DE102011012241A1 - Waste heat accumulator/distributor system - Google Patents

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Abstract

Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System zur Verwendung in einem Fahrzeug. Das System umfasst einen Motorkühlmittelkreislauf, der Motorkühlmittel durch eine Antriebsmaschine lenkt, einen Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf, der Elektronikkühlmittel durch ein Antriebsstrangelektroniksystem lenkt; und einen Getriebefluidkreislauf, der Getriebefluid durch ein Getriebe lenkt. Das System umfasst einen Mehrfluid-Wärmetauscher mit einem Motorkühlmitteleinlass, der das Motorkühlmittel von dem Motorkühlmittelkreislauf aufnimmt, einem Elektronikkühlmitteleinlass, der das Elektronikkühlmittel von dem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf aufnimmt, und einem Getriebefluideinlass, der das Getriebefluid von dem Getriebefluidkreislauf aufnimmt; ein erstes Ventil, das steuerbar ist, um zu bewirken, dass Motorkühlmittel in den Motarkühlmitteleinlass strömt oder an dem Motorkühlmitteleinlass vorbei geführt wird; und ein zweites Ventil, das steuerbar ist, um zu bewirken, dass Elektronikkühlmittel in den Elektronikkühlmitteleinlass strömt oder an dem Elektronikkühlmitteleinlass vorbei geführt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kühlsysteme für Fahrzeugsubsysteme und insbesondere ein Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System, das in Fahrzeugkühlsystemen enthalten ist.
  • Herkömmlich besitzen Fahrzeuge, die Verbrennungsmotoren und Automatikgetriebe verwenden, separate Kühlsysteme für die beiden Fahrzeugsubsysteme. In dem Fall von Hybridelektrofahrzeugen und Elektrofahrzeugen mit erweiterter Reichweite wird auch oftmals ein drittes separates Kühlsystem für die Antriebsstrangelektronik verwendet. Diese separaten Kühlsysteme besetzen eine signifikante Größe an Einbauraum und tragen Gewicht bei, ohne einen Synergienutzen, da die drei Kühlsysteme separat sind.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform betrifft ein Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System zur Verwendung in einem Fahrzeug. Das System kann einen Motorkühlmittelkreislauf, der Motorkühlmittel durch eine Antriebsanlage lenkt, einen Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf, der Elektronikkühlmittel durch ein Antriebsstrangelektroniksystem lenkt; und einen Getriebefluidkreislauf aufweisen, der Getriebefluid durch ein Getriebe lenkt. Das System kann auch einen Mehrfluid-Wärmetauscher mit einem Motorkühlmitteleinlass, der selektiv das Motorkühlmittel von dem Motorkühlmittelkreislauf aufnimmt, einem Elektronikkühlmitteleinlass, der selektiv das Elektronikkühlmittel von dem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf aufnimmt, und einem Getriebefluideinlass, der selektiv das Getriebefluid von dem Getriebefluidkreislauf aufnimmt, wodurch eine Wärmeübertragung zwischen dem Motorkühlmittel, dem Elektronikkühlmittel und dem Getriebefluid in dem Mehrfluid-Wärmetauscher stattfinden kann; ein erstes Ventil, das steuerbar ist, um selektiv zu bewirken, dass das Motorkühlmittel in den Motorkühlmitteleinlass strömt oder an dem Motorkühlmitteleinlass des Mehrfluid-Wärmetauschers vorbei geführt wird; und ein zweites Ventil aufweisen, das steuerbar ist, um selektiv zu bewirken, dass das Elektronikkühlmittel in den Elektronikkühlmitteleinlass strömt oder an dem Elektronikkühlmitteleinlass des Mehrfluid-Wärmetauschers vorbei geführt wird.
  • Eine Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Abwärme-Akkumulator/Verteiler-Systems in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: Motorkühlmittel durch einen Motor in einem Motorkühlmittelkreislauf gelenkt wird; Elektronikkühlmittel durch ein Antriebsstrangelektroniksystem in einem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf gelenkt wird; Getriebefluid durch ein Getriebe in einem Getriebefluidkreislauf gelenkt wird; selektiv das Motorkühlmittel durch einen Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt oder an diesem vorbei geführt wird, wenn das Motorkühlmittel durch den Motorkühlmittelkreislauf strömt; selektiv das Elektronikkühlmittels durch den Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt oder an diesem vorbei geführt wird, wenn das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf strömt; und das Getriebefluid durch den Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt wird, wenn das Getriebefluid durch den Getriebefluidkreislauf strömt.
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform besteht darin, dass das Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System Abwärme selektiv von dem Motor, der Antriebsstrangelektronik oder dem Getriebe abfangen und diese Wärme an Systeme übertragen kann, die einen gegenwärtigen Bedarf nach der thermischen Energie oder die Kapazität zur Absorption der erzeugten Wärmeenergie und Dissipation derselben aus den Systemen heraus besitzen. Die Wärmeabsorption zwischen den verschiedenen Kühlkreisläufen kann leicht durch Verwendung von zwei elektronisch gesteuerten Ventilen in zwei der drei Kühlkreisläufe und einem einzelnen Mehrfluid-Wärmetauscher reguliert werden. Dieses System kann eine verbesserte Fahrzeugkraftstoffwirtschaftlichkeit, einen verbesserten Nur-Elektro-Reichweite des Fahrzeugs, einen verbesserten HVAC-Systembetrieb und einen verbesserten Fahrzeugaufbau aufweisen. Überdies können die Kosten des Getriebekühlsystems durch Beseitigung des Bedarfs nach einem separaten Getriebefluidkühler reduziert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Zeichnung eines Abwärmeakkumulator-Verteilersystems zur Verwendung in einem Fahrzeug.
  • 2 ist eine schematische Zeichnung eines Mehrfluid-Wärmetauschers zur Verwendung in dem Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System.
  • 3 ist eine schematische Zeichnung des Mehrfluid-Wärmetauschers ähnlich zu 2, jedoch aus einer anderen Richtung betrachtet.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung ähnlich zu 1, die einen ersten Betriebsmodus zeigt.
  • 5 ist eine schematische Zeichnung ähnlich zu 1, die einen zweiten Betriebsmodus zeigt.
  • 6 ist eine schematische Zeichnung ähnlich zu 1, die einen dritten Betriebsmodus zeigt.
  • 7 ist eine schematische Zeichnung ähnlich zu 1, die einen vierten Betriebsmodus zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein in einem Fahrzeug verwendetes Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System 20 gezeigt. Das System 20 steht mit einer Antriebsmaschine, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor 22, einem Getriebe 24 und einem Antriebsstrangelektroniksystem 26 in Wechselwirkung. Ein derartiges System 20 kann beispielsweise in einem Hybridelektrofahrzeug oder einem Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite verwendet werden.
  • Das System 20 ist mit dem Motor 22 über einen Motorkühlmittelkreislauf 28 gekoppelt. Der Motorkühlmittelkreislauf 28 kann einen Thermostat 30 aufweisen, der auf Grundlage der Temperatur des Motorkühlmittels selektiv eine Motorkühlmittelströmung durch einen Motorkühler 32 lenkt oder an diesem vorbei führt. Der Motorkühlmittelkreislauf kann auch eine Wasserpumpe 34 zum Pumpen des Motorkühlmittels durch den Kreislauf 28 aufweisen. Ein elektronisch gesteuertes Ventil 36 befindet sich in dem Motorkühlmittelkreislauf 28 und kann so gesteuert werden, dass es selektiv das Kühlmittel, das von dem Motor 22 zu dem Motorkühler 32 oder der Kühlerbypassleitung 38 strömt, oder das Kühlmittel, das von dem Motor 22 zu einem Motorkühlmitteleinlass 44 strömt, an einen Mehrfluid-Wärmetauscher 40 lenkt. Eine Rückführleitung 42 ist mit einem Motorkühlmittelauslass 46 an dem Wärmetauscher 40 verbunden und lenkt das Motorkühlmittel zurück zu dem Motorkühler 32 und der Kühlerbypassleitung 38. Somit kann das elektronisch gesteuerte Ventil 36 Motorkühlmittel so lenken, dass es durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 strömt oder an diesem vorbei geführt wird.
  • Das System 20 ist mit dem Getriebe 24 über einen Getriebefluidkreislauf 48 gekoppelt. Der Getriebefluidkreislauf 48 kann eine Getriebefluidpumpe 50 aufweisen, die ein Getriebefluid durch den Kreislauf 48 pumpt. Das durch das Getriebe 24 strömende Fluid wird von einem Getriebefluideinlass 52 in dem Mehrfluid-Wärmetauscher 40 aufgenommen und strömt von einem Getriebefluidauslass 54 von dem Wärmetauscher 40 zurück zu dem Getriebe 24.
  • Das System 20 ist mit dem Antriebsstrangelektroniksystem 26 über einen Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf 56 gekoppelt. Der Kreislauf 56 kann eine Elektronikkühlmittelpumpe 58 aufweisen, die Elektronikkühlmittel durch den Kreislauf 56 pumpt. Elektronikkühlmittel, das aus einem Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 strömt, kann durch die Pumpe 56 zu einem elektronisch gesteuerten Ventil 62 strömen. Das Ventil 62 kann gesteuert sein, um das aus dem Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 strömende Kühlmittel selektiv zu einem Antriebsstrangelektronikkühler 64 oder einer Elektronikkühlerbypassleitung 66 zu lenken. Das Antriebsstrangelektroniksystem 26 kann beispielsweise ein an Bord befindliches Lademodul 68, ein Zubehör-Wechselrichtermodul 70 und ein Traktionswechselrichtermodul 72 sein, durch das das Elektronikkühlmittel strömt. Ein zweites elektronisch gesteuertes Ventil 74 in dem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf 56 kann gesteuert werden, um das aus dem Antriebsstrangelektroniksystem 26 strömende Elektronikkühlmittel selektiv zu einem Elektronikkühlmitteleinlass 76 zu dem Mehrfluid-Wärmetauscher 40 oder zu dem Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 zu lenken. Eine Rückführleitung 78 ist mit einem Elektronikkühlmittelauslass 80 an dem Wärmetauscher 40 verbunden und lenkt das Elektronikkühlmittel zu dem Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60. Der Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 ist optional und muss nicht mit dem Antriebsstrangelektronikkühlmittlekreislauf 56 verbunden sein, da die Fahrgastraumerwärmung auf verschiedene Wege erreicht werden kann.
  • Es können verschiedene Temperatursensoren (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Temperatur der Fluide in den verschiedenen Kühlkreisläufen und anderen Fahrzeugkomponenten zu bestimmen. Diese Temperatursensoren sind in der Technik bekannt und werden hier nicht weiter detailliert beschrieben.
  • Die 2 und 3 zeigen einen Mehrfluid-Wärmetauscher 40, der mit dem Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System 20 von 1 verwendet werden kann. Der Wärmetauscher 40 kann ein Außengehäuse 82 aufweisen, das von einem Innengehäuse 84 durch eine Isolationsschicht 86 getrennt ist. Der Wärmetauscher 40 kann Rohre 88, 90, 92 aufweisen, die das Elektronikkühlmittel, Getriebefluid bzw. Motorkühlmittel durch den Wärmetauscher 40 lenken. Die Rohre 88, 90, 92 umfassen jeweilige Einlässe 76, 52, 54 und Auslässe 80, 54 und 46. Die Rippen 94 können verwendet werden, um eine Wärmeübertragung zwischen den Rohren 88, 90, 92 zu erhöhen. Das Getriebefluidrohr 90 kann zwischen dem Elektronikkühlmittelrohr 88 und dem Motorkühlmittelrohr 92 angeordnet sein, um eine bessere Wärmeübertragung in und aus dem Getriebefluid auf die anderen beiden Kühlmittel zu ermöglichen.
  • Der verbleibende Raum 96 in dem Innengehäuse 84 kann nur mit Luft gefüllt sein. Alternativ dazu kann der verbleibende Raum 96 mit einem Phasenänderungsmaterial gefüllt sein. Nicht beschränkende Beispiele des Phasenänderungsmaterials umfassen Bariumhydroxid (Ba(OH)2-8H2O) oder Glaubersalz (Na2SO4-10H2O). Das Phasenänderungsmaterial erzeugt eine Wärmespeicherfähigkeit für den Wärmetauscher 40. Durch Verwendung des Phasenänderungsmaterials kann überschüssige Abwärme in dem Phasenänderungsmaterial aufgrund von Spitzenwärmelastbedingungen gespeichert werden, um Kreislauftemperaturen während dieser Spitzenbedingungen zu reduzieren, wobei die Wärme dann über eine längere Zeitperiode dissipiert wird. Dies kann die Beseitigung von Zusatz-Fahrgastraumerwärmungsvorrichtungen ermöglichen.
  • Die herkömmliche Vorgehensweise mit mehreren Kühlsystemen, die unabhängig und isoliert voneinander reguliert werden, berücksichtigt nicht die Tatsache, dass bei alternativen Vortriebsanwendungen verschiedene Fälle existieren, bei denen ein System eine Kühlung erfordert, während ein anderes gleichzeitig eine Erwärmung erfordert. Diese herkömmliche Vorgehensweise berücksichtigt auch nicht Fälle, bei denen ein System eine signifikante Größe an Kühlkapazität erfordern kann, während ein anderes eine zusätzliche verfügbare Kapazität besitzt, und die Fähigkeit zur Übertragung dieser Wärme von einem Kreislauf auf den anderen minimiert die Belastung an jedem der Systeme. Mit dem Mehrfluid-Wärmetauscher 40, der Einlässe 44, 52, 76 und Auslässe 46, 54, 80 für Motorkühlmittel, Getriebefluid bzw. Elektronikkühlmittel aufweist, und mit den elektronischen Steuerventilen 36, 74 kann die Wärmeübertragung zwischen den verschiedenen Kühlmitteln/Fluiden gesteuert werden, um die Gesamtfahrzeugleistung zu verbessern. Dies erlaubt zumindest vier verschiedene Betriebsmoden für Kühlmittel/Fluidströmung in dem Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System 20, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4–7 diskutiert ist. Die Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der Fluide in den Kreisläufen 28, 48, 56.
  • 4 ist eine schematische Ansicht ähnlich zu 1, die einen ersten Betriebsmodus zeigt. In diesem Modus wird das Ventil 36 betätigt, um ein Vorbeiführen des Motorkühlmittels an dem Mehrfluid-Wärmetauschers 40 zu bewirken. Abhängig von der Aktivierung des Thermostaten 30 kann das Motorkühlmittel durch den Motorkühler 32 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Kühlerbypassleitung 38 strömen. Das Ventil 74 wird betätigt, um ein Vorbeiführen des Elektronikkühlmittels an dem Mehrfluid-Wärmetauscher 40 zu bewirken. Abhängig von der Position des Ventils 62 kann das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronikkühler 64 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Elektronikkühlerbypassleitung 66 strömen. Das Getriebefluid wird von dem Getriebe 24 durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 und zurück zu dem Getriebe 24 gelenkt. Bei diesem ersten Betriebsmodus strömen dann, während das Getriebefluid durch den Wärmetauscher 40 strömt, weder das Motorkühlmittel noch das Elektronikkühlmittel durch den Wärmetauscher 40, und somit sind sie beide von dem Getriebefluid thermisch isoliert.
  • Dieser Modus wird beispielsweise bevorzugt verwendet, wenn das Getriebe 24 in seinem Solltemperaturbereich arbeitet, oder beispielsweise, wenn das Getriebe unterhalb seines Solltemperaturbereiches, jedoch oberhalb der Motorkühlmitteltemperatur und der Elektronikkühlmitteltemperatur arbeitet.
  • 5 ist eine schematische Ansicht ähnlich zu 1, zeigt jedoch einen. zweiten Betriebsmodus. In diesem Modus wird das Ventil 36 betätigt, um eine Strömung des Motorkühlmittels von dem Motor 22 und durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 vor einem Strömen durch den Motorkühler 32 zu bewirken. Abhängig von der Aktivierung des Thermostaten 30 kann das Motorkühlmittel durch den Motorkühler 32 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Kühlerbypassleitung 38 strömen. Das Ventil 74 wird betätigt, um ein Vorbeiführen des Elektronikkühlmittels um den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 zu bewirken. Abhängig von der Position des Ventils 62 kann das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronikkühler 64 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Elektronikkühlerbypassleitung 66 strömen. Das Getriebefluid wird von dem Getriebe 24 durch den Wärmetauscher 40 und zurück zu dem Getriebe 24 gelenkt. In diesem zweiten Betriebsmodus strömen dann sowohl das Getriebefluid als auch das Motorkühlmittel durch den Wärmetauscher 40, während die Elektronikkühlmittelströmung an dem Wärmetauscher 40 vorbei geführt wird. Somit findet eine Wärmeübertragung zwischen dem Motorkühlmittel und dem Getriebefluid statt.
  • Dieser Modus wird beispielsweise bevorzugt verwendet, wenn der Motor 22 eingeschaltet ist, das Getriebe 24 unterhalb seines Solltemperaturbereiches arbeitet und die Getriebefluidtemperatur geringer als die Motorkühlmitteltemperatur ist, wodurch eine Wärmeübertragung von dem Motorkühlmittel auf das Getriebefluid zugelassen wird. Dieser Modus kann beispielsweise auch verwendet werden, wenn das Getriebe 24 nahe oder oberhalb des oberen Teils seines Solltemperaturbereiches arbeitet und der Motor 22 abgeschaltet ist. Bei diesem zweiten Beispiel ist die Wasserpumpe 34 eine, die elektrisch betrieben werden kann, anstatt ausschließlich durch den Motor betrieben zu werden, und die Pumpe 34 wird aktiviert, um eine Zirkulation des Motorkühlmittels durch den Motorkühlmittelkreislauf 28 aufrechtzuerhalten. In diesem Fall absorbiert das Motorkühlmittel Wärme von dem Getriebefluid, und die Wärme wird dissipiert, wenn das Motorkühlmittel durch den Motorkühler 32 strömt. Bei einem anderen Beispiel wird das Getriebe 24 nahe oder oberhalb des oberen Teils seines Solltemperaturbereiches betrieben und der Motor 22 ist eingeschaltet. Wiederum wird Wärme von dem Getriebefluid auf das Motorkühlmittel übertragen. Dieser Betriebszustand ist erwünscht, wenn der Motorkühlmittelkreislauf 28 die Kombination der Wärmelasten sowohl des Getriebes 24 als auch des Motors 22 durch den Motorkühler 32 regulieren kann.
  • 6 ist eine schematische Ansicht ähnlich zu 1, die jedoch einen dritten Betriebsmodus zeigt. Bei diesem Modus wird das Ventil 36 betätigt, um ein Vorbeiführen des Motorkühlmittels an dem Mehrfluid-Wärmetauscher 40 zu bewirken. Abhängig von der Aktivierung des Thermostaten 30 kann das Motorkühlmittel durch den Motorkühler 32 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Kühlerbypassleitung 38 strömen. Das Ventil 74 wird betätigt, um eine Strömung des Elektronikkühlmittels durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 zu bewirken. Abhängig von der Position des Ventils 62 kann das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronikkühler 64 strömen, wie gezeigt ist, oder es kann stattdessen durch die Elektronikkühlerbypassleitung 66 strömen. Das Getriebefluid wird von dem Getriebe 24 durch den Wärmetauscher 40 und zurück zu dem Getriebe 24 gelenkt. In diesem dritten Betriebsmodus strömen dann sowohl das Getriebefluid als auch das Elektronikkühlmittel durch den Wärmetauscher 40, während die Motorkühlmittelströmung an dem Wärmetauscher 40 vorbei geführt wird. Somit findet eine Wärmeübertragung zwischen dem Elektronikkühlmittel und dem Getriebefluid statt.
  • Dieser Modus wird beispielsweise bevorzugt verwendet, wenn das Antriebsstrangelektroniksystem 26 arbeitet, das Getriebe 24 unterhalb seines Solltemperaturbereichs arbeitet und die Getriebefluidtemperatur geringer als die Elektronikkühlmitteltemperatur ist, wodurch eine Wärmeübertragung von dem Elektronikkühlmittel auf das Getriebefluid zugelassen wird. Bei einem anderen Beispiel befindet sich das Getriebe 24 nahe oder oberhalb des oberen Teils seines Solltemperaturbereiches, und das Antriebsstrangelektroniksystem 26 ist im Betrieb. Wärme wird von dem Getriebefluid auf das Elektronikkühlmittel übertragen. Dieser Betriebszustand ist erwünscht, wenn der Elektronikkühlmittelkreislauf 56 die Kombination der thermischen Lasten sowohl des Getriebes 24 als auch der Antriebsstrangelektronik 26 durch den Antriebsstrangelektronikkühler 64 regulieren kann.
  • 7 ist eine schematische Ansicht ähnlich zu 1, zeigt jedoch einen vierten Betriebsmodus. In diesem Modus wird das Ventil 36 betätigt, um eine Motorkühlmittelströmung von dem Motor 22 und durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 vor einem Strömen durch den Motorkühler 32 zu bewirken. Das Ventil 74 wird betätigt, um die Strömung des Elektronikkühlmittels durch den Mehrfluid-Wärmetauscher 40 vor einem Strömen durch den Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 zu bewirken. Das Getriebefluid wird von dem Getriebe 24 durch den Wärmetauscher 40 und zurück zu dem Getriebe 24 gelenkt. In diesem dritten Betriebsmodus strömen dann das Getriebefluid, das Elektronikkühlmittel und das Motorkühlmittel durch den Wärmetauscher 40.
  • Dieser Modus wird beispielsweise bevorzugt verwendet, wenn der Motor 22 und das Getriebe 24 innerhalb oder oberhalb ihrer jeweiligen Solltemperaturbereiche arbeiten und zusätzliche Motor- oder Getriebekühlkapazität gewünscht ist. Dieser Modus erlaubt, dass das Elektronikkühlmittel Wärme von dem Motorkühlmittel und dem Getriebefluid absorbieren kann. In einer ähnlichen Situation kann, wenn das Getriebe 24 nahe oder oberhalb der oberen Grenze seines Solltemperaturbereiches arbeitet und der Motorkühlmittelkreislauf 28 keine Wärme für beide Kreisläufe 28, 48 schnell genug dissipieren kann, dann der Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf 56 einen Teil der Wärme absorbieren und diese durch den Antriebsstrangelektronikkühler 64 dissipieren. Dieser Modus kann auch beispielsweise verwendet werden, wenn der Motor 22 und das Getriebe 24 innerhalb oder oberhalb ihrer jeweiligen Solltemperaturbereiche arbeiten und eine zusätzliche Fahrgastraumerwärmung (für Systeme, bei denen der Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 mit dem Elektronikkühlmittelkreislauf 56 gekoppelt ist) erwünscht ist. Das Elektronikkühlmittel absorbiert dann Wärme von dem Motorkühlmittel und/oder dem Getriebefluid, wobei die Wärme nun für den Fahrgastraumerwärmungskreislauf 60 verfügbar ist.
  • Während gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (10)

  1. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System zur Verwendung in einem Fahrzeug, umfassend: einen Motorkühlmittelkreislauf, der derart konfiguriert ist, dass er Motorkühlmittel durch eine Antriebsmaschine lenkt; einen Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf, der derart konfiguriert ist, dass er Elektronikkühlmittel durch ein Antriebsstrangelektroniksystem lenkt; einen Getriebefluidkreislauf, der derart konfiguriert ist, dass er Getriebefluid durch ein Getriebe lenkt; einen Mehrfluid-Wärmetauscher mit einem Motorkühlmitteleinlass, der derart konfiguriert ist, dass er das Motorkühlmittel selektiv von dem Motorkühlmittelkreislauf aufnimmt, einem Elektronikkühlmitteleinlass, der derart konfiguriert ist, dass er das Elektronikkühlmittel selektiv von dem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf aufnimmt, und einem Getriebefluideinlass, der derart konfiguriert ist, dass er das Getriebefluid selektiv von dem Getriebefluidkreislauf aufnimmt, wobei eine Wärmeübertragung zwischen dem Motorkühlmittel, dem Elektronikkühlmittel und dem Getriebefluid in dem Mehrfluid-Wärmetauscher stattfinden kann; ein erstes Ventil, das steuerbar ist, um selektiv zu bewirken, dass das Motorkühlmittel in den Motorkühlmitteleinlass strömt oder an dem Motorkühlmitteleinlass des Mehrfluid-Wärmetauschers vorbei geführt wird; und ein zweites Ventil, das steuerbar ist, um selektiv zu bewirken, dass das Elektronikkühlmittel in den Elektronikkühlmitteleinlass strömt oder an dem Elektronikkühlmitteleinlass des Mehrfluid-Wärmetauschers vorbei geführt wird.
  2. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, mit einem Fahrgastraumerwärmungskreislauf, und wobei der Mehrfluid-Wärmetauscher einen Elektronikkühlmittelauslass aufweist, und der Elektronikkühlmittelauslass und das zweite Ventil selektiv das Elektronikkühlmittel zu dem Fahrgastraumerwärmungskreislauf lenken.
  3. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, wobei der Motorkühlmittelkreislauf ein Thermostatventil, einen Motorkühler und eine Kühlerbypassleitung aufweist, der Mehrfluid-Wärmetauscher einen Motorkühlmittelauslass aufweist und das Thermostatventil betätigbar ist, so dass der Motorkühlmittelauslass selektiv das Motorkühlmittel durch den Motorkühler oder die Kühlerbypassleitung lenkt.
  4. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, wobei der Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf ein steuerbares Ventil, einen Antriebsstrangelektronikkühler und eine Kühlerbypassleitung aufweist, der Mehrfluid-Wärmetauscher einen Elektronikkühlmittelauslass aufweist, und das steuerbare Ventil so betätigbar ist, dass der Elektronikkühlmittelauslass selektiv das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronikkühler oder die Bypassleitung lenkt.
  5. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, wobei der Mehrfluid-Wärmetauscher ein Außengehäuse, ein Innengehäuse, das von dem Außengehäuse beabstandet und in diesem angeordnet ist, und eine Isolation aufweist, die zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse angeordnet ist.
  6. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, wobei der Mehrfluid-Wärmetauscher ein Motorkühlmittelrohr, das derart konfiguriert ist, das Motorkühlmittel hindurchzulenken, ein Elektronikkühlmittelrohr, das derart konfiguriert ist, das Elektronikkühlmittel hindurchzulenken, ein Getriebefluidrohr, das derart konfiguriert ist, das Getriebefluid hindurchzulenken, ein Gehäuse, das das Motorkühlmittelrohr, das Elektronikkühlmittelrohr und das Getriebefluidrohr umgibt, und einen Hohlraum zwischen dem Gehäuse und den Rohren umfasst, wobei der Hohlraum mit Luft gefüllt ist.
  7. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 1, wobei der Mehrfluid-Wärmetauscher ein Motorkühlmittelrohr, das derart konfiguriert ist, das Motorkühlmittel hindurchzulenken, ein Elektronikkühlmittelrohr, das derart konfiguriert ist, das Elektronikkühlmittel hindurchzulenken, ein Getriebefluidrohr, das derart konfiguriert ist, das Getriebefluid hindurchzulenken, ein Gehäuse, das das Motorkühlmittelrohr, das Elektronikkühlmittelrohr und das Getriebefluidrohr umgibt, und einen Hohlraum zwischen dem Gehäuse und den Rohren aufweist, wobei der Hohlraum mit einem Phasenänderungsmaterial gefüllt ist.
  8. Abwärme-Akkumulator/Verteiler-System nach Anspruch 7, wobei das Phasenänderungsmaterial Bariumhydroxid und/oder Glaubersalz ist.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Abwärme-Akkumulator/Verteiler-Systems in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: (a) Motorkühlmittel durch einen Motor in einem Motorkühlmittelkreislauf gelenkt wird; (b) Elektronikkühlmittel durch ein Antriebsstrangelektroniksystem in einem Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf gelenkt wird; (c) Getriebefluid durch ein Getriebe in einem Getriebefluidkreislauf gelenkt wird; (d) selektiv das Motorkühlmittels durch einen Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt oder an diesem vorbei geführt wird, wenn das Motorkühlmittel durch den Motorkühlmittelkreislauf strömt; (e) selektiv Elektronikkühlmittels durch den Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt oder an diesem vorbei geführt wird, wenn das Elektronikkühlmittel durch den Antriebsstrangelektronik-Kühlmittelkreislauf strömt; und (f) das Getriebefluid durch den Mehrfluid-Wärmetauscher gelenkt wird, wenn das Getriebefluid durch den Getriebefluidkreislauf strömt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Schritt (g), der ein Phasenänderungsmaterial in dem Mehrfluid-Wärmetauscher bereitstellt und Wärmeenergie in dem Phasenänderungsmaterial speichert.
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