CN111183277B - 主动暖机系统和方法 - Google Patents

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Abstract

车辆加热/冷却系统具有用于循环发动机冷却剂和汽车流体的第一流体循环回路和第二流体循环回路。第一热交换器将热量从冷却剂传递到用于乘客舱的空气。第二热交换器在冷却剂和汽车流体之间传递热量。第一阀具有用于从热的冷却剂源和冷的冷却剂源接收冷却剂的第一入口和第二入口，以及用于将冷却剂排放到第二热交换器的出口。第二阀具有用于从第一冷却剂源接收冷却剂的入口和用于将冷却剂排放到第一阀的第一入口的出口。阀位置随冷却液和汽车流体的温度而变化，在车辆的冷启动期间提供乘客舱的优先加热。第二热交换器和阀可以设置在温度控制模块中。

Description

主动暖机系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月6日提交的美国临时专利申请第62/569,389号的优先权和益处，该申请的全部内容以引用的方式纳入本文。
技术领域
本公开涉及用于汽车的主动暖机(AWU)系统构造，其提供在冷启动条件下的系统部件的暖机(warm-up，或称“预热”)，不延迟舱室预热或除霜时间，并且不延迟发动机升温。本文公开的AWU系统控制热交换流体的源，同时也给舱室提供预热和/或除霜功能，在各种启动条件期间上述热交换流体被递送到热交换器以用于将热量传递至同时也被递送到热交换器的汽车流体，或从该汽车流体传递来热量。
背景技术
在汽车工业中很好地理解的是，一旦所有流体在它们的最佳运行温度下在汽车系统内循环时，汽车能最有效地起作用。
汽车AWU系统被设计成在启动时，特别是在冷启动条件下快速地将汽车流体带到最佳工作温度。然而，一些AWU系统依赖于从系统移除热量以将流体快速地带到它们的最佳工作温度，这对舱室预热和/或除霜时间具有不利影响，并且还可能延迟发动机升温。在寒冷气候区域中，在冷启动条件下乘客舒适性和化霜功能经常被认为对汽车的用户而言是优先事项，从系统中移除热量从而在舱室预热和/或除霜的代价下升温汽车流体可能是有问题的。此外，延迟发动机升温可能对总体燃料经济性具有负面影响。
一些AWU系统尝试改进在冷启动条件下的暖机，而没有不利地影响舱室预热或除霜时间。然而，这样的系统可能是昂贵的，并且可能增加系统的安装的复杂性，并且通常倾向于以其它方面为代价来进行舱室预热或流体预热。在当前经济气候中，系统/部件的成本有效性和稳定性受到重视并通常被视为优先事项，期望能获得旨在降低关键汽车流体达到其最佳工作温度的时间而不会延迟舱室预热和/或除霜时间所花费的时间的改进的AWU系统。
发明内容
根据本公开的示例实施例，提供了一种用于车辆的加热和冷却系统，所述车辆具有内燃发动机、动力系部件和乘客舱，该系统包括：(a)第一流体循环回路，该第一流体循环回路用于循环发动机冷却剂，其中该第一流体循环回路包括所述发动机；(b)第二流体循环回路，该第二流体循环回路用于循环用于润滑所述动力系部件的汽车流体，其中该第二流体循环回路包括所述动力系部件；(c)第一热交换器，该第一热交换器位于所述发动机冷却剂循环回路中的发动机的下游，该第一热交换器适于接收由发动机排放的发动机冷却剂，并将热量从所述发动机冷却剂传递到提供给乘客舱的空气流；(d)第二热交换器，该第二热交换器流体地连接到发动机冷却剂循环回路和汽车流体循环回路两者，并且适于在发动机冷却剂与车辆流体之间传递热量；(e)第一阀，该第一阀设置在发动机冷却剂循环回路中，该第一阀具有：第一入口端口，该第一入口端口用于接收来自所述发动机冷却剂循环回路中的第一冷却剂源的所述发动机冷却剂；第二入口端口，该第二入口端口用于接收来自所述发动机冷却剂循环回路中的第二冷却剂源的所述发动机冷却剂；以及出口端口，该出口端口用于将所述发动机冷却剂排放到所述第二热交换器；其中，第一阀具有第一阀位置以及第二阀位置，在所述第一阀位置，通过所述第一入口端口和所述出口端口的流动路径打开，在所述第二阀位置，通过所述第二入口端口和所述出口端口的流动路径打开；(f)第二阀，该第二阀设置在所述发动机冷却剂循环回路中，所述第二阀具有：入口端口，该入口端口用于接收来自所述第一冷却剂源的所述发动机冷却剂；以及第一出口端口，该第一出口端口用于将所述发动机冷却剂排放到所述第一阀的第一入口端口；其中，第二阀具有第一阀位置以及第二阀位置，在所述第一阀位置，通过所述入口端口和所述第一出口端口的流动路径部分地或完全地关闭，在所述第二阀位置，通过所述入口端口和所述第一出口端口的流动路径打开；并且其中，所述第一冷却剂源位于供所述发动机冷却剂排放的所述发动机的冷却剂出口与所述第一热交换器的入口的中间。
根据本公开的另一示例实施例，提供了一种使用如本文所述的加热和冷却系统来加热和/或冷却车辆中的汽车流体的方法。该方法包括：(a)在系统的第一运行状态中，第一阀和第二阀两者都处于它们的第一位置，在冷启动条件下启动车辆的发动机，并通过发动机冷却剂循环回路来循环发动机冷却剂，并且通过汽车流体循环回路来循环汽车流体，使得来自第一冷却剂源的大部分或全部发动机冷却剂流过第一热交换器并将热量传递到被提供至乘客舱的所述空气流；(b)随着发动机排放的发动机冷却剂的温度升高，将所述第二阀从其第一阀位置转换到其第二阀位置，并且将系统从第一运行状态转换到所述第二运行状态；(c)在系统的第二运行状态中，第一阀在其第一运行位置而第二阀在其第二运行位置，在暖机条件下运行发动机并通过发动机冷却剂循环回路来循环发动机冷却剂，以及通过汽车流体循环回路来循环汽车流体，使得来自第一冷却剂源的发动机冷却剂持续流过第一热交换器并且将热量传递到被提供至乘客舱的所述空气流，和/或旁通过第一热交换器并且使得来自第一冷却剂源的发动机冷却剂流过第二阀到第一阀，通过第一阀到第二热交换器，并且将热量传递到正在流过第二热交换器的汽车流体；以及(d)随着由发动机排放的发动机冷却剂的温度升高到正常运行范围内时，将第一阀从其第一阀位置转换到其第二阀位置并且将系统从第二运行状态转换到第三运行状态；(e)在系统的第三运行状态中，第一阀和第二阀两者都处于它们的第二运行位置，在正常运行条件下运行发动机并且通过发动机冷却剂循环回路来循环发动机冷却剂，通过汽车流体循环回路来循环汽车流体，使得来自第二冷却剂源的发动机冷却剂流过第一阀至第二热交换器，并从正在流过第二热交换器的汽车流体中提取热量，并且使得来自第一冷却剂源的发动机冷却剂持续流过第一热交换器并且将热量传递到提供给乘客舱的所述空气流，和/或旁通过第一热交换器。
根据本公开的另一示例实施例，提供了一种用于车辆加热和冷却系统的温度控制模块，其中，该温度控制模块包括：(a)变速器流体热交换器，该变速器流体热交换器包括成堆叠的芯板，这些芯板限定用于冷却剂和用于变速器流体的交替流动通道，该热交换器具有用于冷却剂和变速器流体的入口歧管和出口歧管，这些歧管延伸贯穿堆叠的板的高度，该热交换器具有顶板，顶板具有与歧管流体连通的孔，歧管设有配件；(b)阀组件，该阀组件包括第一热致动阀和第二热致动阀，该阀组件包括：第一阀的控制腔室，该控制腔室位于阀组件的第一端，该控制腔室具有入口和出口，入口用于接收所述变速器流体，出口通过附接凸缘密封地连接到顶板，并与热交换器的变速器流体入口歧管流体连通；第一阀的主阀室，该主阀室具有第一入口端口、第二入口端口和出口端口，出口端口位于阀组件的第二端，其中出口端口通过附接凸缘密封地连接到顶板并与热交换器的冷却剂入口歧管流体连通；冷却剂入口配件，该冷却剂入口配件用于接收来自第二冷却剂源的冷却剂，该冷却剂入口配件在所述主阀室的第二入口端口处密封地连接到所述第一阀；并且所述第二阀具有入口端口和出口端口，入口端口用于接收来自第一冷却剂源的冷却剂，第二阀的出口端口在所述主阀室的第一入口端口处密封地连接到第一阀。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本公开的示例性实施例，附图中：
图1是示出根据第一实施例的加热/冷却系统的示意图；
图2是示出在第一运行状态中的图1的加热/冷却系统的一部分的示意图；
图2A是沿着图2的线2A-2A'截取的横截面图；
图3是示出在第二运行状态中的图1的加热/冷却系统的一部分的示意图；
图4是示出在第三运行状态中的图1的加热/冷却系统的一部分的示意图；
图5是示出根据第二实施例的加热/冷却系统的示意图；
图6是示出在第一运行状态中的图5的加热/冷却系统的一部分的示意图；
图7是示出在第二运行状态中的图5的加热/冷却系统的一部分的示意图；
图8示出了与热交换器和一对热致动阀结合的温度控制模块；
图9是示出根据第三实施例的加热/冷却系统的示意图；
图10是示出根据第四实施例的加热/冷却系统的示意图；以及
图11是示出根据第五实施例的加热/冷却系统的示意图。
具体实施方式
以下说明涉及用于车辆1的加热/冷却系统10的各种实施例，车辆1由内燃机12提供动力，且具有乘客舱14和包含诸如润滑剂的汽车流体的动力系部件30。例如，动力系部件30可以包括车辆变速器，在该变速器中，汽车流体是变速器流体。替代地，动力系部件30可以包括车桥，在这种情况下，汽车流体是桥流体。一个或多个热交换流体通过加热/冷却系统循环以用于加热和/或冷却各种车辆部件。例如，热交换流体选自发动机冷却剂、空气、水和制冷剂中的一种或多种。
在下面描述的具体实施例中，动力系部件30是车辆变速器，且汽车流体因此是变速器流体。此外，下面描述的所有实施例包括作为热交换流体的发动机冷却剂
图1示意性地示出了根据第一实施例的加热/冷却系统10，该加热/冷却系统10用于由内燃机12提供动力且具有变速器30的车辆1。系统10包括通过其来使发动机冷却剂循环的第一流体循环回路20(实线)和通过其来使变速器流体循环的第二流体循环回路15(虚线)。在第一回路和第二回路20、15之间没有流体混合。系统10还包括通过其来使空气循环的第三流体循环回路2(实线)。
发动机冷却剂通过被标识为22、23、25、36、37、38、40、70的多个冷却剂导管循环通过第一回路20，并且变速器流体通过多个变速器流体导管32、33和34循环通过第二回路15。空气通过空气导管16、17、18和19在系统10中和/或在系统10和大气4之间循环
系统10包括第一热交换器26，该第一热交换器26适于通过空气导管16接收进入的(incoming)空气流以及液体流，进入的空气流诸如来自大气4的环境大气空气和/或来自乘客舱14的再循环空气流，液体流包括来自发动机12、通过冷却剂导管22排放的热的发动机冷却剂。空气和冷却剂穿过第一热交换器26，并且热量从冷却剂传递到空气。通过热交换器26产生的加热的空气流然后通过空气导管17被吹入到乘客舱14中作为加热的空气流，以加热乘客舱14和/或为乘客舱14除霜(defrost)，而同时热耗尽的冷却剂通过冷却剂导管70从第一热交换器26排出。第一热交换器26有时被称为"加热器芯"如图1所示，用过的空气作为排气流通过空气导管18从乘客舱14排放并且返回到大气4，和/或通过空气导管19重新循环并返回到第一热交换器26
系统10还包括第二热交换器28，第二热交换器28适于接收在第二回路15中循环的变速器流体，并且适于接收在第一回路20中循环的发动机冷却剂。特别地，第二热交换器28是液体/液体热交换器，其适于通过变速器流体导管32和33接收从变速器30排放的变速器流体，并且适于通过变速器流体导管34朝向变速器30返向变速器流体。第二热交换器28还适于通过冷却剂导管36接收发动机冷却剂，并且适于通过冷却剂导管37朝向发动机12排放该冷却剂。冷却剂和变速器流体穿过第二热交换器26，并且取决于系统10的运行模式，热量从冷却剂传递到变速器流体，或者反之亦然。本文中有时将第二热交换器26称为变速器油加热器(TOW)或变速器油冷却器(TOC)。
系统10还包括第三热交换器24，该第三热交换器24通过冷却剂导管70从第一热交换器26接收发动机冷却剂，或者通过旁通冷却剂导管23直接从发动机12接收发动机冷却剂。第三热交换器24使冷却剂冷却，然后通过冷却剂导管25将其排放，通过导管25至发动机12，和/或通过冷却剂导管40、沿第二热交换器28的方向至发动机12。在示出的实施例中，冷却剂导管40示出为导管25的分支，但是准许冷却剂从第三热交换器24流到发动机12和第二热交换器28中的一个或两个的导管的任何布置都落在本公开的范围内。第三热交换器24通常是诸如风扇冷却散热器的气/液热交换器，并且使用环境空气来从冷却剂中移除热量。
取决于车辆1的运行状况，系统10为第二热交换器28提供一定温度的冷却剂流，使得热量将要被传递到流过热交换器28的变速器流体中或从该变速器流体中移除。更具体地，可以用来自“第一冷却剂源”和“第二冷却剂源”中的一个或两者的冷却剂来供应第二热交换器28。第一冷却剂源包括来自发动机12和第一热交换器26之间的位置(诸如冷却剂导管38)的冷却剂流，该冷却剂导管38直接从发动机12接收发动机冷却剂，并在第一热交换器26的上游从冷却剂导管22分支出来。第二冷却剂源包括来自第一热交换器26下游的位置、以及可选地第三热交换器24下游的位置(诸如冷却剂导管40)的冷却剂流，冷却剂导管40承载由第三热交换器24排放的冷却剂。第一冷却剂源总体上被认为是已经被发动机加热和排放的、热的或暖的冷却剂源，而第二冷却剂源总体上被认为是已经被第一热交换器26且可选地被第三热交换器(或散热器)24冷却和排放的、冷的或凉的冷却剂源。通常，在大多数运行情况下，导管38中的冷却剂的温度高于导管40中的冷却剂的温度。因此，在本说明中，导管38中的冷却剂总体上称为“热的冷却剂”，而导管40中的冷却剂总体上称为“冷的冷却剂”。然而，应理解的是，在某些情况下，诸如在冷启动条件下，导管38、40中的冷却剂可以既不是热的也不是冷的，并且在发动机的初始启动时可以处于环境温度。在本实施例中，热的和冷的冷却剂流两者包括在同一循环回路20内循环的发动机冷却剂。然而，如下面进一步讨论的，冷的冷却剂源可包括包含相同或不同冷却剂的分离的循环回路。例如，冷的冷却剂源可包括制冷剂冷却的流体循环回路，通过该流体循环回路来循环冷却的冷却剂。
系统10还包括用于控制系统10内的发动机冷却剂流动的第一阀42和第二阀82，如现在参考图1至4所描述的。图1至4中所示的阀42、82的具体布置允许在冷启动条件下的变速器流体的主动暖机而不延迟舱室预热和/或除霜，因为由发动机12通过冷却剂导管22排放的冷却剂的大部分或全部将最初流过第一热交换器26(用于舱室加热的加热器芯)，直到舱室被加热和/或除霜和/或冷却剂达到足够高的温度，如将在下面进一步详细描述的。
第一阀42基于控制流体的温度来控制供应到第二热交换器28的发动机冷却剂源。第一阀42是具有用于感测控制流体的温度的第一阀室46的两室控制阀，其中控制流体是由变速器30通过变速器流体导管32排放的变速器流体。第一阀室46在本文中也被称为“控制腔室”。在整个系统10的所有运行状态中，变速器流体通过第一阀室46连续地循环。
第二阀室48是三端口阀室，并且用于通过变速器流体导管36将冷却剂从第一(热的)冷却剂源38和第二(冷的)冷却剂源40中的一个或两个引导到第二热交换器28。第二阀室48具有流体地联接到热的冷却剂源38的第一入口端口50和流体地联接到冷的冷却剂源40的第二入口端口52。阀室48还设置有出口端口54，该出口端口54流体地联接到冷却剂导管36，冷却剂通过该冷却剂导管36从第二阀室48排放并输送到第二热交换器28。第一阀室46和第二阀室48彼此流体隔离，使得进入/离开第一阀室46的流体不与进入/离开第二阀室48的流体混合或接触。
如图2至4所示，热致动器55至少部分地设置在第一阀室46内，以用于与流过第一阀室46的变速器流体接触。如本领域中已知的，热致动器55包括致动器活塞，该致动器活塞借助于包含在热致动器55中的热调制装置的膨胀/收缩而可从第一位置移动到第二位置。热调制装置响应于流过阀室46的变速器流体的温度而膨胀/收缩。虽然可参考具有以蜡电动机形式的热调制装置的热致动器55，可以理解，也可使用结合本领域已知的热调制装置的任何合适的热致动器。
诸如阀盘或阀芯(spool valve)机构的阀机构56设置在第二阀室48内，以用于控制进入第一阀42的第二阀室48的冷却剂流。阀机构56通过活塞可操作地联接到热致动器55，并且当由热致动器55致动时可从第一阀位置移动到第二阀位置，如下文进一步描述。
第二阀82是两端口热机械阀，其与第一冷却剂源流体连通，即，冷却剂流过在发动机12的下游并且在第一热交换器26和第一阀42两者的上游的热的冷却剂导管38，从而从发动机12接收热的冷却剂并且控制该热的冷却剂通过冷却剂导管38到第一阀42的流动。在示意性图1至4中，第一阀和第二阀42、82被示出为在物理上彼此分离并且与第二热交换器28分离，其中第二阀82位于第一阀42上游的冷却剂导管38中。但是，应理解的是，阀42、82不必物理地彼此分离或与第二热交换器28分离，而是可以集成到单个单元或模块中，如下面进一步讨论的。
第二阀82的功能是在发动机12的冷启动的初始阶段期间延迟用于主动暖机目的的热能的抽吸，以便优先于主动暖机使舱室加热优先化，并且防止AWU系统延迟发动机升温，这可能对总体燃料经济性具有负面影响。
第二阀82具有阀室83、与发动机12的冷却剂出口端口和/或冷却剂导管22流体连通的入口端口84、以及与第二阀42的第一入口端口50流体连通的出口端口86。热致动器87设置在阀室83内，热致动器87包括用于控制致动器活塞和阀机构88的热调制装置，阀机构88基于通过入口端口84进入阀室83的流体的温度从第一关闭位置移动到第二打开位置。
加热/冷却系统10具有三个运行状态，如图2、3和4所示，现在将在下面讨论。在本实施例中，假设汽车系统中的变速器流体的典型温度范围总体上在约-30℃至170℃的范围内，并且最佳的运行温度范围在约50℃至100℃的范围内。
图2示出了在系统10的第一运行状态、在此也称为冷启动状态中的阀42、82的位置。在冷的条件下，在发动机12的初始起动时存在该运行状态。在这些条件下，乘客舱14可能需求加热和/或除霜，并且系统10的第一运行状态被构造成使车辆1的乘客舱14中的舱室预热和/或除霜功能优先化。在初始冷启动条件下，第一阀42和第二阀82在它们的第一阀位置，如图2所示。
在系统10的第一运行状态中，流经第一阀室46的变速器流体的温度较低，并且可以处于或接近环境温度。在这些温度条件下，热致动器55和致动器活塞中的热调制装置保持在它们的收缩状态，并且阀机构56采用如图2所示的第一阀位置。在第一阀位置，阀机构56阻挡第二入口端口52，防止冷却剂通过第二入口端口52和冷却剂导管40(即，从第二冷却剂源或冷的冷却剂源)进入第二阀室48，同时使第一入口端口50通过阀机构56的径向流动通道80至少部分地敞开于第二阀室48(图2A)，使得第二阀室48通过第一入口端口50与冷却剂导管38(第一冷却剂源或热的冷却剂源)流体连通。
第二阀82的第一位置对应于其关闭位置，其中热致动器87和致动器活塞处于其收缩状态，并且阀机构88阻挡大部分或全部流体流过阀室83从入口端口84到出口端口86。例如，在图2中，阀机构88座置在阀座上。因此，防止大部分或全部的热的冷却剂从发动机12流过冷却剂导管38至第一阀42的第一入口端口50。
在系统10的第一运行状态中，在第一阀和第二阀42、82位于它们的第一位置的情况下，由发动机12排放的大部分或全部冷却剂将通过冷却剂管线22流到第一热交换器26以提供舱室加热和/或除霜，并且由于第二阀82在关闭的第一位置，很少或没有冷却剂流过第二热交换器28。因此，在第一运行状态中，很少或没有热量传递到流过第二热交换器28的变速器流体。这样，根据本实施例的加热/冷却系统10准许在冷启动条件下使舱室预热和除霜功能优先于主动暖机。典型地，系统将在冷启动的初始阶段期间保持在第一运行状态，其中由发动机12排放的冷却剂的温度保持低于低温阈值温度，典型地在约35℃至45℃的范围内，例如约40℃。
在一些实施例中，当第二阀82处于其第一关闭位置时，可能有通过第二阀82的少量的冷却剂泄漏，并且第二阀82可被设计成提供预定量的流体流，其在本文中也被称为"泄漏"，因为其通常表示通过系统10的少量总冷却剂流。例如，如图2至4所示，泄漏路径90可以穿过第二阀82的阀机构88来设置。允许通过关闭的第二阀82的流体的少量泄漏将准许有限量的热的冷却剂流过冷却剂导管38进入到第二阀82的入口端口84，穿过第二泄漏路径90并通过阀室83到达出口端口86，通过导管38并进入到第一阀42的打开的第一入口端口50，通过径向流动通道80并通过第二阀室48和出口端口54，然后通过冷却剂导管36到达第二热交换器28，在该处热的冷却剂将热量传递到来自变速器30的冷的变速器流体。这样，通过关闭的第二阀82的热的冷却剂的有限泄漏可确保舱室加热/除霜功能将优先于AWU，但是热的冷却剂将通过提供有限量的变速器流体升温来使AWU系统有效地准备好。此外，泄漏是有利的，其中第二阀82被热致动，因为它能确保热致动器87将维持与由发动机12排放的冷却剂流接触。应理解的是，泄漏路径90可以以各种方式形成，并且可以包括限定通过阀机构88的流动路径的一个或多个孔。
在运行中，通过关闭的第二阀82的热的冷却剂的泄漏量通常不超过通过冷却剂导管38的最大冷却剂流的约10％，更通常地为约5％。应理解的是，在本文所述的所有运行条件下，离开发动机12并流过冷却剂导管22的主要部分将通常流到第一热交换器26，而来自发动机12的冷却剂的次要部分将被转送到冷却剂导管38中。冷却剂的主要部分和次要部分将根据应用不同而略微变化。在图2所示的第一运行状态中，通过泄漏路径90的流动的体积相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的总冷却剂流的非常小的比例。例如，在第一运行状态中，从发动机12到第一热交换器26的冷却剂流的体积可相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的总冷却剂流的大于约99％的体积、例如约99.5％的体积，而在第一运行状态中通过泄漏路径90的泄漏流的体积可相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的总冷却剂流的小于约1的％体积、例如约0.5％的体积。因此，在通常应用中，在第一运行状态中，从发动机12到达第二热交换器28的热的冷却剂的量将通常相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的冷却剂流的总体积的小于约1％，例如约0.5％的体积。然而，应理解的是，通过第二阀82的泄漏量可根据应用不同而变化。
当由发动机12排放的和/或通过第二阀82泄漏的冷却剂的温度在冷启动阶段期间升高时，系统10将从第一运行状态移动到如图3所示的第二运行状态，在本文中也被称为暖机(或预热)。在系统10的第一运行状态和第二运行状态之间的过渡状态，冷却剂循环回路20的温度增加，并且乘客舱14已经通过由来自第一热交换器26中的冷却剂的热传递而产生的加热的空气至少部分地加热和/或除霜，并且由于通过第二阀82的冷却剂泄漏可能已经发生了变速器流体的一些有限的增温。当冷却剂的温度达到针对车辆的运行状况优化的预定低阈值温度(该预定低阈值温度是指在冷启动期间舱室预热和/或除霜的一定温度)，例如约35℃至45℃，如约40℃时，第二阀82的热致动器87中的热调制装置膨胀，使得致动器活塞将阀机构88从第一阀位置移动到第二阀位置，如图3所示。。当阀机构88在第一阀位置和第二阀位置之间移动时，阀机构88移动远离其第一(例如座置)位置，以允许发动机12排放更多量的冷却剂流过阀室83。在系统10的第二运行状态中，第一阀42保持在其第一位置，即与图1中相同的位置，使得来自第一冷却剂源的、由发动机12排放并流过打开的第二阀82的经加热的冷却剂流过冷却剂导管38到达第一阀42的第一入口端口50，再通过径向流动通道80和第一阀42的第二阀室48，而后通过出口端口54和冷却剂导管38到达第二热交换器28，以在变速器流体流过第二热交换器28时对其升温。
在第二运行状态中，由发动机12排放的冷却剂也被准许流到第一热交换器26。因此，在第二阀82打开之后，主动暖机和舱室加热/除霜功能根据需要持续运行，至少直到车辆达到正常运行温度为止。然而，由于第二阀82在第二运行状态中打开，因此相比于在第一运行状态中而言，在第二运行状态中流过冷却剂导管38和第二阀82的冷却剂体积更大。例如，当第二阀82如图3所示处于打开位置时，从发动机12到第一热交换器26的冷却剂流的体积可相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的总冷却剂流的大约85％-90％，而在第二运行状态中通过打开的第二阀82的流动体积可以相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的总冷却剂流的大约10-15％。因此，在通常的应用中，在第二运行状态中，从发动机12到达第二热交换器28的热的冷却剂的量将通常相当于通过冷却剂导管22离开发动机12的冷却剂流的总体积的约10-15％。
一旦变速器流体达到或超过其正常运行温度，系统10将采用如图4所示的第三运行状态，在本文中也称为正常运行。通常，当变速器流体达到约70-75℃的温度时，将发生从第二运行状态到第三运行状态的转换。在系统10的第三运行状态中，第一阀42将采用如下所述的第二阀位置，并且第二阀82将保持在其第二阀位置。
当变速器流体达到正常运行温度时，第一阀42的热致动器55中的热调制装置膨胀，使得致动器活塞将阀机构56从第一阀位置移动到第二阀位置，如图4示意性示出。当阀机构56在第一阀位置和第二阀位置之间移动时，阀机构56从与第二入口端口52的阻挡关系移出并且移入与第一入口端口50的阻挡关系。一旦阀机构56到达第二位置，则第二入口端口52打开，且第一入口端口50关闭。因此，来自第一冷却剂源的、流过导管38的热的冷却剂被阻止通过第一入口端口50进入第二阀室48，而来自第二冷却剂源的、流过导管40的冷的冷却剂被准许通过第二入口端口52进入第二阀室48。当处于第一阀位置时，冷却剂通过出口端口54从第二阀室48排放并进入通向第二热交换器28的冷却剂导管36。第二阀位置是一旦变速器流体达到或超过其正常运行温度就存在的高温构造，并且通常处于比导管40中的冷的冷却剂的温度高的温度下，冷的冷却剂在第一热交换器26和/或第三热交换器(例如散热器)24中被冷却。在这些条件下，该冷却剂将从第二热交换器28中的变速器流体中提取热，从而将冷却剂的温度维持在期望的运行温度范围内。
在车辆1的整个正常运行期间，系统10将通常保持在第三运行状态。此外，在正常运行期间，对舱室加热和/或除霜的需求可以停止或至少减少。在这些条件下，由发动机12排放的热的冷却剂中的一些或全部可以转向离开第一热交换器26，并且通过旁通冷却剂导管23引导至第三热交换器24。冷却剂导管22和旁通导管23之间的分支点位于冷却剂导管22和冷却剂导管38之间的分支点的下游，并且位于第一热交换器26的上游。
旁通线路可包括：在旁通导管23中的、类似于第二阀82的两端口热机械旁通阀(未示出)，或是在冷却剂导管22和旁通导管23之间的分支点处的三端口热致动旁通阀(未示出)。旁通阀将具有：第一低温构造，其中从发动机12到第一热交换器26的冷却剂流是畅通的，而流过旁通导管23的冷却剂被部分地或完全地阻挡；以及第二高温构造，其中流过旁通导管23的冷却剂流是畅通的，而流到第一热交换器26的冷却剂被部分地或完全地阻挡。
图5至7示出了根据第二实施例的加热/冷却系统100。系统100包括与上述系统10相同的多个元件。系统10和100的类似元件用相同的附图标记来标识，并且除了以下描述的之外，与系统10关联的这些元件的说明同样适用于系统100。
系统100与系统10不同在于：系统10的两端口第二阀82由在冷却剂导管22与冷却剂导管38之间的分支点处设置的三端口第二阀82A替换，冷却剂导管22是发动机12的冷却剂出口导管，冷却剂导管38与第一阀42的第一入口端口50连通。
如图6和7所示，第二阀82A具有形成在其中的内部阀室64，并设有通过冷却剂导管22流体地联接到发动机12的热的冷却剂出口的入口端口66、通过冷却剂导管22流体地联接到热交换器26的入口和冷却剂旁通导管23的第一出口端口68、以及通过冷却剂导管38流体地联接到第一阀42的第一入口端口50的第二出口端口72。
第二阀82A可以是热致动的，具有热致动器74和设置在阀室64内的、用于控制流体通过阀82A的流动的阀机构76。如上所述，热致动器74与热调制装置和致动器活塞结合，在流过阀室64的流体(即，离开发动机12的发动机冷却剂)的温度增加时，致动器活塞用于将阀机构76从第一阀位置移动到第二阀位置。与系统10一样，当系统100处于第一运行状态时，系统100的第二阀82A处于第一阀位置，在该第一运行状态中，使舱室加热和/或除霜优先化。在图6中示出系统100的第一运行状态。当系统100处于第二和第三运行状态时，第二阀82A处于其第二阀位置。在图7中示出的系统100的第二运行状态。
在第二阀82A的第一阀位置，入口端口66打开，第一出口端口68打开，并且第二出口端口72部分地或完全地关闭。阀82A的第一位置迫使离开发动机12的发动机冷却剂通过冷却剂导管22流过第一热交换器26，同时部分地或完全地阻挡通过冷却剂导管38到第一阀42的流动。阀机构76包括径向流动路径77，该径向流动路径77可以类似于系统10的第一阀42的径向流动路径80。根据该布置，通过冷却剂导管22离开发动机12的冷却剂的主要部分将通过阀机构76的径向流动路径77和阀室64从入口端口66流到第一出口端口68。
与上述的阀机构88一样，阀机构76可包括泄漏路径78，通过该泄漏路径78，预定量的冷却剂可以通过第二出口端口72从阀室64排放，由此准许来自发动机12的热的冷却剂流的次要部分进入冷却剂导管38，通过第一阀42的第二阀室48和径向流动路径80到达第二热交换器28，如上文参考系统10所述。系统100的第一运行状态中的主要和次要量的冷却剂流可以与在与系统10中上述的那些相同或类似。然而，应理解的是，泄漏量可以根据应用不同而变化。
当离开发动机12的发动机冷却剂的温度增加时，第二阀82A的热致动器74中的热调制装置膨胀，使得致动器活塞将阀机构76从第一阀位置移动到第二阀位置，如图7示意性示出。在这点上，第二阀82A的阀机构76从与第二出口端口72的阻挡关系移出，而入口端口66和第一出口端口68保持打开。当第二阀82A处于第二阀位置时，一些发动机冷却剂将持续流过第一阀26的径向流动路径77，使得在冷却剂导管22中的来自第一冷却剂源的冷却剂的较大部分将被第二阀82A引导到处于与第一运行状态相反的第二运行状态中的第一阀42的第一入口端口50。
在系统100的第二运行状态中，第一阀42的第一入口端口50是打开的，准许来自导管38的热的冷却剂穿过第一阀42的径向流动路径80和第二阀室48并流到第二热交换器28，以加热流经第二热交换器28的变速器流体。在系统100的第三运行状态中，第二阀82A将保持在其第二阀位置，而第一阀42将从其第一阀位置移动到其第二阀位置，完全如上文参考系统10所述并如图4所示。在第三运行状态中，来自导管40的冷的冷却剂将穿过第一阀42的第二阀室48并流到第二热交换器28，以从流过第二热交换器28中的变速器流体中提取热量。与第一运行状态一样，在系统100的第二运行状态和第三运行状态中流向第一热交换器和第二热交换器26、28的冷却剂的相对体积可以与上述在系统10中描述的那些的相对体积相同或类似。
图8示出了可以结合到上述加热和冷却系统10中的温度控制模块150。该温度控制模块150与热交换器和一对热致动阀结合。更具体地，使用相同的附图标记来标识相同元件，模块150与第二热交换器28、第一阀42和第二阀82结合。
第二热交换器28是板式热交换器形式的变速器流体加热器/冷却器，包括限定交替流动通道且具有孔的成堆叠的芯板152，交替流动通道用于在板152之间的空间中的冷却剂和变速器流体，而孔则限定贯穿上述堆叠的板的高度延伸的歧管(未示出)。热交换器28包括闭合歧管底端的底板154和具有与歧管开放流体连通的孔(未示出)的顶板156，这些孔设有固定至顶板156的配件。在所示的实施例中，顶板156上的配件包括：第一阀附接凸缘158，其与变速器流体入口歧管流体连通；管状变速器流体出口配件160，其与变速器流体出口歧管流体连通并且适于连接至变速器流体导管34；第二阀附接凸缘162，其与冷却剂入口歧管流体连通；以及管状冷却剂出口配件164，其与冷却剂出口歧管流体连通并且适于连接到冷却剂导管37。
第一阀附接凸缘158和第二阀附接凸缘162被密封地固定到结合有第一阀42和第二阀82的阀组件166。阀组件166包括位于阀组件166的一端处的第一附接凸缘168，第一阀42的第一阀室46(即，控制腔室)位于该第一附接凸缘168处。第一附接凸缘168适于密封地固定到第一阀附接凸缘158且具有孔(未示出)，该孔与第一阀室46流体连通并且通过第一阀附接凸缘158与变速器流体入口歧管流体连通。阀组件166还设有管状变速器流体入口配件170，该管状变速器流体入口配件170与第一腔室46的内部流体连通，并且适于连接至变速器流体导管32。
阀组件166包括位于阀组件166的另一端的第二附接凸缘172，第一阀42的第二阀室48位于该第二附接凸缘172处。第二附接凸缘172适于密封地固定到第二阀附接凸缘162且具有孔(未示出)，该孔是第二阀室48的出口端口54且通过第二阀附接凸缘162与冷却剂入口歧管流体连通。阀组件166还设有管状冷却剂入口配件174，该管状冷却剂入口配件174与第二阀室48的内部流体连通且适于连接到(冷的)冷却剂导管40。管状冷却剂入口配件174限定第一阀42的第二阀室48的第二入口端口52。
阀组件166还包括第二阀82，该第二阀82在一端设有管状热的冷却剂入口配件176，该管状热的冷却剂入口配件176限定第二阀82的入口端口84且与阀82的阀室83和冷却剂导管38流体连通。第二阀82的另一端限定阀82的出口端口86，并且通过管状连接直接连接到阀82，上述管状连接限定第一阀42的第二阀室48的第一入口端口50。第二阀82的热致动器87和阀机构88在图8中是不可见的，然而，应理解的是，它们位于第二阀82的相对两端之间的阀室83内部。温度控制模块150的运行是根据上述系统10的运行。
尽管图8描述了适用于系统10的温度控制模块150，但是应理解的是，可以构造类似的模块以用在系统100中，其中系统10的两端口(两通)热机械阀82被系统100的三端口阀82A代替。这样的模块结构可以类似于模块166的结构，除了其中所描绘的第二阀82在其端部之间将具有第二出口，以将冷却剂流转向到第一热交换器26。
虽然系统10和100的第一阀42包括两流体热机械阀，但可以替代地包括电子阀以实现类似的结果。图9示出了根据第三实施例的加热/冷却系统110，其中系统10和100的热机械三端口第一阀42被具有诸如螺线管或电动机的机电致动器45的三端口电致动比例第一阀42A替换。阀42A不需要其中变速器流体的温度由热致动器55感测的控制腔室46。相反，在系统110中，第二流体循环回路15内的变速器流体的温度由变速器流体温度传感器58监测，该变速器流体温度传感器58将信号传递到电子控制器60，然后控制器60控制致动器45，致动器45引起阀42A的阀机构移位。
类似于系统10的第一阀42，第一阀42A布置在第二热交换器28的上游，并且是可控制的以根据由传感器58感测到的变速器流体的温度而在如下所述的热的冷却剂流和冷的冷却剂流之间进行选择，或者是热的流和冷的流的组合，热的冷却剂流来自第一冷却剂源，从发动机12离开并且流过冷却剂导管38，冷的冷却剂流来自第二冷却剂源，从第一热交换器26和/或第三热交换器24离开并且流过冷却剂导管40。由电致动的第一阀42A所选择的冷却剂流被递送到第二热交换器28，以用于与流过热交换器28的变速器流体进行热传递。
图9还示出系统10的两端口热致动的第二阀82可由具有诸如机电致动器61而非热致动器87的两端口电致动第二阀82B替代。第二阀82B具有由致动器61移位的阀机构。在系统110中，第一流体循环回路20内的冷却剂的温度由冷却剂温度传感器62监测，该冷却剂温度传感器62将信号传递到电子控制器60，然后控制器60控制致动器61，致动器61引起阀82B的阀机构移位。
类似地，系统100的热致动三端口第二阀82A可由三端口电致动比例第二阀82替代，该三端口电致动比例第二阀82适于控制从发动机12到第一热交换器26以及到第一阀42/第二热交换器28的热的冷却剂的输出。应理解的是，系统110中的第一阀和第二阀都不必是电致动的。相反，这些阀中的一个或两个可以被热致动，如在系统10和100中的阀42、82和82A。
在本文中所述的第二阀82被电致动的实施例中，与图9的第二阀82B一样，应理解的是，第二阀82不必包括如上所述的泄漏路径78或90。相反，取决于由温度传感器(诸如图9中的传感器62)感测的冷却剂的温度，电致动的阀82可以被少量打开，从而提供与泄漏路径78和/或90相同体积的冷却剂流。应理解的是，上述热致动的第二阀82、82A中的任何一个可以由诸如第二阀82B的电致动的阀替换，上述第二阀82B可以包括或可以不包括泄漏路径78和/或90。
图10示出了根据第四实施例的加热/冷却系统120，其中相同的元件由相同的附图标记标识。系统120包括：用于使变速器流体循环的第二流体循环回路15(以虚线示出)，以及第一流体循环回路20，该第一流体循环回路20包括高温冷却剂循环回路20A和低温冷却剂循环回路20B。高温冷却剂回路20A具有与系统10、100和110的第一流体循环回路20类似的构造，包括可对应于系统10、100和110的第三热交换器并且因此被标记为24的高温散热器。此外，高温冷却剂回路20A包括内燃机12和用来为乘客舱14加热空气的第一热交换器26。
低温回路20B在比高温回路20A的温度更低的温度下使冷却剂循环。低温回路20B包括可选的、诸如低温散热器的低温热交换器126；以及一个或多个低温部件128，回路20B中的冷却剂被供给至该低温部件128。低温回路20B中的冷却剂可以是与在高温回路20A中循环的相同的冷却剂，并且通过冷却剂导管122从低温热交换器126流到低温部件128，其中冷却剂导管122和冷却剂导管40之间的分支点位于低温热交换器126的下游且位于低温部件128的上游，以接收由热交换器126排放的冷却的冷却剂。一旦被部件128加热，这些冷却剂就通过冷却剂导管124返回到低温热交换器126。
图10中还示出了用于相应的高温冷却剂回路和低温冷却剂回路20A、20B的溢流冷却剂储存器132、134。如图10中虚线所表示，溢流冷却剂储存器132、134彼此流体连通，并且与主溢流冷却剂存储器136流体连通，主溢流冷却剂存储器136也与高温热交换器和低温热交换器24、126流体连通。
图10的系统120还包括双混合阀和变速器的加热器/冷却器。双混合阀被标记为42并且可以是热或电致动的三端口阀，其与上文参照系统10、100和110描述的第一阀中的任何一个相同，包括第一阀42和42A。变速器的加热器/冷却器被标记为28并且可以与上述第二热交换器28相同。与上述的第一阀42和42A相比，图10的双混合阀42准许冷却剂的热源和冷源之间的选择，并且冷却剂入口端口50、52、冷却剂导管38、40、冷却剂出口端口54和冷却剂导管36在图10中被标记以示出与上述系统的类似性。
与上述实施例相比，在两端口阀82处于第一关闭位置的情况下，可以存在通过两端口阀82的次要、预定量的冷却剂流或“泄漏”。这确保了被加热的冷却剂到达包括第一热交换器26的高温部件122的流动优先于AWU(变速器流体的加热)，并且确保通过提供有限量的变速器流体升温而用热的冷却剂使AWU系统准备好。此外，在两端口阀82热致动的情况下，泄漏将确保阀82的热致动器将维持与来自回路20A的热的冷却剂流接触。
取决于冷却剂在热交换器28的出口处的温度，由第二热交换器28排放的冷却剂可以被引导至高温回路或低温回路20A或20B。
与上述的系统10、100和110类似，系统120具有三个运行状态。在对应于冷启动的第一运行状态中，第一阀42和第二阀82在它们的第一阀位置，即第一阀42使第一入口端口50打开，第二入口端口52关闭，且出口端口54打开；并且第二阀82关闭，可选地通过第二阀82B有少量泄漏，该第二阀82B可以包括或可以不包括泄漏路径78和/或90，以使AWU系统准备好。因此，在第一运行状态中，乘客舱14的加热和/或除霜优先于主动暖机。
在对应于暖机的第二运行状态中，第一阀42保持在其第一阀位置而第二阀82处于其第二阀位置，即第二阀82打开以准许来自高温回路20A的冷却剂流进入第一阀42的第一入口端口50，穿过阀机构56的径向流动路径80，通过出口端口54离开并且流过第二热交换器28，以加热第二循环回路15中的变速器流体。在第二运行状态中，冷却剂将持续流过第一热交换器26。因此，第二运行状态提供了变速器流体的增加的主动暖机以及乘客舱14的持续加热和/或除霜。
在对应于正常运行的第三运行状态中，第一阀42采用其第二阀位置并且第二阀82保持在其第二阀位置，即第一阀42和第二阀82在它们的第二阀位置，即第一阀42使第一入口端口50关闭，第二入口端口52打开，且出口端口54打开；并且第二阀82打开。因此，在第三运行状态中，关闭的第一入口端口50防止来自高温回路20A的冷却剂通过第一阀42流到第二热交换器28，而打开的第二入口端口52准许来自低温回路20B的冷却剂通过打开的第二入口端口52进入第一阀42的第二阀室48。然后，冷却剂从出口端口54排放并流过第二热交换器28，以冷却第二循环回路15中的变速器流体。
图11示出了类似于图10的系统120的根据第五实施例的加热/冷却系统140，并且其中相同的元件用相同的附图标记来标记。
系统140与系统120的不同之处在于，图10的两端口阀82由三端口热或电致动阀代替，该三端口热或电致动阀在结构和功能上与上述的第二阀82A和/或也在上面描述的第二阀82A的电致动对应物相同。第二阀82A具有入口端口84、第一出口端口86和第二出口端口142。由于这些相似性，在图11中，三端口阀被标记为82A。系统140中还存在系统120的其它元件，因此省略了对这些元件的详细讨论。
与上述的其它系统类似，系统140具有三个运行状态。在第一运行状态中，在冷启动时，第一阀和第二阀42、82A处于它们的第一阀位置。第一阀42的第一阀位置与上述相同，即第一入口端口50打开，第二入口端口52关闭且出口端口54打开。在其第一阀位置中，三端口阀82A以上述参考其它系统10、100、110的方式阻挡来自高温回路20A的热的冷却剂流中的大部分或全部至双混合阀42，其中可选地，泄漏流的次要部分通过第二阀82A。在该运行状态中，冷却剂导管22中的热的冷却剂流的主要部分流过第一热交换器26，并且该冷却剂流的主要部分和次要部分与上面参考系统10描述的、如图2所示的第一运行状态的冷却剂流的次部分和主要部分相同或类似。这通过第一热交换器26使乘客舱14的加热优先化，可选地其中在第二循环回路15中对变速器流体进行少量加热。
当高温回路20A中的冷却剂的温度升高时，系统140在暖机期间采用其第二运行状态，其中第一阀42保持在其第一阀位置而三端口第二阀82A采用其第二阀位置，在该第二阀位置中准许来自高温回路20A的冷却剂通过第二阀82A从入口端口84流到第一出口端口86，进入双混合阀42并且流到热交换器28，以加热循环通过其的变速器流体。在第二运行状态中，高温回路20A中的冷却剂的主要部分持续循环通过第一热交换器26以提供乘客舱14的加热和/或除霜，并且高温回路20A中的冷却剂的次要部分流过第二阀82A，通过第一阀42，并且流到第二热交换器28。在系统140的第二运行状态中，流的主要部分和次要部分可以与系统10的第二运行状态中的流的主要部分和次部分相同或类似。
随着冷却剂在高温回路中的温度升高至常规运行温度，系统140采用其第三运行状态，其中第一阀42采用其第二阀位置而三端口第二阀82A保持在其第二阀位置。在其第二阀位置，第一阀42使第一入口端口50关闭，第二入口端口52打开，并且出口端口54打开。因此，在第三运行状态中，关闭的第一入口端口50防止来自高温回路20A的冷却剂通过第一阀42流到第二热交换器28，而打开的第二入口端口52准许来自低温回路20B的冷却剂通过打开的第二入口端口52进入第一阀42的第二阀室48。然后，冷却剂从出口端口54排放并流过第二热交换器28，以冷却第二循环回路15中的变速器流体
第二出口端口142连接到第一旁通导管138的第一端，该第一旁通导管138的第二端连接到处在第一热交换器26的下游的导管37和/或导管70。因此，第一旁通导管138准许来自发动机12和导管22的冷却剂流旁通过第一热交换器26。这样的旁通导管138可以在极冷的启动条件下，例如在-20℃和更低的温度下使用。在极冷的启动条件下，第一旁通导管138的使用允许在发动机启动之后，立即使发动机加热优先化。因此，系统140在极冷的启动条件下有效地具有第四运行状态。在该运行状态中，从入口端口84到第二出口端口142的流动路径被完全打开，以准许导管22中的冷却剂的主要部分进入导管38并流过第二阀82A。从入口端口84通过出口端口86的流动路径可包括如在第一运行状态中的泄漏路径，或者其可以完全关闭，使得在第四运行状态中没有冷却剂到达第二热交换器28。
第四运行状态将在预定的时间段内保持有效以准许发动机12发生一些升温，通常小于约30秒。在第四运行状态期间，通过第一旁通导管138的冷却剂流的体积将是从发动机12通过冷却剂导管22的总冷却剂流的大约90％的数量级上。例如响应位于冷却剂导管22中的温度传感器(未示出)，可以电子地控制从入口端口84到第二出口端口142的流动路径控制。此外，如图11所示，可以存在第二导管144，以例如在第四运行状态期间可选地旁通过第三热交换器24。一旦有足够的发动机加热，第二阀82A将关闭第一旁通导管138，并且系统140将采用第一运行状态。可选地，通过第一旁通导管138的流动可以在其它运行条件下恢复，例如在其中不需要由第一热交换器26加热空气的运行条件期间。
尽管未在图10和11中示出，但应理解的是，系统120、140的高温冷却剂循环回路20A可包括类似于上面描述那些的由旁通阀控制的旁通通道23，通过该旁通通道23，在高温回路20A中循环的冷却剂可以旁通过第一热交换器26并直接流到热交换器24。
虽然已经结合本公开描述了各种阀系统构造，但是可以理解，可以在本公开的范围内对所描述的示例性实施例进行某些改变和修改。因此，以上讨论的实施例被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种用于车辆的加热和冷却系统，所述车辆具有内燃发动机、动力系部件和乘客舱，所述加热和冷却系统包括：
(a)第一流体循环回路，所述第一流体循环回路用于循环发动机冷却剂，其中所述第一流体循环回路包括所述发动机；
(b)第二流体循环回路，所述第二流体循环回路用于循环用于润滑所述动力系部件的汽车流体，其中所述第二流体循环回路包括所述动力系部件；
(c)第一热交换器，所述第一热交换器位于所述发动机冷却剂循环回路中的发动机的下游，所述第一热交换器适于接收由所述发动机排放的发动机冷却剂，并将热量从所述发动机冷却剂传递到提供给所述乘客舱的空气流；
(d)第二热交换器，所述第二热交换器流体地连接到所述发动机冷却剂循环回路和所述汽车流体循环回路两者，并且适于在所述发动机冷却剂与所述汽车流体之间传递热量；
(e)第一阀，所述第一阀设置在所述发动机冷却剂循环回路中，所述第一阀具有：第一入口端口，所述第一入口端口用于接收来自所述发动机冷却剂循环回路中的第一冷却剂源的所述发动机冷却剂；第二入口端口，所述第二入口端口用于接收来自所述发动机冷却剂循环回路中的第二冷却剂源的所述发动机冷却剂；以及出口端口，所述出口端口用于将所述发动机冷却剂排放到所述第二热交换器；
其中，所述第一阀具有第一阀位置以及第二阀位置，在所述第一阀的第一阀位置，通过所述第一入口端口和所述出口端口的流动路径打开，在所述第一阀的第二阀位置，通过所述第二入口端口和所述出口端口的流动路径打开；
(f)第二阀，所述第二阀设置在所述发动机冷却剂循环回路中，所述第二阀具有：入口端口，所述入口端口用于接收来自所述第一冷却剂源的所述发动机冷却剂；以及第一出口端口，所述第一出口端口用于将所述发动机冷却剂排放到所述第一阀的第一入口端口；
其中，所述第二阀具有第一阀位置以及第二阀位置，在所述第二阀的第一阀位置，通过所述入口端口和所述第一出口端口的流动路径部分地或完全地关闭，在所述第二阀的第二阀位置，通过所述入口端口和所述第一出口端口的流动路径打开；并且
其中，所述第一冷却剂源位于供所述发动机冷却剂排放的所述发动机的冷却剂出口与所述第一热交换器的入口的中间；
其中，所述第二阀是三端口阀，并且通过所述入口端口和所述第一出口端口的所述流动路径是第一流动路径；所述第二阀还包括第二出口端口，以及通过所述入口端口和所述第二出口端口的第二流动路径；其中，在第一运行状态，所述第二流动路径打开，在所述第一运行状态中，所述第一阀和所述第二阀处于第一位置，使得所述第一流动路径部分地或完全地关闭。
2.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第二冷却剂源位于所述第一热交换器的冷却剂出口的下游。
3.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂的温度高于来自所述第二冷却剂源的发动机冷却剂的温度。
4.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，响应于所述汽车流体的温度升高，所述第一阀从其第一阀位置致动至其第二阀位置。
5.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，响应于由所述发动机排放并从第一冷却剂源接收的发动机冷却剂的温度升高，所述第二阀从其第一阀位置致动至其第二阀位置。
6.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第二阀在第一阀位置准许小预定量的发动机冷却剂泄漏通过。
7.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第一阀和所述第二阀中的至少一个是热致动的。
8.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第一阀和所述第二阀中的至少一个是电致动的。
9.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，还包括在所述发动机冷却剂循环回路中位于所述第一热交换器下游的第三热交换器，所述第三热交换器适于接收由所述第一热交换器排放的发动机冷却剂，并且其中所述第二冷却剂源位于所述第三热交换器的冷却剂出口的下游。
10.根据权利要求9所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第三热交换器是散热器。
11.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，在所述发动机的初始冷启动时具有第一运行状态，其中所述第一阀和所述第二阀两者都处于它们的第一阀位置，使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂的第一主要部分被引向所述第一热交换器，并且来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂的第一次要部分流过所述第二阀的泄漏路径，通过打开的所述第一阀的所述第一入口端口和所述出口端口，以将热量传递到正在流过所述第二热交换器的汽车流体。
12.根据权利要求11所述的加热和冷却系统，其特征在于，在所述发动机初始冷启动之后的暖机期间具有第二运行状态，其中，所述第一阀处于其第一阀位置，并且所述第二阀处于其第二阀位置，使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂的第二主要部分被引向所述第一热交换器，并且来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂的第二次要部分流过所述第二阀，通过打开的所述第一阀的所述第一入口端口和所述出口端口，以将热量传递到正在流过所述第二热交换器的汽车流体，
其中，所述第一主要部分大于所述第二主要部分，并且所述第一次要部分小于所述第二次要部分。
13.根据权利要求12所述的加热和冷却系统，其特征在于，在所述发动机暖机之后的正常运行期间具有第三运行状态，其中，所述第一阀和所述第二阀两者都处于它们的第二阀位置，使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂基本上没有通过所述第一入口端口进入所述第一阀，并且使得来自所述第二冷却剂源的发动机冷却剂流过所述第一阀，通过打开的所述第二入口端口和所述出口端口，以从正在流过所述第二热交换器的汽车流体中提取热量。
14.根据权利要求13所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却剂循环回路还包括用于旁通过所述第一热交换器的旁通通道，所述旁通通道具有位于所述发动机和所述第一热交换器之间的入口以及位于所述第一热交换器的下游的出口。
15.根据权利要求14所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述旁通通道的入口位于所述第一冷却剂源的下游，使得在至少所述第二运行状态和所述第三运行状态中，被引导至所述第一热交换器的发动机冷却剂中的一些或全部能取决于在所述第一冷却液源处的冷却液温度和/或在所述乘客舱内的加热需求而旁通过所述第一热交换器。
16.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第一流体循环回路包括高温冷却剂循环回路和低温循环回路；
其中，所述发动机和所述第一热交换器设置在所述高温冷却剂循环回路中；
其中，所述低温循环回路包括其中设有低温热交换器和多个低温部件中的一个的低温循环回路；并且
其中所述第二冷却剂源位于所述低温循环回路中，在所述低温热交换器的下游并在所述多个低温部件 中的一个的上游。
17.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述第二出口端口连接到旁通过所述第一热交换器的第一旁通导管的第一端。
18.根据权利要求9所述的加热和冷却系统，其特征在于，还包括第二旁通导管，所述第二旁通导管旁通过所述第三热交换器。
19.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，其特征在于，所述动力系部件是变速器，并且所述汽车流体是变速器流体。
20.一种使用根据权利要求13所述的加热和冷却系统来加热和/或冷却车辆中的汽车流体的方法，所述方法包括：
(a)在所述系统的第一运行状态中，所述第一阀和所述第二阀两者都处于它们的第一位置，在冷启动条件下启动所述车辆的发动机，并通过所述发动机冷却剂循环回路来循环所述发动机冷却剂，并且通过所述汽车流体循环回路来循环所述汽车流体，使得来自所述第一冷却剂源的大部分或全部发动机冷却剂流过所述第一热交换器并将热量传递到被提供至所述乘客舱的所述空气流；
(b)随着所述发动机排放的发动机冷却剂的温度升高，将所述第二阀从其第一阀位置转换到其第二阀位置，并且将所述系统从所述第一运行状态转换到所述第二运行状态；
(c)在所述系统的第二运行状态中，所述第一阀在其第一运行位置而所述第二阀在其第二运行位置，在暖机条件下运行所述发动机并通过所述发动机冷却剂循环回路来循环所述发动机冷却剂，以及通过所述汽车流体循环回路来循环所述汽车流体，使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂持续流过所述第一热交换器并且将热量传递到被提供至所述乘客舱的所述空气流，和/或旁通过所述第一热交换器并且使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂流过所述第二阀到所述第一阀，通过所述第一阀到所述第二热交换器，并且将热量传递到正在流过所述第二热交换器的汽车流体；以及
(d)随着由所述发动机排放的发动机冷却剂的温度升高到正常运行范围内时，将所述第一阀从其第一阀位置转换到其第二阀位置并且将所述系统从所述第二运行状态转换到所述第三运行状态；
(e)在所述系统的第三运行状态中，所述第一阀和所述第二阀两者都处于它们的第二运行位置，在正常运行条件下运行所述发动机并且通过所述发动机冷却剂循环回路来循环所述发动机冷却剂，通过所述汽车流体循环回路来循环汽车流体，使得来自所述第二冷却剂源的发动机冷却剂流过所述第一阀至所述第二热交换器，并从正在流过所述第二热交换器的汽车流体中提取热量，并且使得来自所述第一冷却剂源的发动机冷却剂持续流过所述第一热交换器并且将热量传递到提供给所述乘客舱的所述空气流，和/或旁通过所述第一热交换器。
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