利用排气热回收系统对车辆组件进行加热的统一系统技术方案

本公开涉及利用排气热回收系统对车辆组件进行加热的统一系统。一种用于车辆的排气热回收(EGHR)系统，所述排气热回收系统被配置为：在寒冷的操作状况期间，通过冷却剂路径来对由发动机排气加热的流体进行选择性地分配，以用于对发动机、传动装置和电池进行加热，直到达到期望的操作温度为止。响应于从发动机、传动装置和/或电池接收到一个或更多个加热请求，控制器根据每个接收到的加热请求的优先级水平通过冷却剂路径对所述流体进行分配，其中，每个接收到的加热请求的优先级水平可以是基于当前车辆操作状况和/或驾驶员需求的。

【技术实现步骤摘要】
利用排气热回收系统对车辆组件进行加热的统一系统
本公开涉及利用排气热回收(EGHR)系统对车辆组件(包括发动机、传动装置和电池)进行加热的系统和方法。
技术介绍
混合动力电动车辆(HEV)包括内燃发动机(ICE)和由牵引电池供电的电机。在冷启动状况期间，为了使发动机达到预定温度，可强制发动机运行。在寒冷的操作状况期间，还可能存在对车厢进行加热的需求，这使发动机运行的时间段增加。这种操作模式可能不是最节省燃料的，并且在这个时间段期间可能失去车辆以纯电动模式运行来提高燃料经济性的机会。低温也可影响高电压电池的输入和输出特性。电池功率限制可被显著减小，从而导致充电和放电能力受限。此外，低温使变速器油的粘度发生改变，从而导致较高的寄生粘性扭矩(parasiticviscoustorque)。因此，需要一种用于在寒冷的操作状况期间对车辆组件进行加热的高效系统，其中，所述高效系统减少了发动机启动时间并提高了燃料经济性。
技术实现思路
根据本公开的实施例，一种车辆包括排气热回收(EGHR)系统，所述排气热回收系统被配置为：通过冷却剂路径来对由发动机排气加热的流体进行选择性地分配，以用于对一个或更多个动力传动系统组件进行加热，其中，所述一个或更多个动力传动系统组件包括发动机、传动装置和电池。在一个实施例中，公开了一种车辆，所述车辆具有发动机和电机，所述电机经由离合器选择性地连接到发动机。所述车辆包括排气热回收(EGHR)系统和控制器，所述控制器被配置为：响应于从一个或更多个动力传动系统组件接收到加热请求，通过冷却剂路径将由EGHR系统加热的流体选择性地分配到一个或更多个动力传动系统组件，直到达到期望的操作温度为止。所述一个或更多个动力传动系统组件包括发动机、传动装置和电池。所述控制器还可被配置为：响应于接收到多于一个的加热请求，基于当前车辆操作状况和驾驶员需求来确定每个加热请求的优先级水平。然后，所述控制器可基于所述优先级水平通过冷却剂路径将所述流体分配到一个或更多个动力传动系统组件。所述车辆还可包括与发动机和EGHR系统流体连通的散热器，其中，所述控制器被配置为：响应于EGHR系统处于非激活模式并且离开EGHR系统的流体的温度超过预定温度，通过冷却剂路径将所述流体分配到散热器。在另一实施例中，公开了一种用于具有发动机、传动装置和电池的车辆中的热管理的系统。所述系统包括控制器和泵，所述泵被配置为：将冷却剂从发动机供应到排气热回收(EGHR)系统，以由发动机排气对所述冷却剂进行加热。所述控制器被配置为：响应于接收到一个或更多个加热请求，根据针对每个加热请求建立的优先级水平来操作阀，以将由EGHR系统加热的冷却剂选择性地引导到发动机、传动装置和电池中的至少一个。所述针对每个加热请求建立的优先级水平可以是基于当前车辆操作状况和/或驾驶员需求的。所述控制器还被配置为：对由EGHR系统加热的冷却剂进行分配，直到达到期望的操作温度为止。所述EGHR系统包括热交换器、旁通管道和控制阀，所述控制阀被配置为：将发动机排气选择性地引导通过热交换器或旁通管道。所述控制器还被配置为：响应于动力传动系统达到期望的操作温度或者发动机背压约束，命令所述控制阀将发动机排气引导通过旁通管道。所述系统还可包括另一阀，所述另一阀被配置为：响应于在EGHR系统处于旁通模式的操作期间冷却剂温度超过预定温度，将由EGHR系统供应的冷却剂选择性地引导到散热器。在另一实施例中，公开了一种利用排气热回收(EGHR)系统对具有发动机的车辆进行控制的方法。所述方法包括：响应于从发动机、传动装置和电池中的至少一个接收到一个或更多个加热请求，根据每个加热请求的优先级水平来通过冷却剂路径对由EGHR系统加热的流体进行分配。每个加热请求的优先级水平是基于当前车辆操作状况和驾驶员需求中的至少一个的。通过冷却剂路径对由EGHR系统加热的流体进行分配，直到达到期望的操作温度为止。所述EGHR系统包括热交换器、旁路和阀，所述阀被配置为：将发动机排气选择性地引导通过热交换器和旁路中的一个，其中，所述阀被控制为：响应于达到期望的操作温度或发动机背压约束，将发动机排气引导通过旁路。所述阀被控制为：响应于发动机温度、传动装置温度和电池温度中的至少一个低于期望的操作温度，将发动机排气引导通过热交换器。此外，响应于EGHR系统处于非激活模式并且离开EGHR系统的流体的温度超过预定温度，通过冷却剂路径将所述流体分配到用于冷却的散热器。根据本公开的实施例提供了多个优点和益处，诸如，减少了寒冷的操作状况期间的发动机启动时间，减小了寄生扭矩并提高了高电压电池的功率，从而提高了车辆性能并且提高了车辆的整体燃料经济性。附图说明图1是能够实现本公开的一个或更多个实施例的混合动力电动车辆的动力传动系统的示意图；图2是能够实现本公开的一个或更多个实施例的排气热回收(EGHR)系统的示意图；图3是根据本公开的一个或更多个实施例的包括EGHR系统的车辆冷却剂回路的流向图；图4是根据本公开的一个或更多个实施例的用于对EGHR系统进行控制的流程图。具体实施方式在此描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅为示例并且其它实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征，以显示特定组件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种形式利用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未明确被示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。参照图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(HEV)10的示意图。图1示出了组件之间的代表性关系。车辆中的组件的物理布局和方位可以改变。HEV10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动传动装置16的发动机14，所述传动装置16可被称为模块化混合动力传动装置(MHT)。如下文将要进一步详细描述的，传动装置16包括诸如电动马达/发电机(M/G)18的电机、关联的牵引电池(高电压电池)20、变矩器22以及多级阶梯传动比自动变速器或齿轮箱24。如图1中所示出的，发动机14、M/G18、变矩器22和自动变速器24依次串联连接。发动机14和M/G18两者均是HEV10的驱动源。发动机14通常表示可包括内燃发动机(诸如，汽油、柴油或天然气驱动的发动机)的动力源。发动机14产生发动机功率和发动机扭矩，所述发动机扭矩在发动机14和M/G18之间的分离离合器26至少部分地接合时被供应到M/G18。M/G18可由多种类型的电机中的任意一种来实现。例如，M/G18可以是永磁同步马达。如下文将要描述的，电力电子装置56对由电池20提供的直流(DC)电力进行调节以符合M/G18的要求。例如，电力电子装置可向M/G18提供三相交流电(AC)。当分离离合器26至少部分地接合时，动力可从发动机14流向M/G18或者从M/G18流向发动机14。例如，分离离合器26可被接合，并且M/G18可作为发电机运转，以将由曲轴28和M/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，包括：发动机；电机，经由离合器选择性地连接到发动机；排气热回收(EGHR)系统；控制器，被配置为：响应于从一个或更多个动力传动系统组件接收到加热请求，通过冷却剂路径将由EGHR系统加热的流体选择性地分配到一个或更多个动力传动系统组件，直到达到期望的操作温度为止。

【技术特征摘要】
2017.01.26 US 15/416,8551.一种车辆，包括：发动机；电机，经由离合器选择性地连接到发动机；排气热回收(EGHR)系统；控制器，被配置为：响应于从一个或更多个动力传动系统组件接收到加热请求，通过冷却剂路径将由EGHR系统加热的流体选择性地分配到一个或更多个动力传动系统组件，直到达到期望的操作温度为止。2.根据权利要求1所述的车辆，其中，一个或更多个动力传动系统组件包括发动机、传动装置和电池。3.根据权利要求1所述的车辆，其中，控制器还被配置为：响应于接收到多于一个的加热请求，基于当前车辆操作状况和驾驶员需求来确定每个加热请求的优先级水平。4.根据权利要求3所述的车辆，其中，控制器还被配置为：基于所述优先级水平通过冷却剂路径将所述流体分配到一个或更多个动力传动系统组件。5.根据权利要求1所述的车辆，还包括：散热器，与发动机和EGHR系统流体连通，其中，控制器被配置为：响应于EGHR系统处于非激活模式并且离开EGHR系统的流体的温度超过预定温度，通过冷却剂路径将所述流体分配到散热器。6.根据权利要求1所述的车辆，其中，控制器还被配置为：响应于从发动机、传动装置和电池中的一个接收到加热请求，命令EGHR系统利用来自发动机的排气来对所述流体进行加热。7.一种用于具有发动机、传动装置和电池的车辆中的热管理的系统，所述系统包括：泵，被配置为：将冷却剂从发动机供应到排气热回收(EGHR)系统，以由发动机排气对所述冷却剂进行加热；控制器，被配置为：响应于接收到一个或更多个加热请求，根据针对每个加热请求建立的优先级水平来操作阀，以将由EGHR系统加热的冷却剂选择性地引导到发动机、传动装置和电池中的至少一个。8.根据权利要求7所述的系统，其中，针对每个加热请求建立的优先级水平是基于当前车辆操作状况的。9.根据权利要求7所述的系统，其中，控制器还被配置为：对由EGHR系统加热的冷却剂进行分配，直到达到期望的操作温度为止。10.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：什洛莫·瑞维奇，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US