用于车辆的热管理系统及其控制方法技术方案

一种用于车辆的热管理系统可以进行选择性地控制以将热量从多个不同热源中的任何一个供应至多个不同散热器中的任何一个。热源可以包括：内燃机、汽缸盖、废气热回收系统、废气再循环系统或涡轮增压系统。散热器可以包括：内燃机、汽缸盖、发动机油冷却器、变速器油冷却器和加热芯。将发动机油冷却器控制阀、变速器油冷却器控制阀、加热芯控制阀、发动机缸体控制阀、汽缸盖控制阀、旁通控制阀和热传递控制阀中的每一个控制成执行用于热管理系统的期望的操作模式。

Thermal management system for vehicle and control method thereof

A heat management system for a vehicle can be selectively controlled to supply heat from any one of a plurality of different heat sources to any one of the plurality of different radiators. The heat source may include an internal combustion engine, a cylinder head, an exhaust gas heat recovery system, an exhaust gas recirculation system, or a turbocharging system. The heat sink may include an internal combustion engine, a cylinder head, an engine oil cooler, a transmission oil cooler, and a heating core. The engine oil cooler, transmission oil cooler control valve control valve, control valve, heating core engine cylinder control valve, cylinder control valve, bypass valve control and heat transfer control valve in each control to perform thermal management system for the desired operation mode.

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及一种用于车辆的热管理系统以及一种控制该热管理系统的方法。
技术介绍
内燃机在操作期间产生热量。车辆包括控制如何使用和/或消除热量的热管理系统。热管理系统通常包括循环通过内燃机的冷却剂。冷却剂可以进一步循环通过车辆的其它部件和/或系统，诸如废气热回收系统、涡轮增压系统或废气再循环系统。冷却剂在其循环通过这样的各种不同系统时吸收来自于这些系统的热量。存储在冷却剂中的热量可以用于车辆目的(诸如对车辆的乘客车厢加热)，或者可以通过将经过加热的冷却剂循环通过热交换机来将热量耗散至大气中而消除。
技术实现思路
提供一种用于车辆的热管理系统。该热管理系统包括具有泵入口和泵出口的泵。该泵可操作以循环冷却剂。冷的冷却剂通道设置在该泵下游，并且与该泵出口流体连通以接收来自于该泵的循环冷却剂。热管理系统包括至少一个热源，其设置在冷的冷却剂通道下游并且与其流体连通。热源接收来自于冷的冷却剂通道的循环冷却剂。该至少一个热源可操作以将热量传递至循环通过该至少一个热源的冷却剂。热的冷却剂通道设置在该至少一个热源下游并且与其流体连通。该热的冷却剂通道可操作以接收来自于该至少一个热源的加热的冷却剂。热交换机设置成与该热的冷却剂通道和泵入口流体连通。该热交换机可操作以当冷却剂循环通过该热交换机时从冷却剂消除热量。旁通环路将热的冷却剂通道和泵入口互连，并且旁通该热交换机。发动机油冷却器(EOC)包括EOC入口和EOC出口。EOC入口设置成与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道中的每一个流体连通。EOC出口设置成与旁通环路流体连通。EOC控制阀将EOC入口、冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道互连。EOC控制阀可操作以从冷的冷却剂通道向EOC入口供应冷却剂、从热的冷却剂通道向EOC入口供应冷却剂或从冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者向EOC入口供应冷却剂。EOC控制阀还可操作以关闭EOC入口与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者之间的流体连通。变速器油冷却器(TOC)包括TOC入口和TOC出口。TOC入口设置成与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道中的每一个流体连通。TOC出口设置成与旁通环路流体连通。TOC控制阀将TOC入口、冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道互连。TOC控制阀可操作以从冷的冷却剂通道向TOC入口供应冷却剂、从热的冷却剂通道向TOC入口供应冷却剂或从冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者向TOC入口供应冷却剂。TOC控制阀还可操作以关闭TOC入口与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者之间的流体连通。加热芯(HC)包括HC入口和HC出口。HC入口设置成与热的冷却剂通道流体连通。HC出口设置成与旁通环路流体连通。HC控制阀将HC入口和热的冷却剂通道互连。HC控制阀可操作以从热的冷却剂通道向HC入口供应冷却剂，并且可操作以关闭HC入口与热的冷却剂通道之间的流体连通。还提供一种用于控制车辆的热管理系统的方法。该热管理系统包括具有泵入口和泵出口的泵。该泵可操作以使冷却剂循环通过该热管理系统。冷的冷却剂通道设置在该泵的下游，并且与该泵出口流体连通以接收来自于该泵的循环冷却剂。至少一个热源设置在冷的冷却剂通道下游并且与其流体连通。该至少一个热源接收来自于冷的冷却剂通道的循环冷却剂，并且可操作以将热量传递至循环通过其中的冷却剂。热的冷却剂通道设置在该至少一个热源下游并且与其流体连通，并且可操作以接收来自于该至少一个热源的加热的冷却剂。该至少一个热源包括内燃机、附接至该内燃机的汽缸盖，以及废气热回收系统、废气再循环系统或涡轮增压系统中的至少一个。该发动机缸体包括发动机缸体入口和发动机缸体出口，其中发动机缸体入口设置成与冷的冷却剂通道流体连通以接收冷却剂，并且发动机缸体出口设置成与热的冷却剂通道流体连通以向热的冷却剂通道供应加热冷却剂。缸体控制阀将发动机缸体出口和热的冷却剂通道互连。该缸体控制阀可操作以打开发动机缸体出口与热的冷却剂通道之间的流体连通和关闭该流体连通。汽缸盖设置成与发动机缸体入口流体连通，并且包括设置成与热的冷却剂通道流体连通的缸盖出口。缸盖控制阀将缸盖出口与热的冷却剂通道互连。该缸盖控制阀可操作以打开缸盖出口与热的冷却剂通道之间的流体连通和关闭该流体连通。热交换机设置成与热的冷却剂通道和泵入口流体连通。该热交换机可操作以当冷却剂循环通过该热交换机时从冷却剂消除热量。热传递控制阀将热的冷却剂通道和热交换机互连。该热传递控制阀可操作以打开热的冷却剂通道与热交换机之间的流体连通和关闭该流体连通。旁通环路将热的冷却剂通道和泵入口互连，由此旁通热交换机。旁通控制阀将热的冷却剂通道和旁通环路互连。该旁通控制阀可操作以打开热的冷却剂通道与旁通环路之间的流体连通和关闭该流体连通。发动机油冷却器(EOC)包括EOC入口和EOC出口。EOC入口设置成与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道中的每一个流体连通。EOC出口设置成与旁通环路流体连通。EOC控制阀将EOC入口、冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道互连。EOC控制阀可操作以从冷的冷却剂通道向EOC入口供应冷却剂、从热的冷却剂通道向EOC入口供应冷却剂或从冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者向EOC入口供应冷却剂。EOC控制阀还可操作以关闭EOC入口与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者之间的流体连通。变速器油冷却器(TOC)包括TOC入口和TOC出口。TOC入口设置成与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道中的每一个流体连通。TOC出口设置成与旁通环路流体连通。TOC控制阀将TOC入口、冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道互连。TOC控制阀可操作以从冷的冷却剂通道向TOC入口供应冷却剂、从热的冷却剂通道向TOC入口供应冷却剂或从冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者向TOC入口供应冷却剂。TOC控制阀还可操作以关闭TOC入口与冷的冷却剂通道和热的冷却剂通道这两者之间的流体连通。加热芯(HC)包括HC入口和HC出口。HC入口设置成与热的冷却剂通道流体连通，并且HC出口设置成与旁通环路流体连通。HC控制阀将HC入口和热的冷却剂通道互连。HC控制阀可操作以从热的冷却剂通道向HC入口供应冷却剂，并且还可操作以关闭HC入口与热的冷却剂通道之间的流体连通。控制热管理系统的方法包括选择期望的操作模式，用于将热量从至少一个热源传递至至少一个散热器。热源包括：内燃机、汽缸盖、废气热回收系统、废气再循环系统或涡轮增压系统。散热器包括：内燃机、汽缸盖、发动机油冷却器、变速器油冷却器和加热芯。将EOC控制阀、TOC控制阀、HC控制阀、缸体控制阀、缸盖控制阀、旁通控制阀和热传递控制阀中的每一个控制成执行选定操作模式并且以选定操作模式操作热管理系统。因此，该热管理系统能够并且可以控制成从任何一个热源向任何一个散热器供应热量。通过这样做，可以捕获热量并将其用于将发动机的各个部件(诸如发动机缸体、汽缸盖、发动机油和/或变速器油)快速地加热至它们的最优操作温度。另外，来自于任何热源的热量可以用于对乘客车厢加热。通过缩短将车辆的部件加热至它们的最优操作温度所需要的时间，改进了车辆的燃料效率。另外，缩短加热发动机油所需要的时间最大程度地减少了油稀释，从而允许减小曲柄轴和连杆轴承中的主轴承的大小，这继而又减小其间的摩擦，由此改善发动机耐用性和燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的热管理系统，所述热管理系统包括：泵，其具有泵入口和泵出口并且可操作以使冷却剂循环；冷的冷却剂通道，其设置在所述泵下游并且与所述泵出口流体连通以接收来自于所述泵的循环冷却剂；至少一个热源，其设置在所述冷的冷却剂通道下游并与所述冷的冷却剂通道流体连通以从所述冷的冷却剂通道接收所述循环冷却剂，其中所述至少一个热源可操作以将热量传递至循环通过所述至少一个热源的冷却剂；热的冷却剂通道，其设置在所述至少一个热源下游并且与所述至少一个热源流体连通，并且可操作以从所述至少一个热源接收所述循环冷却剂；热交换器，其设置为与所述热的冷却剂通道和所述泵入口流体连通，并且可操作以当所述冷却剂循环通过所述热交换器时从所述冷却剂消除热量；旁通环路，其将所述热的冷却剂通道和所述泵入口互连并且旁通所述热交换器；发动机油冷却器(EOC)，其具有EOC入口和EOC出口，其中所述EOC入口设置为与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道中的每一个流体连通，并且其中所述EOC出口设置为与所述旁通环路流体连通；EOC控制阀，其将所述EOC入口、所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道互连，其中所述EOC控制阀可操作以从所述冷的冷却剂通道向所述EOC入口供应所述冷却剂、从所述热的冷却剂通道向所述EOC入口供应所述冷却剂、从所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者向所述EOC入口供应所述冷却剂，并且所述EOC控制阀可操作以关闭所述EOC入口与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者之间的流体连通；变速器油冷却器(TOC)，其具有TOC入口和TOC出口，其中所述TOC入口设置为与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道中的每一个流体连通，并且其中所述TOC出口设置为与所述旁通环路流体连通；TOC控制阀，其将所述TOC入口、所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道互连，其中所述TOC控制阀可操作以从所述冷的冷却剂通道向所述TOC入口供应所述冷却剂、从所述热的冷却剂通道向所述TOC入口供应所述冷却剂、从所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者向所述TOC入口供应所述冷却剂，并且所述TOC控制阀可操作以阻止所述TOC入口与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者之间的流体连通；加热芯(HC)，其具有HC入口和HC出口，其中所述HC入口设置为与所述热的冷却剂通道流体连通，并且其中所述HC出口设置为与所述旁通环路流体连通；以及HC控制阀，其将所述HC入口和所述热的冷却剂通道互连，其中所述HC控制阀可操作以从所述热的冷却剂通道向所述HC入口供应所述冷却剂，并且可操作以阻止所述HC入口与所述热的冷却剂通道之间的流体连通。...

【技术特征摘要】
2016.03.24 US 15/0795971.一种用于车辆的热管理系统，所述热管理系统包括：泵，其具有泵入口和泵出口并且可操作以使冷却剂循环；冷的冷却剂通道，其设置在所述泵下游并且与所述泵出口流体连通以接收来自于所述泵的循环冷却剂；至少一个热源，其设置在所述冷的冷却剂通道下游并与所述冷的冷却剂通道流体连通以从所述冷的冷却剂通道接收所述循环冷却剂，其中所述至少一个热源可操作以将热量传递至循环通过所述至少一个热源的冷却剂；热的冷却剂通道，其设置在所述至少一个热源下游并且与所述至少一个热源流体连通，并且可操作以从所述至少一个热源接收所述循环冷却剂；热交换器，其设置为与所述热的冷却剂通道和所述泵入口流体连通，并且可操作以当所述冷却剂循环通过所述热交换器时从所述冷却剂消除热量；旁通环路，其将所述热的冷却剂通道和所述泵入口互连并且旁通所述热交换器；发动机油冷却器(EOC)，其具有EOC入口和EOC出口，其中所述EOC入口设置为与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道中的每一个流体连通，并且其中所述EOC出口设置为与所述旁通环路流体连通；EOC控制阀，其将所述EOC入口、所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道互连，其中所述EOC控制阀可操作以从所述冷的冷却剂通道向所述EOC入口供应所述冷却剂、从所述热的冷却剂通道向所述EOC入口供应所述冷却剂、从所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者向所述EOC入口供应所述冷却剂，并且所述EOC控制阀可操作以关闭所述EOC入口与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者之间的流体连通；变速器油冷却器(TOC)，其具有TOC入口和TOC出口，其中所述TOC入口设置为与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道中的每一个流体连通，并且其中所述TOC出口设置为与所述旁通环路流体连通；TOC控制阀，其将所述TOC入口、所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道互连，其中所述TOC控制阀可操作以从所述冷的冷却剂通道向所述TOC入口供应所述冷却剂、从所述热的冷却剂通道向所述TOC入口供应所述冷却剂、从所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者向所述TOC入口供应所述冷却剂，并且所述TOC控制阀可操作以阻止所述TOC入口与所述冷的冷却剂通道和所述热的冷却剂通道这两者...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·查德，
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