用于具有乘客车厢的道路车辆的传热系统及其提供传热的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于具有乘客车厢的道路车辆的传热系统。主支路包括主冷却剂泵和主动力装置。辅助支路包括辅助冷却剂泵、辅助热源和车厢热交换器。当接收低于第一温度的冷却剂时，温控多通阀将冷却剂从阀入口基本上只导至第一阀出口。当接收高于第二温度的冷却剂时，该阀将冷却剂从阀入口基本上只导至第二阀出口。阀入口被连接以接收来自主支路或辅助支路的冷却剂。第一阀出口配置为使冷却剂返回与阀入口连接的相同支路。第二阀出口被配置为将冷却剂导至未与阀入口连接的另外支路。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种用于具有乘客车厢的道路车辆的传热系统。主支路包括主冷却剂泵和主动力装置。辅助支路包括辅助冷却剂泵、辅助热源和车厢热交换器。当接收低于第一温度的冷却剂时，温控多通阀将冷却剂从阀入口基本上只导至第一阀出口。当接收高于第二温度的冷却剂时，该阀将冷却剂从阀入口基本上只导至第二阀出口。阀入口被连接以接收来自主支路或辅助支路的冷却剂。第一阀出口配置为使冷却剂返回与阀入口连接的相同支路。第二阀出口被配置为将冷却剂导至未与阀入口连接的另外支路。【专利说明】温控的多模式冷却剂回路
本专利技术一般涉及用于运输车辆的集成的发动机冷却及车厢加热系统，更具体而言，其涉及一种使冷却剂循环的方法和装置。
技术介绍
在历史上，内燃机驱动的运输车辆产生了足够的来自燃烧的余热，以提供在寒冷天气中加热乘客车厢所需的所有热量。考虑到法规和更高燃料经济性、更低排放的市场需求，全球汽车市场正在迅速发展，以需求使用替代燃料的车辆和具有更高效率(更低余热)的发动机。现代的高能效车辆，例如，电动、混合动力、燃料电池、柴油发动机、小排量汽油发动机车辆对车厢加热提出了挑战。在很多情况下，利用例如燃料控制的加热器、正温度系数(PTC)冷却剂加热器或余热回收系统的辅助加热装置，以提高流至车厢热交换器(S卩，加热器芯)的冷却剂的温度。插电式混合动力车辆尤其需要辅助加热装置，因为当通过电池供电系统推进车辆时，内燃机关闭且不能产生热量。为了在车辆推进或动力系统的所有运行模式下向车厢热交换器提供加热的冷却齐U，一种已知的可再配置的冷却剂回路(loop)是，使用电控阀以根据内燃机或其它部件是否活动而使它们被绕过或包括在活动冷却剂流中。在冷却系统体系结构的一个实例中，冷却剂流可以被配置为用于基于辅助的车厢加热的两(双)回路，或用于基于发动机的加热一个组合回路。第一回路可以包括主能源(动力装置)、主冷却剂泵以及其它的主热交换装置(例如，散热器或其它散热片、脱气装置、机油冷却器/加热器、EGR冷却器或涡轮增压中冷器)。第二回路可以包括辅助加热装置、车厢热交换器以及辅助冷却剂泵。因为更少量的冷却剂被泵送和加热，并且它的热量没有流失到主动力装置或其相关装置，所以这种双回路配置允许辅助加热装置使用更少的能量并且更迅速地提供车厢加热。传统的系统需要昂贵的电分流阀、安装支架、紧固件、接线、连接器、保险丝、电子控制器和/或软件的开发，以满足所需的确定冷却剂环路运行模式并实际使冷却剂流转向的功能。期望为冷却剂流的控制和转向提供更具成本效益的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的传热系统采用多通(例如，二位三通)机械温控分流阀并且在一些实施例中采用单向阀从而避免了对于电子控制器或致动器的需求。例如，车辆的主能源可以是内燃机或燃料电池。辅助加热装置可以是燃料控制的加热器、正温度系数(PTC)冷却剂加热器或余热回收系统。冷却剂环路以混合回路模式运行，其被配置为使得冷却剂以包括主能源、泵、辅助加热装置以及车厢热交换器的一般环路流动。独立回路模式被配置为使得冷却剂流被温控分流阀分成两个环路。一个独立环路包括:主能源、主冷却剂泵以及其它相关的散热片或脱气装置。第二个独立环路包括:辅助加热装置、车厢热交换器以及辅助冷却剂泵。通常通过与温度比例地显出位移的材料，或通过诸如蜡的可以具有额外的弹力用于阻抗和\或校准的相变材料，温控分流阀的密封面被机械致动。根据温控分流阀的位置，可以利用单向阀强制流动通过辅助加热装置和车厢热交换器。此外，还公开了双温感和自适应控制阀。根据本专利技术的一个方面，提供了用于具有乘客车厢的道路车辆的传热系统，其中冷却剂在系统内循环。主支路包括主冷却剂泵和将冷却剂加热至主温度的主动力装置。冷却剂被主冷却剂泵泵送通过主动力装置。辅助支路包括辅助冷却剂泵、辅助热源以及车厢热交换器，其中，辅助热源可选择地将热量传送至在辅助支路内流动的冷却剂。在辅助支路内流动的冷却剂具有辅助温度。当接收的冷却剂低于第一温度时，具有阀入口以及第一和第二阀出口的温控多通阀将冷却剂从阀入口基本上只引导至第一阀出口。当接收的冷却剂高于第二温度时，该阀将冷却剂从阀入口基本上只引导至第二阀出口。阀入口被连接以从主支路或辅助支路接收冷却剂。第一阀出口被配置为使得冷却剂返回至与阀入口连接的相同支路。第二阀出口被配置为将冷却剂引导至未与阀入口连接的另外支路。优选地，所述主支路包括与所述主泵和所述主动力装置串联连接的主热交换部件。优选地，所述主热交换部件包括散热器。优选地，所述阀入口与所述主支路连接以接收经所述主动力装置加热后的冷却齐U，所述第一出口与所述主热交换部件连接，所述第二出口与所述辅助泵连接。优选地，所述辅助支路还包括单向阀，单向阀具有接收来自所述车厢热交换器的冷却剂的入口以及将冷却剂传送至所述辅助泵的出口。 优选地，所述阀是双温度控制阀，其还包括温度感应入口，所述温度感应入口接收来自所述单向阀的冷却剂并使其返回至所述辅助泵，所述温控多通阀将从所述主支路接收的冷却剂以相对比例引导至所述第一出口和第二出口，所述相对比例由进入所述阀入口的冷却剂的主温度与进入所述温度感应入口的冷却剂的辅助温度之间的差值所确定。优选地，所述阀入口与所述辅助支路连接以接收来自所述车厢热交换器的冷却齐U，所述第二出口与所述主冷却剂泵连接。优选地，所述第一出口与所述辅助泵连接。优选地，当所述阀将冷却剂引导至所述第二出口时，所述主冷却剂泵从所述主热交换部件和所述车厢热交换器接收并行的冷却剂流。另一方面，本专利技术还提供一种用于在具有乘客车厢的道路车辆中提供传热的方法，其中冷却剂在系统内循环，所述方法包括如下步骤:提供主支路，该主支路包括主冷却剂泵和将冷却剂加热至主温度的主动力装置，其中，冷却剂被所述主冷却剂泵泵送通过所述主动力装置；提供辅助支路，该辅助支路包括辅助冷却剂泵、辅助热源以及车厢热交换器，其中，所述辅助热源可选择地将热量传送至在所述辅助支路内流动的冷却剂，其中，在所述辅助支路内流动的冷却剂具有辅助温度；通过具有阀入口、第一阀出口和第二阀出口的温控多通阀将所述主支路和所述辅助支路连接在一起，其中，当接收的冷却剂低于第一温度时，所述阀将冷却剂从所述阀入口基本上只引导至所述第一阀出口，当接收的冷却剂高于第二温度时，所述阀将冷却剂从所述阀入口基本上只引导至所述第二阀出口，其中，所述阀入口被连接以从主支路和辅助支路之一接收冷却剂，其中，所述第一阀出口被配置为使得冷却剂返回至与所述阀入口连接的相同支路，所述第二阀出口被配置为将冷却剂引导至未与所述阀入口连接的另外支路；当由所述阀入口接收的冷却剂低于所述第一温度时，将所述冷却剂分别在所述主支路和所述辅助支路中以独立回路进行循环；以及当由所述阀入口接收的冷却剂高于所述第二温度时，将所述冷却剂一同在所述主支路和所述辅助支路中以混合回路进行循环。优选地，所述方法还包括步骤:当由所述阀入口接收的冷却剂在所述第一温度和所述第二温度之间时，将所述冷却剂一同在所述主支路和所述辅助支路中以部分混合回路进行循环。优选地，所述主支路包括与所述主泵和所述主动力装置串联连接的主热交换部件。优选地，所述主热交换部件包括散热器。优选地，所述阀入口与所述主支路连接以接收被所述主动力装置加热后的冷却齐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有乘客车厢的道路车辆的传热系统，其中冷却剂在所述传热系统内循环，所述传热系统包括：主支路，包括主冷却剂泵和将冷却剂加热至主温度的主动力装置，其中，冷却剂被所述主冷却剂泵泵送通过所述主动力装置；辅助支路，包括辅助冷却剂泵、辅助热源以及车厢热交换器，其中，所述辅助热源可选择地将热量传送至在所述辅助支路内流动的冷却剂，其中，在所述辅助支路内流动的冷却剂具有辅助温度；以及温控多通阀，具有阀入口、第一阀出口和第二阀出口，其中，当接收的冷却剂低于第一温度时，所述阀将冷却剂从所述阀入口基本上只引导至所述第一阀出口，当接收的冷却剂高于第二温度时，所述阀将冷却剂从所述阀入口基本上只引导至所述第二阀出口，所述阀入口被连接成从所述主支路和所述辅助支路之一接收冷却剂，所述第一阀出口被配置为使得冷却剂返回至与所述阀入口连接的相同支路，所述第二阀出口被配置为将冷却剂引导至未与所述阀入口连接的另外支路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乌彭德拉·J·帕特尔，兰加纳坦·马达范，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US