DE102014222013A1

DE102014222013A1 - Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE102014222013A1
Application number: DE102014222013.0A
Authority: DE
Inventors: c/o Honda Pat. & Techn. Cook Michael D.; c/o Honda Pat. & Techn. Scott Matthew R.; c/o Honda Pat.& Techn. Pelaez Joaquin A.; c/o Honda Pat. & Techn. Bressau Timothy
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: DE102014222013B4; CN104791071A; US20150204220A1; US9796244B2; CN104791071B

Abstract

Ein Wärmemanagementsystem und ein Verfahren für ein Fahrzeug können aufweisen das Bereitstellen eines Motors, eines Getriebes, eines Kühlers und eines Thermostats. Ein erster Wärmetauscher kann in Fluidverbindung mit dem Getriebe stehen, um das Getriebefluid zu erwärmen oder zu kühlen. Eine warme Verzweigungsleitung kann vom Motor zum ersten Wärmetauscher verlaufen, um dem ersten Wärmetauscher Motorkühlmittel bereitzustellen. Die warme Verzweigungsleitung kann in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Motor und dem ersten Wärmetauscher stehen. Eine Wärmetauscher-Rückleitung kann in Fluidverbindung mit einem jeden von dem ersten Wärmetauscher und einem Einlass des Thermostats stehen.

Description

HINTERGRUND
Beschreibung der verwandten Technik
Die Abgasemissionen eines Verbrennungsmotors und die Betriebseffizienz von Antriebstrangkomponenten wie einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen sind eine Funktion der Betriebstemperatur der mechanischen Teile der entsprechenden Antriebstrangkomponente und der Betriebstemperatur des Fluids bzw. der Fluide, das/die durch die entsprechende Antriebsstrangkomponente fließt bzw. fließen. Bei vergleichsweise niedrigen Betriebstemperaturen ist die Viskosität des Schmiermittels im Motor und im Getriebe vergleichsweise hoch und die Reaktionseffizienz des Katalysators ist vergleichsweise gering. Somit ist auch die Betriebseffizienz des Motors und des Getriebes vergleichsweise gering. Weiterhin kann während einer Kaltstartbedingung bei kaltem Wetter die Erwärmungsrate des Fahrgastraumes vergleichsweise niedrig sein. Im Gegensatz dazu können die Komponenten des Motors und/oder des Getriebes unter schweren Lastbedingungen übermäßig der Wärme ausgesetzt sein. Somit kann die Betriebseffizienz des Motors und des Getriebes aufgrund der Wärmebelastung, ungeeigneter Viskositätswerten wie auch anderen auf eine übermäßige thermische Einwirkung bezogenen Variablen unter einem optimalen Wert gesenkt werden.
ÜBERSICHT
Es besteht daher der Bedarf, ein Wärmemanagementsystem bereitzustellen, das in effizienter Weise den Fluss und die Temperatur von Fluiden (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Motorkühlmittel, Motoröl, Motorabgase, Getriebeschmieröl und Hydraulikfluid des Getriebes) im Antriebsstrang regulieren kann, um die Erwärmung des Antriebsstrangs zu minimieren, die zum Erwärmen des Fahrgastraums verfügbare Wärme zu maximieren und/oder die Fluide des Antriebsstrangs über alle Belastungen des Antriebsstrangs auf einer optimalen Betriebstemperatur zu halten.
Gemäß einem Aspekt der Offenlegung eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug mit einem Motor und einem Getriebe kann das System einen Kühler aufweisen, der zur Fluidverbindung mit dem Motor ausgestaltet ist, ein Thermostat mit einem Einlass, einem Auslass und einer Ventilanordnung, wobei der Einlass in Fluidverbindung mit dem Kühler steht, wobei der Auslass zur Fluidverbindung mit dem Motor ausgestaltet ist und die Ventilanordnung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, sodass, wenn sich das Ventil an der ersten Position befindet, das Ventil im Wesentlichen die Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass unterbindet, und wenn das Ventil sich an der zweiten Position befindet, der Einlass in Fluidverbindung mit dem Auslass steht, ein erster Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Getriebe steht, eine warme Verzweigungsleitung vom Motor zum ersten Wärmetauscher verläuft und in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Motor und dem ersten Wärmetauscher steht, und eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem ersten Wärmetauscher und dem Einlass des Thermostats steht.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann ein Wärmemanagementsystem einen Heizkern in umgebender Fluidverbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs aufweisen, wobei der Heizkern in getrennter Fluidverbindung mit dem Motor und dem Auslass des Thermostats steht, sodass das Fluid vom Heizkern direkt zum Motor zurückfließt und das Fluid vom Motor zum Heizkern entlang eines ersten Kreislaufs fließt, und das Fluid vom Motor zum ersten Wärmetauscher entlang eines zweiten Kreislaufs fließt, und der erste Kreislauf und der zweite Kreislauf parallele Kreisläufe zueinander sind.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann das Wärmemanagementsystem einen Heizkern in umgebender Fluidverbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs, einen ersten Fluidkreislauf und einen zweiten Fluidkreislauf aufweisen. Der erste Fluidkreislauf kann in Fluidverbindung mit dem Motor und dem Heizkern stehen, sodass das Fluid vom Motor zum Heizkern fließt, dann durch den Heizkern fließt und dann vom Heizkern zum Auslass des Thermostats fließt. Der zweite Fluidkreislauf kann in Fluidverbindung mit dem Motor und dem ersten Wärmetauscher stehen, sodass das Fluid vom Motor zum ersten Wärmetauscher fließt, dann durch den ersten Wärmetauscher durchfließt und dann zum Einlass des Thermostats fließt.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann das System einen zweiten Wärmetauscher, ein Ventil in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher, den zweiten Wärmetauscher und dem Getriebe enthalten und dazu ausgestaltet sein, in selektiver Weise in einem ersten Modus zu arbeiten und in selektiver Weise in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei im ersten Modus das Fluid vom ersten Wärmetauscher den zweiten Wärmetauscher umgeht und zum Getriebe fließt, und im zweiten Modus das Fluid vom ersten Wärmetauscher durch den zweiten Wärmetauscher fließt und dann weiter zum Getriebe fließt.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann das System einen Heizkern in Fluidverbindung mit dem Motor, ein Abgasrohr in Fluidverbindung mit dem Motor und einen zweiten Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr und dem Heizkern enthalten.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug aufweisen einen Motor, ein Getriebe, ein Abgasrohr in Fluidverbindung mit dem Motor, einen Abgas-Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr, einen Getriebefluid-Kühler und ein Ventil in Fluidverbindung mit dem Getriebe, dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler und dazu ausgebildet sein, in selektiver Weise in einem ersten Modus und in selektiver Weise in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei im ersten Modus das Fluid aus dem Getriebe durch eines von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler fließt und das andere von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler umgeht, und im zweiten Modus das Fluid von dem Getriebe durch wenigstens den anderen von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler fließt.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann ein Fahrzeug einen Motor, ein Getriebe und ein Wärmemanagementsystem enthalten, das aufweist: einen Kühler, der zur Fluidverbindung mit dem Motor ausgestaltet ist, ein Thermostat mit einem Einlass, einem Auslass und einer Ventilanordnung, wobei der Einlass in Fluidverbindung mit dem Kühler steht, der Auslass zur Fluidverbindung mit dem Motor ausgestaltet ist und die Ventilanordnung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, sodass, wenn sich das Ventil an der ersten Position befindet, das Ventil im Wesentlichen die Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass unterbindet, und wenn das Ventil sich an der zweiten Position befindet, der Einlass in Fluidverbindung mit dem Auslass steht, ein erster Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Getriebe steht, eine warme Verzweigungsleitung, die vom Motor zum ersten Wärmetauscher verläuft und in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Motor und dem ersten Wärmetauscher steht, und eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem ersten Wärmetauscher und dem Einlass des Thermostats.
Gemäß einem anderen Aspekt des offen gelegten Gegenstands kann ein Verfahren zum Leiten von Fluid durch ein Fahrzeug-Wärmemanagementsystem das Bereitstellen eines Motors mit einem Motorfluids beinhalten, das dazu ausgestaltet ist, durch den Motor zu fließen, dass Vorsehen eines Kühlers in Fluidverbindung mit dem Motor, das Vorsehen eines Thermostats mit einem Einlass in Fluidverbindung mit dem Kühler und einen Auslass in Fluidverbindung mit dem Motor, das Bereitstellen eines mit dem Motor verbundenen Getriebes, das Vorsehen eines ersten Wärmetauschers in Fluidverbindung mit dem Getriebe und in separater Fluidverbindung mit dem Motor und dem Einlass des Thermostats, das Zirkulieren des Motorfluids durch den Motorkühler, den Motor und den ersten Wärmetauscher, was bewirkt, dass das Motorfluid aus dem ersten Wärmetauscher austritt, um direkt in den Einlass des Thermostats einzufließen und das Getriebefluid durch das Getriebe und den ersten Wärmetauscher zirkuliert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der offen gelegte Gegenstand der vorliegenden Anmeldung wird nun anhand von Beispielen detaillierter mit Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben, in denen:
1 eine Schemaansicht einer beispielhaften Ausführungsform des Fahrzeugs mit einem Wärmemanagementsystem ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
2 eine Schemaansicht einer beispielhaften Ausführungsform des Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
3 eine Schemaansicht einer zweiten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
4 eine Schemaansicht einer dritten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
5 eine Schemaansicht einer vierten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
6 eine Schemaansicht einer fünften Ausführungsform eines Wärmemanagements für ein System eines Fahrzeugs ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
7 eine Schemaansicht einer sechsten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
8 eine Schemaansicht einer siebten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
9 eine Schemaansicht einer achten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
10 eine Schemaansicht einer neunten Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems für ein Fahrzeug ist, das gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands erstellt wurde.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug 10, das ein beispielhaftes Wärmemanagementsystem 12 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands enthalten kann. Das Fahrzeug 10 kann einen Verbrennungsmotor 14, ein Getriebe 16, ein paar Vorderräder 18 L, R, ein paar Hinterräder 20 L, R und eine Karosserie aufweisen. Die Karosserie 22 kann einen Fahrgastraum 24 enthalten (der schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist).
Das System 12 kann die Fluidverbindung (mit einem doppelten Pfeil angegeben) zwischen dem Verbrennungsmotor 14, dem Getriebe 16, dem Fahrgastraum 24 und der direkten Umgebung steuern, um die Wärmeübertragung zwischen dem Motor 14, dem Getriebe 16 und dem Fahrgastraum 24 zu regulieren. Das Wärmemanagementsystem 12 kann die Effizienz des Benzinverbrauchs des Fahrzeugs 10 verbessern, aus der Verbrennung des Motors 14 resultierende Abgase minimieren, die Reaktionsfähigkeit der Klimaregelung für den Fahrgastraum 24 verbessern und/oder die thermischen Auswirkungen auf den Motor 14 und/oder das Getriebe 16 minimieren.
2 veranschaulicht eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems 112 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Die vom System 112 in Gebrauch befindlichen Fluide können ein Motorfluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Ethylenglykol, eine Kombination aus Wasser und Ethylenglykol sowie Abgas), Getriebefluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Schmieröl und Hydrauliköl (auch als Automatikgetriebeöl bzw. ATF, Automatic Transmission Fluid bezeichnet)), Umgebungsluft und Luft im Fahrgastraum sein.
Die beispielhafte erste Ausführungsform des Wärmemanagementsystems 112 kann einen Kühler 114, ein Reservoir 116, einen Heizkern 118, einen ersten Wärmetauscher 122, ein Thermostat 124, ein Steuerventil 126 und mehrere Leitungen 128, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148 aufweisen.
2 veranschaulicht ebenso schematisch weitere beispielhafte Details des Motors 14. Der Motor 14 kann einen oder mehrere Verbrennungszylinder 26 enthalten, die in einer geraden Linie, in einer V-Form, in einer W-Form oder horizontal gegenüberliegend angeordnet sein können.
In der beispielhaften Ausführungsform von 2 kann der Motor 14 mehrere Zylinder 26 enthalten, die in einer ersten Zylinderreihe 28 und in einer zweiten Zylinderreihe 30 angeordnet sind. Die erste Zylinderreihe und zweite Zylinderreihe 28, 30 können in einer V-Form angeordnet sein oder die Zylinderbänke 28, 30 können horizontal gegenüberliegend angeordnet sein. Ein jeder Zylinder 26 kann wenigstens ein Auslassventil 32 aufweisen, das dazu ausgebildet sein kann, den entsprechenden Zylinder 26 in selektiver Weise für die Fluidverbindung mit der direkten Umgebung über ein Abgassystem zu verbinden, wie weiter unten detailliert beschrieben wird.
Das Wärmemanagementsystem 112 kann einen im Motor 14 ausgebildeten Wassermantel enthalten. In der beispielhaften Ausführungsform, die schematisch in 2 dargestellt ist, kann der Wassermantel einen Einlassbereich 34 und zwei Zylinderreihenbereiche 36, 38 aufweisen. Der Einlassbereich 34 kann in Fluidverbindung mit einem Auslass 152 des Thermostats 124 stehen. Ein jeder der Zylinderreihenbereiche 36, 38 kann in Fluidverbindung mit dem Einlassbereich 34 und mit einer Fluidhauptversorgungsleitung 130 stehen. Die in jedem der Zylinder 26 generierte Wärme kann an das Motorfluid über den Wassermantel 34, 36, 38 übertragen werden und dann durch das Wärmemanagementsystem 112 und/oder die direkte Umgebung in einer Weise verteilt werden, die für die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und die Klimaregelungsanforderung(en) für den Fahrgastraum am vorteilhaftesten ist.
Das Wärmemanagementsystem 112 kann eine Wasserpumpe 40 aufweisen, die in Fluidverbindung mit dem Wassermantel 34, 36, 38 steht, und bewirken kann, dass das Motorfluid durch das Wärmemanagementsystem 112 zirkuliert. Die Wasserpumpe 40 kann durch den Motor 14 oder durch eine eigene Stromquelle angetrieben werden, wie z. B., ohne darauf beschränkt zu sein, einen Elektromotor.
Der Kühler 114 kann die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Luft der direkten Umgebung zum Kühlen des Motorfluids ermöglichen. Der Kühler 114 kann das Fluid vom Motor 14 erhalten und Luft von der direkten Umgebung erhalten. Das Motorfluid im Kühler 114 kann in selektiver Weise zu dem Motor 14 durch das Thermostat 124 zurückgeleitet werden.
Während einer Kaltstartbedingung liegt die Temperatur des Motorfluids, das durch den Wassermantel 34, 36, 38 fließt, unter einer ersten bestimmten Temperatur. Wenn das Motorfluid unter der ersten bestimmten Temperatur liegt, kann die Viskosität des Motoröls vergleichsweise hoch sein. Daher kann die Reibung zwischen den sich bewegenden Komponenten des Motors 14 relativ hoch sein und der Widerstand, der zum Pumpen des Motorfluids durch den Motor und zum Bewegen der Motorkomponenten durch das Motorfluid erforderlich ist, kann relativ hoch sein. Das kann die zum Antreiben des Fahrzeugs verfügbare Energie verringern und/oder den Benzinverbrauch des Motors 14 erhöhen. Ein erhöhter Benzinverbrauch kann die Wirksamkeit des Katalysators verringern, vor allem wenn die optimale Betriebstemperatur des Katalysators nicht erreicht wurde.
Darüber hinaus kann der Wärmebedarf für das Motorfluid vom Heizkern 118 während einer Kaltstartbedingung hoch sein. Da Wärme vom Motorfluid an den Heizkern 118 verloren geht, kann die Kaltstartbedingung länger andauern.
Wenn das Getriebefluid unter der zweiten bestimmten Temperatur liegt, kann die Viskosität des Getriebefluids vergleichsweise hoch sein. Daher kann die Reibung zwischen den sich bewegenden Komponenten des Getriebes 16 relativ hoch sein und der Widerstand, der zum Pumpen des Motoröls durch das Getriebe 16 und zum Bewegen der Motorkomponenten durch das Getriebefluid erforderlich ist, kann relativ hoch sein. Die erhöhte Reibung kann die zum Antrieb des Fahrzeugs verfügbare Energie verringern und/oder den Benzinverbrauch des Motors 14 erhöhen. Ein erhöhter Benzinverbrauch kann ebenso die Wirksamkeit des Katalysators verringern.
Um eine oder mehrere dieser möglicherweise nachteiligen Wirkungen zu minimieren, kann das Wärmemanagementsystem 112 den Fluss des Motorfluids leiten, um den Kühler 114 und den ersten Wärmetauscher 122 zu umgehen und kann gleichzeitig den Fluss des Motorfluids durch den Wassermantel 34, 36, 38, den Heizkern 118 und die Drosselklappe 120 gestatten. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motor 14 und dem Motorfluid ein Maximalwert sein, und die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motorfluid und einem jeden von dem Heizkern 118 und der Drosselklappe 120 kann ein maximaler Wert sein. Somit kann die beim Aufwärmen des Motors 14, des Motorfluids und des Fahrgastraums verstrichene Zeit minimiert werden.
Das Thermostat 124 kann aufweisen einen Thermostateinlass 150, einen Thermostatauslass 152 und eine Thermostatventilanordnung 154. Eine Fluid-Hauptrückleitung 128 kann vom Kühler 114 zum Thermostateinlass 150 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Kühler 114 zum Thermostateinlass 150 vorzusehen. Die Fluidhauptversorgungsleitung 130 kann vom Motor 14 zum Kühler 514 verlaufen, um die Verbindung der Motorflüssigkeit vom Motor 14 zum Kühler 114 vorzusehen. Ein Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 154 in selektiver Weise die Verbindung des Motorfluids vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet und schließt.
Der Aktuator kann auf die Temperatur von dem aus dem Motor 14 austretenden Fluid reagieren, um zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 154 in selektiver Weise die Verbindung des Motorfluids vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet und schließt. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 154 die Verbindung von Motorfluid aus dem Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 schließt, wenn die Temperatur des Motorfluids unter der oben beschriebenen ersten bestimmten Temperatur liegt. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 154 die Verbindung des Motorfluids vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet, wenn die Temperatur des Motorfluids gleich oder größer der oben beschriebenen ersten bestimmten Temperatur ist. Der Aktuator kann eine mechanische Anordnung sein, wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder. In einer anderen Ausführungsform kann der Aktuator eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein, (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann. Der thermische Sensor kann in Fluidverbindung mit dem Motorfluid stehen, das aus dem Motor 14 ausfließt.
Wenn der Aktuator bewirkt, dass die Thermostatventilanordnung 154 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 schließt, kann verhindert werden, dass Motorfluid vom Kühler 114 in den Motor 14 eintritt bzw. wenigstens beschränkt auf einen vernachlässigbaren Fließratenwert in den Motor 14 eintritt. Da die Fließrate des Motorfluids durch das Thermostat 124 null sein kann oder auf einen vernachlässigbaren Wert beschränkt sein kann, kann die Fließrate des Motorfluids vom Motor 14 zum Kühler 114 über die Fluid-Hauptzuleitung 130 null oder auf einem vernachlässigbaren Wert beschränkt sein. Somit kann das Motorfluid, das durch den Wassermantel 34, 36, 38 fließt, den Kühler 114 umgehen.
Wenn die Temperatur des Motorfluids größer oder gleich der ersten bestimmten Temperatur ist, kann der Aktuator veranlassen, dass die Ventilanordnung 154 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet. Somit kann Motorfluid vom Kühler 114 durch das Thermostat 124 und in den Motor 14 in einer Fließrate fließen, die ausreichend ist, um die Betriebstemperatur des Motorfluids in einem bestimmten Temperaturbereich beizubehalten, die für die Motorleistung vorteilhaft sind.
Das Reservoir 116 kann in Fluidverbindung mit dem Kühler 114 stehen. Das Reservoir 116 kann ein Fluid aufnehmen, mit dem ein Fluid ersetzt werden kann, das aus der Menge des im Wärmemanagementsystem 112 zirkulierenden Fluids verloren gegangen ist. Mit dem Reservoir 116 kann der Druck des im System 112 zirkulierenden Fluid unter bestimmten Betriebsbedingungen gesenkt werden.
Der Heizkern 118 kann die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Umgebungsluft im Fahrgastraum ermöglichen (siehe z. B. 24 in 1), um die Umgebungsluft im Fahrgastraum zu erwärmen. Die Heizungsversorgungsleitung 132 kann vom Motor 14 zum Heizkern 118 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum Heizkern 118 vorzusehen. Wie in 2 dargestellt, kann die Heizungsversorgungsleitung 132 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Das Wärmemanagementsystem 112 kann einen Ventilator und eine Luftführung aufweisen, die sich im Fahrgastraum befinden. In 2 wurden der Ventilator und die Luftführung aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Der Ventilator und die Luftführung können dazu ausgestaltet sein, die Umgebungsluft des Fahrgastraums zwischen dem Fahrgastraum und dem Heizkern 118 zu zirkulieren.
Eine Heizungs-Rückleitung 134 kann vom Heizkern 118 zum Thermostatauslass 152 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Heizkern 118 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Heizungs-Rückleitung 134 mit dem Thermostatauslass 152 verbunden ist, kann das Motorfluid durch den Heizkern 118 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 124 zirkulieren. Somit kann das Wärmemanagementsystem 112 die Zeit zum Aufwärmen des Fahrgastraums minimieren.
Die Drosselklappe 120 kann dazu ausgestaltet sein, die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Drosselklappe 120 zum Erwärmen der Drosselklappe zu ermöglichen. Drosselklappe 120 kann Motorfluid vom Motor 14 erhalten. Der Heizkern 118 und die Drosselklappe 120 können mit dem Motor 14 in paralleler Fluidverbindung verbunden sein. Anders ausgedrückt, ist das Fluid zu jedem Zeitpunkt in einem Schaltkreis, der den Heizkern 118 beinhaltet, im Wesentlichen (d. h. vollständig oder nahezu vollständig) vom Fluid in einem Kreislauf isoliert, der die Drosselklappe 120 beinhaltet (beide Kreisläufe schließen den Motor 14 und funktionale Anschlüsse/Ventile aus).
Die Drosselklappen-Versorgungsleitung 136 kann vom Motor 14 zur Drosselklappe 120 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zur Drosselklappe 120 vorzusehen. Wie in 2 dargestellt, kann die Drosselklappen-Versorgungsleitung 136 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Eine Drosselklappen-Rückleitung 138 kann von der Drosselklappe 120 zum Thermostatauslass 152 verlaufen, um eine Verbindung des Motorfluids von der Drosselklappe 120 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Drosselklappen-Rückleitung 138 mit dem Thermostatauslass 152 verbunden ist, kann das Motorfluid durch die Drosselklappe 120 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 124 zirkulieren.
Somit kann das Wärmemanagementsystem 112 die Aufwärmzeit des Fahrgastraums minimieren und im Allgemeinen die Betriebstemperaturen der Drosselklappe 120, des Motors 14 und des Getriebes 16 stabilisieren.
Die Leitungen 136, 138 können bei Bedarf weggelassen werden.
Der erste Wärmetauscher 122 kann Motorfluid vom Motor 14 erhalten und Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten. In einem Betriebsmodus der Getriebeaufwärmung des Wärmemanagementsystems 112 kann der erste Wärmetauscher 122 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid zum Aufwärmen des Getriebefluids ermöglichen. In einem Betriebsmodus der Getriebekühlung des Wärmemanagementsystems 112 kann der Wärmetauscher 122 die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an das Motorfluid zum Kühlen des Getriebefluids ermöglichen. Weitere Details dieser beiden Betriebsmodi werden im Folgenden ausgeführt.
Das Wärmemanagementsystem 112 kann eine warme Verzweigungsleitung beinhalten, die vom Motor 14 zum ersten Wärmetauscher 122 verläuft, damit diese in Fluidverbindung stehen. Der Steuerventil 126 kann einen Kühleinlass, einen Warmeinlass und einen Auslass 149 aufweisen. Die warme Verzweigungsleitung kann beinhalten oder im Wesentlichen bestehen aus einer Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140, dem Steuerventil 126 und dem Ventilauslass 149. Eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 kann vom Motor 14 zur einem Warmeinlass des Steuerventils 126 verlaufen, um eine Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum Steuerventil 126 in einem Pfad parallel zu einem jeden von dem Heizkernpfad und dem Drosselklappenkörper (z. B. in einem Pfad, in dem keine Vermischung der Kühlmittel mit Ausnahme z. B. bei der Rückleitung zum Wassermantel bei der Motor 14, das gerade durch das Thermostat 124 geflossen ist, auftritt) vorzusehen. Wie in 2 dargestellt, kann die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem linken Zylinderreihenbereich 36 verlaufen.
Eine Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 kann von der Fluid-Hauptrückleitung 128 zu einem Kühleinlass des Steuerventils 126 verlaufen, um eine Verbindung vom Motorfluid aus der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 zum Steuerventil 126 vorzusehen.
Der Ventilauslass 149 kann das Steuerventil 126 zur Verbindung des Motorfluids aus dem Steuerventil 126 mit dem ersten Wärmetauscher 122 verbinden. Wenn das Steuerventil 126 direkt mit dem ersten Wärmetauscher 122 verbunden ist, kann der Ventilauslass 149 direkt mit dem Einlass des ersten Wärmetauschers 122 verbunden sein. Wenn das Ventil 126 beabstandet vom ersten Wärmetauscher 122 eingebaut ist, kann der Ventilauslass 149 eine Leitung enthalten, die vom Steuerventil 126 zum ersten Wärmetauscher 122 verläuft. Somit kann für den ersten Wärmetauscher 122 eine Versorgung mit Motorfluid, das mit der vom Motor 14 erzeugten Wärme erwärmt wurde, verfügbar sein und eine Versorgung des vom Kühler 114 gekühlten Motorfluids ist für den ersten Wärmetauscher 122 verfügbar.
Eine Wärmetauscher-Rückleitung 142 kann vom ersten Wärmetauscher 122 zum Thermostateinlass 150 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom ersten Wärmetauscher 122 zum Thermostat 124 vorzusehen. Somit kann der Fluss des Motorfluids zum ersten Wärmetauscher 122 durch das Thermostat 124 gesteuert werden. Im Besonderen, wenn das Thermostat 124 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 schließt, kann die Fließrate des Motorfluids vom Zylinderreihenbereich 36 und/oder dem Zylinderreihenbereich 38 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 auf null oder einen vernachlässigbaren Wert oder möglicherweise einen Bereich zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen beschränkt werden. Umgekehrt kann das Thermostat 124 die Fluidverbindung von dem Zylinderreihenbereich 36 und/oder dem Zylinderreihenbereich 38 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 gestatten, wenn das Thermostat die Fluidverbindung zwischen dem Einlass 150 und dem Auslass 152 öffnet. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate vom Motorfluid an das Getriebefluid über den Wärmetauscher 122 während einer Kaltstartbedingung ein vernachlässigbarer Wert sein. Dies kann den Zeitraum minimieren, in der das Motorfluid wenigstens die erste bestimmte Temperatur erreicht und das Getriebefluid wenigstens die zweite bestimmte Temperatur erreicht.
Die Getriebeversorgungsleitung 144 kann vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 122 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 122 vorzusehen. Eine Getriebe-Rückleitung 146 kann vom Wärmetauscher 122 zum Getriebe 16 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom Wärmetauscher 122 zum Getriebe 16 vorzusehen.
Das Steuerventil 126 kann in selektiver Weise den ersten Wärmetauscher 122 in Verbindung mit dem Motorfluid von entweder der Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 oder der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 verbinden. In der Folge kann der Wärmetauscher 122 das durch den Wärmetauscher 122 fließende Getriebefluid entweder wärmen oder kühlen.
Der Steuerventil 126 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung zwischen der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 und dem ersten Wärmetauscher 122 zu öffnen und gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen der Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 und dem Wärmetauscher 122 zu schließen, wenn die Temperatur des aus dem Getriebe 16 abfließenden Getriebefluids größer oder gleich einer zweiten bestimmten Temperatur ist. Das Steuerventil 126 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung zwischen der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 und dem ersten Wärmetauscher 122 zu schließen und gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen der Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 und dem Wärmetauscher 122 zu öffnen, wenn die Temperatur des aus dem Getriebe 16 ausfließenden Getriebefluids kleiner als eine zweite bestimmte Temperatur ist. Die zweite bestimmte Temperatur kann einer optimalen Betriebstemperatur des Getriebefluids entsprechen.
Um diese selektive Erwärmung oder Kühlung des Getriebefluids zu erzielen, kann das Ventil 126 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung die Fluidverbindung zwischen dem Ventilauslass 149 und einem von dem Warmeinlass und dem Kühleinlass in selektiver Weise öffnet, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventilauslass 149 und dem anderen von dem Warmeinlass und dem Kühleinlass geschlossen wird. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann. Falls der Aktuator als mechanische Struktur ausgebildet ist, stellt die Verbindungsleitung 156 von 1 schematisch eine Leitung dar, die in Fluidverbindung mit der Getriebeversorgungsleitung 144 und dem Aktuator des Ventils 126 sein kann. Falls der Aktuator als elektrisch angetriebene Einrichtung ausgestaltet ist, stellt die Verbindungsleitung 156 von 1 schematisch eine elektrische Signalleitungen dar, die in der elektrische Verbindung mit dem Steuerventil 122 und in elektrischer Verbindung mit einer elektrischen Steuereinheit und/oder einem thermischen Sensor stehen kann. Der thermische Sensor kann in Fluidverbindung mit der Getriebeversorgungsleitung 144 stehen.
Wie oben erörtert, wenn die Fluidverbindung zwischen dem Thermostat Einlass 150 und dem Thermostatauslass 152 geschlossen ist, kann die Fließrate des Motorfluids durch den Wärmetauscher 122 null oder ein vernachlässigbarer Wert sein, da die Wärmetauscher-Rückleitung 142 sich in Fluidverbindung mit dem Einlass 150 befindet.
Wenn das Thermostat 124 die Verbindung des Motorfluids vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet, kann der erste Wärmetauscher 122 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid ermöglichen, wenn das Steuerventil 126 die Verbindung des Motorfluids von der Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 zum ersten Wärmetauscher 122 öffnet und die Fluidverbindung zwischen dem ersten Wärmetauscher 122 und der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 schließt. Somit kann die Zeitspanne, in der das Getriebefluid eine Temperatur in einem Bereich der Betriebswerte erreicht, minimiert werden, während die Auswirkung von den oben beschriebenen möglicherweise nachteiligen Effekten minimiert werden kann.
Wenn das Thermostat 124 die Verbindung des Motorfluids vom Thermostateinlass 150 zum Thermostatauslass 152 öffnet, kann der erste Wärmetauscher 122 die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an das Motorfluid ermöglichen, wenn das Steuerventil 126 die Fluidverbindung zwischen der Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 und dem ersten Wärmetauscher 122 schließt und die Verbindung des Motorfluids von der Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 zum ersten Wärmetauscher 122 öffnet. Somit kann das Getriebefluid in einem Temperaturbereich gehalten werden, der vorteilhaft für die Getriebeleistung ist.
Das Wärmemanagementsystem 112 kann ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor 14 enthalten. Das Abgassystem kann ein Abgasrohr 158 in selektiver Fluidverbindung mit dem Motor 14 über das Auslassventil 32, einen Katalysator 160 in Fluidverbindung mit dem Rohr 158 und einen Auspufftopf 162 in Fluidverbindung mit dem Rohr 158 aufweisen. Das Rohr 158 kann vom Motor 14 zum Katalysator 160 verlaufen, vom Katalysator 160 zum Auspufftopf 162 und kann vom Auspufftopf 162 nahe der Rückseite des Fahrzeugs in einem offenen Ende enden. Das offene Ende des Rohrs 158 kann in Fluidverbindung mit der direkten Umgebung stehen. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 158, 160, 162 vom Motor erzeugte und über das Abgas übertragene Wärme an die Umgebung abgeben.
3 veranschaulicht eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems 212 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Die vom System 212 in Gebrauch befindlichen Fluide können ein Motorfluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Ethylenglykol, eine Kombination aus Wasser und Ethylenglykol sowie Abgas), Getriebefluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Schmieröl und Hydrauliköl (auch als Automatikgetriebeöl bzw. ATF, Automatic Transmission Fluid bezeichnet)), Umgebungsluft und Luft im Fahrgastraum sein.
Die beispielhafte zweite Ausführungsform des Wärmemanagementsystems 212 kann einen Kühler 214, ein Reservoir 216, einen Heizkern 218, einen ersten Wärmetauscher 222, ein Thermostat 224, einen zweiten Wärmetauscher 264, ein Umleitungsventil 266 und mehrere Leitungen 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 268 aufweisen.
3 veranschaulicht ebenso schematisch weitere beispielhafte Details des Motors 14. Der Motor 14 kann einen oder mehrere Verbrennungszylinder 26, eine erste Zylinderreihe 28, eine zweite Zylinderreihe 30 und ein oder mehrere Auslassventile 32 enthalten, das Wärmemanagementsystem 212 kann auch eine Wasserpumpe 40 und einen Wassermantel 34, 36, 38 enthalten.
Der Kühler 214 kann die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Luft der direkten Umgebung zum Kühlen des Motorfluids ermöglichen. Der Kühler 214 kann das Fluid vom Motor 14 erhalten und Luft aus der direkten Umgebung erhalten. Das Motorfluid im Kühler 214 kann in selektiver Weise an den Motor 14 durch das Thermostat 224 zurückgeleitet werden, wie weiter unten detailliert beschrieben wird.
Um einen oder mehrere dieser oben erörterten möglicherweise nachteiligen Effekte zu minimieren, kann das Wärmemanagementsystem 212 den Fluss des Motorfluids leiten, um den Kühler 214 und den ersten Wärmetauscher 222 zu umgehen und kann gleichzeitig den Fluss des Motorfluids durch den Wassermantel 34, 36, 38, den Heizkern 218 und die Drosselklappe 220 gestatten. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motor 14 und dem Motorfluid ein Maximalwert sein, und die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motorfluid und einem jeden von dem Heizkern 218 und der Drosselklappe 220 kann ein Maximalwert sein. Somit kann die beim Aufwärmen des Motors 14, des Motorfluids und des Fahrgastraums verstrichene Zeit minimiert werden.
Das Thermostat 224 kann aufweisen einen Thermostateinlass 250, einen Thermostatauslass 252 und eine Thermostatventilanordnung 254. Eine Fluid-Hauptrückleitung 228 kann vom Kühler 214 zum Thermostateinlass 250 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Kühler 214 zum Thermostateinlass 250 vorzusehen. Die Fluidhauptversorgungsleitung 230 kann vom Motor 14 zum Kühler 214 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum Kühler 214 vorzusehen. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 254 die Fluidverbindung zwischen dem Thermostateinlass 250 und dem Thermostatauslass 252 z. B. selektiv öffnet und schließt, wie oben bezüglich 2 beschrieben.
Wenn der Aktuator bewirkt, dass die Thermostatventilanordnung 254 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 250 zum Thermostatauslass 252 schließt, kann verhindert werden, dass Motorfluid aus dem Kühler 214 in den Motor 14 eintritt bzw. wenigstens auf einen vernachlässigbaren Fließratenwert beschränkt in den Motor 14 eintritt. Da die Fließrate des Motorfluids durch das Thermostat 224 null sein kann oder auf einen vernachlässigbaren Wert beschränkt sein kann, kann die Fließrate des Motorfluids vom Motor 14 zum Kühler 214 über die Fluidhauptversorgungsleitung 230 null sein oder auf einem vernachlässigbaren Wert beschränkt sein. Somit kann das Motorfluid, das durch den Wassermantel 34, 36, 38 fließt, den Kühler 214 umgehen.
Wenn die Temperatur des Motorfluids größer oder gleich der ersten bestimmten Temperatur ist, kann der Aktuator veranlassen, dass die Thermostat-Ventilanordnung 254 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 250 zum Thermostatauslass 252 öffnet. Somit kann Motorfluid vom Kühler 214 durch das Thermostat 224 und in den Motor 14 in einer Fließrate fließen, die ausreichend ist, um die Betriebstemperatur des Motorfluids in einem bestimmten Temperaturbereich beizubehalten, der für die Motorleistung vorteilhaft sein kann.
Das Reservoir 216 kann in Fluidverbindung mit dem Kühler 214 stehen. Das Reservoir 216 kann ein Fluid speichern, mit dem ein Fluid ersetzt werden kann, das aus der Menge des im Wärmemanagementsystem 212 zirkulierenden Fluids verloren gegangen ist. Mit dem Reservoir 216 kann der Druck des im System 212 zirkulierenden Fluids unter bestimmten Betriebsbedingungen gesenkt werden.
Der Heizkern 218 kann die Wärmeübertragung von dem Motorfluid an die Umgebungsluft im Fahrgastraum 24 ermöglichen, um die Umgebungsluft im Fahrgastraum zu erwärmen. Die Fluidhauptversorgungsleitung 232 kann vom Motor 14 zum Heizkern 218 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum Heizkern 218 vorzusehen. Wie in 3 dargestellt, kann die Heizungsversorgungsleitung 232 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Das Wärmemanagementsystem 212 kann einen Ventilator und eine Luftführungsanlage aufweisen, die sich im Fahrgastraum befinden. In 3 wurden der Ventilator und die Luftführungsanlage aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Der Ventilator und die Luftführung können dazu ausgestaltet sein, die Umgebungsluft des Fahrgastraums zwischen dem Fahrgastraum und dem Heizkern 218 zu zirkulieren.
Eine Heizungs-Rückleitung 134 kann vom Heizkern 218 zum Thermostatauslass 252 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Heizkern 218 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Heizungs-Rückleitung 234 mit dem Thermostatauslass 252 verbunden ist, kann das Motorfluid durch den Heizkern 218 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 224 zirkulieren. Somit kann das Wärmemanagementsystem 212 die Aufwärmzeit des Fahrgastraums minimieren und die Vorteile einer Temperaturstabilisierung im Kühler 16, im Motor 14, in der Drosselklappe und in anderen Fahrzeugkomponenten vorzusehen.
Die Drosselklappe 220 kann dazu ausgestaltet sein, die Wärmeübertragung vom erwärmten Fluid zum Erwärmen der Drosselklappe 220 zu ermöglichen. Die Drosselklappe 220 kann erwärmtes Fluid vom Motor 14 erhalten.
Eine Drosselklappe-Versorgungsleitung 236 kann vom Motor 14 zur Drosselklappe 220 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zur Drosselklappe 220 vorzusehen. Wie in 3 dargestellt, kann die Drosselklappen-Versorgungsleitung 236 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Eine Drosselklappen-Rückleitung 238 kann von der Drosselklappe 220 zum Thermostatauslass 252 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids von der Drosselklappe 220 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Drosselklappen-Rückleitung 238 mit dem Thermostatauslass 252 verbunden ist, kann das Motorfluid durch die Drosselklappe 220 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 224 zirkulieren.
Somit kann das Wärmemanagementsystem 212 die Aufwärmzeit des Fahrgastraums minimieren und die Betriebstemperaturen der Drosselklappe 120, des Motors 14 und des Getriebes 16 im Allgemeinen stabilisieren.
Die Leitungen 236, 238 können natürlich bei Bedarf weggelassen werden.
Der erste Wärmetauscher 222 kann Motorfluid vom Motor erhalten und Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten. Der zweite Wärmetauscher 264 kann Getriebefluid aus dem Getriebe 16 erhalten und kann Luft aus der Umgebung erhalten. In einem Betriebsmodus der Getriebeaufwärmung des Wärmemanagementsystems 212 kann ein erster Wärmetauscher 222 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid zum Aufwärmen des Getriebefluids ermöglichen. In einem Betriebsmodus der Getriebekühlung von System 212 kann der erste Wärmetauscher 222 die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an das Motorfluid ermöglichen, um das Getriebefluid zu kühlen und optional kann der zweite Wärmetauscher 264 die weitere Wärmeübertragung vom Getriebefluid an die Umgebungsluft ermöglichen, um das Getriebefluid weiter zu kühlen.
Das Wärmemanagementsystem 212 kann eine warme Verzweigungsleitung enthalten, die vom Motor 14 zum ersten Wärmetauscher 222 verläuft, damit diese in Fluidverbindung stehen. Die warme Verzweigungsleitung kann im Wesentlichen eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 enthalten oder daraus bestehen. Die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 kann vom Motor 14 zum ersten Wärmetauscher 222 verlaufen, um die Verbindung von Motorfluid aus dem Motor 14 in einem Pfad parallel zum Heizkernpfad und dem Drosselklappenpfad vorzusehen. Somit ist für den ersten Wärmetauscher 222 eine Versorgung mit Motorfluid verfügbar, das durch die vom Motor 14 erzeugte Wärme erwärmt wurde. Weiterhin ist es möglich, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors 14 und des Getriebes 16 die Temperatur des erwärmten Motorfluids unter der Temperatur des Getriebefluids liegen kann, selbst wenn die Temperatur des erwärmten Motorfluids größer oder gleich der ersten bestimmten Temperatur ist, wie oben beschrieben. Somit kann das Getriebefluid von dem Motorfluid, das aus dem Motor 14 über die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 austritt, abhängig von den relativen Temperaturen des Motorfluids und des Getriebefluids erwärmt oder gekühlt werden. Wie in 3 dargestellt, kann die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem linken Zylinderreihenbereich 36 verlaufen.
Eine Wärmetauscher-Rückleitung 242 kann vom ersten Wärmetauscher 222 zum Thermostateinlass 250 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom ersten Wärmetauscher 222 zum Thermostat 224 vorzusehen. Somit kann der Fluss des Motorfluids zum ersten Wärmetauscher 222 durch das Thermostat 224 gesteuert werden. Im Besonderen, wenn das Thermostat 224 die Fluidverbindung zwischen dem Thermostateinlass 250 und dem Thermostatauslass 252 schließt, kann die Fließrate des Motorfluids vom Zylinderreihenbereich 36 und/oder dem Zylinderreihenbereich 38 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 null oder ein vernachlässigbarer Wert sein. Umgekehrt kann das Thermostat 224 die Fluidverbindung von dem Zylinderreihenbereich 36 und/oder dem Zylinderreihenbereich 38 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 240 gestatten, wenn das Thermostat die Fluidverbindung zwischen dem Einlass 250 und dem Auslass 252 öffnet. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate vom Motorfluid an das Getriebefluid über den Wärmetauscher 222 während einer Kaltstartbedingung ein vernachlässigbarer Wert sein. Dies kann den Zeitraum minimieren, in der das Motorfluid wenigstens die erste bestimmte Temperatur und das Getriebefluid wenigstens die zweite bestimmte Temperatur erreicht.
Die Getriebeversorgungsleitung 244 kann vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 222 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 222 vorzusehen.
Eine Zwischenleitung 268 kann vom ersten Wärmetauscher 222 zu einem Einlass des Umleitungsventils 266 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom Wärmetauscher 222 zum Umleitungsventil 266 vorzusehen. Das Umleitungsventil 266 kann einen ersten Auslass aufweisen, der in Fluidverbindung mit einer Getriebe-Rückleitung 246 steht. Die Getriebe-Rückleitung 246 kann vom Ventil 266 zum Getriebe 16 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom Umleitungsventil 266 zum Getriebe 16 vorzusehen. Das Umleitungsventil 266 kann einen zweiten Auslass aufweisen, der in Fluidverbindung mit dem zweiten Wärmetauscher 264 steht.
Der zweite Wärmetauscher 264 kann einen Auslass in Fluidverbindung mit der Getriebe-Rückleitung 246 enthalten, die an einer Position nachgelagert zum Umleitungsventil 266 angeordnet ist.
Das Umleitungsventil 266 können selektiv mit dem ersten Wärmetauscher 222 in Verbindung mit dem Getriebefluid aus der Getriebe-Rückleitung 246 oder dem Getriebefluid aus dem zweiten Wärmetauscher 264 verbunden sein. In der Folge kann der erste Wärmetauscher 222 alleine das Getriebefluid, das durch den ersten Wärmetauscher 222 fließt, entweder wärmen oder kühlen, oder alternativ können der erste Wärmetauscher 222 und der zweite Wärmetauscher 264 der Reihe nach das Getriebefluid kühlen.
Das Umleitungsventil 266 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 222 zur Getriebe-Rückleitung 246 zu öffnen und gleichzeitig die Fluidverbindung von ersten Wärmetauscher 222 zum zweiten Wärmetauscher 264 zu schließen, wenn die Temperatur des Getriebefluids, das aus dem ersten Wärmetauscher 222 austritt, unter der zweiten bestimmten Temperatur liegt. Das Umleitungsventil 266 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 222 zur Getriebe-Rückleitung 246 zu schließen und gleichzeitig die Fluidverbindung von ersten Wärmetauscher 222 zum zweiten Wärmetauscher 264 zu öffnen, wenn die Temperatur des Getriebefluids, das aus dem ersten Wärmetauscher 222 austritt, größer oder gleich einer zweiten bestimmten Temperatur ist. Die zweite bestimmte Temperatur kann einer optimalen Betriebstemperatur des Getriebefluids entsprechen.
Um diese selektive Erwärmung oder Kühlung des Getriebefluids zu verwirklichen, kann das Umleitungsventil 266 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung in selektiver Weise die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und einem der beiden Ventilauslässe öffnet, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und dem anderen der beiden Ventilauslässe geschlossen wird. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Zwischenleitung 268 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Das Wärmemanagementsystem 212 kann ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor 14 enthalten. Das Abgassystem kann ein Abgasrohr 258 in selektiver Fluidverbindung mit dem Motor 14 über das Auslassventil 32, einen Katalysator 260 in Fluidverbindung mit dem Rohr 258 und einen Auspufftopf 262 in Fluidverbindung mit dem Rohr 258 aufweisen. Das Rohr 258 kann vom Motor 14 zum Katalysator 260 verlaufen, vom Katalysator 260 zum Auspufftopf 262 und kann vom Auspufftopf 262 nahe der Rückseite des Fahrzeugs in einem offenen Ende enden. Das offene Ende des Rohrs 258 kann in Fluidverbindung mit der direkten Umgebung stehen. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 258, 260, 262 vom Motor erzeugte und über das Abgas übertragene Wärme an die Umgebung abgeben.
4 veranschaulicht eine dritte beispielhafte Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems 312 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands.
Die vom System 312 in Gebrauch befindlichen Fluide können ein Motorfluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Ethylenglykol, eine Kombination aus Wasser und Ethylenglykol sowie Abgas), Getriebefluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Schmieröl und Hydrauliköl (auch als Automatikgetriebeöl bzw. ATF, Automatic Transmission Fluid bezeichnet)), Umgebungsluft und Luft im Fahrgastraum sein.
Die beispielhafte dritte Ausführungsform des Wärmemanagementsystems 312 kann einen Kühler 314, ein Reservoir 316, einen Heizkern 318, einen ersten Wärmetauscher 322, ein Thermostat 324, einen zweiten (Abgas-)Wärmetauscher 370, ein Umleitungsventil 372 und mehrere Leitungen 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344, 346, 374, 376, 378 aufweisen.
4 veranschaulicht ebenso schematisch weitere beispielhafte Details des Motors 14. Der Motor 14 kann einen oder mehrere Verbrennungszylinder 26, eine erste Zylinderreihe 28, eine zweite Zylinderreihe 30 und ein oder mehrere Auslassventile 32 enthalten.
Das Wärmemanagementsystem 312 kann einen Wassermantel 34, 36, 38 und eine Wasserpumpe 40 enthalten. Der Kühler 314 kann die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Luft der direkten Umgebung zum Kühlen des Motorfluids ermöglichen. Der Kühler 314 kann das Fluid vom Motor 14 erhalten und Luft von der direkten Umgebung erhalten. Motorfluid im Kühler 314 kann in selektiver Weise an den Motor 14 durch das Thermostat 324 zurückgeleitet werden, wie weiter unten detailliert beschrieben wird.
Um eine oder mehrere dieser oben beschriebenen möglicherweise nachteiligen Effekte zu minimieren, kann das Wärmemanagementsystem 312 den Fluss des Motorfluids leiten, um den Kühler 314 und den ersten Wärmetauscher 322 zu umgehen und kann gleichzeitig den Fluss des Motorfluids durch den Wassermantel 34, 36, 38, den Heizkern 318 und die Drosselklappe 320 gestatten. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motor 14 und dem Motorfluid ein Maximalwert sein, und die Wärmeübertragungsrate zwischen dem Motorfluid und einem jeden von dem Heizkern 318 und der Drosselklappe 320 kann ein maximaler Wert sein. Somit kann die beim Aufwärmen des Motors 14, des Motorfluids und des Fahrgastraums verstrichene Zeit minimiert werden.
Das Thermostat 324 kann aufweisen einen Thermostateinlass 350, einen Thermostatauslass 352 und eine Thermostatventilanordnung 354. Eine Fluid-Hauptrückleitung 328 kann vom Kühler 314 zum Thermostateinlass 350 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Kühler 314 zum Thermostateinlass 350 vorzusehen. Die Fluidhauptversorgungsleitung 330 kann vom Motor 14 zum Kühler 314 verlaufen, um die Verbindung der Motorflüssigkeit vom Motor 14 zum Kühler 314 vorzusehen. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Thermostatventilanordnung 354 in selektiver Weise die Fluidverbindung zwischen dem Thermostateinlass 350 und dem Thermostatauslass 352 öffnet und schließt.
Wenn der Aktuator bewirkt, dass die Thermostatventilanordnung 354 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 350 zum Thermostatauslass 352 schließt, kann verhindert werden, dass Motorfluid aus dem Kühler in den Motor 14 eintritt bzw. wenigstens beschränkt auf einen vernachlässigbaren Fließratenwert in den Motor 14 einfließt. Da die Fließrate des Motorfluids durch das Thermostat 324 null sein kann oder auf einen vernachlässigbaren Wert beschränkt sein kann, kann die Fließrate des Motorfluids vom Motor 14 zum Kühler 314 über die Fluidhauptversorgungsleitung 330 null sein oder auf einen vernachlässigbaren Wert beschränkt sein. Somit kann das Motorfluid, das durch den Wassermantel 34, 36, 38 fließt, den Kühler 314 umgehen.
Wenn die Temperatur des Motorfluids größer oder gleich der ersten bestimmten Temperatur ist, kann der Aktuator veranlassen, dass die Ventilanordnung 354 die Fluidverbindung vom Thermostateinlass 350 zum Thermostatauslass 352 öffnet. Somit kann Motorfluid vom Kühler 314 durch das Thermostat 324 und in den Motor 14 in einer Fließrate fließen, die ausreichend ist, um die Betriebstemperatur des Motorfluids in einem bestimmten Temperaturbereich beizubehalten, die für die Motorleistung vorteilhaft sind.
Das Reservoir 316 kann in Fluidverbindung mit dem Kühler 314 stehen. Das Reservoir 316 kann ein Fluid speichern, mit dem ein Fluid ersetzt werden kann, das aus der Menge des im Wärmemanagementsystem 312 zirkulierenden Fluids verloren gegangen ist. Mit dem Reservoir 316 kann der Druck des im System 312 zirkulierenden Fluids unter bestimmten Betriebsbedingungen gesenkt werden.
Der Heizkern 318 kann die Wärmeübertragung vom Motorfluid an die Umgebungsluft im Fahrgastraum 24 ermöglichen, um die Umgebungsluft im Fahrgastraum zu erwärmen. Die Fluidhauptversorgungsleitung 332 kann vom Motor 14 zu einem Einlass des Umleitungsventils 372 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum Umgebungsventil 372 vorzusehen. Wie in 4 dargestellt kann die Heizungsversorgungsleitung 332 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Eine Zwischenleitung 374 kann von einem ersten Auslass des Umleitungsventils 372 zum Heizkern 318 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids von dem Umleitungsventil 372 zum Heizkern 318 entlang eines ersten Pfads vorzusehen, bei dem der zweiten Wärmetauscher 372 umgangen wird.
Das Wärmemanagementsystem 312 kann eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung 376 enthalten, die von einem zweiten Auslass des Umleitungsventils 372 zum zweiten Wärmetauscher verläuft, um die Verbindung des Motorfluids vom Umleitungsventil 372 zum zweiten Wärmetauscher 370 vorzusehen. Eine Wärmetauscher-Rückleitung 378 kann vom zweiten Wärmetauscher 370 zur Zwischenleitung 374 an einer zum Ventil 372 nachgelagerten Position verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids aus dem Motor 14 zum Heizkern 318 entlang eines zweiten Pfades vorzusehen, der durch den zweiten Wärmetauscher 370 fließt.
Das Wärmemanagementsystem 312 kann einen Ventilator und eine Luftführungsanlage aufweisen, die sich im Fahrgastraum befinden. In 4 wurden der Ventilator und die Luftführungsanlage aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Der Ventilator und die Luftführung können dazu ausgestaltet sein, die Umgebungsluft des Fahrgastraums zwischen dem Fahrgastraum und dem Heizkern 318 zu zirkulieren.
Eine Heizungs-Rückleitung 334 kann vom Heizkern 318 zum Thermostatauslass 352 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Heizkern 318 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Heizungs-Rückleitung 334 mit dem Thermostatauslass 352 verbunden ist, kann Motorfluid durch den Heizkern 318 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 324 zirkulieren. Somit kann das Wärmemanagementsystem 312 die Zeit zum Aufwärmen des Fahrgastraums minimieren.
Die Drosselklappe 320 kann die Wärmeübertragung von dem erwärmten Fluid an die Drosselklappe zum Erwärmen der Drosselklappe ermöglichen. Die Drosselklappe 320 kann das erwärmte Fluid aus dem Motor 14 erhalten. Der Heizkern 318 und die Drosselklappe 320 können mit dem Motor 14 in paralleler Fluidverbindung verbunden sein.
Eine Drosselklappe-Versorgungsleitung 336 kann vom Motor 14 zur Drosselklappenheizung 320 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zur Drosselklappenheizung 320 vorzusehen. Die Drosselklappen-Versorgungsleitung 336 kann vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Eine Heizungs-Rückleitung 338 kann von der Drosselklappenheizung 320 zum Thermostatauslass 352 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids von der Drosselklappenheizung 320 zum Motor 14 vorzusehen. Da die Drosselklappen-Rückleitung 338 mit dem Thermostatauslass 352 verbunden ist, kann das Motorfluid durch die Drosselklappe 320 unabhängig vom Betrieb des Thermostats 324 zirkulieren.
Somit kann das Wärmemanagementsystem 312 die Aufwärmzeit des Fahrgastraums minimieren und die Temperaturen für andere Fahrzeugkomponenten optimieren und im Allgemeinen die Betriebstemperaturen der Drosselklappe 320, des Motors 14 und des Getriebes 16 stabilisieren.
Die Leitungen 336, 338 können bei Bedarf weggelassen werden.
Der erste Wärmetauscher 322 kann Motorfluid vom Motor 14 erhalten und Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten. In einem Betriebsmodus der Getriebeaufwärmung des Wärmemanagementsystems 312 kann ein erster Wärmetauscher 322 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid zum Aufwärmen des Getriebefluids ermöglichen. In einem Betriebsmodus der Getriebekühlung des Systems 312 kann der erste Wärmetauscher 322 die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an das Motorfluid zum Kühlen des Getriebefluids ermöglichen.
Das Wärmemanagementsystem 312 kann eine warme Verzweigungsleitung beinhalten, die vom Motor 14 zum ersten Wärmetauscher 322 verläuft, damit diese in Fluidverbindung stehen. Die Wärmeverzweigungsleitung kann im Wesentlichen eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung 340 enthalten oder daraus bestehen. Die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 340 kann vom Motor 14 zum ersten Wärmetauscher 322 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 in einem Pfad parallel zum Heizkernpfad und zum Drosselklappenpfad vorzusehen. Somit ist für den ersten Wärmetauscher 322 eine Versorgung mit Motorfluid verfügbar, das durch die vom Motor 14 erzeugte Wärme erwärmt wurde. Weiterhin ist es möglich, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors 14 und des Getriebes 16 die Temperatur des erwärmten Motorfluids unter der Temperatur des Getriebefluids liegen kann, selbst wenn die Temperatur des erwärmten Motorfluids größer oder gleich der ersten bestimmten Temperatur ist, wie oben beschrieben. Somit kann das Getriebefluid von dem Motorfluid, das den Motor 14 über die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 340 verlässt, abhängig von den relativen Temperaturen des Motorfluids und des Getriebefluids erwärmt oder gekühlt werden. Wie in 4 dargestellt kann die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 340 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem linken Zylinderreihenbereich 36 verlaufen.
Eine Wärmetauscher-Rückleitung 342 kann vom ersten Wärmetauscher 322 zum Thermostateinlass 350 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids aus dem ersten Wärmetauscher 322 zum Thermostat 324 vorzusehen. Somit kann der Fluss des Motorfluids zum ersten Wärmetauscher 322 durch das Thermostat 324 gesteuert werden. Im Besonderen, wenn das Thermostat 324 die Fluidverbindung zwischen dem Thermostateinlass 350 und dem Thermostatauslass 352 schließt, kann die Fließrate des Motorfluids vom Zylinderreihenbereich 38 und/oder dem Zylinderreihenbereich 36 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 340 null oder ein vernachlässigbarer Wert sein. Umgekehrt kann das Thermostat 324 die Fluidverbindung von dem Zylinderreihenbereich 36 und/oder dem Zylinderreihenbereich 38 zur Wärmetauscher-Versorgungsleitung 140 gestatten, wenn das Thermostat die Fluidverbindung zwischen dem Einlass 350 und dem Auslass 352 öffnet. In der Folge kann die Wärmeübertragungsrate vom Motorfluid an das Getriebefluid über den Wärmetauscher 322 während einer Kaltstartbedingung ein vernachlässigbarer Wert sein. Dies kann den Zeitraum minimieren, in der das Motorfluid wenigstens die erste bestimmte Temperatur und das Getriebefluid wenigstens die zweite bestimmte Temperatur erreicht.
Die Getriebeversorgungsleitung 344 kann vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 322 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom Getriebe 16 zum Wärmetauscher 322 vorzusehen. Eine Getriebe-Rückleitung 346 kann vom ersten Wärmetauscher 322 zum Getriebe 16 verlaufen, um die Verbindung des Getriebefluids vom ersten Wärmetauscher 322 zum Getriebe 16 vorzusehen.
Das Wärmemanagementsystem 312 kann ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor 14 enthalten. Das Abgassystem kann ein Abgasrohr 358 in selektiver Fluidverbindung mit dem Motor 14 über das Auslassventil 32, einen Katalysator 360 in Fluidverbindung mit dem Rohr 358 und einen Auspufftopf 262 in Fluidverbindung mit dem Rohr 358 aufweisen. Das Rohr 358 kann vom Motor 14 zum Katalysator 360 verlaufen, vom Katalysator 360 zum Auspufftopf 362 und kann vom Katalysator 362 nahe der Rückseite des Fahrzeugs in einem offenen Ende enden. Das offene Ende des Rohrs 358 kann in Fluidverbindung mit der direkten Umgebung stehen. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 358, 360, 362 vom Motor 14 erzeugte und über das Abgas übertragene Wärme an die Umgebung abgeben.
Um diese abgegebene Wärme zu nutzen, kann der zweite Wärmetauscher 370 in Fluidverbindung mit dem Motorfluid (d. h. Abgas) stehen, das durch das Abgasrohr 358 fließt (oder kann wenigstens die Temperaturübertragung davon ermöglichen) und kann in Fluidverbindung mit dem Motorfluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Ethylenglykol und eine Kombination aus Wasser und Ethylenglykol) stehen, das vom Motor 14 zum Heizkern 318 fließt. Während der oben beschriebenen Kaltstartbedingung kann die Temperatur des Abgases, das im Abgasrohr 358 fließt, höher sein als die Temperatur des Motorfluids, das durch den Wassermantel 34, 36, 38, den Heizkern 318 und Drosselklappe 320 fließt. Somit kann die zum Aufwärmen des Motorfluids verstrichene Zeit weiterhin ohne weiteren Energieverbrauch durch das Wärmemanagementsystem 312 verringert werden, da das Abgas ein notwendiges Produkt des Verbrennungsprozesses im Motor 14 ist. Da das Motorfluid schnell erwärmt werden kann, kann die Zeitspanne, in der der Motor und das Getriebefluid auf eine optimale Betriebstemperatur gebracht werden kann, verringert werden und die Zeitspanne zum Aufwärmen des Fahrgastraums auf die gewünschte Temperatur kann verringert werden.
Der zweite Wärmetauscher 370 kann sich im Abgasrohr 358 zwischen dem Katalysator 360 und Auspufftopf 362 befinden, wie schematisch in 4 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der zweite Wärmetauscher 370 (570) mit dem Abgasrohr 358 (558) durch eine Versorgungsleitung und eine Rückleitung verbunden sein, wie im Folgenden mit Bezugnahme auf 6 beschrieben wird. In dieser alternativen Ausführungsform kann ein Abgas-Umleitungsventil enthalten sein, um Abgas selektiv an den zweiten Wärmetauscher 370 über diese separaten Leitungen zu verteilen oder um diese separaten Leitungen und den zweiten Wärmetauscher 370 zu umgehen.
Das Umleitungsventil 372 kann selektiv die Heizungsversorgungsleitung 332 in Verbindung mit dem Motorfluid aus der Zwischenleitung 374 oder mit dem Motorfluid aus dem zweiten Wärmetauscher 370 verbinden. In der Folge kann das Motorfluid entweder den zweiten Wärmetauscher 370 umgehen oder durch den Wärmetauscher 370 fließen, bevor es in den Heizkern 318 eintritt.
Das Umleitungsventil 372 kann dazu ausgestaltet sein, die Verbindung des Motorfluids von der Heizungsversorgungsleitung 332 zur Zwischenleitung 374 zu öffnen und gleichzeitig die Fluidverbindung von der Heizungsversorgungsleitung 332 zum zweiten Wärmetauscher 370 zu schließen, wenn die Temperatur des Motorfluids, das aus dem Motor 14 ausfließt, größer oder gleich einer dritten bestimmten Temperatur ist. Das Umleitungsventil 372 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 332 zur Zwischenleitung 374 zu schließen und gleichzeitig die Fluidverbindung von der Heizungsversorgungsleitung 332 zum zweiten Wärmetauscher 370 zu öffnen, wenn die Temperatur des Getriebefluids, das aus dem Getriebe 16 ausfließt, unter einer dritten bestimmten Temperatur liegt. Die dritte bestimmte Temperatur kann einer optimalen Betriebstemperatur des Motorfluids entsprechen. Die dritte bestimmte Temperatur kann gleich oder verschieden von der ersten bestimmten Temperatur sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die dritte bestimmte Temperatur gleich oder höher als die erste bestimmte Temperatur sein.
Um die selektive Erwärmung des Motorfluids zu verwirklichen, kann das Umleitungsventil 372 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung in selektiver Weise die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und einem der beiden Ventilauslässe öffnet, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und dem anderen der beiden Ventilauslässe geschlossen wird. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Heizungsversorgungsleitung 332 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Wenn das Umleitungsventil 372 das Motorfluid an den zweiten Wärmetauscher 370 verteilt, kann der zweite Wärmetauscher 370 die Wärmeübertragung vom Abgas an das Motorfluid ermöglichen. In der Folge kann die Temperatur des Motorfluids schneller erhöht werden. Somit kann das Wärmemanagementsystem 312 die vom Motor 14 abgegebene Wärme zurückgewinnen, um die Heizung des Fahrgastraums, der Drosselklappe, des Motors 14 und des Getriebes 16 zu verbessern.
Wenn die dritte bestimmte Temperatur höher ist als die erste bestimmte Temperatur, wie oben beschrieben, dann kann der zweite Wärmetauscher 370 die Zeit verkürzen, die zum Erreichen der ersten bestimmten Temperatur des Motors erforderlich ist, um die Effizienz zu erhöhen, und um auch zu einem früheren Zeitpunkt damit zu beginnen, mehr Wärme an das Getriebe (über den ersten Wärmetauscher 322) zu übertragen und in effektiver Weise die Effizienz des Getriebes 16 zu erhöhen.
5 und 6 veranschaulichen jeweils schematisch beispielhafte Ausführungsformen eines Wärmemanagementsystems gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands, das die mit dem vom Motor 14 erzeugten Abgas transportierte Wärme zurückzugewinnen und diese zurückgewonnene Wärme an die Fahrzeugkomponenten übertragen kann, wie das Getriebe 16.
5 veranschaulicht eine beispielhafte vierte Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems 412 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Die vom System 412 in Gebrauch befindlichen Fluide können ein Motorfluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Abgas), ein Getriebefluid (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Schmieröl und Hydrauliköl (auch als Automatikgetriebeöl bzw. ATF, Automatic Transmission Fluid bezeichnet)) und Umgebungsluft sein.
Die beispielhafte vierte Ausführungsform des Wärmemanagementsystems 412 kann ein Abgassystem 458, 460, 462, einen ersten Wärmetauscher 470, einen zweiten Wärmetauscher 464, ein Steuerventil 480 und mehrere Leitungen 444, 446, 482, 484, 486 beinhalten.
Obwohl in 5 nicht dargestellt, kann der Motor 14 einen oder mehrere Verbrennungszylinder 26, eine erste Zylinderreihe 28, eine zweite Zylinderreihe 30 und ein oder mehrere Auslassventile 32 enthalten.
Das Wärmemanagementsystem 412 kann einen Kühler, ein Reservoir, ein Thermostat, einen Wassermantel und die zugehörigen Leitungen enthalten, wie oben beschrieben. Diese Merkmale des Wärmemanagementsystems 412 wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Zeichnungen weggelassen.
Um einen oder mehrere der oben beschriebenen möglichen nachteiligen Effekte zu minimieren, kann das Wärmemanagementsystem 412 den Fluss des Getriebefluids leiten, um entweder durch den ersten Wärmetauscher 470 oder den zweiten Wärmetauscher 464 zu fließen. In der Folge kann die Temperatur des Getriebefluids im kürzest möglicher Zeit von einer Kaltstarttemperatur auf eine Betriebstemperatur in einem optimalen Temperaturbereich gebracht werden. Weiterhin kann das System 412 die Betriebstemperatur des Getriebefluids in diesem optimalen Temperaturbereich beibehalten, indem das Getriebefluid an den zweiten Wärmetauscher 464 geleitet wird, um das Getriebefluid gegebenenfalls zu kühlen.
Das Abgassystem 458, 460, 462 kann in Fluidverbindung mit dem Motor 14 stehen, wie oben bezüglich 2 dargestellt. Das Abgassystem 458, 460, 462 kann ein Abgasrohr 458 in selektiver Fluidverbindung mit dem Motor 14 über das Auslassventil 32 (siehe z. B. 32 in 2), einen Katalysator 460 in Fluidverbindung mit dem Rohr 458 und einen Auspufftopf 462 in Fluidverbindung mit dem Rohr 458 enthalten. Das Rohr 458 kann vom Motor 14 zum Katalysator 460 verlaufen, vom Katalysator 460 zum Auspufftopf 462 und kann vom Auspufftopf 462 nahe der Rückseite des Fahrzeugs in einem offenen Ende enden. Das offene Ende des Rohrs 458 kann in Fluidverbindung mit der direkten Umgebung stehen. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 458, 460, 462 vom Motor 14 erzeugte und über das Abgas übertragene Wärme an die Umgebung abgeben.
Der erste Wärmetauscher 470 kann Motorfluid aus dem Motor aufnehmen und kann Getriebefluid aus dem Getriebe 16 aufnehmen. Der zweite Wärmetauscher 464 kann Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten und kann Luft aus der Umgebung erhalten. Ein Getriebeerwärmungsmodus des Wärmemanagementsystems 412 kann die abgegebene Wärme nutzen, die vom Abgas des Motors transportiert wird. In einem Getriebeerwärmungsmodus kann ein erster Wärmetauscher 470 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid zum Aufwärmen des Getriebefluids ermöglichen. In einem Betriebsmodus der Getriebekühlung des Systems 412 kann der zweite Wärmetauscher 464 als ein Getriebefluidkühler ausgestaltet sein und kann die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an die Umgebungsluft ermöglichen, um das Getriebefluid zu kühlen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der erste Wärmetauscher 470 als ein Abgaswärmetauscher ausgestaltet sein und kann die Wärmeübertragung von dem Abgas aus dem Motor 14 an das Getriebefluid ermöglichen. Weitere Details dieser beiden Betriebsmodi werden im Folgenden ausgeführt.
Eine Getriebe-Versorgungsleitung 444 kann vom Getriebe 16 zu einem Einlass des Steuerventils 480 verlaufen, um die Fluidverbindung vom Getriebe 16 zum Steuerventil 480 vorzusehen. Eine erste Zwischenleitung 482 kann von einem ersten Auslass des Steuerventils 480 zum ersten Wärmetauscher 470 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom Steuerventil 480 zum ersten Wärmetauscher 470 vorzusehen. Eine zweite Zwischenleitung 484 kann von einem zweiten Auslass des Steuerventils 480 zum zweiten Wärmetauscher 464 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom Steuerventil 480 zum zweiten Wärmetauscher 464 vorzusehen.
Eine Getriebe-Rückleitung 446 kann vom ersten Wärmetauscher 470 zum Getriebe 16 verlaufen, um die Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 470 zum Getriebe 16 vorzusehen. Eine dritte Zwischenleitung 486 kann vom zweiten Wärmetauscher 464 zur Getriebe-Rückleitung 446 an einer Position zwischen dem ersten Wärmetauscher 470 und dem Getriebe 16 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom zweiten Wärmetauscher 446 zum Getriebe 16 vorzusehen.
Das Steuerventil 418 kann selektiv entweder mit dem ersten Wärmetauscher 470 oder dem zweiten Wärmetauscher 464 in Fluidverbindung mit der Getriebe-Versorgungsleitung 444 verbunden sein. In der Folge kann der erste Wärmetauscher 470 Wärme vom Abgas an das Getriebefluid übertragen, um das Getriebefluid zu erwärmen, und der zweite Wärmetauscher 464 kann Wärme vom Getriebefluid an die Umgebungsluft abgeben, um das Getriebefluid zu kühlen.
Der Steuerventil 480 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung zwischen der Getriebe-Versorgungsleitung 444 zum ersten Wärmetauscher 470 zu öffnen und gleichzeitig die Fluidverbindung von der Getriebe-Versorgungsleitung 444 zum zweiten Wärmetauscher 464 zu schließen, wenn die Temperatur des Getriebefluids kleiner als eine zweite bestimmte Temperatur ist. Der Steuerventil 480 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung von der Getriebe-Verzweigungsleitung 444 zum ersten Wärmetauscher 470 zu schließen und gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen der Getriebe-Versorgungsleitung 444 und dem zweiten Wärmetauscher 464 zu öffnen, wenn die Temperatur des Getriebefluids größer oder gleich einer zweiten bestimmten Temperatur ist. Die zweite bestimmte Temperatur kann einer optimalen Betriebstemperatur des Getriebefluids sprechen.
Um diese ausgewählte Erwärmung oder Kühlung des Getriebefluids zu verwirklichen, kann das Steuerventil 480 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung in selektiver Weise die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und einem der beiden Ventilauslässe öffnet, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und dem anderen der beiden Ventilauslässe geschlossen wird. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Getriebe-Versorgungsleitung 444 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Somit kann das Wärmemanagementsystem 412 die vom Motor 14 abgegebene Wärme zurückgewinnen, um die Erwärmung des Getriebefluids bei einer Kaltstartbedingung und das Kühlen des Getriebefluids zu verbessern, um die Betriebstemperatur in einem optimalen Temperaturbereich zu halten.
Der erste Wärmetauscher 470 kann sich im Abgasrohr 458 zwischen dem Katalysator 460 und Auspufftopf 462 befinden, wie schematisch in 5 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der erste Wärmetauscher 470 (570) mit dem Abgasrohr 458 durch eine Versorgungsleitung und eine Rückleitung verbunden sein, wie im Folgenden mit Bezugnahme auf 6 beschrieben wird. In dieser alternativen Ausführungsform kann ein Umleitungsventil enthalten sein, um das Motorfluid selektiv an den ersten Wärmetauscher 470 über diese separaten Leitungen zu verteilen oder um diese separaten Leitungen zu umgehen.
In einer anderen alternativen Ausführungsform kann das Wärmemanagementsystem 412 ein Umleitungsventil 492 (in 5 durchsichtig dargestellt) und ein Umleitungsrohr 494 enthalten. Das Umleitungsrohr 494 kann in Fluidverbindung mit einem Bereich des Abgasrohrs 458 vorgelagert zum zweiten Umleitungsventil 492 stehen und in Fluidverbindung mit einem Bereich des Abgasrohrs 458 nachgelagert zum zweiten Umleitungsventil 492. Der erste Wärmetauscher 470 kann zwischen dem vorgelagerten und dem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 458 und nachgelagert zum zweiten Umleitungsventil 492 angeordnet sein. In dieser alternativen Ausführungsform wird, wenn das zweite Umleitungsventil 492 sich in die Umgehungsposition bewegt (d. h., an der das Ventil 492 über die Fluidpassage im Abgasrohr 458 verläuft), die Verbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 458 verteilt und das Abgas fließt vom vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 458 in das Umleitungsrohr 494 und dann in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 458, wobei es den ersten Wärmetauscher 470 umgeht. Wenn das zweite Umleitungsventil 492 in die Erwärmungsposition übergeht (d. h., an der das Ventil 492 entlang der Länge des Abgasrohrs 458 verläuft), schließt das Umleitungsventil 492 die Fluidverbindung zum Umleitungsrohr 494 und öffnet die Fluidverbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 458, sodass das Abgas durch den zweiten Wärmetauscher 470 fließen kann.
6 veranschaulicht eine fünfte beispielhafte Ausführungsform eines Wärmemanagementsystems 512 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Die vom System 512 in Gebrauch befindlichen Fluide können ein Motorfluid (wie Abgas, ohne darauf beschränkt zu sein), ein Getriebefluid (wie Schmieröl und Hydrauliköl, ohne darauf beschränkt zu sein, (auch als Automatikgetriebeöl bzw. ATF, Automatic Transmission Fluid bezeichnet)) und Umgebungsluft sein.
Diese beispielhafte vierte Ausführungsform des Wärmemanagementsystems 512 kann ein Abgassystem 558, 560, 562, einen ersten Wärmetauscher 570, einen zweiten Wärmetauscher 564, ein erstes Umleitungsventil 566, ein zweites Umleitungsventil 592 und mehrere Leitungen 544, 546, 568, 588, 590, 594, 596 beinhalten.
Obwohl in 6 nicht dargestellt, kann der Motor 14 einen oder mehrere Verbrennungszylinder 26, eine erste Zylinderreihe 28, eine zweite Zylinderreihe 30 und ein oder mehrere Auslassventile 32 enthalten, wie oben bezüglich 2 beschrieben.
Das Wärmemanagementsystem 512 kann einen Kühler, ein Reservoir, ein Thermostat, einen Wassermantel und die zugehörigen Leitungen enthalten, wie oben beschrieben. Diese Merkmale des Wärmemanagementsystems 512 wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Zeichnungen weggelassen.
Um einen oder mehrere oben beschriebenen möglichen nachteiligen Effekte zu minimieren, kann das Wärmemanagementsystem 512 den Fluss des Getriebefluids leiten, damit es entweder nur durch den ersten Wärmetauscher 570 oder durch einem jeden von dem ersten Wärmetauscher 570 und dem zweiten Wärmetauscher 564 durchfließt. In der Folge kann die Temperatur des Getriebefluids im kürzest möglicher Zeit von einer Kaltstarttemperatur auf eine Betriebstemperatur in einem optimalen Temperaturbereich gebracht werden. Weiterhin kann das System 512 die Betriebstemperatur des Getriebefluids in diesem optimalen Temperaturbereich beibehalten, indem das Getriebefluid an den zweiten Wärmetauscher 564 geleitet wird, um das Getriebefluid gegebenenfalls zu kühlen.
Das Abgassystem 558, 560, 562 kann in Fluidverbindung mit dem Motor 14 stehen, wie oben bezüglich 2 dargestellt. Das Abgassystem 558, 560, 562 kann ein Abgasrohr 558 in selektiver Fluidverbindung mit dem Motor 14 über das Auslassventil (siehe z. B. 32 in 2), einen Katalysator 560 in Fluidverbindung mit dem Rohr 558 und einen Auspufftopf 562 in Fluidverbindung mit dem Rohr 558 enthalten. Das Rohr 558 kann vom Motor 14 zum Katalysator 560 verlaufen, vom Katalysator 560 zum Auspufftopf 562 und kann vom Auspufftopf 562 nahe der Rückseite des Fahrzeugs in einem offenen Ende enden. Das offene Ende des Rohrs 558 kann in Fluidverbindung mit der direkten Umgebung stehen. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 558, 560, 562 vom Motor 14 erzeugte und über das Abgas übertragene Wärme an die Umgebung abgeben.
Der erste Wärmetauscher 570 kann Motorfluid erhalten oder in direktem oder zwischengeschaltetem Kontakt mit Motorfluid aus dem Motor stehen und kann Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten. Der zweite Wärmetauscher 564 kann Getriebefluid vom Getriebe 16 erhalten und kann Luft aus der Umgebung erhalten. Ein Getriebeerwärmungsmodus des Wärmemanagementsystems 512 kann die abgegebene Wärme nutzen, die vom Abgas des Motors transportiert wird. In einem Getriebeerwärmungsmodus kann ein erster Wärmetauscher 570 die Wärmeübertragung vom Motorfluid an das Getriebefluid zum Aufwärmen des Getriebefluids ermöglichen. In einem Betriebsmodus der Getriebekühlung des Systems 512 kann der zweite Wärmetauscher 564 als ein Getriebefluidkühler ausgestaltet sein und kann die Wärmeübertragung vom Getriebefluid an die Umgebungsluft ermöglichen, um das Getriebefluid zu kühlen.
Eine Getriebeversorgungsleitung 544 kann vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 570 verlaufen, um die Fluidverbindung vom Getriebe 16 zum ersten Wärmetauscher 570 vorzusehen. Eine Zwischenleitung 568 kann vom ersten Wärmetauscher 570 zu einem Einlass des Umleitungsventils 566 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 570 zum Umleitungsventil 566 vorzusehen.
Eine Getriebe-Rückleitung 546 kann von einem ersten Auslass des ersten Umleitungsventils 566 zum Getriebe 16 verlaufen, um die Fluidverbindung vom Umleitungsventil 566 und dem Getriebe 16 vorzusehen.
Eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung 594 kann von einem zweiten Auslass des ersten Umleitungsventils 566 zum zweiten Wärmetauscher 564 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom Umleitungsventil 566 zum zweiten Wärmetauscher 564 vorzusehen. Eine Wärmetauscher-Rückleitung 596 kann vom zweiten Wärmetauscher 564 zur Getriebe-Rückleitung 546 an einer Position zwischen dem Umleitungsventil 566 und dem Getriebe 16 verlaufen, um eine Fluidverbindung vom zweiten Wärmetauscher 564 zum Getriebe 16 vorzusehen.
Das erste Umleitungsventil 566 kann selektiv entweder nur den ersten Wärmetauscher 570 oder den ersten Wärmetauscher 570 und den zweiten Wärmetauscher 564 miteinander in Fluidverbindung mit dem Getriebe 16 verbinden. In der Folge kann der erste Wärmetauscher 570 Wärme vom Abgas an das Getriebefluid übertragen, um das Getriebefluid aufzuwärmen, oder der zweite Wärmetauscher 564 kann Wärme vom Getriebefluid an die Umgebungsluft abgeben, um das Getriebefluid zu kühlen.
Das erste Umleitungsventil 566 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung von der Zwischenleitung 568 zum zweiten Wärmetauscher 564 zu schließen und gleichzeitig die Fluidverbindung von der ersten Zwischenleitung 568 zur Getriebe-Rückleitung 546 zu öffnen, wenn die Temperatur des Getriebefluids unter einer zweiten bestimmten Temperatur liegt. Das Ventil 566 kann dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung von der Zwischenleitung 568 zum zweiten Wärmetauscher 564 zu öffnen und gleichzeitig die Fluidverbindung von der Zwischenleitung 568 zur Getriebe-Rückleitung 546 zu schließen, wenn die Temperatur des Getriebefluids gleich oder größer der zweiten bestimmten Temperatur ist. Die zweite bestimmte Temperatur kann einer optimalen Betriebstemperatur des Getriebefluids entsprechen und kann der zweiten bestimmten Temperatur entsprechen, wie oben erörtert.
Um diese selektive Erwärmung oder Kühlung des Getriebefluids zu erzielen, kann das erste Umleitungsventil 566 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung in selektiver Weise die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und einem der beiden Ventilauslässe öffnet, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventileinlass und dem anderen der beiden Ventilauslässe geschlossen wird. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Zwischenleitung 568 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Wie oben erörtert, kann das Getriebefluid durch den ersten Wärmetauscher 570 im Getriebeerwärmungsmodus des Wärmemanagementsystems 512 und im Getriebekühlungsmodus des Systems 512 fließen. Um die Wärmeübertragung vom Abgas an das Getriebefluid im Getriebekühlungsmodus zu verhindern oder wenigstens zu minimieren, kann das zweite Umleitungsventil 592 selektiv das Abgas durch den ersten Wärmetauscher 570 über die Abgas-Versorgungsleitung 588 leiten oder das Abgas so leiten, dass es die Abgas-Versorgungsleitung 588 somit den ersten Wärmetauscher 570 umgeht. Das zweite Umleitungsventil 592 kann im Getriebekühlungsmodus die Wärmeübertragung vom Abgas auf das Getriebefluid verhindern oder wenigstens minimieren.
Eine Abgas-Versorgungsleitung 588 kann vom Abgasrohr 568 zum ersten Wärmetauscher 570 verlaufen, um die Fluidverbindung vom Abgasrohr 558 zum ersten Wärmetauscher 570 vorzusehen. Die Abgas-Versorgungsleitung 588 kann von einem vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 zwischen dem Katalysator 560 und dem zweiten Umleitungsventil 592 verlaufen.
Die Abgas-Versorgungsleitung 590 kann vom ersten Wärmetauscher 570 zum Abgasrohr 558 verlaufen, um die Fluidverbindung vom ersten Wärmetauscher 570 zum Abgasrohr 558 vorzusehen. Die Abgas-Versorgungsleitung 590 kann von einem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 zwischen dem zweiten Umleitungsventil 592 und dem Auspufftopf 562 verlaufen.
Um für den ersten Wärmetauscher 570 einen selektiven Durchfluss zu erhalten, kann das zweite Umleitungsventil 592 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung selektiv die Fluidverbindung zwischen einem vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 und einem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 öffnet und schließt. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Getriebeversorgungsleitung 544 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Wenn das zweite Umleitungsventil 592 die Fluidverbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 schließt (durch die gestrichelte Linie in 6 angegeben), kann das Abgas im vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 durch die Abgas-Versorgungsleitung 588 und in den ersten Wärmetauscher 570 fließen. Abgas, das aus dem ersten Wärmetauscher 570 austritt, kann durch die Abgas-Rückleitung 590 durchfließen und in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 einfließen. Wenn das zweite Umleitungsventil 592 die Fluidverbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 öffnet (durch die durchgehende Linie in 6 angegeben), kann das Abgas im vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 direkt zum nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 fließen, wodurch die Abgas-Versorgungsleitung 588 und der erste Wärmetauscher 570 umgangen werden.
Somit kann das Wärmemanagementsystem 512 die vom Motor 14 abgegebene Wärme zurückgewinnen, um die Erwärmung des Getriebefluids bei einer Kaltstartbedingung und das Kühlen des Getriebefluids zu verbessern, um die Betriebstemperatur in einem optimalen Temperaturbereich zu halten.
Der erste Wärmetauscher 570 kann sich extern zum Abgasrohr 558 und in selektiver Fluidverbindung mit dem Rohr 558 an Positionen zwischen dem Katalysator 560 und Auspufftopf 562 befinden, wie schematisch in 6 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der erste Wärmetauscher 570 im Abgasrohr 558 angeordnet sein. (siehe z. B. den ersten Wärmetauscher 470 von 5). Diese alternative Ausführungsform kann ein Umleitungsrohr (siehe z. B. das Umleitungsrohr 494 von 5) in Fluidverbindung mit einem Bereich des Abgasrohrs 558 vorgelagert zum zweiten Umleitungsrohr 592 und in Fluidverbindung mit einem Rohrbereich nachgelagert zum zweiten Umleitungsventil 592 enthalten. Der erste Wärmetauscher 570 kann zwischen dem vorgelagerten und dem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 und nachgelagert zum zweiten Umleitungsventil 592 angeordnet sein. In dieser alternativen Ausführungsform wird die Verbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 geschlossen, wenn das zweite Umleitungsventil 592 geschlossen wird, und das Abgas kann vom vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 in das Umleitungsrohr und dann in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 fließen. Wird das zweite Umleitungsventil 592 geöffnet, wird die Fluidverbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 558 geöffnet, und das Abgas kann durch den zweiten Wärmetauscher 570 fließen.
7 veranschaulicht eine erste Variation des Wärmemanagementsystems 112 von 2 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Das Wärmemanagementsystem 112 kann alle oder viele der oben in Bezug zu 2 beschriebenen Merkmale aufweisen und kann weiterhin ein Kühlerventil 121 und ein HVAC(Klimaanlagen)-Ventil 133 aufweisen. Ähnliche Bezugszeichen in 7 geben ähnliche Anordnungen der beispielhaft in 2 dargestellten Ausführungsform an, und diese ähnlichen Anordnungen können in der bezüglich der beispielhaften Ausführungsform von 2 beschriebenen Weise angeordnet werden, zusammenarbeiten und funktionieren. Wie im Folgenden beschrieben, kann die erste Variation des Wärmemanagementsystems 112 den Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 122 weiter verbessern.
Das Kühlerventil 121 kann in der Fluidhauptversorgungsleitung 130 zwischen dem Kühler 114 und dem Verbrennungsmotor 14 angeordnet werden. Das Kühlerventil 121 kann eine Steigerung der Fließrate des Motorfluids vom Motor 14 durch den ersten Wärmetauscher 122 bewirken, wie im Folgenden detaillierter beschrieben wird.
Das Kühlerventil 121 kann einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung selektiv die Fluidverbindung zwischen dem Motor 14 und dem Kühler 114 regelt, indem die Ventilanordnung zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer teilweise geschlossenen Position bewegt wird. In einer alternativen Ausführungsform kann sich die Ventilanordnung zwischen einem vollständig geöffneten Position und einer vollständig geschlossenen Position bewegen. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Wachsmotor in Kombination mit einer Feder), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein thermischer Sensor in elektrischer Verbindung mit einem Solenoid oder einem Elektromotor), die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann. Der thermische Sensor kann in Fluidverbindung mit der Fluidhauptversorgungsleitung 130 stehen.
Wenn sich die Ventilanordnung des Kühlerventils 121 in der vollständig geöffneten Position befindet, ist die Fließrate des Motorfluids, das aus dem Ventil 121 austritt, im Wesentlichen dieselbe wie eine Fließrate, die vorliegen würde, wenn das Ventil 121 in der Fluidhauptversorgungsleitung 130 nicht vorhanden wäre. D. h., das Ventil 121 schränkt den Fluss des Motorfluids vom Motor 14 zum Kühler 114 über die Fluidhauptversorgungsleitung 130 nicht groß ein. Wenn sich die Ventilanordnung des Ventils 121 in einer teilweise geschlossenen Position befindet, kann die Ventilanordnung den Fluss des Motorfluids durch das Ventil 121 einschränken. D. h., die Fließrate des Motorfluid, das aus dem Ventil 121 austritt, kann unter einer Fließrate des Motorfluids fliegen, das aus dem Ventil 121 austritt, wenn die Ventilanordnung sich in der vollständig geöffneten Position befindet. Beim Wärmetauscher 122 kann wenigstens einen Teil der Differenz bei den Fließraten festgestellt werden. Somit kann die Fließrate des Fluids durch den ersten Wärmetauscher 122 gesteuert werden, das heißt, beim Schließen des Ventils 121 erhöht werden. Die Steuerung der Fließrate kann den Kühlungsmodus und den Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 122 verbessern.
Das Kühlerventil 121 kann unabhängig vom Steuerventil 126 gesteuert werden. Somit kann das Kühlerventil 121 die Flussrate des Motorfluids durch den ersten Wärmetauscher 122 erhöhen, wenn der erste Wärmetauscher 122 im Getriebekühlungsmodus arbeitet, und wenn der Wärmetauscher 122 im Getriebeerwärmungsmodus arbeitet, wie oben bezüglich 2 beschrieben. In der Tat führt der Betrieb des Kühlerventils 121 dazu, dass in Abhängigkeit von der Position des Ventils 121 mehr oder weniger Fluid durch den ersten Wärmetauscher 122 fließt.
Das Klimaregelungsventil 133 kann in der Heizungsversorgungsleitung 132 zwischen dem Motor 14 und dem Heizkern 118 angeordnet werden. Das Klimaregelungsventil kann den Fluss des Motorfluids vom Motor 14 zum Heizkern 118 regulieren, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Das Klimaregelungsventil 133 kann unabhängig vom Betrieb des Steuerventils 126 sein.
Das Klimaregelungsventil 133 kann einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung selektiv die Fluidverbindung zwischen dem Motor 14 und dem Heizkern 118 regelt, indem die Ventilanordnung zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer teilweise geschlossenen Position (und gegebenenfalls möglicherweise Zwischenpositionen) bewegt wird. Der Aktuator kann eine mechanische Struktur sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, eine kinematische Verbindung, die mit einem im Fahrgastraum angebrachten mechanischen Knauf verbunden ist), oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung sein (wie, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Solenoid oder ein Elektromotor in elektrischer Verbindung mit einem im Fahrgastraum angebrachten elektrischen Schalter oder einer anderen Steuereinheit im Fahrzeug).
Wenn sich die Ventilanordnung des Klimaregelungsventils 133 in der vollständig geöffneten Position befindet, kann das Motorfluid frei vom Motor 14 zum Heizkern 118 fließen. Wenn sich die Ventilanordnung des Ventils 133 in einer vollständig geschlossenen Position befindet, kann die Ventilanordnung den Fluss des Motorfluids durch das Ventil 133 ganz oder nahezu unterbinden. Somit kann die Fließrate des Motorfluids durch den Heizkern 118 null oder ein vernachlässigbarer Wert sein. Der Betrieb des Klimaregelungsventils 133 kann unabhängig vom Betrieb des Steuerventils 126 und dem Kühlerventil 121 sein.
Das Klimaregelungsventil 133 kann im Wärmemanagementsystem 122 weggelassen werden, wenn die gewünschte Leistung des Systems 112 eine Aufnahme des Ventils 133 nicht erforderlich macht.
8 veranschaulicht eine zweite Variation des Wärmemanagementsystems 112 von 2 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Das Wärmemanagementsystem 112 kann alle oder viele der oben bezüglich 2 beschriebenen Merkmale enthalten, und kann weiterhin ein Kühlerventil 121, ein Klimaregelungsventil 133, einen zweiten Wärmetauscher 170, ein Umleitungsventil 192 und mehrere Leitungen 174, 176, 178, 188, 190 enthalten. Ähnliche Bezugszeichen in 8 geben ähnliche Anordnungen der beispielhaft in 2 dargestellten Ausführungsform an, und diese ähnlichen Anordnungen können in der bezüglich der beispielhaften Ausführungsform von 2 beschriebenen Weise angeordnet werden, zusammenarbeiten und funktionieren. Wie im Folgenden beschrieben, kann die erste Variation des Wärmemanagementsystems 112 den Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 122 weiter verbessern.
Das Kühlerventil 121 kann in der Fluidhauptversorgungsleitung 130 angeordnet werden. Das Ventil 121 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den ersten Wärmetauscher 122 selektiv zu erhöhen/zu senken. Somit können der Kühlungsmodus und der Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 122 in der oben bezüglich 7 beschriebenen Weise verbessert werden.
Die zweite Variation des Wärmemanagementsystems 112 kann ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor 14 enthalten. Das Abgassystem kann das Abgasrohr 158, den Katalysator 160 und den Auspufftopf 162 enthalten, wie oben bezüglich 2 beschrieben. Zusätzlich zum Ausstoß von in den Zylindern 26 des Motors 14 erzeugten Abgasen kann das Abgassystem 158, 160, 162 vom Motor 14 erzeugte und über das Abgas transportierte Wärme an die Umgebung abgeben.
Um die abgegebene Wärme zu nutzen, kann der zweite Wärmetauscher 170 in Fluidverbindung mit dem Motorfluid (d. h. Abgas) stehen, das durch das Abgasrohr 158 fließt (oder kann wenigstens die Temperaturübertragung davon ermöglichen) und kann in Fluidverbindung mit dem Motorfluid stehen, das vom Motor 14 zum Heizkern 118 fließt. Während der oben bezüglich 2 beschriebenen Kaltstartbedingung kann die Temperatur des Abgases, das im Abgasrohr 158 fließt, höher sein als die Temperatur des Motorfluids, das durch den Wassermantel 34, 36, 38, den Heizkern 118 und Drosselklappe 120 fließt. Somit kann die Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Motorfluid am Wärmetauscher 170 auftreten, und durch die zweiten Variation des Wärmemanagementsystems 112 kann die zum Aufwärmen des Motorfluids verstrichene Zeit ohne weiteren Energieverbrauch weiter verringert werden, da das Abgas ein notwendiges Produkt des Verbrennungsprozesses des Motors 14 ist. Da das Motorfluid schnell erwärmt werden kann, kann die Zeitspanne, in der der Motor 14 und das Getriebe 16 auf eine optimale Betriebstemperatur gebracht werden kann, verringert werden, und die Zeitspanne zum Aufwärmen des Fahrgastraums auf die gewünschte Temperatur kann verringert werden.
Im Getriebeerwärmungsmodus kann der zweite Wärmetauscher 170 die Wärmeübertragung vom Motorabgas an das Motorfluid ermöglichen. Die im Motorfluid verfügbare erhöhte Wärmeenergie kann den Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 122 verbessern, um dem Getriebe 16 Wärme zuzuführen, und kann ebenso die an den Heizkern 118 übertragene Wärme verbessern, wie im Folgenden detailliert beschrieben wird.
Die Heizungsversorgungsleitung 132 kann vom Motor 14 zur einer Wärmetauscher-Versorgungsleitung 176 verlaufen, und die Wärmetauscher-Versorgungsleitung 176 kann von der Heizungsversorgungsleitung 132 zum zweiten Wärmetauscher 170 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom Motor 14 zum zweiten Wärmetauscher 170 vorzusehen. Wie in 8 dargestellt, kann die Heizungsversorgungsleitung 132 vom Motor 14 an einer Position in Fluidverbindung mit dem rechten Zylinderreihenbereich 38 verlaufen.
Eine Wärmetauscher-Rückleitung 178 kann vom zweiten Wärmetauscher 170 zu einer Zwischenleitung 174 verlaufen. Die Zwischenleitung 174 kann von der Wärmetauscher-Rückleitung 178 zum Heizkern 118 verlaufen, um die Verbindung des Motorfluids vom zweiten Wärmetauscher 170 zum Heizkern 118 vorzusehen.
Das Klimaregelungsventil 133 kann in der Zwischenleitung 174 zwischen dem zweiten Wärmetauscher 170 und dem Heizkern 118 angeordnet werden. Das Ventil 133 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den Heizkern 118 zu regulieren. Das Klimaregelungsventil 133 kann im Wärmemanagementsystem 122 weggelassen werden, wenn die gewünschte Leistung des Systems 112 eine Aufnahme des Ventils 133 nicht erforderlich macht.
Das Motorfluid kann durch den zweiten Wärmetauscher 170 im Getriebeerwärmungsmodus des Wärmemanagementsystems 112 und im Getriebekühlungsmodus des Systems 112 fließen. Um die Wärmeübertragung vom Abgas auf das Motorfluid (z. B. während des Getriebekühlungsmodus) zu verhindern oder wenigstens zu minimieren, kann das Umleitungsventil 192 selektiv das Abgas durch den zweiten Wärmetauscher 170 über die Abgas-Versorgungsleitung 188 leiten oder das Abgas so leiten, dass es die Abgas-Versorgungsleitung 188 umgeht, und somit den ersten Wärmetauscher 170 umgehen. Das Umleitungsventil 192 kann die Wärmeübertragung vom Abgas auf das Motorfluid aus verschiedenen Gründen verhindern oder wenigstens minimieren, wie im Getriebekühlungsmodus oder wenn der Bedarf an Wärmeübertragung vom Heizkern 118 sich an oder unter einem unteren Grenzwert befindet.
Die Abgas-Versorgungsleitung 188 kann vom Abgasrohr 158 zum ersten Wärmetauscher 170 verlaufen, um die Fluidverbindung vom Abgasrohr 158 zum zweiten Wärmetauscher 170 vorzusehen. Die Abgas-Versorgungsleitung 188 kann von einem vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 zwischen dem Katalysator 160 und dem Umleitungsventil 192 verlaufen.
Die Abgas-Versorgungsleitung 190 kann vom zweiten Wärmetauscher 170 zum Abgasrohr 158 verlaufen, um die Fluidverbindung vom zweiten Wärmetauscher 170 zurück zum Abgasrohr 158 vorzusehen. Die Abgas-Versorgungsleitung 190 kann von einem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 zwischen dem Umleitungsventil 192 und dem Auspufftopf 162 verlaufen.
Um für den ersten Wärmetauscher 170 einen selektiven Durchfluss zu erhalten, kann das Umleitungsventil 192 einen Aktuator und eine Ventilanordnung enthalten. Der Aktuator kann dazu ausgestaltet sein, zu bewirken, dass die Ventilanordnung selektiv die Fluidverbindung von einem vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 und einem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 durchleitet oder umleitet. Der Aktuator kann in Fluidverbindung mit der Heizungsversorgungsleitung 132 stehen. Der Aktuator kann eine mechanische Anordnung sein, oder der Aktuator kann eine elektrisch angetriebene Vorrichtung sein, die durch ein von einem thermischen Sensor und/oder einer elektronischen Steuereinheit empfangenes Eingangssignal ausgelöst werden kann.
Wenn das Umleitungsventil 192 die Fluidverbindung über den zweiten Wärmetauscher 170 umleitet (wie in 8 durch die gestrichelte Linie dargestellt), kann das Abgas im vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 durch die Abgasversorgungsleitung 188 und in den zweiten Wärmetauscher 170 fließen. Abgas, das aus dem ersten Wärmetauscher 170 austritt, kann durch die Abgas-Rückleitung 190 durchfließen und in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 einfließen. Wenn das Umleitungsventil 192 sich in einer geöffneten Position befindet (in 8 durch die durchgehende Linie angegeben), kann das Abgas im vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 direkt in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 fließen, wodurch die Abgasversorgungsleitung 188 und der zweite Wärmetauscher 170 umgangen werden.
Somit kann die in 8 beschriebene zweite Variation des Wärmemanagementsystems 112 vom Motor 14 abgegebene Wärme zurückgewinnen, um z. B. die Erwärmung des Getriebefluids bei einer Kaltstartbedingung zu verbessern und bei einer Kaltstartbedingung die Erwärmung des Fahrgastraums über den Heizkern 118 zu verbessern.
Der zweite Wärmetauscher 170 kann sich extern zum Abgasrohr 158 und in selektiver Fluidverbindung mit dem Rohr 158 an Positionen zwischen dem Katalysator 160 und dem Auspufftopf 162 befinden, wie schematisch in 8 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der zweite Wärmetauscher 170 im Abgasrohr 158 angeordnet sein. (Siehe z. B. den ersten Wärmetauscher 470 von 5). Diese alternative Ausführungsform kann ein Umleitungsrohr (siehe z. B. das Umleitungsrohr 494 von 5) in Fluidverbindung mit einem Bereich des Abgasrohrs 158 vorgelagert zum Umleitungsrohr 192 und in Fluidverbindung mit einem Bereich des Rohrs nach gelagert zum Umleitungsventil 192 enthalten. Der zweite Wärmetauscher 170 kann zwischen dem vorgelagerten und dem nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 und nachgelagert zum zweiten Umleitungsventil 192 angeordnet sein. In dieser alternativen Ausführungsform wird die Verbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 geschlossen, wenn das Umleitungsventil 192 geschlossen wird, und das Abgas kann vom vorgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 in das Umleitungsrohr und dann in den nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 fließen. Wird das Umleitungsventil 192 geöffnet, wird die Fluidverbindung zwischen dem vorgelagerten und nachgelagerten Bereich des Abgasrohrs 158 geöffnet, und das Abgas kann durch den zweiten Wärmetauscher 170 fließen.
9 veranschaulicht eine erste Variation des Wärmemanagementsystems 212 von 3 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Das Wärmemanagementsystem 212 kann alle oder viele der oben in Bezug zu 3 beschriebenen Merkmale enthalten und kann weiterhin ein Kühlerventil 221 und ein Klimaregelungsventil 233 enthalten. Ähnliche Bezugszeichen in 9 geben ähnliche Anordnungen der beispielhaft in 3 dargestellten Ausführungsform an, und diese ähnlichen Anordnungen können in der bezüglich der beispielhaften Ausführungsform von 3 beschriebenen Weise angeordnet werden, zusammenarbeiten und funktionieren.
Das Kühlerventil 221 kann in der Fluidhauptversorgungsleitung 230 angeordnet werden. Das Ventil 221 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den ersten Wärmetauscher 222 selektiv zu erhöhen oder zu steuern. Somit können der Kühlungsmodus und der Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 222 in der oben bezüglich 7 beschriebenen Weise verbessert werden.
Das Klimaregelungsventil 233 kann in der Heizungsversorgungsleitung 232 angeordnet werden. Das Ventil 233 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den Heizkern 218 zu regulieren.
10 veranschaulicht eine zweite Variation des Wärmemanagementsystems 212 von 3 gemäß den Grundsätzen des offen gelegten Gegenstands. Das Wärmemanagementsystem 212 kann alle oder viele der bezüglich 3 beschriebenen Merkmale enthalten, und kann weiterhin ein Kühlerventil 221, ein Klimaregelungsventil 233, einen zweiten Wärmetauscher 270, ein Umleitungsventil 292 und mehrere Leitungen 274, 276, 278, 288, 290 enthalten. Ähnliche Bezugszeichen in 10 geben ähnliche Anordnungen der beispielhaft in 3 dargestellten Ausführungsform an, und diese ähnlichen Anordnungen können in der bezüglich der beispielhaften Ausführungsform von 3 beschriebenen Weise angeordnet werden, zusammenarbeiten und funktionieren. Wie im Folgenden beschrieben, kann die zweite Variation des Wärmemanagementsystems 212 den Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 222 weiter verbessern.
Das Kühlerventil 221 kann in der Fluidhauptversorgungsleitung 230 angeordnet werden. Das Ventil 221 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den ersten Wärmetauscher 222 selektiv zu erhöhen oder zu steuern. Somit können der Kühlungsmodus und der Erwärmungsmodus des ersten Wärmetauschers 222 in der oben bezüglich 7 beschriebenen Weise verbessert werden.
Die Anordnung(en), Funktion(en) und Zusammenwirkung(en) des zweiten Wärmetauscher 270, des Umleitungsventils 292 und der mehreren Leitungen 274, 276, 278, 288, 290 können denen des zweiten Wärmetauschers 170, des Umleitungsventils 192 und der mehreren Leitungen 174, 176, 178, 188, 190 entsprechen, wie oben bezüglich 8 beschrieben.
Das Klimaregelungsventil 233 kann in der Heizungsversorgungsleitung 232 angeordnet werden. Das Ventil 233 kann den Aktuator und die Ventilanordnung enthalten und wie oben bezüglich 7 beschrieben funktionieren, um die Fließrate des Motorfluids durch den Heizkern 218 zu regulieren.
Somit kann die in 10 beschriebenen zweite Variation des Wärmemanagementsystems 212 vom Motor 14 abgegebene Wärme zurückgewinnen, um die Erwärmung des Getriebefluids bei einer Kaltstartbedingung zu verbessern und bei einer Kaltstartbedingung die Erwärmung des Fahrgastraums über den Heizkern 218 zu verbessern.
Der zweite Wärmetauscher 270 kann sich extern zum Abgasrohr 158 und in selektiver Fluidverbindung mit dem Rohr 158 an Positionen zwischen dem Katalysator 160 und dem Auspufftopf 162 befinden, wie schematisch in 10 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann der zweite Wärmetauscher 270 im Abgasrohr 258 angeordnet sein, wie oben bezüglich der alternativen Ausführungsform von 8 beschrieben.
Es versteht sich, dass wenn der oben beschriebene Aktuator von einem dieser Ventile sich in enger Fluidverbindung von einer Komponente zu einer anderen Komponente befindet, verhindert werden kann, das Fluid von einer Komponente in die andere Komponente einfließt oder wenigstens auf einen vernachlässigbaren Fließratenwert in die andere Komponente beschränkt werden kann. Alternativ können die Ventile fortlaufend anpassbar sein, von einer vollständig geöffneten Position zu einer vollständig geschlossenen Position, um den Fluss und die Temperaturveränderungen des Fluids fein abgestimmt zu steuern.
Der Motor 14 kann in der Längsrichtung L oder in der Querrichtung T des Fahrzeugs 10 ausgerichtet sein, wie in 1 angegeben. Der Motor kann vorne an der Vorderachse, hinten an der Hinterachse oder zwischen der Vorder- und Hinterachse angebracht sein. In der beispielhaften Ausführungsform von 1 ist die Antriebsquelle als ein quer ausgerichteter, vorne montierter Verbrennungsmotor ausgestaltet. Es ist jedoch vorgesehen, dass der Motor ein Hybrid- oder Elektromotor sein kann.
Der Motor 16 kann in der Längsrichtung L oder in der Querrichtung T des Fahrzeugs 10 ausgerichtet sein, wie in 1 angegeben. Das Getriebe 16 kann ein Automatikgetriebe, ein Handschaltgetriebe oder ein halbautomatisches Getriebe sein. Das Getriebe 16 kann selektiv mit dem Motor 14 gekoppelt werden. Zu den beispielhaften Kopplungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Reibungskupplung oder ein Drehmomentwandler gehören. Das Getriebe 16 kann eine Vielzahl von diskreten Übersetzungsverhältnissen beinhalten oder kann dazu gestaltet sein, einen fortlaufend variablen Bereich von Übersetzungsverhältnissen zwischen einem maximalen Übersetzungsverhältnis und einem minimalen Übersetzungsverhältnis vorzusehen.
Obwohl eine jede der beispielhaften Ausführungsformen schematisch ein einzelnes Abgasrohr 158, 258, 358, 458 oder 558 veranschaulicht, versteht es sich, dass ein oder mehrere Abgasrohre in Fluidverbindung mit dem Motor 14 stehen können. Z. B. kann jedes Abgasrohr 32 sich in Fluidverbindung mit einem entsprechenden Abgasrohr befinden. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können die Auslassventile 32 der ersten Zylinderreihe 28 in Fluidverbindung mit einem ersten Abgasrohr stehen, und die Auslassventile 32 der zweiten Zylinderreihe 30 können in Fluidverbindung mit einem zweiten Abgasrohr stehen. Ein jeder von den Wärmetauschern 170, 270, 370, 470 und 570 kann in Fluidverbindung mit einer beliebigen Kombination der beispielhaften Abgasrohre von einem bis allen stehen.
Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Erfindung in vielen verschiedenen Arten ausgeführt und gestaltet werden kann, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Z. B. kann in einer beispielhaften Variation der Ausführungsform von 1 die Wärmetauscher-Verzweigungsleitung 148 direkt vom Kühler 14 zum Steuerventil 126 verlaufen. In einem anderen Beispiel kann das Steuerventil 126 dazu ausgestaltet sein, die Fluidverbindung zwischen dem Ventilauslass 149 und einem von dem Warmeinlass und dem Kühleinlass selektiv zu öffnen, während gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventilauslass 149 und dem anderen von dem Warmeinlass und dem Kühleinlass geschlossen wird, oder um gleichzeitig die Fluidverbindung zwischen dem Ventilauslass 149 und beiden von dem Warmeinlass und dem Kühleinlass zu öffnen. In einem anderen Beispiel können beliebige der bestimmten Merkmale von jeder der im Besonderen offen gelegten Ausführungsformen zu beliebigen anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden, oder ähnliche Merkmale von beliebigen anderen Ausführungsformen ersetzen, ohne vom Geist und Umfang des offen gelegten Gegenstands abzuweichen.
Während der Gegenstand detailliert mit Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Entsprechungen verwendet werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Alle in der obigen Beschreibung im Abschnitt zum Stand der Technik erörterten Referenzen sind hierbei durch Bezugnahme in ihrer Ganzheit enthalten.

Claims

Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug mit einem Motor und einem Getriebe, wobei das System aufweist: einen für die Fluidverbindung mit dem Motor ausgestalteten Kühler; ein Thermostat mit einem Einlass, einem Auslass und einer Ventilanordnung, wobei der Einlass in Fluidverbindung mit dem Kühler steht, der Auslass für die Fluidverbindung mit dem Motor ausgestaltet ist, und die Ventilanordnung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, sodass wenn das Ventil sich in der ersten Position befindet, das Ventil im Wesentlichen die Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass unterbindet, und wenn das Ventil sich in der zweiten Position befindet, der Einlass in Fluidverbindung mit dem Auslass steht; einen ersten Wärmetauscher, der in Fluidverbindung mit dem Getriebe steht; eine warme Verzweigungsleitung, die vom Motor zum ersten Wärmetauscher verläuft und in Fluidverbindung mit einem jedem von dem Motor und dem ersten Wärmetauscher steht; und eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem ersten Wärmetauscher und dem Einlass des Thermostats.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: ein Heizkern in umgebender Fluidverbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs, wobei der Heizkern in getrennter Fluidverbindung mit dem Motor und dem Auslass des Thermostats steht, sodass Fluid vom Heizkern direkt zum Motor zurückfließt und Fluid vom Motor zum Heizkern entlang eines ersten Kreislaufs fließt, und Fluid vom Motor zum ersten Wärmetauscher entlang eines zweiten Kreislaufs fließt, und der erste Kreislauf und der zweite Kreislauf parallele Kreisläufe zueinander sind.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen Heizkern in umgebender Fluidverbindung mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs, einen ersten Fluidkreislauf in Fluidverbindung mit dem Motor und dem Heizkern, sodass im Betrieb Fluid vom Motor zum Heizkern fließt, dann durch den Heizkern fließt und danach vom Heizkern zum Auslass des Thermostats fließt; und einen zweiten Fluidkreislauf in Fluidverbindung mit dem Motor und dem ersten Wärmetauscher, sodass im Betrieb Fluid vom Motor zum ersten Wärmetauscher fließt, durch den ersten Wärmetauscher fließt und dann zum Einlass des Thermostats fließt.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen Heizkern, wobei der Motor eine erste Zylinderreihe mit wenigstens einem ersten Zylinder und eine zweite Zylinderreihe mit wenigstens einem zweiten Zylinder aufweist, die erste Zylinderreihe in Fluidverbindung mit der warmen Verzweigungsleitung steht, und der zweite Zylinder in Fluidverbindung mit dem Heizkern steht.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: eine Fluidhauptversorgungsleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Motor und dem Kühler; und ein Kühlerventil, das in der Fluidhauptversorgungsleitung an einer Position zwischen dem Motor und dem Kühler angeordnet ist, wobei das Kühlerventil dazu ausgestaltet ist, selektiv in einem ersten Modus und selektiv in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei im ersten Modus die Fließrate des Fluids zum ersten Wärmetauscher im Wesentlichen unverändert ist, und im zweiten Modus die Fließrate des Fluids zum ersten Wärmetauscher im Vergleich zu der Fließrate erhöht wird, wenn das Kühlerventil im ersten Modus arbeitet.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: eine Fluidhauptrückleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Motor und dem Kühler; ein in der Fluidhauptrückleitung an einer Position zwischen dem Motor und dem Kühler angeordnetes Kühlerventil; einen Heizkern; eine Heizungsversorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Motor und dem Heizkern; und ein Klimaregelungsventil (HVAC Valve), das in der Heizungsversorgungsleitung zwischen dem Motor und dem Heizkern angeordnet ist.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die warme Verzweigungsleitung im Wesentlichen aus einer Leitung und einem Steuerventil besteht, die zwischen dem Motor und dem ersten Wärmetauscher verbunden sind.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 7, wobei das Steuerventil in direkter Fluidverbindung mit dem Kühler steht.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die warme Verzweigungsleitung im Wesentlichen aus einer Leitung besteht, die zwischen dem Motor und dem ersten Wärmetauscher verbunden ist.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: eine kalte Verzweigungsleitung in Fluidverbindung mit dem Kühler; und ein Ventil in Fluidverbindung mit der warmen Verzweigungsleitung, der kalten Verzweigungsleitung und dem Wärmetauscher und das dazu ausgestaltet ist, selektiv die warme Verbindungsleitung in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher zu verbinden und selektiv die kalte Verbindungsleitung in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher zu verbinden.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: eine Fluidhauptversorgungsleitung in Fluidverbindung mit einem jeden von dem Kühler und dem Einlass des Thermostats; eine kalte Verzweigungsleitung, die mit der Fluidhauptversorgung an einer Position zwischen dem Kühler und dem Einlass des Thermostats verbunden ist und in Fluidverbindung mit dem Kühler steht; und ein Ventil in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher und der kalten Verzweigungsleitung und das dazu ausgestaltet ist, selektiv die kalte Verzweigungsleitung in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher zu verbinden.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen zweiten Wärmetauscher; und ein Ventil in Fluidverbindung mit dem ersten Wärmetauscher, dem zweiten Wärmetauscher und dem Getriebe und das dazu ausgestaltet ist, selektiv in einem ersten Modus zu arbeiten und selektiv in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei im ersten Modus das Fluid vom ersten Wärmetauscher den zweiten Wärmetauscher umgeht und zu dem Getriebe fließt, und im zweiten Modus das Fluid vom ersten Wärmetauscher durch den zweiten Wärmetauscher fließt und dann zu dem Getriebe fließt.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: einen Heizkern in Fluidverbindung mit dem Motor; ein Abgasrohr in Fluidverbindung mit dem Motor; und einen zweiten Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr und dem Heizkern.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 13, wobei sich der zweite Wärmetauscher im Abgasrohr befindet.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 13, das weiterhin aufweist: ein Umleitungsventil, das dazu ausgestaltet ist, selektiv in einem ersten Modus zu arbeiten und selektiv in einem zweiten Modus zu arbeiten; eine Heizungsversorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Motor und dem Umleitungsventil; eine Zwischenleitung in Fluidverbindung mit dem Umleitungsventil und dem Heizkern; eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Umleitungsventil und dem zweiten Wärmetauscher; eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem zweiten Wärmetauscher und der Zwischenleitung; und eine Heizungs-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem Heizkern und dem Motor, wobei wenn das Umleitungsventil im ersten Modus arbeitet, umgeht das Fluid von der Heizungsversorgungsleitung den zweiten Wärmetauscher und fließt zum Heizkern, und wenn das Umleitungsventil im zweiten Modus arbeitet, fließt das Fluid von der Heizungsversorgungsleitung durch den zweiten Wärmetauscher und dann durch den Heizkern.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 13, das weiterhin aufweist: eine Heizungsversorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Motor; eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung in Fluidverbindung mit der Heizungsversorgungsleitung und dem zweiten Wärmetauscher; eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem zweiten Wärmetauscher; eine Zwischenleitung in Fluidverbindung mit der Wärmetauscher-Rückleitung und dem Heizkern; eine Abgas-Versorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr und dem zweiten Wärmetauscher; eine Abgas-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem zweiten Wärmetauscher und dem Abgasrohr; ein Umleitungsventil, das im Abgasrohr zwischen der Abgas-Versorgungsleitung und der Abgas-Rückleitung angeordnet ist, und dazu ausgestaltet ist selektiv in einem ersten Modus zu arbeiten und selektiv in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei in einem ersten Modus das Fluid aus dem Abgasrohr den zweiten Wärmetauscher umgeht, und im zweiten Modus das Fluid aus dem Abgasrohr durch den zweiten Wärmetauscher durchfließt.
Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug, das aufweist: einen Motor; ein Getriebe; ein Abgasrohr in Fluidverbindung mit dem Motor; einen Abgas-Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr; einen Getriebefluid-Kühler; und ein erstes Ventil in Fluidverbindung mit dem Getriebe, dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler, und das dazu ausgestaltet ist, selektiv in einem ersten Modus zu arbeiten und selektiv in einem zweiten Modus zu arbeiten, wobei im ersten Modus Fluid aus dem Getriebe durch eines von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler fließt und den anderen von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler umgeht, und in einem zweiten Modus Fluid aus dem Getriebe durch wenigstens den anderen von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler fließt.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 17, wobei das Ventil vorgelagert zu einem jeden von dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebefluid-Kühler angeordnet ist, sodass in einem ersten Modus das Fluid aus dem Getriebe durch den Abgas-Wärmetauscher fließt und den Getriebefluid-Kühler umgeht, und in einem zweiten Modus das Fluid aus dem Getriebe durch den Getriebefluid-Kühler fließt und den Abgas-Wärmetauscher umgeht.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 17, das weiterhin aufweist: ein zweites Ventil, das im Abgasrohr zwischen dem Motor und dem Abgas-Wärmetauscher angeordnet ist, und dazu ausgestaltet ist, selektiv in einem dritten Modus und zu arbeiten und selektiv in einem vierten Modus zu arbeiten, wobei das erste Ventil nachgelagert zum Abgas-Wärmetauscher und vorgelagert zum Getriebefluid-Kühler angeordnet ist, sodass im ersten Modus das zweite Ventil sich im dritten Modus befindet, Fluid aus dem Getriebe durch den Abgas-Wärmetauscher fließt und den Getriebefluid-Kühler umgeht, und Abgas durch den Abgas-Wärmetauscher fließt, und im zweiten Modus das zweite Ventil sich im vierten Modus befindet, Fluid aus dem Getriebe durch den Abgas-Wärmetauscher fließt und dann durch den Getriebefluid-Kühler fließt, und das Abgas den Abgas-Wärmetauscher umgeht.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 17, das weiterhin aufweist: eine Getriebeversorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Getriebe und dem Ventil; eine erste Zwischenleitung in Fluidverbindung mit dem Ventil und dem Abgas-Wärmetauscher; eine Getriebe-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem Abgas-Wärmetauscher und dem Getriebe; eine zweite Zwischenleitung in Fluidverbindung mit dem Ventil und dem Getriebefluid-Kühler; und eine dritte Zwischenleitung in Fluidverbindung mit dem Getriebefluid-Kühler und der Getriebe-Rückleitung.
Wärmemanagementsystem nach Anspruch 17, das weiterhin aufweist: eine Getriebeversorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Getriebe und dem Abgas-Wärmetauscher; eine Zwischenleitung in Fluidverbindung mit dem Abgas-Wärmetauscher und dem Ventil; eine Getriebe-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem Ventil und dem Getriebe; eine Wärmetauscher-Versorgungsleitung in Fluidverbindung mit dem Ventil und dem Getriebefluid-Kühler; und eine Wärmetauscher-Rückleitung in Fluidverbindung mit dem Getriebefluid-Kühler und der Getriebe-Rückleitung.
Fahrzeug, das aufweist: einen Motor; ein Getriebe; und ein Wärmemanagementsystem nach Anspruch 1.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem, wobei das Verfahren beinhaltet: Bereitstellen eines Motors mit Motorfluid, das dazu ausgestaltet ist, durch den Motor zu fließen, einen Kühler in Fluidverbindung mit dem Motor, ein Thermostat mit einem Einlass in Fluidverbindung mit dem Kühler und einen Auslass in Fluidverbindung mit dem Motor, ein mit dem Motor verbundenes Getriebe, und einen ersten Wärmetauscher in Fluidverbindung mit dem Getriebe und in getrennter Fluidverbindung mit dem Motor und dem Einlass des Thermostats; Zirkulieren des Motorfluids durch den Motorkühler, den Motor und den ersten Wärmetauscher; Veranlassen, dass das Motorfluid den ersten Wärmetauscher verlässt, um direkt in den Einlass des Thermostats einzufließen; Zirkulieren des Getriebefluids durch das Getriebe und den ersten Wärmetauscher.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Bereitstellen eines Heizkerns; eines zweiten Wärmetauschers in Fluidverbindung mit dem Abgas aus dem Motor, dem Motorfluid und dem Heizkern; in einem ersten Modus Zirkulieren des Motorfluids durch den Motor, den zweiten Wärmetauscher und den Heizkern; und in einem zweiten Modus Umgehen des zweiten Wärmetauschers und Zirkulieren des Motorfluids durch den Motor und den Heizkern.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Veranlassen, dass das Motorfluid, das in den ersten Wärmetauscher einfließt, über ein Steuerventil von wenigstens einem von dem Kühler und dem Motor zugeleitet wird.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 25, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Steuern des Steuerventils zum Verteilen einer Menge von Motorfluid, die von einem jeden von dem Kühler und dem Motor an den ersten Wärmetauscher zugeführt wird, basierend auf einer Temperatur von wenigstens einem von dem Motorfluid und dem Getriebefluid.
Verfahren zum Leiten von Fluid durch das Fahrzeugwärmemanagementsystem von Anspruch 23, wobei das Zirkulieren des Motorfluids durch den Motorkühler, den Motor und den ersten Wärmetauscher über einen ersten Kreislauf erfolgt, der am Thermostat beginnt und endet.
Verfahren zum Leiten von Fluid durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 27, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Zirkulieren des Motorfluids durch einen Heizkern über einen zweiten Kreislauf, der parallel zum ersten Kreislauf ist, und wobei der zweite Kreislauf am Thermostat beginnt und zwischen dem Motor und dem Thermostat endet.
Verfahren zum Leiten von Fluid durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 27, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Isolieren des Motorfluids, das sich im ersten Kreislauf befindet, von dem Motorfluid, das sich im zweiten Kreislauf befindet, sodass das Motorfluid im ersten Kreislauf sich erst dann mit dem Motorkühlmittel im zweiten Kreislauf mischt, wenn das Motorfluid aus jedem Kreislauf erneut in den Motor einfließt.
Verfahren zum Leiten von Fluid durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Kühlen des Getriebefluids mit einem Wärmetauscher, der dazu ausgestaltet ist, Wärme von dem Getriebefluid an die Umgebungsluft abzugeben.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 30, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Erwärmen des Getriebefluids mit Wärme, die vom Abgas aus dem Motor transportiert wird.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Erwärmen des Getriebefluids mit Wärme, die über Abgas aus dem Motor transportiert wird.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Erwärmen des Motorfluids mit Wärme, die vom Abgas aus dem Motor transportiert wird.
Verfahren zum Leiten eines Fluids durch ein Fahrzeugwärmemanagementsystem nach Anspruch 23, wobei das Verfahren weiterhin beinhaltet: Erwärmen des Getriebefluids mit Wärme, die von dem aus dem Motor austretenden Motorfluid transportiert wird.