用于动力传动系废热回收的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及从动力传动系组件回收废热。
【背景技术】
[0002]车辆或者更特别为向车辆提供动力并驱动车辆的组件以废热的形式产生大量能量。例如，内燃发动机或其它类似动力源以从车辆排出并且排到环境中的排气的形式产生大量热。另外，车辆冷却系统通常从诸如发动机缸体等的发动机组件收集热，并且使用车载的热交换器来将所收集到的热传送到周围空气中。
[0003]—些发动机制造商已意识到该废热的生成和损失，并且已开始开发用以从发动机回收废热的策略。例如，Ernst等人的美国专利7，866，157公开了使用一个或多个环路以通过利用热交换器使工作用流体经由这些环路进行循环来从排气再循环系统和排气流捕获热的废热回收系统。该废热回收系统使用涡轮机和发电机来将热能转换成电能。
[0004]仍持续需求生产以废气较少的状态进行工作、更具燃料效率且排放物减少的动力车辆。本发明响应于这一努力，并且涉及以上所述的问题中的一个或多个。
【发明内容】
[0005]在一个方面中，一种动力传动系废热回收系统，包括:第一动力传动系组件；第二动力传动系组件；热回收回路，用于使热回收用流体经由热回收用热交换器进行循环，其中所述热回收用热交换器用于在动力传动系推进模式期间从所述第一动力传动系组件向所述热回收用流体传送热，并且在动力传动系减速模式期间从所述第二动力传动系组件向所述热回收用流体传送热。可选地，所述动力传动系废热回收系统还包括转换装置，所述转换装置用于将来自所述热回收用流体的热能转换成除热能以外的能量形式。
[0006]在另一方面中，一种用于使用动力传动系废热回收系统来回收废热的方法，所述方法包括以下步骤:循环步骤，用于使热回收用流体沿着热回收回路并且经由热回收用热交换器进行循环；第一传送步骤，用于在动力传动系推进模式期间，使用所述热回收用热交换器来在所述循环步骤期间从第一动力传动系组件向所述热回收用流体传送热；第二传送步骤，用于在动力传动系减速模式期间，使用所述热回收用热交换器来在所述循环步骤期间从第二动力传动系组件向所述热回收用流体传送热。可选地，所述方法还包括以下步骤:在所述第一传送步骤或所述第二传送步骤之后，使用转换装置将来自所述热回收用流体的热能转换成除热能以外的能量形式。
[0007]在又一方面中，一种动力传动系废热回收系统，包括:第一动力传动系组件；第二动力传动系组件；热回收回路，用于使热回收用流体经由热回收用热交换器进行循环，其中所述热回收用热交换器用于在动力传动系推进模式期间从所述第一动力传动系组件向所述热回收用流体传送热，并且在动力传动系减速模式期间从所述第二动力传动系组件向所述热回收用流体传送热。所述动力传动系废热回收系统还包括:热能转换装置和热能储存装置其中之一，用于接收来自所述热回收用流体的热能。
【附图说明】
[0008]图1是根据本发明的动力传动系废热回收系统的一部分的示意框图；
[0009]图2A是工作用流体回路的一部分的示意框图，其示出处于第一位置的用于控制向图1的动力传动系废热回收系统的热回收用热交换器的流动的阀；
[0010]图2B是与图2A相同的示意框图，其中阀示出为处于第二位置；
[0011]图3是图1的动力传动系废热回收系统的包括第一示例性转换装置的部分的示意框图；以及
[0012]图4是图1的动力传动系废热回收系统的包括第二示例性转换装置的部分的示意框图。
【具体实施方式】
[0013]图1 一般地示出动力传动系废热回收系统10的典型实施例。如例示实施例所示，动力传动系废热回收系统10包括具有发动机14的动力传动系12或者其它驱动机构或动力源，从而向传动系统(transmiss1n system) 16提供动力。传动系统16采用已知方式将发动机动力的控制应用提供至负载18。根据诸如动力车辆应用等的一些实现，负载18可以包括用于提供车辆所用的推进力的驱动轮或机器。传动系统16以及负载18的全部或一部分还可被称为驱动传动系20。很明显，动力传动系12包括发动机14，而驱动传动系20不包括发动机14。
[0014]传动系统16包括传动组件22，其中该传动组件22可以是一组齿轮或齿轮系统，并且用于修改从发动机14传递至负载18的动力。也就是说，传动组件22提供动力传动系12的期望操作所需的速度和转矩转换。尽管传动系统16可以包括多个各种附加组件并且可以具有各种结构，但如本领域技术人员已知的，这里例示并说明几个特定组件。
[0015]第一附加动力传动系组件由附图标记24示出，并且可以包括变矩器。这里同样可以使用附图标记24来指代的变矩器可以具有传统设计，使用工作用流体来将发送机14的转动动力传送至传动组件22，并且可以包括栗、涡轮机和定子。也就是说，栗使流体循环经过涡轮机，其中该涡轮机连接至传动组件22的输入轴。然后，流体流入定子，其中在该定子中，该流体被重定向回到栗。变矩器24还可以包括同样具有传统设计的锁止离合器，其中该锁止离合器用于选择性地使发动机14的机轴与传动组件22的输入轴相连接，由此使这两者以相同速率转动。
[0016]第二附加动力传动系组件由附图标记26示出，并且可以包括液压减速器。这里同样可以使用附图标记26来指代的液压减速器可以具有传统设计，并且可以经由传动系统16提供二次制动。尽管说明了液压减速器26，但应当理解，可以用诸如电动或气动减速器等的替代减速器来代替液压减速器26。根据本典型实施例，液压减速器26可以包括传动系统16的诸如输出轴等的轴上所安装的叶片式飞轮。在需要附加制动的情况下，可以将工作用流体定向至液压减速器26，以经由轴吸收能量。因而，减速器26的工作用流体进行传动组件22和负载18的制动，这样产生了通过制动动作所生成的并且被工作用流体所吸收的热。在不必要求液压减速器制动动作的情况下，可以使工作用流体从液压减速器26抽干，由此消除制动或液压减速器26的动力吸收能力。
[0017]工作用流体回路28采用已知方式将诸如传动液或油等的工作用流体供给至传动系统16的各种组件。尽管工作用流体回路28通常将是栗、导管、阀和致动器等的诸如电液系统等的复杂系统并且包括各种子系统，但为了便于说明已简化了本典型实施例。根据例示实施例，栗30可以从集油槽32抽取工作用流体并且将该工作用流体栗送至传动组件22中的维持向离合器或其它摩擦装置进行施加所需的压力的调压器。超过调压器所需的任何量的工作用流体均可流向变矩器24。可以在以上概述的变矩器操作期间对工作用流体进行加热，其中大部分的发热是在锁止尚合器分尚、并且传动输入轴和发动机14的机轴正以不同速率转动的情况下发生的。
[0018]工作用流体可以从变矩器24流入传热装置或者以下更详细地进行论述的使工作用流体冷却的冷却器。然后，冷却后的工作用流体可以流回至传动系统16，其中在该传动系统16中，可以使用工作用流体来润滑传动系统16的齿轮和轴承，并且根据一些实施例，冷却后的工作用流体还可以填充或再填充工作用流体的储存部(未示出)，以供液压减