控制閥38,加熱內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22包括操縱控制閥38以引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第一流體流動路徑46,由此繞過傳動液加溫系統(tǒng)52。當(dāng)離開內(nèi)燃發(fā)動機(jī)22的發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,在發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過EGHR系統(tǒng)36被加熱之后,傳動液的供給通過循環(huán)通過冷卻劑回路28的發(fā)動機(jī)冷卻劑流被加熱。如果發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度等于或大于預(yù)定溫度時,則控制閥38將被信號通知,以引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第二流體流動路徑48,由此使發(fā)動機(jī)冷卻劑流循環(huán)通過傳動液加溫系統(tǒng)52。如上所述,至控制閥38的信號可以起源于控制模塊56,或可以直接來自溫度傳感器54。一旦信號通知了控制閥38,加熱傳動液包括操縱控制閥38以引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過第二流體流動路徑48,由此引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑流通過傳動液加溫系統(tǒng)52。詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明,但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式和其他實施例,存在各種替換涉及和實施例,用于實踐限定在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明。