尾氣熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動(dòng)力總成，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣系統(tǒng)、尾氣換熱器、變速器、變速器換熱器、加熱器芯、泵和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，尾氣系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的尾氣通路，變速器具有變速器冷卻系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路在發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣換熱器、變速器換熱器、加熱器芯和泵之間提供流體連通。尾氣換熱器操作地連接到尾氣系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和尾氣系統(tǒng)之間傳遞熱。變速器換熱器操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和變速器冷卻系統(tǒng)之間傳遞熱。
【專利說明】尾氣熱回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛的尾氣熱再利用、回收或再循環(huán)系統(tǒng)的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常通過燃燒室中燃料與空氣的燃燒產(chǎn)生能量。燃燒產(chǎn)物，包括尾氣，被通過尾氣系統(tǒng)排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣系統(tǒng)、尾氣換熱器、變速器、變速器換熱器、加熱器芯、泵和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，尾氣系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的尾氣通路，變速器具有變速器冷卻系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路在發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣換熱器、變速器換熱器、加熱器芯和泵之間提供流體連通。尾氣換熱器操作地連接到尾氣系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和尾氣系統(tǒng)之間傳遞熱。變速器換熱器操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和變速器冷卻系統(tǒng)之間傳遞熱。
[0004]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路能夠在動(dòng)力總成的各個(gè)部件之間進(jìn)行熱傳遞，并且包括再獲得尾氣中的熱來加熱變速器油、加熱器芯(用于加熱乘客車廂)等的能力。
[0005]在結(jié)合附圖理解時(shí)，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)從下面實(shí)現(xiàn)所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的一些最佳模式和其他實(shí)施例的詳細(xì)描述非常顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是示例性混合動(dòng)力車輛動(dòng)力總成的示意圖,該混合動(dòng)力車輛動(dòng)力總成具有與發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器通訊的尾氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)；
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有替代EGHR系統(tǒng)配置的另一個(gè)動(dòng)力總成的示意圖；
[0008]圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有另一個(gè)替代EGHR系統(tǒng)配置的又一個(gè)動(dòng)力總成的示意圖；
[0009]圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有另一個(gè)替代EGHR系統(tǒng)配置的又一個(gè)動(dòng)力總成的示意圖；
[0010]圖5是根據(jù)本發(fā)明的具有另一個(gè)替代EGHR系統(tǒng)配置的又一個(gè)動(dòng)力總成的示意圖；
[0011]圖6是根據(jù)本發(fā)明的具有另一個(gè)替代EGHR系統(tǒng)配置的又一個(gè)動(dòng)力總成的示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0012]參照附圖，其中貫穿若干視圖，在任何可能的時(shí)候，相似的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相似或類似的部件，圖1中顯示了包括發(fā)動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力總成10，發(fā)動(dòng)機(jī)12在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生尾氣14。尾氣系統(tǒng)16限定與發(fā)動(dòng)機(jī)12流體連通的尾氣通路18，以使尾氣14被傳送通過尾氣通路18。尾氣換熱器20操作地連接到尾氣系統(tǒng)16，以使通路18中的尾氣14與尾氣換熱器20熱連通。因而，來自尾氣通路18中的尾氣14的熱量被傳遞到尾氣換熱器20。
[0013]動(dòng)力總成10包括變速器22，變速器22具有操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲軸(未示出)的輸入構(gòu)件(未示出);因此，發(fā)動(dòng)機(jī)12被配置用于傳送扭矩到變速器22。變速器22可以是混合動(dòng)力變速器，其具有一個(gè)或多個(gè)電機(jī)(未不出)，即電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。替代地，動(dòng)力總成10可包括一個(gè)或多個(gè)電機(jī)，所述電機(jī)直接作用在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端或變速器輸入端上。
[0014]變速器22具有變速器油路或變速器冷卻系統(tǒng)24。變速器冷卻系統(tǒng)24限定通路26，變速器冷卻劑28在變速器運(yùn)行過程中流動(dòng)通過該通路26。變速器換熱器30操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)24，以使通路26中的變速器冷卻劑28與變速器換熱器30熱連通。因而，來自變速器換熱器30的熱量被傳遞到冷卻劑28。變速器冷卻劑28可以是潤(rùn)滑和冷卻油。
[0015]尾氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)32包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34，其在發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30、尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。在圖1中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34限定多個(gè)通路40、42、44、46，所述多個(gè)通路串聯(lián)連接泵38、發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30和尾氣換熱器20。因而，在圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑48從發(fā)動(dòng)機(jī)12經(jīng)由第一通路40流動(dòng)到加熱器芯36 ;冷卻劑48然后從加熱器芯36流動(dòng)到泵38 ;冷卻劑48從泵38流動(dòng)通過第二通路42到變速器換熱器30 ;冷卻劑48從變速器換熱器30流動(dòng)通過第三通路44到尾氣換熱器20 ;并且冷卻劑48從尾氣換熱器20流動(dòng)通過第四通路46回到發(fā)動(dòng)機(jī)12。
[0016]當(dāng)冷卻劑48流動(dòng)通過尾氣換熱器20時(shí)，尾氣換熱器20與冷卻劑48熱連通。因此，尾氣換熱器20配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34和尾氣系統(tǒng)16之間傳遞熱量，并且更具體地，尾氣換熱器20配置為從尾氣14向冷卻劑48傳遞熱量，由此使冷卻劑48升溫。
[0017]類似地，當(dāng)冷卻劑48流動(dòng)通過變速器換熱器30時(shí)，變速器換熱器30與冷卻劑48熱連通。因此，變速器換熱器30配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34和變速器冷卻系統(tǒng)24之間傳遞熱量，并且更具體地，變速器換熱器30配置在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑48和變速器冷卻劑28之間傳遞熱量。
[0018]通過發(fā)動(dòng)機(jī)12包括的主泵(未單獨(dú)示出)向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34提供加壓冷卻齊U。主泵可以是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵。根據(jù)EGHR系統(tǒng)32的運(yùn)行狀況，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34中的冷卻劑48可被來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的尾氣14加熱。
[0019]加熱器芯36允許熱量被從離開發(fā)動(dòng)機(jī)12的冷卻劑48傳遞到車輛的車廂(乘客車廂)，動(dòng)力總成10被安裝在車輛中。動(dòng)力總成10還包括發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器50，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器50配置為選擇地將來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的熱量消散到流動(dòng)經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器50的環(huán)境空氣。溫度調(diào)節(jié)器(未示出)可被用于控制冷卻劑從發(fā)動(dòng)機(jī)12經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器50的流動(dòng)。變速器散熱器52是油-空氣換熱器，其配置為選擇地將來自變速器22的變速器冷卻系統(tǒng)24的熱量消散到流動(dòng)經(jīng)過變速器散熱器52的環(huán)境空氣。
[0020]變速器換熱器30，其也可被稱為中心換熱器，為油-水換熱器，其允許熱量被從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34傳遞到變速器冷卻系統(tǒng)24，以使變速器22升溫，并且降低轉(zhuǎn)差損耗。而且，變速器換熱器30還允許變速器22和變速器散熱器52將來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的過多的熱量在熱或極端狀況過程中消散。
[0021]泵38為輔助泵。輔助泵38可被用于增加壓力并且增大通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34的流動(dòng)。而且，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12被混合動(dòng)力車輛控制裝置(未單獨(dú)示出)關(guān)閉或不供給燃料時(shí)，輔助泵38可被用作用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34的主壓力源。因此，輔助泵38可被用于補(bǔ)充包括到發(fā)動(dòng)機(jī)12中的主泵，可在發(fā)動(dòng)機(jī)12和主泵不運(yùn)行時(shí)被用作唯一的泵，或可被用作用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34的單獨(dú)的泵。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34因而在多個(gè)動(dòng)力總成和車輛部件(包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、尾氣系統(tǒng)16、加熱器芯36 (并且因而車輛的內(nèi)部車廂))以及變速器22 (通過變速器換熱器30和變速器冷卻系統(tǒng)24)之間和之中傳遞熱量。
[0023]EGHR旁路閥54控制尾氣通過EGHR換熱器20的流動(dòng)。EGHR旁路閥54被顯示在其非旁路位置中，這允許尾氣14流動(dòng)通過EGHR換熱器20，并且允許尾氣14和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻齊[J回路34之間的換熱連通。當(dāng)EGHR旁路閥54切換、翻轉(zhuǎn)或以其他方式致動(dòng)到圖1中以虛線所示并且標(biāo)記為元素56的旁路位置時(shí),離開發(fā)動(dòng)機(jī)12的尾氣14不被允許通過EGHR換熱器20，而是相反被引導(dǎo)通過由尾氣系統(tǒng)16限定的旁路通路58。
[0024]EGHR旁路閥54可由螺線管、機(jī)械溫度調(diào)節(jié)器、蠟馬達(dá)、真空致動(dòng)器或其他適當(dāng)控制裝置控制，并且在變化的溫度和狀況下可在非旁路位置和旁路位置之間切換。EGHR旁路閥54可根據(jù)被監(jiān)控的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度或根據(jù)流動(dòng)通過EGHR換熱器20的冷卻劑48的溫度控制。例如并且非限制性地，EGHR旁路閥54可以是由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34中的七十二攝氏度或更高的冷卻劑溫度驅(qū)動(dòng)。用于EGHR旁路閥54的設(shè)置點(diǎn)溫度以及EGHR系統(tǒng)10內(nèi)的其他設(shè)置僅是示例性和說明性的。設(shè)置點(diǎn)的具體值將根據(jù)EGHR系統(tǒng)32和包括其的車輛的具體配置確定。
[0025]不同的動(dòng)力總成的運(yùn)行狀況可導(dǎo)致各個(gè)部件之間不同的熱傳遞需要。根據(jù)溫度和運(yùn)行狀況，動(dòng)力總成部件中的一些可能不需要用于向其傳遞熱量的冷卻劑48，或可能期望優(yōu)先哪一個(gè)部件從冷卻劑48接收熱。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34包括至少一個(gè)旁路通路，其與至少一個(gè)部件(即變速器換熱器30、泵38和加熱器芯36)平行，以使冷卻劑48可在流動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34時(shí)旁路該部件。即，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34限定旁路通路，該旁路通路旁路變速器換熱器30、加熱器芯36和泵38中的一個(gè)。閥配置為控制通過旁路通路的流體流動(dòng)。
[0026]例如，可能期望在一些情況下不從冷卻劑48向變速器22傳遞熱量。在圖1的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路34限定變速器換熱器旁路60，該變速器換熱器旁路60與變速器換熱器30平行。變速器換熱器旁路60在加熱器芯36和尾氣換熱器20 (泵38在其之間)之間提供流體連通。
[0027]回路34包括變速器換熱器旁路閥62，該閥62操作地連接到流體回路34，并且配置為控制通過變速器換熱器30和變速器換熱器旁路60的流體流動(dòng)(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑流動(dòng))。閥62為雙通閥，其可選擇地在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)。在第一位置中，閥62將冷卻劑48從加熱器芯36和泵38引導(dǎo)到變速器換熱器30。在第二位置中，閥62將冷卻劑48從加熱器芯36和泵38引導(dǎo)到變速器換熱器60和尾氣換熱器20。
[0028]圖1顯示了用于EGHR系統(tǒng)10的高度示意的控制體系結(jié)構(gòu)或控制系統(tǒng)64?？刂葡到y(tǒng)64可包括具有存儲(chǔ)介質(zhì)和適當(dāng)可編程內(nèi)存量的一個(gè)或多個(gè)部件(未單獨(dú)示出)，其能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)算法或方法來實(shí)現(xiàn)EGHR系統(tǒng)32的控制。控制系統(tǒng)64的每一個(gè)部件可包括散布的控制器體系結(jié)構(gòu)，例如基于微處理器的電子控制單元(ECU)?？刂葡到y(tǒng)64中可存在其他模塊或處理器。
[0029]變速器溫度調(diào)節(jié)器68控制變速器冷卻系統(tǒng)24和變速器散熱器52之間的流動(dòng)。變速器溫度調(diào)節(jié)器68顯示在其直接返回位置，該位置引導(dǎo)從變速器換熱器30返回的冷卻劑28流動(dòng)回到變速器22，而不經(jīng)過變速器散熱器52。當(dāng)變速器溫度調(diào)節(jié)器68切換、翻轉(zhuǎn)或以其他方式致動(dòng)到圖1中以虛線顯示并且標(biāo)記為元素70的散熱器位置時(shí)，從變速器換熱器30返回的冷卻劑28被在返回到變速器22之前引導(dǎo)通過變速器散熱器52。環(huán)境空氣傳感器72檢測(cè)車輛周圍(以及流動(dòng)通過車輛)的環(huán)境空氣的溫度，并且與控制系統(tǒng)64通訊。
[0030]參照?qǐng)D2，其中相似的附圖標(biāo)記指代與圖1相似的部件，示意性地圖示了另一種動(dòng)力總成110。動(dòng)力總成110包括發(fā)動(dòng)機(jī)12，發(fā)動(dòng)機(jī)12在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生尾氣14。尾氣系統(tǒng)16限定與發(fā)動(dòng)機(jī)12流體連通的尾氣通路18，以使尾氣14被傳送通過尾氣通路18。尾氣換熱器20操作地連接到尾氣系統(tǒng)16，以使通路18中的尾氣14與尾氣換熱器20熱連通。
[0031]動(dòng)力總成110包括變速器，例如在圖1中22處所示的變速器，其具有操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲軸(未示出)的輸入構(gòu)件(未示出)。該變速器具有變速器油路或變速器冷卻系統(tǒng)24，其僅一部分顯示在圖2中，但是其可基本上與圖1中所示的相同。變速器換熱器30操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)，以使通路26中的變速器冷卻劑與變速器換熱器30熱連通。因而，來自變速器換熱器30的熱量被傳遞到變速器冷卻劑28。變速器冷卻劑28可以是潤(rùn)滑和冷卻油。
[0032]尾氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)132包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134，其在發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30、尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。在圖2中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134限定多個(gè)通路140、142、144、146、147，所述多個(gè)通路串聯(lián)連接泵38、發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30和尾氣換熱器20。在圖2中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134限定第一通路140，其提供發(fā)動(dòng)機(jī)12和加熱器芯36之間的流體連通；限定第二通路142，其在加熱器芯36和變速器換熱器30之間提供流體連通；限定第三通路144，其在變速器換熱器30和尾氣換熱器20之間提供流體連通；限定第四通路146，其在尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通；并且限定第五通路147，其在泵38和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通。
[0033]當(dāng)冷卻劑48流動(dòng)通過尾氣換熱器20時(shí)，尾氣換熱器20與冷卻劑48熱連通。因此，尾氣換熱器20配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134和尾氣系統(tǒng)16之間傳遞熱量，并且更具體地，尾氣換熱器20配置為從尾氣14向冷卻劑48傳遞熱量，由此使冷卻劑48升溫。
[0034]類似地，當(dāng)冷卻劑48流動(dòng)通過變速器換熱器30時(shí)，變速器換熱器30與冷卻劑48熱連通。因此，變速器換熱器30配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134和變速器冷卻系統(tǒng)24之間傳遞熱量，并且更具體地，變速器換熱器30配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑48和變速器冷卻劑之間傳遞熱量。
[0035]圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134限定兩個(gè)可任選旁路174、176?？赡芷谕谝恍┣闆r下不從冷卻劑48向加熱器芯36傳遞熱量。在圖2的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134限定加熱器芯旁路174，加熱器芯旁路174與加熱器芯36平行。加熱器芯旁路174在發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器換熱器30之間提供流體連通，由此旁路加熱器芯36。
[0036]回路134包括加熱器芯旁路閥178，該閥178操作地連接到流體回路134，并且配置為控制通過加熱器芯36和加熱器芯旁路174的流體流動(dòng)(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑流動(dòng))。閥178為雙通閥，其可選擇地在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)。在第一位置中，閥178將冷卻劑48從發(fā)動(dòng)機(jī)12引導(dǎo)到加熱器芯36。在第二位置中，閥178將冷卻劑48從發(fā)動(dòng)機(jī)12引導(dǎo)到加熱器芯旁路174和變速器換熱器30。
[0037]可能期望在一些情況下旁路輔助泵38。在圖2的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路134限定泵旁路176，該泵旁路176與泵38平行。泵旁路176在尾氣換熱器20和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通，由此旁路泵38?；芈?34包括單通閥180，其將通過泵旁路176的流動(dòng)限制到一個(gè)方向。
[0038]參照?qǐng)D3，其中相似的附圖標(biāo)記指代與圖1和圖2相似的部件，示意性地顯示了另一種動(dòng)力總成210。動(dòng)力總成210基本上類似于圖1的動(dòng)力總成10，不同之處在于泵38在尾氣換熱器20和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間，而不是在加熱器芯36和閥62之間。而且，圖3的EGHR系統(tǒng)232包括加熱器芯旁路274和泵旁路276。
[0039]更具體地，尾氣熱回收(EGHR)系統(tǒng)232包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234，其在發(fā)動(dòng)機(jī)
12、加熱器芯36、變速器換熱器30、尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。在圖3中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234限定多個(gè)通路240、242、244、246、247，所述多個(gè)通路串聯(lián)連接泵38、發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30和尾氣換熱器20。在圖3中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234限定第一通路240，其在發(fā)動(dòng)機(jī)12和加熱器芯36之間提供流體連通；限定第二通路242，其在加熱器芯36和變速器換熱器30之間提供流體連通；限定第三通路244，其在變速器換熱器30和尾氣換熱器20之間提供流體連通；限定第四通路246，其在尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通；并且限定第五通路247，其在泵38和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通。
[0040]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234限定加熱器芯旁路274，該加熱器芯旁路274與加熱器芯30平行。加熱器芯旁路274在發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器換熱器30之間提供流體連通，由此旁路加熱器芯36。
[0041]回路234包括加熱器芯旁路閥278，該閥278操作地連接到流體回路234，并且配置為控制通過加熱器芯36和加熱器芯旁路274的流體流動(dòng)(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑流動(dòng))。閥278為雙通閥，其可選擇地在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)。在第一位置中，閥278將冷卻劑48從發(fā)動(dòng)機(jī)12引導(dǎo)到加熱器芯36。在第二位置中，閥278將冷卻劑48從發(fā)動(dòng)機(jī)12引導(dǎo)到加熱器芯旁路274和變速器換熱器30。
[0042]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234限定泵旁路276，該泵旁路276與泵38平行。泵旁路276在尾氣換熱器20和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通，由此旁路泵38。回路234包括單通閥280，其將通過泵旁路176的流動(dòng)限制到一個(gè)方向。
[0043]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路234限定變速器換熱器旁路260，該變速器換熱器旁路260與變速器換熱器30平行。變速器換熱器旁路260在加熱器芯36和尾氣換熱器20之間提供流體連通?；芈?34包括變速器換熱器旁路閥262，該閥262操作地連接到流體回路234，并且配置為控制通過變速器換熱器30和變速器換熱器旁路260的流體流動(dòng)(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑流動(dòng))。閥262為雙通閥，其可選擇地在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)。在第一位置中，閥262將冷卻劑48從加熱器芯36或加熱器芯旁路274引導(dǎo)到變速器換熱器30。在第二位置中，閥262將冷卻劑48從加熱器芯36引導(dǎo)到變速器換熱器旁路260和尾氣換熱器20。[0044]參照?qǐng)D4，其中相似的附圖標(biāo)記指代與圖1-3所示相似的部件，動(dòng)力總成310包括EGHR系統(tǒng)332，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334在發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30、尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。在圖3中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334限定多個(gè)通路340、342、344、346、347，所述多個(gè)通路串聯(lián)連接泵38、發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30和尾氣換熱器20。
[0045]更具體地，在圖4中圖示的實(shí)施例中，流體回路334限定第一通路340，其在發(fā)動(dòng)機(jī)12和加熱器芯36之間提供流體連通；限定第二通路342，其在加熱器芯36和尾氣換熱器20之間提供流體連通；限定第三通路344，其在尾氣換熱器20和變速器換熱器30之間提供流體連通；限定第四通路346，其在變速器換熱器30和泵38之間提供流體連通；并且限定第五通路347，其在泵38和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通。
[0046]動(dòng)力總成310基本上類似于圖3的動(dòng)力總成210，不同之處在于變速器換熱器30串聯(lián)地位于動(dòng)力總成310中的尾氣換熱器20和泵38之間，而動(dòng)力總成210中的變速器換熱器串聯(lián)地位于加熱器芯和尾氣換熱器之間。動(dòng)力總成310包括可任選的旁路360、374、376。更具體地，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334限定變速器換熱器旁路360，換熱器旁路360與變速器換熱器30平行，以在尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。變速器換熱器旁路閥362操作地連接到流體回路334，并且配置為控制通過變速器換熱器30和變速器換熱器旁路360的流體流動(dòng)。
[0047]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334還限定加熱器芯旁路374，該加熱器芯旁路374與加熱器芯36平行，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)12和尾氣換熱器20之間提供流體連通。流體回路334包括加熱器芯旁路閥378，該閥378操作地連接到流體回路334，并且配置為控制通過加熱器芯36和加熱器芯旁路374的流體流動(dòng)。
[0048]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路334還限定泵旁路376，該泵旁路376與泵38平行，并且在變速器換熱器30和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通。單通閥380將通過泵旁路376的流動(dòng)限制到一個(gè)方向。
[0049]參照?qǐng)D5,其中相似的附圖標(biāo)記指代與圖1-4所示相似的部件,動(dòng)力總成410包括EGHR系統(tǒng)432，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434在發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30、尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。在圖5中圖示的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434限定多個(gè)通路440、442、444、446、447，所述多個(gè)通路串聯(lián)連接泵38、發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯36、變速器換熱器30和尾氣換熱器20。
[0050]更具體地，在圖5中圖示的實(shí)施例中，流體回路434限定第一通路440，其在發(fā)動(dòng)機(jī)12和加熱器芯36之間提供流體連通；限定第二通路442，其在加熱器芯36和尾氣換熱器20之間提供流體連通；限定第三通路444，其在尾氣換熱器20和變速器換熱器30之間提供流體連通；限定第四通路446，其在變速器換熱器30和泵38之間提供流體連通；并且限定第五通路447，其在泵38和發(fā)動(dòng)機(jī)12之間提供流體連通。
[0051]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434限定變速器換熱器旁路460，變速器換熱器旁路460與變速器換熱器30平行，以在尾氣換熱器20和泵38之間提供流體連通。變速器換熱器旁路閥462操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434，并且配置為控制通過變速器換熱器30和變速器換熱器旁路460的流體流動(dòng)。
[0052]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434還限定加熱器芯旁路474，該加熱器芯旁路474與加熱器芯36平行，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)12和尾氣換熱器20之間提供流體連通。流體回路434包括加熱器芯旁路閥478，該閥478操作地連接到流體回路434，并且配置為控制通過加熱器芯36和加熱器芯旁路474的流體流動(dòng)。
[0053]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434還限定尾氣換熱器旁路485，該尾氣換熱器旁路485與尾氣換熱器20平行，并且在加熱器芯旁路474和變速器換熱器30之間提供流體連通。單通閥487將通過尾氣換熱器旁路485的流動(dòng)限制到一個(gè)方向。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路434還包括圖5中所示的節(jié)流孔板489。對(duì)于熱的狀況，圖5的EGHR系統(tǒng)432在加熱器芯旁路中提供減小的加熱器芯流出和減小的EGHR流動(dòng)(熱側(cè)流出)，并且在熱時(shí)可被用于提供唯一的變速器冷卻。
[0054]參照?qǐng)D6,動(dòng)力總成510包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、尾氣系統(tǒng)16和尾氣換熱器20,尾氣系統(tǒng)16包括與發(fā)動(dòng)機(jī)12流體連通的尾氣通路18。變速器(圖6中未示出，但是基本上與圖1和3的變速器22相似)具有變速器冷卻系統(tǒng)24，其僅一部分顯示在圖6中，但是其基本上與圖1和3中所示的冷卻系統(tǒng)24相似。動(dòng)力總成510還包括變速器換熱器30、加熱器芯36和泵538。圖6的泵538顯示為與發(fā)動(dòng)機(jī)12—體。
[0055]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路534在發(fā)動(dòng)機(jī)12、加熱器芯20、變速器換熱器30、尾氣換熱器36和泵538之間提供流體連通。動(dòng)力總成510包括多個(gè)可變節(jié)流孔板，其被配置為控制通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路534的相應(yīng)部分的流體流動(dòng)。
[0056]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路534配置為使變速器換熱器30和換熱器芯36平行布置。多個(gè)可變節(jié)流孔板包括第一可變節(jié)流孔板555，其配置為控制通過變速器換熱器30的流體流動(dòng)(即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑)。多個(gè)可變節(jié)流孔板還包括第二可變節(jié)流孔板557，其配置為控制通過加熱器芯36的流體流動(dòng)。
[0057]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路534還限定尾氣換熱器旁路585，該尾氣換熱器旁路585與尾氣換熱器20平行。旁路585提供從發(fā)動(dòng)機(jī)12到加熱器芯36和變速器換熱器30 (其被平行布置)二者的流體連通。多個(gè)可變節(jié)流孔板包括第三可變節(jié)流孔板559，其配置為控制通過尾氣換熱器旁路585的流體流動(dòng)。
[0058]來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的回路534的冷卻劑48根據(jù)可變節(jié)流孔板559的狀態(tài)流動(dòng)通過尾氣換熱器20或尾氣換熱器旁路585。在冷卻劑48已經(jīng)流動(dòng)經(jīng)過尾氣換熱器20或尾氣換熱器旁路585之后，冷卻劑48可然后流動(dòng)通過變速器換熱器30或加熱器芯36。流動(dòng)通過變速器換熱器30或加熱器芯36的冷卻劑48的相對(duì)量取決于可變節(jié)流孔板555、557的狀態(tài)。
[0059]在冷卻劑48流動(dòng)通過變速器換熱器30或加熱器芯36之后，冷卻劑48流動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路534返回到發(fā)動(dòng)機(jī)12和泵538。圖6的EGHR系統(tǒng)532能夠使一個(gè)泵538提供用于每一個(gè)換熱器的完全混合流，和最大/最小加熱和冷卻靈活性。
[0060]詳細(xì)的描述和圖或附圖是對(duì)本發(fā)明的支持和描述，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)要求保護(hù)的本發(fā)明的最佳模式和其他實(shí)施例，但是存在多種可替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例來實(shí)踐所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明。
[0061]交叉引用
[0062]本申請(qǐng)為2010年10月29日提交的專利申請(qǐng)?zhí)朜0.12/915，764和2010年12月I日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)朜0.12/957,755的部分繼續(xù)申請(qǐng)，兩者在此以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。[0063]關(guān)于國(guó)家資助研發(fā)的聲明
[0064]本發(fā)明是通過由能源部授予的合約編號(hào)為N0.DE-FC26-08NT04386的美國(guó)政府資助做出的。美國(guó)政府可擁有本發(fā)明的一些權(quán)利。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力總成，包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 尾氣系統(tǒng)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的尾氣通路； 尾氣換熱器； 變速器，具有變速器冷卻系統(tǒng)； 變速器換熱器； 加熱器芯； 栗；和 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，限定多個(gè)通路，所述多個(gè)通路串聯(lián)地連接泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、加熱器芯、變速器換熱器和尾氣換熱器； 其中，尾氣換熱器操作地連接到尾氣系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和尾氣系統(tǒng)之間傳遞熱量；并且 其中，變速器換熱器操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和變速器冷卻系統(tǒng)之間傳遞熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力總成，其中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定旁路通路，該旁路通路旁路變速器換熱器、加熱器芯和泵中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力總成，還包括閥，該閥配置為控制通過旁路通路的流體流動(dòng)?！?br> 4.一種動(dòng)力總成,包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 尾氣系統(tǒng)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通的尾氣通路； 尾氣換熱器； 變速器，具有變速器冷卻系統(tǒng)； 變速器換熱器； 加熱器芯； 栗；和 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，其在發(fā)動(dòng)機(jī)、尾氣換熱器、變速器換熱器、加熱器芯和泵之間提供流體連通； 其中，尾氣換熱器操作地連接到尾氣系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和尾氣系統(tǒng)之間傳遞熱量；并且 其中，變速器換熱器操作地連接到變速器冷卻系統(tǒng)，并且配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和變速器冷卻系統(tǒng)之間傳遞熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定第一通路，其在發(fā)動(dòng)機(jī)和加熱器芯之間提供流體連通；限定第二通路，其在加熱器芯和變速器換熱器之間提供流體連通；限定第三通路，其在變速器換熱器和尾氣換熱器之間提供流體連通；限定第四通路，其在尾氣換熱器和泵之間提供流體連通；并且限定第五通路，其在泵和發(fā)動(dòng)機(jī)之間提供流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定加熱器芯旁路，該加熱器芯旁路在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器換熱器之間提供流體連通；并且其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路包括加熱器芯旁路閥，該加熱器芯旁路閥操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，并且配置為控制通過加熱器芯和加熱器芯旁路的流體流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定泵旁路，該泵旁路在變速器換熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間提供流體連通；并且 其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路包括單通閥，其將通過泵旁路的流動(dòng)限制到一個(gè)方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定變速器換熱器旁路，該變速器換熱器旁路在加熱器芯和尾氣換熱器之間提供流體連通；并且 其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路包括變速器換熱器旁路閥，該變速器換熱器旁路閥操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，并且配置為控制通過變速器換熱器和變速器換熱器旁路的流體流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定第一通路，其在發(fā)動(dòng)機(jī)和加熱器芯之間提供流體連通；限定第二通路，其在加熱器芯和尾氣換熱器之間提供流體連通；限定第三通路，其在尾氣換熱器和變速器換熱器之間提供流體連通；限定第四通路，其在變速器換熱器和泵之間提供流體連通；并且限定第五通路，其在泵和發(fā)動(dòng)機(jī)之間提供流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)力總成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路限定加熱器芯旁路，該加熱器芯旁路在發(fā)動(dòng)機(jī)和尾氣換熱器之間提供流體連通；并且 其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路包括加熱器芯旁路閥，該加熱器芯旁路閥操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，并且配置為控制通`過加熱器芯和加熱器芯旁路的流體流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F01N5/02GK103850765SQ201310629787
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】A.阿梅德, B.L.斯龐 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司