专利名称：车辆中的集成式热管理系统及利用该系统的热管理方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆中的集成式热管理系统(integrated heat managementsystem)，并且更特别地，本发明涉及一种车辆中的集成式热管理系统以及ー种利用该系统的热管理方法，该系统能够执行用于发动机和自动变速器的集成式热管理。
背景技术：
通常而言，应用到车辆的热管理系统的操作方式为，在发动机和自动变速器彼此分离的状态下单独地控制发动机和自动变速器。图10显示了包括发动机和自动变速器的通用热管理系统。參考图10,热管理系统包括水泵110、恒温器120、散热器130、冷却风扇140和加热器芯体150，当从发动机100的这ー侧看时，这些部件除了冷却风扇140之外都进行机械操作。具体而言，加热器芯体150可以包括安装在其上的阀，以便阻止在加热器芯体150ー侧不必要冷却水流。根据近来的电子化趋势，可以部分地采用电子恒温器210和电动水泵 110。当从自动变速器200看来时，热管理系统可以包括用于预热(warm-up)的换热器210，其分离地安装在热管理系统中。换热器210可以插入到散热器130内或者可以不利用空气而使用发动机冷却水作为换热媒介。然而，在分离地控制发动机和自动变速器的热管理系统中，发动机冷却水的温度控制和自动变速器流体(ATF)的温度控制并不在一起进行考虑。因此，热管理系统不会明显地有助于发动机和自动变速器的控制温度优化，其效率根据操作温度而明显不同。因此，不适于执行最优温度控制的上述热管理系统在执行车辆所需的性能方面存在限制，在车辆所需的性能中，燃料效率获得明显提高，按照近来的高油价环境而在高效率下进行运行。具体而言，热管理系统不可避免地在燃料效率提高(这是所有方面中最重要的)方面存在不利。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅g在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技木。
发明内容
本发明的各个方面致カ于提供一种车辆中的集成式热管理系统以及ー种利用该系统的热管理方法，该系统通过根据发动机驱动状态以各种方式改变发动机和自动变速器之间的发动机冷却水循环流，从而能够缩短发动机起动的初始阶段处的发动机预热时间，防止由于ATF的快速升温而在低温状态下发生不良效果，并且通过对发动机和自动变速器的集成式控制而对热管理进行优化。另外，本发明的各个方面涉及提供ー种集成式热管理系统，其通过对发动机和自动变速器的集成式控制而显著地提高热管理性能，从而能够充分地满足车辆所需的燃料效率得以提闻并且在闻油价环境下的效率得以提闻的性能。在本发明的ー个方面，车辆中的集成式热管理系统可以包括发动机系统，所述发动机系统包括高温冷却水管线、低温冷却水管线和加热器芯体，所述高温冷却水管线伸出发动机之外并且将高温冷却水排放到散热器，所述低温冷却水管线伸出所述散热器之外从而联结到发动机，并且使所述散热器的低温冷却水经过所述发动机循环，所述加热器 芯体通过利用高温冷却水而发出热量；变速器系统，所述变速器系统包括自动变速器流体(ATF)排放管线和ATF供应管线，所述自动变速器流体排放管线伸出自动变速器之外并且将ATF排放到换热器，所述ATF供应管线伸出所述换热器之外从而联结到所述自动变速器，并且使所述ATF经过所述自动变速器循环；废热(exhaust heat)回收系统，所述废热回收系统利用了来自发动机的发动机热量；循环流动系统，所述循环流动系统形成连接所述发动机系统和所述变速器系统的流动路径；以及控制阀，所述控制阀具有一个或更多输入端ロ和输出端ロ，所述输入端口和输出端ロ在发动机起动的过程中通过接收车辆信息的发动机控制单元(ECU)的控制而开启和闭合，并且将所述循环流动系统的流动路径形成为各种冷却水循环流动路径。所述废热回收系统直接联接到所述发动机。所述E⑶通过利用冷却水的温度和所述ATF的温度而控制所述控制阀的开启和闭
ム
ロ ο所述循环流动系统包括发动机系统循环管线，所述发动机系统循环管线连接所述发动机和所述废热回收系统，并且连接所述加热器芯体和所述发动机；以及变速器系统循环管线，所述变速器系统循环管线连接所述发动机和所述废热回收系统，并且连接所述换热器和所述发动机，其中所述发动机系统循环管线和所述变速器系统循环管线分别连接到所述控制阀的不同的输入端口和不同的输出端ロ。所述变速器系统循环管线包括高温流入管线，所述高温流入管线从所述发动机联结到所述废热回收系统；高温连接管线，所述高温连接管线从所述废热回收系统联结到所述控制阀的输入端ロ ；换热器供应管线，所述换热器供应管线伸出所述控制阀的输出端ロ之外，并且联结到所述换热器；以及换热器排放管线，所述换热器排放管线伸出所述换热器之外，并且联接到所述发动机。所述高温流入管线联接到伸出所述发动机之外的所述高温冷却水管线，并且所述换热器排放管线联接到进入所述发动机的所述低温冷却水管线。所述发动机系统循环管线包括低温连接管线，所述低温连接管线从所述发动机联结到所述控制阀的另一个输入端ロ ；旁通管线，所述旁通管线伸出所述控制阀的另ー个输出端ロ之外；加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线伸出所述控制阀的另ー个输出端ロ之外，并且联结到所述加热器芯体；以及集成式管线，所述集成式管线伸出所述加热器芯体之外从而联结到所述发动机，并且联接到所述旁通管线。所述低温连接管线和所述集成式管线联接到进入所述发动机的所述低温冷却水管线，恒温器定位在所述低温连接管线和所述集成式管线之间，并且所述换热器排放管线定位在所述集成式管线和所述发动机之间。在本发明的另ー个方面，ー种利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，可以包括在接通起动发动机的过程中检查在控制阀中是否存在故障，所述控制阀开启和闭合在发动机和自动变速器之间形成冷却水循环流的流动路径；当确定了在所述控制阀中不存在故障吋，则在发动机起动之后检测冷却水温度和ATF温度；并且在检测所述冷却水温度和所述ATF温度之后，在发动机起动的初始阶段处在发动机冷却水预热且ATF预热之后对发动机运行时期进行划分，其中根据所检测的冷却水温度和所检测的ATF温度的条件将所述发动机运行时期分为第一模式至第七模式，并且选择并执行对于所述条件最适合的一个模式。 检查在所述控制阀中是否存在故障包括当确定了在所述控制阀中存在故障时，通知驾驶员所述控制阀发生故障。所述方法可以进一歩包括当所述发动机未起动时，或者在检测所述冷却水温度和所述ATF温度的过程未检测到所述冷却水温度和所述ATF温度时，将所述控制阀切换到安全模式以开启所有输入端口和输出端ロ，或者控制所述输入端口和输出端ロ的开启和闭合以阻止所述冷却水温度的升高和所述ATF温度的升高。在划分所述发动机运行期间时，当满足发动机运行时间< aO的条件，则执行第一模式，其中aO为冷却水被完全预热所需的时间；当不满足发动机运行时间< aO的条件而满足加热器=关闭的条件和冷却水温度< bO的条件吋，则执行第二模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度；当不满足发动机运行时间< aO的条件、满足加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、并且满足油温< CO的条件吋，则执行第三模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述ATF被完全预热时的温度；当不满足发动机运行时间< aO的条件、满足加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、不满足油温< CO的条件、并且满足bO冷却水温度< bl的条件和CO油温< Cl的条件吋，则执行第四模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述ATF被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的ATF温度；当不满足发动机运行时间< aO的条件、满足加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、不满足油温< CO的条件、并且不满足bO冷却水温度< bl的条件和CO油温< Cl的条件时，则执行第五模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述ATF被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的ATF温度；当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、并且满足冷却水温度く bO的条件吋，则执行第六模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度；当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、并且满足油温< CO的条件吋，则执行第七模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述ATF被完全预热时的温度；并且当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、不满足油温< CO的条件、满足bO冷却水温度< bl的条件和CO油温< Cl的条件吋，则执行第四模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述ATF被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的ATF温度；或者当不满足bO冷却水温度<bl的条件和CO油温< Cl的条件时，则执行第五模式，其中bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的ATF温度。当执行所述第一模式时，所述控制阀的所有输入端口和输出端ロ都闭合，不形成经过连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而循环的发动机冷却水循环流，并且仅形成经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环的自动变速器流体循环流。当执行所述第二模式时，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生冷却水旁通循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环；并且其中所述冷却水旁通循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端ロ和旁通输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热 回收系统，并且所述旁通输出端ロ联接到接合集成式管线的旁通管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。当执行所述第三模式时，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生油热交换循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环，并且其中所述油热交换循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和换热器输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温水管线的换热器排放管线连接到所述换热器。当执行所述第四模式时，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生发动机冷却水循环流和放热循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环，其中所述发动机冷却水循环流通过利用连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而形成，并且其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。当执行所述第五模式吋，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生发动机冷却水循环流、放热循环流和油冷却循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环，其中所述发动机冷却水循环流通过利用连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而形成，其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，イ申出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线，并且其中所述油冷却循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的低温输入端口和换热器输出端ロ而形成，所述低温输入端ロ联接到伸出低温冷却水管线之外的低温流入管线，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温冷却水管线的换热器排放管线连接到所述换热器。所述第五模式包括紧急控制模式，当所述发动机未起动时，或者在检测所述冷却水温度和所述ATF温度的过程中未检测到所述冷却水温度和所述ATF温度时，通过将所述控制阀切換到安全模式而执行所述紧急控制模式。当执行所述第六模式吋，形成主要产生ATF循环流并附加地产生放热循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环，并且其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出
端ロ之中的高温输入端ロ和加热器芯体输出端ロ而形成,所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。当执行所述第七模式时，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生油热交换循环流和放热循环流的流动路径，其中所述ATF循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的ATF排放管线和ATF供应管线而循环，并且其中所述油热交换循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和换热器输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温水管线的换热器排放管线连接到所述换热器，并且其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端ロ和加热器芯体输出端ロ而形成,所述高温输入端ロ联接到穿过所述废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。根据本发明的示例性实施方案，所述集成式热管理系统和所述热管理方法可以通过无损失地利用在发动机起动的初始阶段所产生的发动机热量而缩短发动机预热时间，通过利用高温发动机冷却水而缩短所述ATF预热时间，并且通过对所述发动机和所述自动变速器进行集成式控制而对热管理进行优化。因此，可以显著地提高在其上安装有集成式热管理系统的车辆的燃料效率。另外，根据本发明的示例性实施方案，所述集成式热管理系统和所述热管理方法可以利用对所述发动机和所述自动变速器的集成式热管理通过对于发动机冷却水和ATF的最大冷却操作而防止耐用性降低。通过防止耐用性的降低，可以降低维护成本和CO2排放。
另外，根据本发明的示例性实施方案，当在车辆中安装集成式热管理系统时，可以根据高油价环境而显著地提高燃料效率和效能。因此，可以开发ー种可以进ー步提高燃料效率的车辆。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
图I为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆中的集成式热管理系统的结构的示意图。图2为利用根据本发明的示例性实施方案的车辆中的集成式热管理系统的热管理控制流程图。图3至9显示了根据本发明的示例性实施方案的车辆中的集成式热管理系统中所 实施的各个模式。图10为显示根据相关技术的热管理系统的结构的示意图。应当了解，所附附图并非一定是按比例的，其显示了图解本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由特定的预期应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施例方式下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非g在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明_在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。图I显示了根据本发明的示例性实施方案的车辆中的集成式热管理系统的结构。參考图1，集成式热管理系统包括发动机系统、变速器系统、废热回收系统20、循环流动系统和控制阀30。发动机系统形成了围绕发动机I的发动机冷却水流。变速器系统形成了围绕自动变速器10的自动变速器流体(ATF)的循环流。废热回收系统20吸收出自发动机I之外的发动机热量。循环流动系统形成连接发动机系统和变速器系统的流动路径。控制阀30通过发动机控制单元(ECU) 50的控制而开启和闭合，并且将循环流动系统的流动路径形成为各个冷却水循环流动路径，发动机控制单元50通过传感器40接收车辆信
O发动机系统包括发动机I、水泵2、恒温器3、散热器4、冷却风扇5和加热器芯体8。水泵2由发动机I驱动。恒温器3安装在伸出发动机I之外的低温冷却水管线6中。散热器4联接到低温冷却水管线6并联接到高温冷却水管线7，以便使冷却水循环，低温冷却水管线6联结到发动机1，高温冷却水管线7伸出发动机I之外。冷却风扇5将空气输送到散热器4。加热器系统8联接到低温冷却水管线6。通过低温冷却水管线6和高温冷却水管线7，发动机冷却水进行循环。变速器系统包括自动变速器10和换热器11。伸出自动变速器10之外的ATF排放管线12联结到换热器11，并且ATF供应管线13按照相反方向联结。通过ATF排放管线12和ATF供应管线13，ATF进行循环。废热回收系统20回收从发动机I产生的热量(发动机冷却水或废热)，并使用所回收的热量与穿过其中的致动器进行换热，从而升高温度。控制阀30包括两个输入端口和三个输出端ロ，并且通过E⑶50而开启/闭合。传感器40可以包括检测发动机冷却水温度的温度传感器和检测ATF温度的温度传感器。ECU50的控制可以包括对控制阀30的开启/闭合控制以及对冷却风扇5的速度控 制。同时，循环流动系统划分为变速器系统循环管线和发动机系统循环管线。变速器系统循环管线连接发动机I和废热回收系统20，并且连接换热器11和发动机I。发动机系统循环管线连接发动机I和废热回收系统，并且连接加热器芯体8和发动机I。控制阀30安装在变速器系统循环管线和发动机系统循环管线中，并且ECU50对控制阀30进行控制以阻断或維持流动。变速器系统循环管线包括高温流入管线aO、高温连接管线al、换热器供应管线a5和换热器排放管线a6。高温流入管线aO将从发动机I产生的热量输送到废热回收系统20。高温连接管线al从废热回收系统20联结到控制阀30的输入端ロ。换热器供应管线a5伸出控制阀30的输出端ロ之外，并且联结到换热器11。换热器排放管线a6伸出换热器11之夕卜，并且联接到发动机I。联接到伸出废热回收系统20的高温连接管线al的控制阀30的输入端ロ被称为高温输入端ロ。联结到换热器11的换热器供应管线a5从控制阀30的输出端ロ进行连接，该控制阀30的输出端ロ被称为换热器输出端ロ。在示例性实施方案中，高温流入管线aO联接到伸出发动机I的高温冷却水管线7，并且换热器排放管线a6联接到进入发动机I的低温冷却水管线6。发动机系统循环管线包括低温连接管线a2、旁通管线a3、加热器芯体连接管线a4和集成式管线a3-4。低温连接管线a2从发动机I联结到控制阀30的另ー个输入端ロ。旁通管线a3伸出控制阀30的另ー个输出端ロ之外。加热器芯体连接管线a4伸出控制阀30的另ー个端ロ之外，并且联接到加热器芯体8。集成式管线a3-4伸出加热器芯体8之外从而联结到发动机I，并且连接到旁通管线a3。联结到低温连接管线a2的控制阀30的输入端ロ被称为低温输入端ロ。旁通管线a3从控制阀30的输出端ロ进行连接，该控制阀30的输出端ロ被称为旁通输出端ロ。联结到加热器芯体8的加热器芯体连接管线a4从控制阀30的输出端ロ进行连接，该控制阀30的输出端ロ被称为加热器芯体输出端ロ。在示例性实施方案中，低温连接管线a2和集成式管线a3_4连接到进入发动机I的低温冷却水管线6，恒温器3定位在低温连接管线a2和集成式管线a3-4之间，并且换热器排放管线a6定位在集成式管线a3_4和发动机I之间。
图2显示了用于控制根据本发明的示例性实施方案的集成式热管理系统的控制逻辑。參考图2，当在步骤SlO处拧动钥匙以起动发动机时，在步骤S20处首先检查在控制阀30中是否存在故障。然后，当确定了在控制阀30中存在故障吋，进程进入步骤S30，在该步骤中开启报警灯以通知驾驶员存在故障状态。在该情形下，当确定了在控制阀30中不存在故障时，在步骤S40处起动发动机。在起动发动机之后，在步骤S50处分析所检测的油温(ATF温度)和发动机冷却水温度。然而，当在步骤S40处并未起动发动机或者并未获得或检测到作为必要信息的油温和发动机冷却水温度吋，则在步骤S60处将控制阀30快速切换到安全模式。
具体而言，当在执行集成式热管理控制逻辑的同时接收到中断信号时，就立即执行安全模式。当车辆停止或发动机停止时，突然产生中断信号。安全模式可以防止如下现象当发动机停止时，废热回收系统20之内的冷却水的压カ増大。 下面将更为具体地描述安全模式。当在步骤S50处获得了作为必要信息的油温和发动机冷却水温度时，根据两个温度的测得值选择多个模式I至7(步骤S70至S130)之中的最优模式，以便执行集成式热管理控制。在发动机起动的初始阶段处在发动机冷却水预热且ATF预热之后，通过划分发动机运行期间而实施多个模式I至7。步骤S140是控制阀30 (其两个输入端口和三个输出端ロ通过E⑶50的控制而不同地开启和闭合)根据模式I至7中的每ー个模式的操作步骤。已经根据各模式中的每ー个模式而完成操作的控制阀30維持在待命状态下，直到进行下一次控制。在模式I至7之中最优先考虑的模式是步骤S71的模式I。在该模式I中，通过在步骤S70处应用(发动机运行时间< aO)的条件而执行判定，步骤S70是步骤S71的先行步骤。在此，aO表示起动之后发动机被完全预热所需的时间。(发动机运行时间< aO)的条件意味着发动机冷却水温度尚未充分升高。因此，模式I对应于如下状态由于通过E⑶50的控制而阻断了控制阀30的所有输入端口和输出端ロ，所以并未形成集成式热管理系统的流动路径。图3显示了在这样的状态下的集成式热管理系统。在如图3所示的模式I中，控制阀30的所有输入端口和输出端ロ被阻断，从而并未形成流动路径。因此，并未形成经过连接发动机I和散热器4的高温冷却水管线7和低温冷却水管线6的发动机冷却水循环流，而是仅形成经过连接自动变速器10和换热器11的ATF排放管线12和ATF供应管线13的ATF循环流。維持通过E⑶50而阻断控制阀30的所有端ロ的这种控制状态，直到通过废热回收系统20实际执行热量回收。因此，在发动机起动的初始阶段，模式I中的集成式热管理系统可以尽可能地防止不必要的发动机热量损失。从而可以缩短预热时间。在步骤S82处，根据不同于模式I的模式2而执行集成式热管理控制。当建立了至少两个条件时选择模式2。在步骤S80处，在不满足(发动机运行时间< aO)的条件的状态下确定是否操作加热器，并且根据加热器是开启还是关闭而执行模式选择。步骤S81是在满足(加热器=关闭)的条件的状态下考虑发动机冷却水温度的模式选择步骤。在此情形下，采用(冷却水温度<b0)的条件作为模式选择条件。在此，bO表示发动机冷却水的温度，该发动机冷却水尽管在发动机起动之后通过发动机热量而实现了一定程度的温度升高，但是却并未被充分预热。(冷却水温度<b0)的条件意味着发动机冷却水温度尚未充分升高。因此，在模式2中，E⑶50仅开启控制阀30的所有输入端口和输出端ロ之中的某些端ロ。因此，參考图4，集成式热管理系统在整个流动路径的某些部段处形成流动路径。
在如图4所不的ネ旲式2中，在控制阀30中开启两个输入端ロ中的个输入端ロ以及三个输出端口中的ー个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端口和旁通输出端□。因此，在集成式热管理系统的整个流动路径中，形成了主要产生ATF循环流并附加地产生冷却水旁通循环流的流动路径。由高温流入管线aO、高温连接管线al、旁通管线a3和集成式管线a3_4形成冷却水旁通循环流，高温流入管线aO从发动机I联结到废热回收系统20，高温连接管线al从废热回收系统20联结到控制阀30的输入端ロ，旁通管线a3伸出控制阀30的输出端ロ之外，集成式管线a3_4接合到旁通管线a3并且联接到进入发动机I的低温冷却水管线6。在此情形下，通过E⑶50的控制开启控制阀30的输入端ロ(该输入端ロ连接到高温连接管线al)以及控制阀30的输出端ロ(旁通管线a3从该输出端ロ进行连接)。在上述模式2中，集成式热管理系统并未形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流，而是形成了经过自动变速器10而循环的ATF循环流以及冷却水旁通循环流，其中从发动机I出来的高温发动机冷却水穿过废热回收系统20和控制阀30然后返回到发动机I。维持在控制阀30的所有端ロ之中开启ー个输入端口和ー个输出端ロ的这种控制状态，直到通过废热回收系统20实际执行热量回收。在执行模式2之后，发动机I被完全预热。因此，尽管模式2相比模式I贡献水平较低，但是在模式2中，集成式热管理系统可以在发动机起动之后尽可能地防止不必要的发动机热量损失。因此，模式2可以有助于缩短发动机I的预热时间。在步骤S90处，当在步骤S81处不满足(冷却水温度< bO)的条件时，则进ー步应用AFT的油温条件，以便选择不同于模式I和2的模式3。在此情形下，应用(油温< CO)的条件。在此，CO表示ATF的温度，其防止自动变速器10受到低温状态下的ATF的负面影响。(油温< c0)的条件意味着AFT温度尚未充分升高。因此，在满足(油温く CO)的条件的模式3中，E⑶50仅开启控制阀30的所有输入端口和输出端口中的某些端ロ。因此，參考图5，集成式热管理系统在整个流动路径的某些部段处形成不同于模式2中的流动路径的流动路径。
在如图5所示的模式3中，开启在控制阀30中的两个输入端口中的一个输入端ロ以及三个输出端ロ中的ー个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端口和换热器输出端ロ。因此，集成式热管理系统在整个流动路径中形成了主要产生ATF循环流并且附加地产生油热交换循环流的流动路径。由高温流入管线aO、高温连接管线al、换热器供应管线a5和换热器排放管线a6形成油热交换循环流，高温流入管线aO从发动机I联结到废热回收系统20，高温连接管线 al从废热回收系统20联结到控制阀30的输入端ロ，换热器供应管线a5伸出控制阀30的输出端ロ之外并且联结到换热器11，换热器排放管线a6伸出换热器11之外并且联接到低温冷却水管线6，低温冷却水管线6联结到发动机I。在上述模式3中，集成式热管理系统并未形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流，而是形成经过自动变速器10而循环的ATF循环流以及油热交换循环流，其中从发动机I出来的高温发动机冷却水经由换热器11而穿过废热回收系统20和控制阀30，然后返回到发动机I。因此，与分别集中于发动机起动的初始阶段以及发动机起动之后的预热操作的模式I和2不同，模式3可以利用高温发动机冷却水而集中于ATF预热操作。因此，集成式热管理系统可以快速升高ATF的预热温度。在步骤SlOO处，当在步骤S90处不满足(油温< CO)的条件时，则应用经改变的冷却水温度条件和经改变的油温条件来选择作为另ー个模式的模式4。在此情形下，应用(bO冷却水温度< bl且CO油温< Cl)的条件。在此，bl表示通过对发动机的预热过程已经充分升高的发动机冷却水温度，并且Cl表示处于并不需要预热操作的这种水平处的已经充分升高的ATF的温度。当在步骤SlOO处满足(bO冷却水温度< bl且CO油温< Cl)的条件时，则在步骤SlOl处执行模式4。在模式4中，通过E⑶50的控制而开启控制阀30的所有输入端口和输出端ロ之中的某些端ロ。在如图6所不的模式4中，开启在控制阀30中的两个输入端口中的一个输入端ロ以及三个输出端ロ中的ー个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ。因此，在集成式热管理系统的整个流动路径中，形成了主要产生ATF循环流并且附加地产生发动机冷却水循环流和放热循环流的流动路径。由连接发动机I和散热器4的高温冷却水管线7和低温冷却水管线6形成发动机冷却水循环流。由高温流入管线aO、高温连接管线al、加热器芯体连接管线a4和集成式管线a3_4形成放热循环流，高温流入管线aO从发动机I联结到废热回收系统20，高温连接管线al从废热回收系统20联结到控制阀30的输入端ロ，加热器芯体连接管线a4伸出控制阀30的输出端ロ之外并且联结到加热器芯体8，集成式管线a3-4联接到接合到加热器芯体连接管线a4的低温冷却水管线6，并且联接到进入发动机I的低温冷却水管线6。在上述模式4中，集成式热管理系统主要形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流以及经过自动变速器10而循环的ATF循环流，并且附加地形成放热循环流，其中从发动机I出来的高温发动机冷却水经由废热回收系统20和控制阀30而穿过加热器芯体8，然后返回到发动机I。因此，与集中于发动机预热的模式I和2以及集中于AFT预热的模式3不同，模式4可以集中于部分发动机热量释放。因此，在通过利用经过加热器芯体8的释放发动机热量而执行热管理的同时，集成式热管理系统可以防止对于ATF的不必要的冷却操作。然而，当在步骤SlOO处不满足(bO冷却水温度< bl且CO油温< Cl)的条件时，则在步骤S102处执行模式5。在此情形下，满足冷却水温度bl和油温Cl之中的ー个条件。在模式5中，开启在控制阀30中的两个输入端ロ以及三个输出端ロ中的两个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端ロ、低温输入端ロ、高温输出端口和加热器芯体输出端ロ。
因此，集成式热管理系统在整个流动路径中形成的流动路径主要产生ATF循环流，并且附加地产生发动机冷却水循环流、放热循环流和油冷却循环流。图7显示了在根据本发明的示例性实施方案的集成式热管理系统中形成的发动机冷却水循环流、ATF循环流、放热循环流和油冷却循环流。參考图7，由低温流入管线a2、换热器供应管线a5和换热器排放管线a6形成油冷却循环流，低温流入管线a2从低温冷却水管线6联结到控制阀30的输入端ロ，换热器供应管线a5伸出控制阀30的输出端ロ之外并且联结到换热器11，换热器排放管线a6伸出换热器11之外并且联接到低温冷却水管线6，该低温冷却水管线6联结到发动机I。在此情形下，放热循环流按照以与上述模式4中形成的流动的相同方式形成。在上述模式5中，集成式热管理系统主要形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流、经过自动变速器10而循环的ATF循环流、以及加热器芯体8经其释放发动机热量的放热循环流，并且附加地形成油冷却循环流，其中从低温冷却水管线6分叉的低温发动机冷却水在经由控制阀30穿过换热器11的同时降低ATF的温度，然后排放到发动机I。因此，与集中于发动机预热的模式I和2、集中于ATF预热的模式3以及集中于部分发动机热量释放的模式4不同，模式5可以集中于发动机热量释放以及防止ATF的温度降低。因此，在通过利用经过加热器芯体8释放发动机热量而执行热管理的同时，集成式热管理系统可以防止对于ATF的不必要的冷却操作。也即，当执行模式5时，集成式热管理系统可以利用加热器芯体8的放热而执行发动机系统冷却操作，同时利用换热器11的放热执行变速器系统冷却操作，从而可以在维持耐用性的同时使ATF冷却效果提升到最大。在步骤SllO处，如果在步骤S80处不满足(加热器芯体8=关闭)的条件，也即，如果满足(加热器芯体8 =开启)的条件，则考虑发动机冷却水温度而选择作为另ー个模式的模式6。在此情形下，采用(冷却水温度< bO)的条件作为模式选择条件。在此，bO表示发动机冷却水的温度，该发动机冷却水尽管在发动机起动之后通过发动机热量而实现了一定程度的温度升高，但是却并未被充分预热。(冷却水温度<b0)的条件意味着发动机冷却水温度尚未充分升尚。
当在步骤SllO处满足(冷却水温度<b0)的条件吋，则在步骤Slll处执行模式
6。在模式6中，在控制阀30中开启两个输入端口中的一个输入端ロ以及三个输出端口中的ー个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ。因此，集成式热管理系统在整个流动路径中形成的流动路径主要产生ATF循环流，并且附加地产生放热循环流。在此情形下，并未形成发动机冷却水循环流。图8显示了根据模式6的集成式热管理系统的ATF循环流和放热循环流。參考图8，由高温流入管线aO、高温连接管线al、加热器芯体连接管线a4和集成式管线a3_4形成放热循环流，高温流入管线aO从发动机I联结到废热回收系统20，高温连接管线al从废热回收系统20联结到控制阀30的输入端ロ，加热器芯体连接管线a4伸出控制阀30的输出端ロ之外并且联结到加热器芯体8，集成式管线a3-4伸出加热器芯体8 之外从而联结到发动机I，并且连接到加热器芯体连接管线a4。在上述模式6中，集成式热管理系统并未形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流，而是主要形成经过自动变速器10而循环的ATF循环流，并且附加地形成放热循环流，其中从发动机I出来的高温发动机冷却水经由废热回收系统20和控制阀30而穿过加热器芯体8，然后返回到发动机I。因此，与集中于发动机预热的模式I和2、集中于ATF预热的模式3、集中于部分发动机热量释放的模式4、以及集中于ATF冷却操作的模式5不同,模式6可以完全集中于发动机热量释放。因此，集成式热管理系统可以利用废热回收系统20而使车辆的车内部加热效果提升到最大。当在步骤SllO处不满足(冷却水温度< bO)的条件吋，则在步骤S120处进ー步采用(油温< CO)的条件，以执行作为另ー个模式的模式7。如上所述，CO表示ATF的温度，其防止自动变速器10受到低温状态下的ATF的负面影响。(油温< CO)的条件意味着AFT温度尚未充分升高。因此，在满足(油温< CO)的条件的模式7中，在控制阀30中开启两个输入端ロ中的一个输入端ロ以及三个输出端ロ中的两个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端ロ、加热器芯体输出端口和换热器输出端ロ。因此，集成式热管理系统在整个流动路径中形成的流动路径主要产生ATF循环流，并且附加地产生油热交换循环流和放热循环流。在此情形下，并未形成发动机冷却水循环流。图9显示了根据模式7的集成式热管理系统的ATF循环流、油热交换循环流和放热循环流。參考图9，油热交换循环流与上述模式3中的油热交换循环流为同样的流动，并且放热循环流与上述模式4至模式6中的放热循环流为同样的流动。因此，将略去其具体描述。在上述模式7中，集成式热管理系统并未形成经过发动机I而循环的发动机冷却水循环流，而是主要形成了经过自动变速器10而循环的ATF循环流，并且附加地形成了油热交换循环流和放热循环流，在油热交换循环流中，从发动机I出来的高温经由废热回收系统20和控制阀30而穿过换热器11然后返回到发动机I，在放热循环流中，从发动机I出来的高温发动机冷却水经由废热回收系统20和控制阀30而穿过加热器芯体8然后返回到发动机I。因此，与集中于发动机预热的模式I和2、集中于ATF预热的模式3、集中于部分发动机热量释放的模式4、集中于ATF冷却操作的模式5、以及完全集中于发动机热量释放的模式6不同，模式7可以集中于部分发动机热量释放和ATF的温度升高。因此，集成式热管理系统可以利用废热回收系统20而更为快速地对ATF进行预热，同时使车辆的车内加热效果最大化。在步骤S130处，当在步骤S120处不满足(油温< c0)的条件时，则应用经改变的冷却水温度条件和经改变的油温条件来选择另ー个模式。在此情形下，应用(bO冷却水温度< bl且CO油温< Cl)的条件。其中，bl表示通过对发动机的预热过程已经充分升高的发动机冷却水温度，并且 Cl表示处于并不需要预热操作的这种水平处的已经充分升高的ATF的温度。当在步骤S130处满足(bO冷却水温度< bl且CO油温< cl)的条件时，则在步骤S131处执行模式4。该模式4按照与步骤SlOl处执行的模式4相同的方式执行。也即，一起形成随着发动机I被完全预热而温度升高的发动机冷却水循环流以及随着ATF被完全预热而温度升高的ATF循环流，并且同时发生利用加热器芯体8的部分发动机热量释放。然而，当在步骤S130处不满足(bO冷却水温度< bl且CO油温< cl)的条件时，则在步骤S132处执行模式5。在此情形下，满足冷却水温度bl和油温Cl之中的ー个条件。该模式5按照与上述步骤S102处执行的模式5相同的方式执行。也即，除了发动机冷却水循环流、ATF循环流和放热循环流之外，还形成油冷却循环流。因此，集成式热管理系统可以利用加热器芯体8的放热而执行发动机系统冷却操作，同时利用换热器11的放热执行变速器系统冷却操作，从而可以在维持耐用性的同时使ATF冷却效果最大化。在示例性实施方案中，当在执行上述模式I至7之前将控制阀30切换到安全模式吋，则通过如图2所示的步骤S30开启报警灯，以便通知驾驶员控制阀30被切換到了安全模式。同时，在步骤S200处执行紧急控制模式。紧急控制模式是在步骤S201处的模式5中执行的集成式热管理控制逻辑，或者是在步骤S202处的模式10中执行的集成式热管理控制逻辑。当执行将在下文中具体描述的模式5时，在控制阀30中开启两个输入端ロ以及三个输出端口中的两个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端ロ、低温输入端ロ、高温输出端口和加热器芯体输出端ロ。因此，在模式5中，集成式热管理系统形成发动机冷却水循环流、ATF循环流、放热循环流以及油冷却循环流。因此，集成式热管理系统可以利用加热器芯体8的放热而执行发动机系统冷却操作，同时利用换热器11的放热执行变速器系统冷却操作，从而可以在维持耐用性的同时使ATF冷却效果最大化。另ー方面，当执行模式10时，在控制阀30中开启两个输入端口和三个输出端ロ。也即，开启控制阀30的高温输入端ロ、低温输入端ロ、高温输出端ロ、加热器芯体输出端ロ和芳通输出端ロ。因此，集成式热管理系统可以在发生其它情况之前防止发动机冷却水和ATF过热。如上所述，根据本发明的示例性实施方案的集成式热管理系统包括围绕发动机I的发动机系统循环管线和围绕自动变速器10的变速器系统循环管线。而且，发动机系统循环管线和变速器系统循环管线被集成到具有多个输入端口和输出端ロ的控制阀30。基于发动机冷却水温度和ATF温度(这两个温度在发动机起动之后是变化的)控制阀30的开启和闭合控制可以实现各种模式(模式I至7)，这些模式具有不同发动机冷却水流。因此，当根据各个条件通过集成式热管理系统实施模式I至7时，可以缩短发动机起动的初始阶段的发动机预热时间，并且可以快速升高ATF的温度。因此，不但可以防止低温状态下的不良效果，而且还可以充分满足在高油价环境下车辆所需的提高了燃料效率并提升效能的性能。
试验已经表明，当在包含根据本发明的示例性实施方案的集成式热管理系统的车辆中根据模式I至7执行热管理控制时，在25°C的条件下，获得了大约I. 2%或更大的燃料效率提升效果。具体而言，在低温条件下，获得了大约3. 5%或更大的燃料效率提升效果。而且，在车内加热性能超低的情况下，实现了 3度的性能提升。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1.一种车辆中的集成式热管理系统，包括 发动机系统，所述发动机系统包括 高温冷却水管线，所述高温冷却水管线伸出发动机之外并且将高温冷却水排放到散热器； 低温冷却水管线，所述低温冷却水管线伸出所述散热器之外从而联结到所述发动机，并且使所述散热器的低温冷却水经过所述发动机而循环；和 加热器芯体，所述加热器芯体通过利用高温冷却水而发出热量； 变速器系统，所述变速器系统包括 自动变速器流体排放管线，所述自动变速器流体排放管线伸出自动变速器之外，并且将自动变速器流体排放到换热器；和 自动变速器流体供应管线，所述自动变速器流体供应管线伸出所述换热器之外从而联结到所述自动变速器，并且使所述自动变速器流体经过所述自动变速器循环； 废热回收系统，所述废热回收系统利用了来自发动机的发动机热量； 循环流动系统，所述循环流动系统形成连接所述发动机系统和所述变速器系统的流动路径；以及 控制阀，所述控制阀具有一个或更多的输入端口和输出端ロ，所述输入端口和输出端ロ在发动机起动的过程中通过接收车辆信息的发动机控制单元的控制而开启和闭合，并且将所述循环流动系统的流动路径形成为各种冷却水循环流动路径。
2.根据权利要求I所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述废热回收系统直接联接到所述发动机。
3.根据权利要求I所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述发动机控制单元通过利用冷却水的温度和所述自动变速器流体的温度而控制所述控制阀的开启和闭合。
4.根据权利要求I所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述循环流动系统包括 发动机系统循环管线，所述发动机系统循环管线连接所述发动机和所述废热回收系统，并且连接所述加热器芯体和所述发动机；以及 变速器系统循环管线，所述变速器系统循环管线连接所述发动机和所述废热回收系统，并且连接所述换热器和所述发动机， 其中所述发动机系统循环管线和所述变速器系统循环管线分别连接到所述控制阀的不同的输入端口和不同的输出端ロ。
5.根据权利要求4所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述变速器系统循环管线包括 高温流入管线，所述高温流入管线从所述发动机联结到所述废热回收系统； 高温连接管线，所述高温连接管线从所述废热回收系统联结到所述控制阀的输入端Π ； 换热器供应管线，所述换热器供应管线伸出所述控制阀的输出端ロ之外，并且联结到所述换热器；以及 换热器排放管线，所述换热器排放管线伸出所述换热器之外，并且联接到所述发动机。
6.根据权利要求5所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述高温流入管线联接到伸出所述发动机之外的所述高温冷却水管线，并且所述换热器排放管线联接到进入所述发动机的所述低温冷却水管线。
7.根据权利要求4所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述发动机系统循环管线包括 低温连接管线，所述低温连接管线从所述发动机联结到所述控制阀的另一个输入端Π ； 旁通管线，所述旁通管线伸出所述控制阀的另ー个输出端ロ之外； 加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线伸出所述控制阀的另ー个输出端ロ之夕卜，并且联结到所述加热器芯体；以及 集成式管线，所述集成式管线伸出所述加热器芯体之外从而联结到所述发动机，并且联接到所述旁通管线。
8.根据权利要求7所述的车辆中的集成式热管理系统，其中所述低温连接管线和所述集成式管线联接到进入所述发动机的所述低温冷却水管线，恒温器定位在所述低温连接管线和所述集成式管线之间，并且所述换热器排放管线定位在所述集成式管线和所述发动机之间。
9.ー种利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，所述方法包括 在接通起动发动机的过程中检查在控制阀中是否存在故障，所述控制阀开启和闭合在发动机和自动变速器之间形成冷却水循环流的流动路径； 当确定了在所述控制阀中不存在故障吋，则在发动机起动之后检测冷却水温度和自动变速器流体温度；并且 在检测所述冷却水温度和所述自动变速器流体温度之后，在发动机起动的初始阶段处在发动机冷却水预热且自动变速器流体预热之后对发动机运行时期进行划分， 其中根据所检测的冷却水温度和所检测的自动变速器流体温度的条件将所述发动机运行时期分为第一模式至第七模式，并且选择并执行对于所述条件最适合的ー个模式。
10.根据权利要求9所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中检查在所述控制阀中是否存在故障包括当确定了在所述控制阀中存在故障时，通知驾驶员所述控制阀发生故障。
11.根据权利要求9所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，进ー步包括当所述发动机未起动时，或者在检测所述冷却水温度和所述自动变速器流体温度的过程中未检测到所述冷却水温度和所述自动变速器流体温度时，将所述控制阀切换到安全模式以开启所有输入端ロ和输出端ロ，或者控制所述输入端ロ和输出端ロ的开启和闭合以阻止所述冷却水温度的升高和所述自动变速器流体温度的升高。
12.根据权利要求9所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，在划分所述发动机运行期间时，当满足了发动机运行时间< a0的条件吋，则执行第一模式，其中a0为冷却水被完全预热所需的时间， 当不满足发动机运行时间< a0的条件而满足了加热器=关闭的条件和冷却水温度<b0的条件时，则执行第二模式，其中b0为冷却水被完全预热时的冷却水温度， 当不满足发动机运行时间< a0的条件、满足了加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度< b0的条件、并且满足油温< CO的条件吋，则执行第三模式，其中b0为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述自动变速器流体被完全预热时的温度，当不满足发动机运行时间< aO的条件、满足加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度<b0的条件、不满足油温< CO的条件、并且满足bO冷却水温度<bl的条件和CO油温< Cl的条件吋，则执行第四模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述自动变速器流体被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的自动变速器流体温度， 当不满足发动机运行时间< aO的条件、满足加热器=关闭的条件、不满足冷却水温度<bO的条件、不满足油温< CO的条件、并且不满足bO冷却水温度< bl的条件和CO油温<Cl的条件时，则执行第五模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述自动变速器流体被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的自动变速器流体温度， 当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、并且满足冷却水温度く bO的条件时，则执行第六模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度， 当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、并且满足油温< CO的条件吋，则执行第七模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述自动变速器流体被完全预热时的温度，并且 当不满足发动机运行时间< aO的条件、不满足加热器=开启的条件、不满足冷却水温度< bO的条件、不满足油温< CO的条件、满足了 bO冷却水温度< bl的条件和CO油温< Cl的条件，则执行第四模式，其中bO为冷却水被完全预热时的冷却水温度，CO为所述自动变速器流体被完全预热时的温度，bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的自动变速器流体温度；或者当不满足bO冷却水温度< bl的条件和CO油温< Cl的条件时，则执行第五模式，其中bl为预热之后充分升高的冷却水温度，Cl为预热之后充分升高的自动变速器流体温度。
13.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第一模式时，所述控制阀的所有输入端口和输出端ロ都闭合，不形成经过连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而循环的发动机冷却水循环流，并且仅形成经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环的自动变速器流体循环流。
14.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第二模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生冷却水旁通循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环；并且 其中所述冷却水旁通循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和旁通输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述旁通输出端ロ联接到接合集成式管线的旁通管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。
15.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第三模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生油热交换循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环，并且 其中所述油热交换循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和换热器输出端ロ而形成,所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温水管线的换热器排放管线连接到所述换热器。
16.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第四模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生发动机冷却水循环流和放热循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环， 其中所述发动机冷却水循环流通过利用连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而形成，并且 其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。
17.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第五模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生发动机冷却水循环流、放热循环流和油冷却循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环， 其中所述发动机冷却水循环流通过利用连接所述发动机和散热器的高温冷却水管线和低温冷却水管线而形成， 其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线，并且 其中所述油冷却循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的低温输入端口和换热器输出端ロ而形成，所述低温输入端ロ联接到伸出低温冷却水管线之外的低温流入管线，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温冷却水管线的换热器排放管线连接到所述换热器。
18.根据权利要求17所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中所述第五模式包括紧急控制模式，当所述发动机未起动时，或者在检测所述冷却水温度和所述自动变速器流体温度的过程中未检测到所述冷却水温度和所述自动变速器流体温度时，通过将所述控制阀切换到安全模式而执行所述紧急控制模式。
19.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第六模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生放热循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环，并且 其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。
20.根据权利要求12所述的利用车辆中的集成式热管理系统的热管理方法，其中，当执行所述第七模式时，形成了主要产生自动变速器流体循环流并附加地产生油热交换循环流和放热循环流的流动路径， 其中所述自动变速器流体循环流形成为经过连接所述自动变速器和换热器的自动变速器流体排放管线和自动变速器流体供应管线而循环，并且 其中所述油热交换循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端ロ和换热器输出端ロ而形成,所述高温输入端ロ联接到穿过废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述换热器输出端ロ联接到换热器供应管线，所述换热器供应管线联结到换热器，联结到进入所述发动机的低温水管线的换热器排放管线连接到所述换热器，并且 其中所述放热循环流通过开启所述控制阀的输入端口和输出端ロ之中的高温输入端口和加热器芯体输出端ロ而形成，所述高温输入端ロ联接到穿过所述废热回收系统的高温连接管线，伸出所述发动机之外的高温流入管线联结到所述废热回收系统，并且所述加热器芯体输出端ロ联接到加热器芯体连接管线，所述加热器芯体连接管线联结到加热器芯体，从而将所述加热器芯体接合到集成式管线，所述集成式管线连接到进入所述发动机的低温冷却水管线。
全文摘要
本发明公开了一种车辆中的集成式热管理系统及利用该系统的热管理方法。所述集成式热管理系统可以包括围绕发动机的发动机系统循环管线和围绕自动变速器的变速器循环管线。所述发动机系统循环管线和所述变速器循环管线可以通过具有多个输入端口和输出端口的控制阀进行集成。所述集成式热管理系统根据在发动机起动之后会改变的发动机冷却水温度和自动变速器流体(ATF)的温度而对所述控制阀的开启和关闭进行控制，并且实施用于改变发动机冷却水流的各种模式。因此，所述集成式热管理系统缩短了发动机预热时间，防止了由于ATF的快速升温而在低温状态下发生的不良效果，并且满足了车辆所需的在高油价环境下可以提高燃料效率并可以提升效能的性能。
文档编号B60K11/04GK102815202SQ20111037547
公开日2012年12月12日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年6月9日
发明者金大光 申请人:现代自动车株式会社