专利名称：控制车辆中排气热量回收系统的方法
技术领域：
本披露内容涉及机动车的排气热量取回、回收、或再循环系统。
背景技术：
内燃机通过在燃烧室内燃料和(通常)空气的燃烧而产生能量。内燃机内的燃烧过程产生移动车辆的动力，其通常将燃烧室内的线性运动转化成旋转，但也产生热量，燃烧产物-未燃烧的燃料、未使用的氧气和副产品，其(通常)表现为热排气-被通过排气系统排出，所述排气系统将燃烧产物从发动机中去除。排气热量回收被设计为从发动机的排气中移除热量，并将其转移至他处，例如到水路中。车辆的内部可被使用排气供暖。
发明内容
提供了一种运行车辆的方法，所述车辆包括发动机、变速器和排气热量回收 (EGHR)热交换器。该车辆还包括油水热交换器，其在发动机和变速器之间提供选择性的热交换连通。该方法还包括控制双路阀(two-wayvalve)，其被配置为设置至发动机位置和变速器位置中的一个。发动机位置允许EGHR热交换器和发动机之间的热交换连通，但不允许 EGHR热交换器和油水热交换器之间的热交换连通。变速器位置允许EGHR热交换器、油水热交换器和发动机之间的热交换连通。该方法还包括监测环境空气温度，并将监测到的环境空气温度和预设的冷环境温度进行比较。如果监测到的环境空气温度较预设的冷环境温度要高，则双路阀被设置至变速器位置。当结合附图时，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从下文中关于用于实施本发明的一些最佳模式以及其他实施例的详尽描述中变得明显。
图1是示例性混合动力车辆动力传动系的示意图，所述动力传动系具有和发动机以及变速器连通的排气热回收(EGHR)系统；图2是图1中示出的EGHR系统的变速器油路的示意图；图3是用于控制诸如图1中示出的EGHR系统的算法或方法的示意性流程图；图4是图3中示出的方法的另一个子路径的示意性流程图，其示出了用于预设的冷温度的方法的部分；和图5是图1中示出的EGHR系统的可替换配置变速器油路的示意图，其也可用于图 3和4示出的方法。
具体实施例方式参见附图，其中相似的附图标记在若干附图中都尽可能地对应着相同或类似的构件，图1和2中示出了热量管理系统10或排气热回收(EGHR)系统的示意图。热量管理系统10和内燃机12以及车辆的变速器14成选择性流体流动和热交换连通。图1示出了热量管理系统10的系统视图，而图2示出了图1中示出的热量管理系统10的变速器部分的详尽视图。发动机12被驱动地连接至变速器13，其可为混合动力变速器，具有一个或多个电机(未单独地示出)。可替换地，车辆可包括一个或多个直接作用于发动机输出或变速器输入的电机。发动机12通过排气管或排气系统16释放排气，所述排气管或排气系统包括 EGHR热交换器18，如此处所描述的。尽管结合机动车引用对本发明进行了详尽的说明，本领域技术人员将识别出本发明的更广阔的用途。本领域普通技术人员将识别出，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下” 等的术语仅作对附图的描述，而并非对由所附的权利要求所限定的本发明的范围的限制。图1示出了用于热量管理系统10的高度示意性控制结构或控制系统20。控制系统20可包括一个或多个构件(未单独示出)，其具有存储介质以及合适的量的可编程存储器，能够存储和执行用于影响对热量管理系统10的控制的一个或多个算法。控制系统20 的每个构件都可包括分布式控制器结构，诸如基于微处理器的电路控制单元(ECU)。附加的模块或处理器可存在于控制系统20内。发动机水路22将冷却剂或水从发动机12最终移动经过EGHR热交换器18，以使得发动机水路22和EGHR热交换器18成热交换连通。术语水和冷却剂在此被总体可互换地使用。在此使用时，热交换连通指的是两个或多个流体通过热交换器设备有目的的、直接的热交换。在车辆上实际实施中，热量也可通过辐射或传导热传输在构件之间传输。但是，这些类型的热传输，其可能是不可避免、且被并入各种尺寸的构件，一般不被作为此处所称的热交换连通的一部分。EGHR热交换器18被以同心流动配置示出，从而两种流体(排气和冷却剂)大致平行于彼此且平行于热交换器的长度方向流动。可替换地，EGHR热交换器18可被配置成交叉流动，从而其中一种流体大致垂直于另一种流体流动。该热交换器，以及热量管理系统 10中使用的其他热交换器的流动取向将取决于车辆的可用空间以及几何形状，取决于每一个热交换器被连接至的特定元件所需的热传输，且取决于每一个热交换器中使用的流体的类型。附图和说明书中使用的热交换器的具体配置不意图为限制性的。发动机水路22由与发动机12合并的主泵23提供承压冷却剂。主泵23可为由发动机12的旋转驱动的机械泵，或可以是独立于发动机12被驱动且变动的电操作泵。取决于热量管理系统10的运行状况，发动机水路22中的冷却剂可被来自发动机12的排气加热。 变速器水路M通过双路阀沈被选择性地连接至发动机水路22，所述双路阀允许变速器水路M和发动机水路22之间的热流动或热交换连通。双路阀沈被配置为选择地受控或设置至发动机位置和变速器位置中的一个。双路阀26的发动机位置允许EGHR热交换器18和发动机12之间的热交换连通。变速器位置允许EGHR热交换器18和变速器14以及发动机12两者之间的热交换连通。当双路阀沈
5处于变速器位置时，变速器水路M被主泵23供应有来自发动机水路22的冷却剂或水，如果主泵23运行的话。变速器油路观循环来自变速器14的润滑和冷却油。变速器油路观在图1总被示意性地示出，且在图2中被详尽地示出。双路阀沈可被电操作，流体操作(例如通过导阀)，或以任何合适的方式操作以在发动机位置和变速器位置之间移动。控制双路阀沈可包括提供发动机信号，其被配置为将双路阀沈布置进入发动机位置。发动机信号可为特定的控制信号，或为至双路阀沈的动力供给，从而只要当双路阀 26被供能时，其被设置至发动机位置。因此，只要未提供发动机信号，则双路阀沈被设置至变速器位置，从而双路阀26被配置为当未被供能时默认地处在变速器位置。发动机水路22以及变速器水路M之间确切的边界和路径可略微地变动。发动机水路22提供发动机12和EGHR热交换器18之间的连通。变速器水路M提供发动机水路 22和变速器油路观之间的连通。双路阀沈具有三个端口 第一端口或入口，其将水或冷却剂从加热器核心30或直接从发动机12的冷却剂出口处带入；第二端口，其将入口流动连接至发动机水路22，从而仅发动机水路22具有流动；以及第三端口，其将入口流动连接至变速器水路24。除EGHR热交换器18之外，热量管理系统10包括其他的热交换器或散热器。加热器核心30允许热量从离开发动机12的冷却剂或水传输至车辆的车厢(乘客舱)。发动机散热器32是水空气热交换器，其被配置为选择性地将热量从发动机12驱散至流经发动机散热器32的环境空气。发动机调温器(thermostat) 33可被用来控制来自发动机12流经发动机散热器32 的冷却剂的流动。发动机调温器33被配置为被设置至打开位置和关闭位置中的一个。打开位置允许发动机12和发动机散热器32之间的热交换连通，而关闭位置阻断发动机12和发动机散热器32之间的热交换连通。发动机调温器33被配置为基于发动机调温器温度在打开和关闭位置之间移动或切换。如果监测到的发动机水温高于发动机调温器温度，则发动机调温器33被设定至打开位置。发动机调温器33的致动可被机械地控制，比如使用蜡马达或是其他热致动器，或是电子地控制，比如通过来自控制系统20的信号。变速器散热器34(图2中示出)是油空气热交换器，其被配置为选择性地将热量从变速器14的变速器油路观驱散至流经或经过变速器散热器34的室温空气。当发动机散热器32和变速器散热器34在不同的位置被示意性地示出时，在热量管理系统10的许多应用中，发动机散热器32和变速器散热器34可被布置为在进入车辆的引擎盖下区域中的高空气流动区域内彼此靠近。但是，发动机散热器32和变速器散热器34可位于车辆的其他位置。在此处使用时，热交换器可指的是各种各样不同的用于在两个介质或是两个具有类似介质的系统之间交换热能的设备。热交换器的任意侧之间的热能的流动的实际方向受控于跨特定热交换器的温差。 例如，如果在非常热的一天，发动机12非常冷而调温器允许经过发动机散热器32的循环， 发动机散热器32将加热冷却剂，直至其(大致地)到达环境温度，且当冷却剂温度超过环境温度时将冷却发动机冷却剂。油水热交换器36允许变速器14的变速器油路28和变速器水路M之间的热交换连通。水油热量交换器36允许热量被从变速器水路M传输至变速器油路28，以选择性地加热变速器14。加热变速器14可通过改变滑动或旋转损失、粘度或其他和低温相关的损失而改善效率。 辅助泵38被布置在发动机水路22中。辅助泵38可被用于增压以及增加流经发动机水路22的流动，并可选地，当需求上升时增加流经变速器水路M的流动。此外，当发动机12被关闭或不被混合动力车辆控件(未单独示出)提供燃料时，辅助泵38可被用作发动机水路22以及变速器水路M的主压力源。因此，辅助泵38可被用来补充合并在发动机12中的主泵23，可在发动机12和主泵23不工作时被用作唯一的泵，或可在不包括主泵 23的配置中被用作发动机水路22和变速器水路M的唯一的泵。 EGHR旁路阀42控制流经EGHR热交换器18的排气的流动。EGHR旁路阀42被示出为处在非旁路位置，其允许排气流经EGHR热交换器18的流动，且允许排气和发动机水路22 之间的热交换连通。当EGHR旁路阀被切换、反转、或以其他的方式致动至旁路位置时-其在图1中被示出为虚线，为标示为元件43-离开发动机12的排气不被允许流动通过EGHR 热交换器18。EGHR旁路阀42可受控于螺线管、机械调温器、蜡马达、真空致动器、或其他合适的控件，且可在变动的温度和状况上在非旁路位置以及旁路位置之间切换。EGHR旁路设备42 可基于监测到的发动机温度或是基于流经EGHR热交换器18的冷却剂的温度而受控制。例如，且非限制性地，EGHR旁路阀42可为受发动机水路22中七十二摄氏度或以上的冷却剂温度所驱动的蜡马达。EGHR42的设定温度以及热量管理系统10中的其他设定都是示例性的，仅作描述之用。设定点的具体的值将基于热量管理系统10的特定配置以及其被合并入其中的车辆而被确定。变速器调温器44控制变速器油路观、变速器散热器34、和油水热交换器36之间的流动。变速器调温器44是三端口、双路阀，且将在下文中被更详尽地讨论。环境空气传感器监测车辆附近(且流经车辆)的环境空气的温度，且和控制系统 20连通。控制系统20或环境空气46将监测到的环境空气温度和一个或多个校准后的温度进行比较，诸如校准后的预设冷环境温度。此处所称的任何校准后的温度可通过对热量管理系统10和车辆的测试以及建模而确定。此外，校准后的温度可基于车辆或其构件的生命周期，或是基于获知的包括热量管理系统10的车辆的运行特征而在车辆整个寿命中可改变。给出的校准后的温度的数值仅作展示和示例，且该值不意图限制本发明的范围，除非包括在限定本发明的权利要求中。如图2所示，变速器调温器44包括三个使用的端口。入口 48和变速器的出油口 50成流体流动连通。第一出口 52和油水热交换器36成流体流动连通，所述热交换器则通过t 口或是组合流动入口返回至变速器14。第二出口 M和变速器散热器34成流体流动连通，所述散热器则通过t入口将油返回至变速器14。但是，出于模块化的目的，变速器调温器44可具有附加的端口，其被隔断、塞住、或使用其他的方式使其丧失功能(从而其可具有四个或更多个端口，但仅作为三端口阀门运行)。图1和2示出了成相反的流动配置的油水热交换器，从而热交换器的每一端都有一个流体进入，且有一个流体流出。可替换地，油水热交换器36可被配置为具有向前的流动，从而热交换器的一端具有两个流体进入，而热交换器的另一端具有两个流体流出。交叉流动配置也可被用于油水热交换器36。变速器调温器44被配置为设定至EGHR位置和散热器位置中的一个。EGHR位置 (在图2中用虚线流动箭头示出)允许变速器14和油水热交换器36之间的热交换连通。 散热器位置(在图2中用实线流动箭头示出)允许变速器14和变速器散热器34之间的热交换连通，且阻断变速器14和油水热交换器36之间的热交换连通。换一种方式表述，EGHR 位置允许入口 48和第一出口 52之间的流体流动连通，而散热器位置允许入口 48和第二出口 M之间的流体流动连通。变速器油温受控制系统20或变速器调温器44中的一个所监测。监测到的变速器油温被和变速器调温器温度进行比较。如果监测到的变速器油温高于变速器调温器温度， 则变速器调温器44被设定至散热器位置，但如果监测到的变速器油温低于变速器调温器温度，则变速器调温器被设定至EGHR位置。变速器调温器44被配置为基于监测到的调温器温度在EGHR和散热器为控制之间移动或切换。变速器调温器44的致动可被机械地控制；例如通过蜡马达或是其他热力学致动器；或是电子地控制，例如通过来自控制系统20的信号；或是两者结合地控制，诸如使用蜡马达和能够改变蜡马达相对于变速器14中的油的温度的电阻式加热器。当变速器调温器14处在散热器位置中时，在变速器14和油水热交换器36之间很少发生或不发生热传输。但是，EGHR位置允许热量被从油水热交换器36传输出，所述油水热交换器可能正从EGHR热交换器18处接收热量，这取决于双路阀沈的位置。例如，且非限制性地，变速器调温器44可被配置为通过变速器油路观中油温大于82摄氏度或是大于 92摄氏度而在EGHR位置和冷却位置之间移动，这取决于变速器散热器34的尺寸。流动箭头在图1中被示出，以示出在特定的运行模式中流经热量管理系统10的一些区域和构件的流动的路径和方向。EGHR旁路阀42被示出为处在非旁路模式，从而排气流动经过EGHR热交换器18。双路阀沈被示出为处在变速器位置，从而变速器水路M和发动机水路22成流体流动连通。当双路阀沈处在变速器位置中，油水热交换器36允许发动机水路22 (经由变速器水路24)和变速器油路观之间的热交换连通，但仅当变速器调温器 44处在EGHR位置，且允许机油流动经过油水热交换器36时。现在参见图3和4，且继续参照图1和2，示出有算法或方法300的示意性流程图， 以控制车辆中的排气热回收和分配，诸如使用图1中示出的热量管理系统10的算法和流程。图3示出了方法300的高水平视图。图4示出了方法300的冷子路径400，其在预设的冷环境温度中发生。图3和4中示出的算法或方法300的步骤的精确的顺序并不被要求。步骤可被重新排序，步骤可被省略，且可包括附加的步骤。此外，方法300可为另一个算法或方法的一部分或子路径。出于示例的目的，方法300可被参照结合图1示出且描述的元件和构件进行描述， 且可被控制系统20执行。但是，也可使用其他的构件以实施方法300以及在所附的权利要求中限定的本发明。可使用控制系统20内的多个构件来执行任意的步骤。步骤310:启动方法300可从启动或初始化步骤开始，在该时间中，方法300监测车辆以及热量管理系统10的运行状况。初始化可响应于车辆操作者将点火钥匙插入或是响应于特定条件
8被满足而发生，例如响应于和预见的或命令的降档结合、来自驾驶者或巡航模块的负扭矩请求(制动或减速请求)。可替换地，方法300可当车辆被使用时持续地运行或持续地循环。步骤312 确定环境温度、变速器温度以及发动机温度。方法300包括监测或确定不同的构件或状况的温度。环境空气温度被监测，例如使用环境空气传感器46。发动机水温也被监测。发动机水温可从发动机12内、到发动机水路22的入口处、从发动机水回路22的另一个位置、或是在发动机调温器33处被确定。变速器油温也被监测。变速器油温可从变速器14内、到变速器油路观的入口、或从另一位置被确定。步骤314 环境空气在校准后的冷温度之下？方法300将监测到的环境空气温度和校准后的预设冷环境温度进行比较，以确定环境空气温度范围。例如，且非限制性地，校准后的预设冷环境温度可为低于8摄氏度的任何监测到的环境温度。如果方法300确定温度在冷的范围内，方法300继续至冷子路径400。如果方法 300确定温度不在冷的范围内，方法300继续，以设定热量管理系统10用于非冷操作。步骤316 设定至变速器位置的阀门只要环境温度高于冷环境范围，双路阀沈就被设定至变速器位置。双路阀沈可被专用的控制信号控制，或被配置为只要双路阀沈接收到能量，其就处在发动机位置。因此，将双路阀26布置在变速器位置作为不对双路阀沈供能的结果发生，只要环境温度高于校准后的预设冷环境温度。当双路阀沈处在变速器位置时，发动机调温器33和变速器调温器44仍将分别控制发动机12和变速器14的温度。步骤318 变速器达到了变速器调温器温度？变速器调温器44被基于变速器调温器温度和变速器14的温度或变速器14中的油的温度之间的比较而控制。变速器调温器44将被布置在EGHR位置或散热器位置。步骤320 =EGHR位置；结束如果变速器油已经达到了变速器调温器温度，变速器调温器44将切换至EGHR位置。当变速器调温器44允许通过油水热交换器36的油流动时，任何被从EGHR热交换器18 或从发动机12传输出的热量将通过变速器油路观传输至变速器14，如果变速器14内的油温低于变速器水路M中的温度。该热量将增加变速器14的温度，这可降低其中的滑动损失。EGHR位置可被配置为变速器调温器44的默认位置，如果其受电操作的话。在此处或其他处结束方法300可包括循环回启动310，或等待直至方法300被调用再次运行。此外，方法300可被配置为在方法300再次循环或迭代之前，使得任何特定的结束状态或模式持续预设的时间量。步骤322:；散热器位置；结束如果变速器油已经达到了变速器调温器温度，变速器调温器将切换至散热器位置。将变速器调温器44移动至散热器位置将允许油通过变速器散热器34循环，以冷却变速器14中的油。步骤324 发动机达到了发动机调温器温度？
发动机调温器33被基于发动机调温器温度和发动机12的温度或发动机12中的水的温度之间的比较而受控制。发动机调温器将被布置在打开位置或关闭位置中的一个。步骤320 关闭位置；结束。如果发动机12还没达到发动机调温器温度，发动机调温器33将被布置入关闭位置。当发动机调温器33不允许水流动通过发动机散热器32时，任何从EGHR热交换器18 传输至变速器水路M的热量将驻留在发动机12中。该热量将增加发动机12的温度，其将改变发动机12的运行特征。例如，增加相对冷的发动机12的温度将降低来自发动机机油的摩擦力，或可改进燃料的燃烧。步骤326 打开位置；结束。如果发动机12已经达到了发动机调温器温度，发动机调温器33将切换至打开位置。将发动机调温器33移动至打开位置将允许发动机水通过发动机散热器32循环，以冷却发动机12。冷子路径400。现在参见图4，且继续参照图1-3，示出有冷子路径400的示意性流程图。冷子路径400是图3中示出的方法300的一部分，且在图3中被表示为标示有数字400的块的一部分。在图4中的流程图中示出的步骤可仅为冷子路径400的一部分，从而方法300可在冷子路径400中包括附加的步骤。只要方法300确定环境温度低于校准后的预设冷环境温度，冷子路径400可被调用。在冷子路径400中，发动机调温器33和变速器调温器44将如此处所述地运行。 但是，出于示例的目的，发动机33以及变速器调温器44的运行状态和逻辑未被示出在图4 中。步骤410 发动机温度低于发动机目标温度？如果监测到的环境温度低于校准后的冷环境温度，方法300包括将监测到的发动机水温和发动机目标温度进行比较。发动机目标温度可和变速器目标温度相同或是不同， 从而使得两者都大致为70摄氏度。步骤412 发动机加热模式。如果方法300确定监测到的发动机水温低于发动机目标温度，方法300继续至热量管理系统10的发动机加热模式。方法300将热量管理系统10布置进入发动机加热模式， 以通过EGHR热交换器18增加发动机12的温度-如果有任何来自排气的热量可用的话。步骤414 设定至发动机位置的阀门执行发动机加热模式包括控制或设定双路阀沈至发动机位置。控制系统20可基于方法300的确定来致动双路阀26。此外，EGHR旁路阀门被校准以保持在非旁路位置，这是由于流经发动机水路22的冷却剂的温度不足以致动或触发EGHR旁路阀42。当热量管理系统处在发动机加热模式中时，热排气流经排气系统16，且被EGHR阀门42引导经过EGHR热交换器18。冷却剂离开发动机12，流动经过加热器核心30，且双路阀沈阻止冷却剂流经变速器水路M的流动。冷却剂被仅通过发动机水路22循环。排气将热量传输至发动机水路中的冷却剂，其返回以加热发动机12。步骤416 发动机产生正扭矩？如果方法300确定监测到的发动机水温不低于发动机目标温度，方法300继续至监测自动停止模式。自动停止模式在车辆熄火、断电、或切断至发动机12的燃料时发生。换一种方式表达，自动停止模式在发动机12不产生正扭矩时发生。步骤418 变速器加热模式如果发动机12不处在自动停止模式中，从而发动机12产生正扭矩，则方法300将控制热量管理系统10至变速器加热模式。在变速器加热模式中，在预设的冷环境温度中， 来自发动机12的热量，来自EGHR热交换器18的热量，或来自两者的热量被通过油水热交换器36传输至变速器油路观和变速器14。 步骤420 设定至变速器位置的阀门。当处在变速器加热模式中时，方法300将双路阀沈设定至变速器位置。当双路阀 26处在变速器位置时，冷却剂在前进至EGHR热交换器18和回到发动机12之前被引导经过变速器水路M和油水热交换器36。只要热量管理系统10处在变速器加热模式中时，双路阀沈将被设定至变速器位置。在变速器加热模式中，来自发动机12的热量将被通过油水热交换器36传输至变速器14，如果变速器调温器44处在EGHR位置且允许流经油水热交换器36的流动的话。此外，来自排气的热量将从EGHR热交换器18传输至发动机水路22，且最终达到变速器14。步骤422 自动停止模式如果发动机12处在自动停止模式中，发动机12不产生扭矩且很可能不产生热量。 此外，在自动停止模式中，辅助泵38将被打开，以提供压力至发动机水路22且，如果被双路阀26连接的话，至变速器水路M。注意在没有主泵23的动力传动系中，辅助泵38可已经在运转，但可能需要增加提供的压力和流动。步骤424，变速器温度低于校准后的第二温度？在确定发动机12处在自动停止模式中之后，方法300则包括将监测到的变速器油温和变速器目标温度进行比较。例如，且非限制性地，变速器目标温度可大致为七十摄氏度。步骤426 变速器加热模式。当发动机12处在自动停止模式中，且监测到的变速器油温低于变速器目标温度时，则方法300将再次控制热量管理系统10至变速器加热模式。在变速器加热模式中，在预设的冷环境温度中，来自发动机12的热量、来自EGHR热交换器18的残余热量，或是来自两者的热量，被通过油水热交换器36传输至变速器油路观以及变速器14。步骤428 设定至变速器位置的阀门。当处在变速器加热模式中时，方法300将双路阀沈设定至变速器位置。当双路阀 26处在变速器位置中时，冷却剂流经加热器核心30，且随后在前进至EGHR热交换器18以及返回发动机12之前被引导经过变速器水路M以及油水热交换器36。在变速器加热模式中，来自发动机12的热量将被通过油水热交换器36传输至变速器14，如果变速器调温器44允许油流经油水热交换器36的流动的话。此外，剩余在EGHR 热交换器18中的排气的热量将从EGHR热交换器18传输至发动机水路22，且最终到达变速器14。步骤430 发动机加热模式。如果方法300确定发动机12处在自动停止模式(不产生扭矩)且如果监测到的变速器油温不低于变速器目标温度，方法300继续至热量管理系统10的发动机加热模式。 方法300将热量管理系统10布置进入发动机加热模式，以通过EGHR热量交换器18增加发动机12的温度-如果有任何来自排气的热量可用的话。在自动停止模式中，变速器14中的附加热量可被用作附加的热力学质量，以延缓下一次发动机运行事件，即使变速器14在变速器目标温度之上。步骤432 设定至发动机位置的阀门执行发动机加热模式包括控制或设定双路阀沈至发动机位置。当热量管理系统 10在自动停止中处在发动机加热模式中时，来自热排气的残余热量被EGHR旁路阀42引导经过EGHR热交换器18。冷却剂离开发动机12，流经加热器核心30，且双路阀沈阻止冷却剂流经变速器水路M的流动。排气将热量传输至发动机水路22中的冷却剂，其随后返回以加热发动机12。现在参见图5，且继续参照图1-4，示出有可替换地配置的变速器油路128的示意图，其用于图1中示出的热量管理系统10，其也可用于图3和4中示出的方法300。图5示出了变速器油路1 的详细视图，其可替代图1和2中的变速器油路观，且用于图1中示出的热量管理系统10。变速器调温器144控制变速器油路128、变速器散热器34和油水热交换器36之间的流动。和图2中示出的变速器调温器44类似，变速器调温器144是三端口双路阀26。如图5所示，变速器调温器144具有三个使用的端口。入口 148和出油口 150经由变速器14的油水热交换器36成流体流动连通。第一出口 152通过t 口或是结合的流动返回至变速器14。第二出口 IM和变速器散热器34成流体流动连通，所述散热器在将热量传输至流经变速器34的环境空气之后也将油返回至变速器14。变速器调温器144可具有附加的端口，其被隔断、塞住、或使用其他的方式使其丧失功能(从而其可具有四个或更多个端口，但仅作为三端口阀门运行)。变速器调温器144被配置为被设定至EGHR位置和散热器位置中的一个。EGHR位置(在图5中用虚线流动箭头示出)通过将直接来自油水热交换器36的油流动返回至变速器14来允许变速器14和油水热交换器36之间的热交换连通。散热器位置(在图5中用实线箭头示出)允许变速器14和变速器34之间的热交换连通，且限制变速器14和油水热交换器36之间的热交换连通。散热器位置通过在将油返回变速器14之前首先将来自油水热交换器36的热量通过变速器散热器34耗散，来限制变速器14和油水热交换器36之间的热交换连通。换一种说法，EGHR位置允许入口 148和第一出口 152之间的流体流动连通，而散热器位置允许入口 148和第二出口巧4之间的流体流动连通。图1和5示出图5中的变速器油路被配置为处在向前流动配置中的油水热交换器 36，从而热交换器的一端有两个流体进入，而热交换器的另一端有两个流体流出。可替换地，油水热交换器36可被配置为成相反的流动，从而热交换器的每一端都由一个流体进入和一个流体流出。交叉流动配置也可用于图5或图2中的油水热交换器36。变速器油温被控制系统20或变速器调温器144监测。监测到的变速器油温被再次和变速器调温器温度进行比较。如果监测到的变速器油温高于变速器调温器温度，变速器调温器144被设定至散热器位置，但如果监测到的变速器油温低于变速器调温器温度，
12则变速器调温器144被设定至EGHR位置。变速器调温器144被配置为基于监测到的调温器温度在EGHR和散热器位置之间移动或切换。变速器调温器144的致动可被机械地控制；例如使用蜡马达或是其他热力学致动器；或是电子地控制，例如通过来自控制系统20的信号；或两者结合地控制，例如通过蜡马达和能够改变蜡马达相对于变速器14中的油的温度的电阻式加热器。当变速器调温器144处在散热器位置中时，变速器14和油水热交换器36之间发生较少的热传输。但是，EGHR位置允许热量被从油水热交换器36直接传输出，其可能正从 EGHR热交换器18接收热量，这取决于双路阀沈的位置。例如，且非限制性地，变速器调温器144可被配置为通过变速器油路1 中油温大于82摄氏度或是大于92摄氏度而在EGHR 位置和散热器位置之间移动，这取决于变速器散热器34的尺寸。详尽的描述和附图或视图是对本发明的支持和描述，但本发明的范围仅由权利要求书所限定。尽管已经对实施该公开的发明的一些最佳模式和其他实施例进行了详尽的描述，仍存在有各种可替换的设计和实施例，用于实施在所附的权利要求中限定的本发明。
权利要求
1.一种操作车辆的方法，所述车辆包括发动机、变速器、排气热回收(EGHR)热交换器、 以及提供发动机和变速器之间的选择性热交换连通的油水热交换器，该方法包括控制双路阀，其中该双路阀被配置为被设定至发动机位置和变速器位置中的一个，其中发动机位置允许EGHR热交换器和发动机之间的热交换连通，但不允许EGHR热交换器和油水热交换器之间的热交换连通，而变速器位置允许EGHR热交换器、油水热交换器和发动机之间的热交换连通； 监测环境空气温度；将监测到的环境空气温度和预设的冷环境温度进行比较；和如果监测到的环境空气温度大于预设的冷环境温度，则双路阀被设定至变速器位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中动力传动系还包括变速器散热器；且该方法还包括控制变速器调温器，其中该变速器调温器被配置为设定至EGHR位置和散热器位置中的一个，其中EGHR位置允许变速器和油水热交换器之间的热交换连通，而散热器位置允许变速器和变速器散热器之间的热交换连通且阻断变速器和油水热交换器之间的热交换连通；监测变速器油温；将监测到的变速器油温和变速器调温器温度进行比较；和如果监测到的变速器油温高于变速器调温器温度，则将变速器调温器设定至散热器位置。
3.如权利要求2所述的方法， 其中变速器调温器具有三个端口入口，其与变速器的出油口成流体流动连通， 第一出口，其与油水热交换器成流体流动连通， 第二出口，其与变速器散热器成流体流动连通；且其中EGHR位置允许入口和第一出口之间的流体流动连通，而散热器位置允许入口和第二出口之间的流体流动连通。
4.如权利要求3所述的方法，还包括控制发动机调温器，其中该发动机调温器被配置为设定至打开位置和关闭位置中的一个，其中打开位置允许发动机和发动机散热器之间的热交换连通，而关闭位置阻断发动机和发动机散热器之间的热交换连通； 监测发动机水温；将监测到的发动机水温和发动机调温器温度进行比较；和如果检测到的发动机水温高于发动机调温器温度，则将发动机调温器设定至打开位置。
5.如权利要求4所述的方法。其中控制双路阀包括提供发动机信号，该信号被配置为将双路阀置于发动机位置中，和其中只要当未提供发动机信号时，双路阀就被设定至变速器位置，从而该双路阀被配置为当未被供能时默认处于变速器位置。
6.如权利要求5所述的方法，其中变速器调温器温度和发动机调温器温度相差5度以内。
7.如权利要求6所述的方法，还包括如果监测到的环境温度低于预设冷环境温度，则将监测到的发动机水温和发动机目标温度进行比较；和如果监测到的发动机水温低于发动机目标温度，则将双路阀设定至发动机位置。
8.如权利要求7所述的方法，还包括如果监测到的发动机水温高于发动机目标温度，监测自动停止模式，其中该自动停止模式在发动机不产生正扭矩时发生；如果发动机不处于自动停止模式中，设定双路阀至变速器位置。
9.如权利要求8所述的方法，还包括如果发动机处在自动停止模式中，将监测到的变速器油温和变速器目标温度进行比较；如果监测到的变速器油温高于变速器目标温度，将双路阀设定至发动机位置；和如果监测到的发动机油温低于变速器目标温度，将双路阀设定至变速器位置。
10.如权利要求2所述的方法， 其中变速器调温器具有三个端口；入口，其与油水热交换器以及变速器的出油口成流体流动连通， 第一出口，其与变速器成流体流动连通，和第二出口，其与变速器散热器成流体流动连通；和其中EGHR位置允许入口和第一出口之间的流体流动连通，而散热器位置允许入口和第二出口之间的流体流动连通。
全文摘要
一种操作车辆的方法，其包括发动机、变速器、排气热回收(EGHR)热交换器、以及提供发动机和变速器之间的选择性热交换连通的油水热交换器。该方法包括控制双路阀，其被配置为被设定至发动机位置和变速器位置中的一个。发动机位置允许EGHR热交换器和发动机之间的热交换连通，但不允许EGHR热交换器和油水热交换器之间的热交换连通。变速器位置允许EGHR、油水热交换器和发动机之间的热交换连通。该方法还包括监测环境空气温度，且将监测到的环境空气温度和预设的冷环境温度进行比较。如果监测到的环境空气温度大于预设的冷环境温度，则双路阀被设定至变速器位置。
文档编号F01N5/02GK102486113SQ20111039350
公开日2012年6月6日 申请日期2011年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者B.L.斯波恩, G.M.克雷波尔, R.D.斯塔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司