用于汽车系统的热管理系统技术方案

公开了一种用于汽车系统(100)的热管理系统(940)，汽车系统(100)设置有多个可管理热的部件，热管理系统(940)包括多个热传递路径，热传递路径包括多个热管道(700、710、720、730、740、750、760、770、780、790)、用于汽车系统(100)的所述可管理热的部件的每一个的热交换器(500、510、520、530、540、550、560、570、580、590)，其中热管道配置为将热从热交换器中的至少一个传递到另一热交换器。

Thermal management system for Automotive Systems

A system is disclosed for vehicle thermal management system (100) (940), vehicle system (100) is provided with a plurality of thermal management components, thermal management system (940) includes a plurality of heat transfer path, the heat transfer path includes a plurality of heat pipes (700, 710, 720, 730, 740 750, 760, 770, 780, 790), used in automotive systems (100) of the heat exchanger of each heat management components (500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590), which is configured to remove heat from the heat pipe at least a transfer to another heat exchanger in heat exchanger.

【技术实现步骤摘要】
用于汽车系统的热管理系统
本专利技术的
涉及用于汽车系统的热管理系统。
技术介绍
已知，内燃发动机使用流动通过热交换器(例如，经空气冷却的散热器)的液体冷却剂而流体冷却。液体冷却的发动机通常具有循环泵。现代内燃发动机也可以设置有分开的回路而用于发动机的汽缸盖和汽缸体，实现发动机的更快暖机。各个冷却回路被设计为使用可控冷却剂泵，例如主水泵和辅助水泵，其设置有可控阀，可控阀管理不同热交换器之间的冷却剂流动速率。在发动机暖机过程中，主水泵可闲置，直到要求汽缸盖冷却的EGR(排气再循环)，同时辅助水泵可以仅在起动/停止操作期间以及根据加热要求运转。这些已知的冷却系统需要复杂的管道架构来允许冷却剂在希望区域中递送。所公开的实施例的目的是：创建一种高效率的热交换器系统，从而回收来自燃料燃烧的热、以及来自汽车系统的排气的热。上述目的和其他目的通过本专利技术的限定在独立权利要求中的实施例实现。从属权利要求包括所述实施例的优选和/或有利的方面。
技术实现思路
本公开的实施例提供一种用于汽车系统的热管理系统，所述汽车系统设置有多个可管理热的(heatmanageable)部件，所述热管理系统包括多个热传递路径，所述热传递路径包括多个热管道、用于汽车系统的所述可管理热的部件的每一个的热交换器，其中热管道配置为将热从所述热交换器中的至少一个传递到另一热交换器。该实施例的优势在于，其允许汽车系统中的能量流动的有效管理，带来更高效的发动机(在更低的燃料消耗和更快的暖机阶段方面)。汽车系统的可管理热的部件可以是汽缸盖、汽缸体、整合(Integrated)排气歧管(IEM)、排气管线、发动机油、变速器油、短行程EGR和长行程EGR(如果存在)，以及外部热沉、外部储热器等。然而，在下面的描述中，术语“热交换器”将具有非常广泛的含义，因为根据情况，其所关联的汽车可管理热的部件可具有热源或热沉的角色。还有，通过将具有高度热交换效率的热交换器安装为更靠近目标区域，不直接感兴趣的、发动机金属部分中的热耗散被避免或极大地减少。该特征增加了传递成可用功率的热能的百分比，因此增加的发动机效率。根据本专利技术的实施例，热管道连接到共用歧管。该实施例的优势是，其优化了热传递路径的布局，节约了发动机室内的空间。根据本专利技术的另一实施例，热管理系统还包括至少一个阀，以选择性地将热从所述热交换器的至少一个传递到另一热交换器。该实施例的优势是，其允许选择性地从热交换器向另一热交换器传热，例如在汽车系统的电子控制单元的控制下。根据本专利技术的实施例，所述热传递路径包括发动机油热交换器管道，其连接到发动机油热交换器且被发动机油热交换器阀拦截(intercepted)。该实施例的优势是，热可以容易地传递到油槽中的油，以便加速发动机暖机和减少摩擦。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括变速器油热交换器管道，其连接到变速器油热交换器且被变速器油热交换器阀拦截。该实施例的优势是，其允许提高变速器油的冷却和加热的速度。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括EGR热交换器管道，其连接到EGR热交换器且被EGR热交换器阀拦截。该实施例的优势是，热可从EGR传递，以提供EGR冷却。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括外部热交换器管道，其连接到外部热交换器且被外部热交换器阀拦截。该实施例的优势是，通过打开外部热交换器阀，热可从发动机传递到外部热交换器，即散热器，避免发动机的过度加热。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括外部储热器管道(heatreservoirpipe)，其连接到外部储热器且被外部储热器阀拦截。该实施例的优势是，通过打开外部储热器，来自发动机的多余热可以被传递到储热器。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括柴油颗粒过滤器热交换器管道(DPF)，其连接到DPF热交换器且被DPF热交换器阀拦截。该实施例的优势是，在希望发动机快速暖机的情况中，热可从最先变暖的排气管线回收，特别是从DPF回收，并运送到发动机。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括柴油氧化催化器(DOC)热交换器管道，其连接到DOC热交换器且被DOC热交换器阀拦截。该实施例的优势是，在希望发动机快速暖机的情况中，热可从最先变暖的排气管线回收，特别是从DOC回收，并运送到发动机。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括整合排气歧管(IEM)热交换器管道，其连接到IEM热交换器且被IEM热交换器阀拦截。该实施例的优势是，来自IEM的热可以被运送回油，以加速发动机的暖机。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括汽缸体热交换器管道，其连接到汽缸体热交换器且被汽缸体热交换器阀拦截。该实施例的优势是，通过打开汽缸体热交换器阀，来自发动机的多余热可以被传递到油。根据本专利技术的另一实施例，所述热传递路径包括汽缸盖热交换器管道，其连接到汽缸盖热交换器且被汽缸盖热交换器阀拦截。该实施例的优势是，通过打开汽缸盖热交换器阀，来自发动机的多余热可以被传递到油。根据本专利技术的另一实施例，电泵将共用歧管与汽缸体热交换器管道连接。该实施例的优势是，在峰值功率操作的情况下，电泵可辅助热管理系统。本专利技术的另一实施例提供一种汽车系统，其包括热管理系统，所述汽车系统由电子控制单元控制，其中电子控制单元配置为作用于热管理系统中设置的阀。该实施例的优势是，其允许选择性地将热从热交换器传递到另一热交换器。附图说明现在将以示例的方式，参考随附的附图描述各实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：图1示出了汽车系统；图2示出了属于图1的汽车系统的内燃机的截面；图3示出了图1的汽车系统的一部分，示例了根据本专利技术实施例的发动机热管理系统；图4示出了通用的热管道；和图5示出了由于不同热管理系统造成的燃料消耗的各条曲线。具体实施方式现在将参考附上的附图描述示例性实施例，所述附图并非意图限制应用和使用。一些实施例可以包括汽车系统100，如图1和2所示，其包括内燃发动机(ICE)110，所述内燃发动机具有发动机缸体120，所述发动机缸体限定至少一个汽缸125，所述至少一个汽缸具有联接为使得曲轴145旋转的活塞140。汽缸盖130与活塞140协作以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)设置在燃烧室150中且被点燃，形成的热膨胀排气造成活塞140的往复运动。通过至少一个燃料喷射器160提供燃料，且通过至少一个进入端口210提供空气。从与高压燃料泵180流体连通的燃料分配管170以高压力向燃料喷射器160提供燃料，所述高压燃料泵增加从燃料源190接收的燃料压力。图2中还示出了，汽缸125每一个至少具有进气阀215和排气阀217，二者通过凸轮轴135促动，所述凸轮轴与曲轴145适时地(intime)旋转。进气阀215选择性地允许空气从端口210进入燃烧室150，且排气阀217交替地允许排气通过端口220离开。在一些示例中，凸轮相位器155可以选择性地改变凸轮轴135和曲轴145之间的正时。空气可以通过进气歧管200分配到空气进气端口(一个或多个)210。空气进气管道205可以从周围环境将空气提供到进气歧管200。在其他实施例中，可以提供节流阀本体330，以调节进入歧管200中的空气流。在其他实施例中，可以提供例如涡轮增压器230(具有压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车系统(100)的热管理系统(940)，所述汽车系统(100)设置有多个可管理热的部件，所述热管理系统(940)包括多个热传递路径，所述热传递路径包括多个热管道(700、710、720、730、740、750、760、770、780、790)、和用于所述汽车系统(100)的所述可管理热的部件的每一个的热交换器(500、510、520、530、540、550、560、570、580、590)，其中，所述热管道配置为将热从所述热交换器中的至少一个传递到另一热交换器。

【技术特征摘要】
2015.12.08 GB 1521620.31.一种用于汽车系统(100)的热管理系统(940)，所述汽车系统(100)设置有多个可管理热的部件，所述热管理系统(940)包括多个热传递路径，所述热传递路径包括多个热管道(700、710、720、730、740、750、760、770、780、790)、和用于所述汽车系统(100)的所述可管理热的部件的每一个的热交换器(500、510、520、530、540、550、560、570、580、590)，其中，所述热管道配置为将热从所述热交换器中的至少一个传递到另一热交换器。2.如权利要求1所述的热管理系统(940)，其中所述热管道连接到共用歧管(800)。3.如权利要求1所述的热管理系统(940)，进一步包括至少一个阀(505、515、525、535、545、555、565、575、585、595)，以选择性地将热从所述热交换器中的至少一个传递到另一热交换器。4.如权利要求3所述的热管理系统(940)，其中所述热传递路径包括发动机油热交换器管道(700)，其连接到发动机油热交换器(500)且被发动机油热交换器阀(505)拦截。5.如权利要求3所述的热管理系统(940)，其中所述热传递路径包括变速器油热交换器管道(710)，其连接到变速器油热交换器(510)且被变速器油热交换器阀(505)拦截。6.如权利要求3所述的热管理系统(940)，其中所述热传递路径包括EGR热交换器管道(720)，其连接到EGR热交换器(520)且被EGR热交换器阀(525)拦截。7.如权利要求3所述的热管理系统(940)，其中所述热传递路径包括外部热交换器管道(730)，其连接到外部热交换器(530)且被外部热交换器阀(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：M比兰恰，AR扎德，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US