用于預(yù)熱動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及加熱車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在冷起動(dòng)狀況下，由于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)較大的熱慣性，所以它會(huì)比環(huán)境條件更冷。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)必須克服較低的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)溫度，并且因此，達(dá)到最佳工作溫度所花費(fèi)的時(shí)間增加。達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的這種延遲會(huì)降低燃料經(jīng)濟(jì)性、加快發(fā)動(dòng)機(jī)磨損并增加廢氣排放。
[0003]Murray等人(US 6，779，737)示出一種通過在發(fā)動(dòng)機(jī)未使用時(shí)將其預(yù)熱以提高發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)的示例方法。發(fā)動(dòng)機(jī)油和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑通過流體加熱器引導(dǎo)、升溫，并且然后循環(huán)穿過發(fā)動(dòng)機(jī)并通過變速器。流體加熱器使用汽油燃料加熱發(fā)動(dòng)機(jī)油和冷卻劑。通過使升溫的冷卻劑流過加熱器核心，也能夠加熱車輛隔間。
[0004]然而，發(fā)明人在此已經(jīng)識別到使用以上方法的潛在問題。例如，6，779，737中的流體加熱器使用燃料加熱發(fā)動(dòng)機(jī)油和冷卻劑，導(dǎo)致燃料消耗和成本增加。進(jìn)一步，流體加熱器是減少可用空間的額外部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到以上問題并且識別到至少部分解決上述問題的方法。在一個(gè)示例方法中，示出用于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之前加熱停放且關(guān)閉的車輛中的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法。該方法包括，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前并且在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的溫度低于環(huán)境溫度時(shí)，通過使冷卻劑循環(huán)通過散熱器以及運(yùn)轉(zhuǎn)電散熱器風(fēng)扇，加熱冷卻劑，并且然后使熱冷卻劑流過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。以這種方式，來自環(huán)境空氣的熱量可以被冷卻劑吸收并被傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0006]例如，當(dāng)車輛停放在戶外并且發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，控制器可以由定時(shí)器定期啟動(dòng)，以監(jiān)測環(huán)境溫度和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的溫度。如果環(huán)境溫度高于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)溫度，并且所述溫度的差大于閾值，控制器可以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前開始程序以升溫動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)?？梢詥?dòng)電動(dòng)冷卻劑泵和電恒溫器以允許冷卻劑循環(huán)。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)電散熱器風(fēng)扇以抽吸環(huán)境空氣穿過散熱器外部時(shí)，冷卻劑可以循環(huán)通過散熱器，從而使冷卻劑能夠從環(huán)境空氣中吸收熱量。熱的冷卻劑可以進(jìn)一步循環(huán)穿過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，以預(yù)熱動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0007]以這種方式，可以防止停放的車輛內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)被冷卻到環(huán)境溫度以下。通過在車輛關(guān)閉后定期監(jiān)測動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)溫度和環(huán)境狀況，可以將動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)維持在接近環(huán)境的溫度，從而減少在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱所使用的能量。由于冷卻劑通過從環(huán)境空氣吸收熱量來升溫，所以燃料消耗在很大程度上保持不受影響。進(jìn)一步，通過使用用于預(yù)熱動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)有部件，能夠避免額外費(fèi)用并且能夠?qū)崿F(xiàn)空間節(jié)約。
[0008]應(yīng)當(dāng)清楚，提供上述
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡化形式引入所選概念，這些概念將在具體實(shí)施例中進(jìn)一步描述。這并非意味著確立所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護(hù)的范圍由隨附權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上述提到的任意缺點(diǎn)或本公開的任何部分中的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0009]圖1示意性示出機(jī)動(dòng)車輛中的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例。
[0010]圖2示意性示出遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備和車輛之間的通信系統(tǒng)。
[0011]圖3示出用于基于所確定的環(huán)境和車輛狀況選擇將要加熱的部件的高水平流程圖。
[0012]圖4描繪示出使用環(huán)境溫度作為熱源預(yù)熱動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的例程的示例性流程圖。
[0013]圖5為描繪基于環(huán)境和車輛狀況防止擋風(fēng)玻璃上的冷凝的例程的示例性流程圖。
[0014]圖6為描繪根據(jù)本發(fā)明使用動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)熱量加熱客艙的方法的示例性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下描述涉及用于在車輛系統(tǒng)(如圖1所示的系統(tǒng))內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉處于靜止?fàn)顟B(tài)之后進(jìn)行氣候控制和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)預(yù)熱的系統(tǒng)和方法。如圖2所示，控制器可以與遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備通信，并接收關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的預(yù)定時(shí)間的數(shù)據(jù)?？商娲?，加熱選定部件的具體指令也可以經(jīng)由遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備通信至控制器。附加地，控制器可以由定時(shí)器定期啟動(dòng)，以監(jiān)測環(huán)境和車輛狀況，從而確定可以加熱哪個(gè)車輛部件?；谒邮盏臄?shù)據(jù)和/或指令，控制器可以經(jīng)配置以執(zhí)行控制例程，諸如圖3的例程，從而識別目前車輛和環(huán)境狀況，以及基于這些識別的狀況選擇模式以加熱具體車輛部件。因此，當(dāng)車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后未被使用并且被停放時(shí)，控制器可以選擇例程(如圖4的示例性例程)，以預(yù)熱動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，從而防止動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)冷卻到環(huán)境溫度以下?？商娲兀诃h(huán)境狀況(諸如環(huán)境露點(diǎn))和車輛狀況(諸如擋風(fēng)玻璃溫度低于環(huán)境露點(diǎn)溫度)，控制器可以執(zhí)行例程(諸如圖5的示例性例程)，以防止客艙溫室的擋風(fēng)玻璃和其他窗戶上的冷凝。在另一個(gè)選擇中，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后車輛具有乘員但被停放，并且客艙溫度降到預(yù)選客艙溫度以下時(shí)，控制器可以啟動(dòng)客艙加熱例程(諸如圖6的示例性例程)。附加地，客艙加熱例程可以由操作員遠(yuǎn)程觸發(fā)。
[0016]圖1為機(jī)動(dòng)車輛102中的車輛加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC) 100的示例性實(shí)施例。在此，HVAC系統(tǒng)100也被稱為冷卻系統(tǒng)100。車輛102具有驅(qū)動(dòng)輪106、乘客隔間104(本文也被稱為客艙)和發(fā)動(dòng)機(jī)罩下隔間(under-hood compartment) 103。乘客隔間104包括由擋風(fēng)玻璃(未示出)和包括后窗戶(未示出)的其他玻璃窗戶形成的客艙溫室。發(fā)動(dòng)機(jī)罩下隔間103可以容納機(jī)動(dòng)車輛102的發(fā)動(dòng)機(jī)罩(未示出)下的各種罩下部件。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)罩下隔間103可以容納包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10和變速器70的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10具有燃燒室，該燃燒室可以經(jīng)由進(jìn)氣通道44接收進(jìn)氣空氣，并且可以經(jīng)由排氣通道48排放燃燒氣體。如在此說明并描述的，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在車輛中，諸如公路汽車以及其他類型的車輛中。盡管將參考車輛描述發(fā)動(dòng)機(jī)10的示例性應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛推進(jìn)系統(tǒng)，包括乘用車、卡車等。
[0017]變速器70可以由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10供給動(dòng)力，并且可以是自動(dòng)變速器或手動(dòng)變速器。在手動(dòng)變速器的情況下，變速器70可以經(jīng)由輸入軸(未示出)并且經(jīng)由離合器(未示出)與發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸耦接，或者在自動(dòng)變速器的情況下，經(jīng)由輸入軸(未示出)并且經(jīng)由變矩器(未示出)與發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸耦接。變速器70還可以包括與驅(qū)動(dòng)輪106耦接的輸出軸(未示出)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10提供的機(jī)械輸出能夠經(jīng)由變速器70傳送至驅(qū)動(dòng)輪106。
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)罩下隔間103可以進(jìn)一步包括HVAC系統(tǒng)100，HVAC系統(tǒng)100將冷卻劑循環(huán)通過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10，以吸收廢熱，并且將加熱的冷卻劑分別經(jīng)由冷卻劑管路82和84分配至散熱器80和/或加熱器核心55。在一個(gè)示例中，如所描繪的，冷卻系統(tǒng)100可以耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10，并且可以經(jīng)由電動(dòng)冷卻劑泵86將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑從發(fā)動(dòng)機(jī)10循環(huán)至散熱器80，并且經(jīng)由冷卻劑管路82返回至發(fā)動(dòng)機(jī)10。電動(dòng)冷卻劑泵86可以由電池74供電，并且在一個(gè)示例中，它可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度循環(huán)固定量的冷卻劑。具體地，電動(dòng)冷卻劑泵86可以將冷卻劑循環(huán)通過汽缸體、汽缸蓋等中的通道，以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)熱量，然后該熱量經(jīng)由散熱器80傳遞到環(huán)境空氣。可替代地，如將在本公開中所示，冷卻劑可以循環(huán)通過散熱器，以從環(huán)境空氣中吸收熱量，然后該熱量可以經(jīng)由加熱器核心55并經(jīng)由冷卻劑管路84傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)10或傳遞到乘客隔間。
[0019]冷卻劑的溫度可以通過位于冷卻管路82中的恒溫器(或恒溫器閥門)38調(diào)整，恒溫器(或恒溫器閥門)38可以保持閉合直到冷卻劑達(dá)到閾值溫度。在所述實(shí)施例中，恒溫器閥門38為電恒溫器閥門，并且由電池74供電。因此，電恒溫器38可以由控制器啟動(dòng)，以允許冷卻劑流動(dòng)，而不依賴?yán)鋮s劑溫度。
[0020]電恒溫器閥門38可以使冷卻劑管路84(也稱為發(fā)動(dòng)機(jī)回路)與冷卻劑管路82(也稱為散熱器回路)之間的流量成比例。在包括脫氣瓶的冷卻劑系統(tǒng)的示例中，閥門38可以為三通恒溫器閥門。電恒溫器閥門38可以控制冷卻劑管路82和84中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑流量的量。在一個(gè)示例中，基于目前的環(huán)境和發(fā)動(dòng)機(jī)狀況，電恒溫器閥門38可以允許主要流量在冷卻劑管路82或冷卻劑管路84內(nèi)。例如，如果動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)保留余熱，則冷卻劑可以將熱量從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到加熱器核心55，并且在那里傳遞到乘客隔間104和/或擋風(fēng)玻璃以及客艙溫室。在此，電恒溫器38可以堵塞冷卻劑管路82并允許主要的冷卻劑流量在冷卻劑管路84內(nèi)。
[0021]如上所述，冷卻劑可以流過冷卻劑管路82，且/或流過冷卻劑管路84，到加熱器核心55，在其中熱量可以從冷卻劑傳遞到乘客隔間104，并且冷卻流回到發(fā)動(dòng)機(jī)10。加熱器核心55因此可以充當(dāng)冷卻劑與乘客隔間104之間的熱交換器?？梢詫⒁砥浇拥郊訜崞骱诵?，以增加用于熱傳遞的表面面積。例如，通過運(yùn)轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)97，空氣可以被迫穿過翼片，從而加速乘客隔間的加熱。鼓風(fēng)機(jī)97也可以將熱氣吹過通風(fēng)孔，其中通風(fēng)孔將熱量引導(dǎo)到乘客隔間內(nèi)的擋風(fēng)玻璃和其他窗戶(在此也被稱為客艙溫室)。在該實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)97被描繪為連接到由電池74供電的馬達(dá)95的電風(fēng)扇。
[0022]除了從發(fā)動(dòng)機(jī)10吸收熱量以外，冷卻劑也可以從傳動(dòng)液中吸收(或交換)熱量，從而提供對變速器70內(nèi)的部件的冷卻。傳動(dòng)液可以流過傳動(dòng)液管路78達(dá)到變速器冷卻劑90，在此處，傳動(dòng)液可以通過將熱量傳遞至冷卻劑管路82內(nèi)流動(dòng)的冷卻劑而被冷卻。因此，傳動(dòng)液可以與變速器冷卻器90內(nèi)的冷卻劑交換熱量。冷卻的傳動(dòng)液可以經(jīng)由傳動(dòng)液管路76回到變速器70?？蛇x地，當(dāng)接收到升溫變速器的請求時(shí)，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之前，熱冷卻劑可以將熱量傳遞到變速器冷卻器90內(nèi)的傳動(dòng)液。
[0023]在冷卻系統(tǒng)100中可以包括一個(gè)或更多個(gè)冷卻風(fēng)扇，