DE102019112131A1

DE102019112131A1 - Wärmeregelungssystem für ein elektrifiziertes fahrzeug

Info

Publication number: DE102019112131A1
Application number: DE102019112131.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Stacey
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2019-11-14
Also published as: CN110466316A; US10987993B2; US20190344635A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt ein Wärmeregelungssystem für ein elektrifiziertes Fahrzeug bereit. Bereitgestellt wird ein Fahrzeugwärmeregelungssystem, das einen Verbrennungsmotor, eine Fahrzeugfahrgastzelle, einen Getriebewärmekreislauf und eine Steuerung beinhaltet. Der Getriebewärmekreislauf kann eine Getriebebaugruppe in Betriebsverbindung mit dem Verbrennungsmotor und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf beinhalten. Die Steuerung kann dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustands einen Öffnungsbefehl an ein Absperrventil auszugeben, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf übertragen wird, um die Fahrzeugfahrgastzelle aufzuwärmen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislauf auszugeben, um auf Grundlage einer erfassten Getriebewärmekreislauftemperatur warmes oder kaltes Fluid an die Getriebebaugruppe zu leiten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Wärmeregelungssysteme für Fahrzeuge, um die Regelung von Wärmebedingungen von Fahrzeugkomponenten wie etwa Getriebebaugruppen zu unterstützen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wärmeregelungssysteme für Fahrzeuge können Komponenten und Steuerstrategien zum Regeln von Wärmebedingungen von Antriebsstrangbaugruppen beinhalten. Diese Steuerstrategien können unabhängig von einem Betriebszustand einer Brennkraftmaschine wirksam sein. Wenn die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, kann ein Kühlmittelfluss zu einer Fahrzeugfahrgastzelle oder Getriebewärmekreisläufen minimal sein oder aufhören. Bei Betriebsbedingungen mit niedriger Motordrehzahl sind Kühlmitteldurchflussraten relativ gering, was zu einem reduzierten Wärmeübertragungspotenzial für die Regelung von Getriebefluidtemperaturen und Bedingungen in der Fahrzeugfahrgastzelle führt.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeugwärmeregelungssystem beinhaltet einen Verbrennungsmotor, eine Fahrzeugfahrgastzelle, einen Getriebewärmekreislauf und eine Steuerung. Der Getriebewärmekreislauf beinhaltet eine Getriebebaugruppe in Betriebsverbindung mit dem Verbrennungsmotor und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf. Die Steuerung ist dazu programmiert, in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustand einen Öffnungsbefehl an ein Absperrventil auszugeben, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf übertragen wird, um die Fahrzeugfahrgastzelle aufzuwärmen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislauf auszugeben, um auf Grundlage einer erfassten Getriebewärmekreislauftemperatur warmes oder kaltes Fluid an die Getriebebaugruppe zu leiten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um von dem Verbrennungsmotor erzeugte Wärme an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu leiten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um den Getriebewärmekreislauf zu aktivieren und mit Wärme zu versorgen. Das Absperrventil auf Grundlage von proportionalem Durchfluss oder variablem Durchfluss betrieben werden. Das System kann ferner einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf beinhalten, der den Verbrennungsmotor beinhaltet. Der Verbrennungsmotorwärmekreislauf, der Getriebewärmekreislauf und der Fahrgastzellenwärmekreislauf können gemeinsam nur eine Kühlmittelpumpe beinhalten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, Verbrennungsmotorkühlmittel zu einem Getriebeölwärmetauscher fließen zu lassen auf Grundlage dessen, dass eine erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur niedriger als eine erfasste Getriebekühlmitteltemperatur ist.
Ein Fahrzeugwärmeregelungssystem beinhaltet einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf, einen Getriebeölwärmetauscher (transmission oil heat exchanger - TOHEX), eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung und eine Steuerung. Der Verbrennungsmotorwärmekreislauf ist an einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf gekoppelt. Der TOHEX steht mit einem Getriebe und einem Absperrventil in Fluidverbindung. Die Kühlmittelerwärmungseinrichtung gehört zum Verbrennungsmotorwärmekreislauf und steht in selektiver Fluidverbindung mit dem Getriebewärmekreislauf und dem Fahrgastzellenwärmekreislauf. Die Steuerung ist dazu programmiert, in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und unabhängig von einem Verbrennungsmotorbetriebszustand einen Befehl an das Absperrventil auszugeben, erwärmtes Fluid aus dem Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, und einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, erhitztes Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, um die Fahrgastzellentemperatur zu erhöhen. Die Wärmekreisläufe können in einem Hybridelektrofahrzeug enthalten sein. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erfassen, dass der Getriebewärmekreislauf eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, um erwärmtes Fluid aus dem Verbrennungsmotorwärmekreislauf an den TOHEX freizugeben. Der TOHEX kann eine Stapelplatteneinheit mit separaten Kanälen für Fluid vom Verbrennungsmotorwärmekreislauf und Fluid vom Getriebewärmekreislauf zum Hindurchfließen und Austauschen von Wärme sein. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs und eine Automatikgetriebefluidpumpe des Getriebewärmekreislaufs zu aktivieren, um gleichzeitig Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu übertragen, um eine Fahrzeugfahrgastzelle zu erwärmen. Das System kann ferner eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs beinhalten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, die Kühlmittelpumpe zu aktivieren, um in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustands oder eines Verbrennungsmotorleerlaufzustands eine Durchflussrate von Fluid, das zum Getriebewärmekreislauf strömt, beizubehalten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, einen Kühlmitteldurchfluss über den TOHEX auf Grundlage des Erfassens zu begrenzen, dass eine Getriebefluidtemperatur höher als ein vorgegebener maximaler Grenzwert ist.
Eine Fahrzeugwärmeregelungssystemsteuerstrategie gibt über eine Steuerung einen Befehl zum Öffnen eines Absperrventils aus, um in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrzeugfahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und Erkennen, dass kein Verbrennungsmotoreinschaltzustand vorliegt einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf in Fluidverbindung zu bringen, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf den Fahrgastzellenwärmekreislauf erwärmt. Die Erkennung kann auf einer erfassten Temperatur von Fluid beruhen, das durch einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf strömt, der selektiv in Fluidverbindung mit dem Getriebewärmekreislauf und dem Fahrgastzellenwärmekreislauf steht. Die Erkennung kann auf einer Erfassung beruhen, ob ein Nur-Elektromodus aktiviert ist. Die Steuerung kann ferner einen Befehl ausgeben, um in Reaktion auf das Erfassen eines Heizkörperfluids unter einem vorgegebenen Schwellenwert eine Kühlmittelpumpe zu aktivieren, um erwärmendes Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu leiten. Der Getriebewärmekreislauf kann einen Getriebeölwärmetauscher, ein Getriebe, eine Automatikgetriebefluidpumpe und das Absperrventil beinhalten. Das Schließen des Absperrventil kann das Getriebewärmekreislauffluid ausschließlich darin halten. Die Steuerstrategie kann ferner einen Befehl ausgeben, um in Reaktion darauf, dass eine erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur unter einer erfassten Getriebekühlmitteltemperatur liegt, Verbrennungsmotorkühlmittel an einen Getriebeölwärmetauscher fließen zu lassen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt einer Architektur für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem eines Hybridelektrofahrzeugs veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt einer Architektur für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs veranschaulicht.
3 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt einer Architektur für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerstrategie für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Abschnitts einer Steuerstrategie für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Vorliegend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend auszulegen, sondern nur als repräsentative Grundlage, die den Fachmann hinsichtlich der unterschiedlichen Anwendungsweisen der vorliegenden Offenbarung lehren soll. Wie ein Durchschnittsfachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die dargestellt und unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen dargestellter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen von Merkmalen in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen verwendet werden.
1 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines Beispiels einer Architektur eines Fahrzeugwärmeregelungssystems veranschaulicht, das hier allgemein als ein Wärmeregelungssystem 10 bezeichnet wird. Das Wärmeregelungssystem 10 ist für ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) vorgesehen. Das Wärmeregelungssystem 10 beinhaltet einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf 14, einen Fahrgastzellenwärmekreislauf 16 und einen Getriebewärmekreislauf 18. Der Verbrennungsmotor 22 ist in Wirkbeziehung an ein Getriebe 23 gekoppelt. Ein erstes Absperrventil 26 steuert einen Fluidfluss von einem Getriebeölwärmetauscher (TOHEX) 28 unterwegs zum Verbrennungsmotor 22. Ein Verbrennungsmotorölkühler 30 reguliert Wärmezustände des Fluids, das vom ersten Absperrventil 26 zum Verbrennungsmotor 22 strömt. In einem Szenario beispielsweise, in dem Öl des Verbrennungsmotor 22 bei einer Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert erfasst wird, z. B. zu warm, kann das erste Absperrventil 26 geöffnet werden, derart, dass der Verbrennungsmotorölkühler 30 das Reduzieren der Öltemperatur in einen akzeptablen Temperaturbereich unterstützen kann.
Eine Automatikgetriebefluid(automatic transmission fluid - ATF)-Pumpe 36 steuert eine Durchflussrate von Fluid an den TOHEX 28 vom Getriebe 23 auf Grundlage von Temperaturzuständen, die von einem Getriebetemperatursensor (TFT) 38 erfasst werden. Der TOHEX 28 ist wirksam, um Wärme mit Fluid, das durch den Verbrennungsmotor 22 strömt, und Fluid auszutauschen, das durch das Getriebe 23 und eine elektrische Maschine 39 strömt.
Der Fahrgastzellenwärmekreislauf 16 beinhaltet einen vorderen Heizkörper 40, einen hinteren Heizkörper 42, eine Abgasrückführeinheit 44 und ein zweites Absperrventil 46. Der vordere Heizkörper 40 steht in Fluidverbindung mit einer Fahrzeugfahrgastzelle (nicht gezeigt), um Wärme an einen vorderen Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bereitzustellen. Der hintere Heizkörper 42 steht in Fluidverbindung mit einem hinteren Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle, um Wärme an einen hinteren Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bereitzustellen. Die Abgasrückführeinheit 44 absorbiert Gaswärme in das Kühlmittel. Die Gaswärme wird von einer Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 aufgefangen. In einem Beispiel ergibt sich das Gas aus einem Verbrennungsprozess des Verbrennungsmotors 22.
Das zweite Absperrventil 46 wirkt mit einer ersten Abzweigung 48 und einer zweiten Abzweigung 50, um einen Fluidfluss vom Verbrennungsmotor 22 zum vorderen Heizkörper 40 und hinteren Heizkörper 42 zu regeln. Beispielsweise kann Fluid vom Verbrennungsmotor 22 über die erste Abzweigung 48 zum vorderen Heizkörper 40 strömen. Fluid strömt vom Verbrennungsmotor 22 über die erste Abzweigung 48, die zweite Abzweigung 50 und das zweite Absperrventil 46, wenn dieses offen ist, zum hinteren Heizkörper 42.
Die Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 kann Abgaswärme aus dem Verbrennungsprozess zur Verwendung im Wärmeregelungssystem 10 auffangen. Ein erster Temperatursensor 54 misst Temperaturzustände von Fluid, bevor dieses in die Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 eintritt. Ein zweiter Temperatursensor 55 misst Temperaturzustände von Fluiden, die aus der Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 austreten. Beispielsweise kann der zweite Temperatursensor 55 das Bereitstellen von Temperaturmesswerten unterstützen, die angeben, ob das Fluid innerhalb oder außerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs liegt, um eine Aktivierung anderer Komponenten zur Unterstützung der Beibehaltung der Fluidtemperatur innerhalb des vorgegebenen Temperaturbereichs auszulösen. Eine Kühlmittelpumpe 56 ist wirksam, um einen Fluidfluss von der Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 zu steuern. Die Kühlmittelpumpe 56 ist auch wirksam, um Kühlmittel durch den Verbrennungsmotorwärmekreislauf 14 und den Fahrgastzellenwärmekreislauf 16 zu leiten. Eine dritte Abzweigung 58 und eine vierte Abzweigung 60 sind wirksam, um Fluid von den Heizkörpern und der Abgasrückführeinheit 44 unterwegs zur Abgaswärmerückgewinnungseinheit 45 zusammenzuführen.
Während des Betriebs positioniert eine Fahrzeugfahrgastzellenwärmeanforderung den Fahrgastzellenwärmekreislauf 16 hinsichtlich Wärmeaktivitätspriorität vor dem Getriebewärmekreislauf 18. Eine Aufwärmzeit des Getriebes 23 kann beispielsweise verlängert werden, falls eine Fahrzeugfahrgastzellenwärmeanforderung erfolgt. Für den Fall, dass keine Fahrzeugfahrgastzellenwärmeanforderung vorliegt und eine erfasste Getriebefluidtemperatur unter einer erfassten Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur liegt, kann das Wärmeregelungssystem 10 wirksam sein, um Fluid zum TOHEX 28 Getriebe 23 zu leiten, um das Aufwärmen des Getriebes 23 zu unterstützen.
Falls eine Temperatur des Getriebefluids bei einem kalibrierten Wert erfasst wird, beispielsweise 90 °C, kann das erste Absperrventil 26 zum Kühlen des Getriebes 23 geöffnet werden. Falls eine Temperatur des Getriebefluids bei einem Wert über dem kalibrierten Wert erfasst wird, beispielsweise 99 °C, nimmt die Kühlung des Getriebefluids an der Position in der Wärmeaktivitätspriorität zu. Zusammenfassend erfolgt eine Abstimmung zwischen dem Erhitzen oder Kühlen des Getriebefluids mit Kundenwärmeanforderungen und Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur. Diese Abstimmungen können zu Wärmezuständen in der Fahrzeugfahrgastzelle führen, die für die Insassen nicht akzeptabel sind.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines weiteren Beispiels einer Architektur eines Fahrzeugwärmeregelungssystems veranschaulicht, das hier allgemein als ein Wärmeregelungssystem 100 bezeichnet wird. Das Wärmeregelungssystem 100 kann mit einem Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) arbeiten. Das Wärmeregelungssystem 100 beinhaltet einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf 104, einen Fahrgastzellenwärmekreislauf 106 und einen Getriebewärmekreislauf 107. Ein Verbrennungsmotor 122 ist in Wirkbeziehung an ein Getriebe 123 gekoppelt. Ein erstes Absperrventil 124 steuert einen Fluidfluss von einem TOHEX 128 unterwegs zum Verbrennungsmotor 122. Der TOHEX 128 regelt Wärmezustände von Fluid, das im Getriebewärmekreislauf 107 fließt, auf Grundlage erfasster Signale von einem TFT 130 um Wärmezustände des Getriebes 123 und einer elektrischen Maschine 129 zu regeln.
Ein Verbrennungsmotorölkühler 132 reguliert Wärmezustände des Fluids, das vom ersten Absperrventil 124 zum Verbrennungsmotor 122 strömt. Eine erste Kühlmittelpumpe 138 steuert eine Durchflussrate von Fluid im Verbrennungsmotorwärmekreislauf 104 einschließlich einer Durchflussrate von Fluid vom Verbrennungsmotor 122 zum TOHEX 128. Eine ATF-Pumpe 136 steuert eine Durchflussrate von Fluid im Getriebewärmekreislauf 107 auf Grundlage von Wärmezuständen, die vom TFT 130 erfasst werden.
Der Fahrgastzellenwärmekreislauf beinhaltet einen vorderen Heizkörper 140, einen hinteren Heizkörper 142, ein zweites Absperrventil 146 und eine Wärmebaugruppe 148. Der vordere Heizkörper 140 steht in Fluidverbindung mit einer Fahrzeugfahrgastzelle (nicht gezeigt), um Wärme an einen vorderen Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bereitzustellen. Der hintere Heizkörper 142 steht in Fluidverbindung mit der Fahrzeugfahrgastzelle, um Wärme an einen hinteren Abschnitt der Fahrzeugfahrgastzelle bereitzustellen. Die Wärmebaugruppe 148 beinhaltet eine zweite Kühlmittelpumpe 154, eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung 156 und einen Temperatursensor 158. Die Wärmebaugruppe 148 ist wirksam, um das Bereitstellen von Wärme an die Fahrzeugfahrgastzelle zu unterstützen. Beispielsweise kann die Wärmebaugruppe 148 in einem Szenario, in dem der Verbrennungsmotor 122 ausgeschaltet oder nicht aufgewärmt ist, wirksam sein, um Wärme für die Fahrzeugfahrgastzelle bereitzustellen. Beispielsweise ist die zweite Kühlmittelpumpe 154 wirksam, um Fluidfluss auf Grundlage von Signalen vom Temperatursensor 158 zu leiten, die Wärmezustände der Kühlmittelerwärmungseinrichtung 156 angeben. Die zweite Kühlmittelpumpe 154 kann wirksam sein, um einen Fluidfluss unabhängig von einer Verbrennungsmotorfluiddurchflussrate zu leiten.
Eine erste Abzweigung 164, eine zweite Abzweigung 166 und ein Dreiwegeventil 168 wirken zusammen, um einen Fluidfluss im Fahrgastzellenwärmekreislauf 106 und im Verbrennungsmotorwärmekreislauf 104 zu leiten. Beispielsweise kann das Dreiwegeventil 168 Fluid vom Verbrennungsmotor 122 oder unabhängig von der zweiten Kühlmittelpumpe 154 selektiv zu Heizkörpern zu leiten.
Während eines Kaltstarts im Nur-Elektromodus ist der Verbrennungsmotor 122 in einem ausgeschalteten Zustand, weshalb der Verbrennungsmotor 122 keine Wärme bereitstellt, auf die der TOHEX 128 zum Regeln der Wärmezustände des Getriebes 123 zugreifen kann. Bei längeren Nur-Elektromoduszuständen wird die erste Kühlmittelpumpe 138 benötigt, um den TOHEX 128 beim Kühlen zu unterstützen. Während eines Warmstarts in einem Hybridmodus kann die erste Kühlmittelpumpe 138 das Erwärmen des Getriebes 123 nur dann unterstützen, wenn das erste Absperrventil 124 offen ist, und gemäß der Position in einer W ärmeaktivitätspri orität.
Die Architektur des Wärmeregelungssystems 100 verursacht mehrere Probleme. Beispielsweise kann die Verbindung zwischen der Kühlmittelerwärmungseinrichtung 156 und dem Verbrennungsmotor 122 aufgrund von verlorener Wärmeenergie, die zum Erwärmen des Verbrennungsmotors 122 verwendet wird, ineffizient sein. Als weiteres Beispiel steigert die Einbeziehung der zweiten Kühlmittelpumpe 154 Kosten, ein Gewicht und eine Komplexität des Wärmeregelungssystems 100, während sie die Reparatureffizienz und den Unterbringungsraum reduziert.
3 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines Beispiels einer Architektur eines Fahrzeugwärmeregelungssystems veranschaulicht, das hier allgemein als ein Wärmeregelungssystem 200 bezeichnet wird. Das Wärmeregelungssystem 200 ist für ein PHEV vorgesehen, obwohl das Wärmeregelungssystem 200 auch mit anderen Arten von Hybridfahrzeugen wirksam sein kann. Eine Steuerung (in 3 nicht gezeigt) kann mit einer Komponente des Wärmeregelungssystems 200 in Wirkverbindung stehen, um deren Betrieb zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung Programmierung zum Betreiben von Steuerstrategien beinhalten, wie sie in Bezug auf die 4 und 5 unten erörtert werden.
Das Wärmeregelungssystem 200 kann einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf 204, einen Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 und einen Getriebewärmekreislauf 208 beinhalten. Der Verbrennungsmotorwärmekreislauf 204 ist an den Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 und den Getriebewärmekreislauf 208 gekoppelt, um selektiv Fluid auszutauschen, um das Regeln von Wärmezuständen von Fahrzeugkomponenten der Wärmekreisläufe zu unterstützen.
Der Verbrennungsmotorwärmekreislauf 204 kann einen Verbrennungsmotor 222 beinhalten, der in Wirkbeziehung an ein Getriebe 226 des Getriebewärmekreislaufs 208 gekoppelt ist. Der Getriebewärmekreislauf 208 beinhaltet Komponenten zur Unterstützung der Regelung von Wärmezuständen des Getriebes 226, wie nachstehend weiter beschrieben. Ein Verbrennungsmotorölkühler 232 reguliert Wärmezustände des Fluids, das zum Verbrennungsmotor 222 strömt.
Ein erstes Absperrventil 236 steuert einen Fluidfluss von einem TOHEX 238 unterwegs zu einem vorderen Heizkörper 240 und einem hinteren Heizkörper 242. Wahlweise kann das erste Absperrventil 236 ein proportionales Dreiwegeventil sein, das stromabwärts einer Abzweigung benachbart zu einer nachstehend beschriebenen Kühlmittelerwärmungseinrichtung angeordnet ist. Alternativ kann das erste Absperrventil 236 ein variables Dreiwegeventil sein. Der TOHEX 228 regelt Wärmezustände von Fluid, das im Getriebewärmekreislauf 208 fließt, in der Nähe des Getriebes 226 und einer elektrischen Maschine 252 auf Grundlage erfasster Signale von einem TFT-Sensor 250 um Wärmezustände des Getriebes 226 und der elektrischen Maschine 252 zu regeln. Eine ATF-Pumpe 256 regelt eine Durchflussrate von Fluid durch das Getriebe 226, den TOHEX 228 und die elektrische Maschine 252. Der TOHEX 228 und die Kühlmittelerwärmungseinrichtung 260 können zusammenwirken, um eine Temperatur des Getriebes 226 und der elektrischen Maschine in einem vorgegebenen Temperaturbereich zu halten. Beispielsweise kann das Getriebe 226 eine maximale Effizienz aufweisen, wenn das Fluid bei einer Temperatur zwischen 80 °C und 90 °C hindurchfließt. Die Effizienz der elektrischen Maschine 252 verbessert sich im Allgemeinen, wenn eine Betriebstemperatur reduziert wird.
In diesem Beispiel kann der TOHEX 228 eine Stapelplattenausführungsform mit einer derartigen Struktur sein, dass Fluid (z. B. Verbrennungsmotorkühlmittel) vom Verbrennungsmotor 22 und Getriebefluid beide durch den TOHEX 228 fließen können, ohne in direkten Kontakt miteinander zu gelangen. Wärme vom Getriebe 226 kann an den Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 übertragen werden, um die Regelung der Wärmezustände der Fahrzeugfahrgastzelle zu unterstützen. In bisherigen Wärmeregelungssystem kann Wärme vom Getriebe stattdessen an den Verbrennungsmotor „verloren gegangen“ sein oder aufgrund von Wärmeaktivitätspriorität verloren gegangen sein.
Eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung 260 kann eine Temperatur von Fluid einstellen, das über eine Kühlmittelpumpe 262 vom Verbrennungsmotor 222 zum TOHEX 228 strömt. Beispielsweise kann die Kühlmittelerwärmungseinrichtung 260 wirksam sein, um Fluid zu erhitzen, um den TOHEX 228 zu erhitzen, wenn der Verbrennungsmotor 222 nicht in einem Einschaltzustand in Betrieb ist. In einem Kaltstartszenario im Nur-Elektromodus kann die Kühlmittelerwärmungseinrichtung 260 wirksam sein, um das Getriebe 226 aufzuwärmen. In einem Beispiel kann die Kühlmittelerwärmungseinrichtung 260 eine Heizeinrichtung mit positivem Temperaturkoeffizienten (positive temperature coefficient - PTC) sein.
Das Wärmeregelungssystem 200 beinhaltet nur eine Kühlmittelpumpe 262, anders als das Wärmeregelungssystem 100, das zwei Kühlmittelpumpen (z. B. die erste Kühlmittelpumpe 138 und die zweite Kühlmittelpumpe 154) beinhaltete. Das Wegfallen der zweiten Kühlmittelpumpe stellt Vorteile hinsichtlich einer Reduzierung der Systemkosten, einer Reduzierung des Gewichts und der Komplexität des Systems und einer Steigerung von Reparatureffizienz und verfügbarem Unterbringungsraum bereit.
Ein Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur(engine coolant temperature - ECT)-Sensor 270 und ein zweites Absperrventil 272 können zusammenwirken, um einen Fluidfluss zum vorderen Heizkörper 240 und hinteren Heizkörper 242 beispielsweise auf Grundlage von Temperaturen zu steuern, die vom ECT-Sensor 270 erfasst werden. Eine Temperatur des ECT kann auf Insassenklimaanforderungen beruhen. Eine Temperatur des Getriebefluids kann auf Grundlage von optimalen oder effizientesten Getriebefluidbetriebstemperaturen ausgewählt werden. Ein Dreiwegeventil 280 kann Fluid selektiv vom Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 zum Verbrennungsmotor 222 oder zur Kühlmittelpumpe 262 leiten.
Das Wärmeregelungssystem 200 kann wirksam sein, um auf Grundlage von Fahrzeugbetriebszuständen und Steuerstrategien Wärme vom Getriebewärmekreislauf 208 zum Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf 206 zu leiten. Beispielsweise kann eine Steuerstrategie das erste Absperrventil 236 auf Grundlage einer Insassenanforderung und begrenzter Verfügbarkeit von Wärme im Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 anweisen, sich zu öffnen, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf 208 an den Fahrgastzellenwärmekreislauf 206 übertragen werden kann.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerstrategie für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem veranschaulicht, die hier als eine Steuerstrategie 300 bezeichnet wird. Die Steuerstrategie 300 kann beispielsweise mit einem Fahrzeugwärmeregelungssystem wie etwa dem Wärmeregelungssystem 200 verwendet werden. Das Fahrzeugwärmeregelungssystem kann einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf, einen Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf und einen Getriebewärmekreislauf beinhalten. In Vorgang 304 kann eine Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur von einem Temperatursensor erfasst werden. Eine Fahrzeugfahrgastzellensteueranforderung kann eine Verbrennungsmotorkühlmittel Solltemperatur identifizieren. Der Temperatursensor kann die erfasste Temperatur an eine Steuerung in elektrischer Verbindung mit dem Fahrzeugwärmeregelungssystem senden.
Die Steuerung kann in Vorgang 308 identifizieren, ob die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur über oder unter einem vorgegebenen Temperaturschwellenwert liegt. Der vorgegebene Temperaturschwellenwert kann auf einer Fahrzeugfahrgastzellentemperaturanforderung beruhen, die von einem Insassen auf Grundlage aktueller Umgebungstemperaturen außerhalb des Fahrzeugs als angenehm empfunden wird.
In einem Fall, in dem die erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur die Verbrennungsmotorkühlmittel Solltemperatur erreicht hat, kann die Steuerung in Vorgang 312 erfassen, ob ein Verbrennungsmotoreinschaltzustand vorliegt. Die Steuerung kann mit dem Verbrennungsmotor kommunizieren, um zu identifizieren, ob der Verbrennungsmotor in Betrieb oder ausgeschaltet ist. Die Steuerung kann auch Zustände von Fahrzeugkomponenten im Zusammenhang mit dem Verbrennungsmotor erfassen, um einen Verbrennungsmotorbetriebsstatus zu identifizieren. Beispielsweise kann die Steuerung Signale empfangen, die eine Temperatur von Kühlmittel angeben, das durch den Verbrennungsmotor fließt. Für den Fall, dass eine Temperatur des Kühlmittels unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, kann die Steuerung identifizieren, dass sich der Verbrennungsmotor in einem Ausschaltzustand befindet.
Die Steuerung kann den Verbrennungsmotorstatus und die Fahrzeugfahrgastzellentemperatur prüfen, um zu identifizieren, ob Wärme selektiv vom Getriebekreislauf zum Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf übertragen werden soll. Beispielsweise kann die Steuerung in Vorgang 316 eine Änderung eines Getriebewärmekreislaufventilstatus anweisen. Das Öffnen des Ventils kann Wärme vom Getriebewärmekreislauf an den Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf bereitstellen. Die Wärme kann während des Getriebebetriebs erzeugt werden. Die Wärme kann verwendet werden, um das Regeln der Zustände der Fahrzeugfahrgastzelle in Fluidverbindung mit dem Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf zu unterstützen.
Wahlweise kann die Steuerung Signale empfangen, die erfasste Temperaturzustände des Getriebewärmekreislaufs beinhalten, um zu identifizieren, ob das Koppeln des Getriebewärmekreislaufs an den Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf unter einem Wärmegesichtspunkt Vorteile bereitstellt. Wahlweise kann der Verbrennungsmotorwärmekreislauf eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung wie etwa eine PTC-Heizeinrichtung beinhalten, um selektiv Wärme an den Getriebewärmekreislauf oder den Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf bereitzustellen.
Die Steuerstrategie 300 kann beispielsweise während eines Kaltstarts verwendet werden, wenn sich das Fahrzeug im Nur-Elektromodus befindet und daher der Verbrennungsmotor nicht aktiviert ist. Die Steuerstrategie 300 kann beispielsweise während eines Szenarios verwendet werden, in dem der Verbrennungsmotor noch nicht aktiviert wurde, derart, dass Fluide des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auf einer Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegen, z. B. die Fluide nicht warm genug sind, um Wärme an den Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislauf bereitzustellen.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerstrategie für ein Fahrzeugwärmeregelungssystem veranschaulicht, die hier als eine Steuerstrategie 400 bezeichnet wird. Die Steuerstrategie 400 kann beispielsweise mit dem Wärmeregelungssystem 200 verwendet werden. In diesem Beispiel wirkt die Steuerstrategie 400 is auf Grundlage einer Wärmeprioritätshierarchie, in der das Heizen einer Fahrzeugfahrgastzelle eine erste Priorität ist. In Vorgang 404 kann eine Steuerung des Fahrzeugwärmeregelungssystems Sensoren anweisen, eine Temperatur eines Getriebefluids eines Getriebewärmekreislaufs zu erfassen, und kann eine Temperatur von Verbrennungsmotorkühlmittel an einem Heizkörpereinlass eines Fahrzeugfahrgastzellenwärmekreislaufs erfassen.
In Vorgang 406 kann die erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden. Der vorgegebene Sollwert kann auf Grundlage einer Insassentemperaturanforderung oder erwarteter Klimawärmelasten ausgewählt werden. In einem Szenario, in dem die erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur gleich oder höher als der vorgegebene Sollwert ist, kann die Steuerung in Vorgang 410 die Getriebefluidtemperatur mit einem Mindestsollwert vergleichen. In einem Beispiel kann der Mindestsollwert auf einem Ladezustand einer Hochspannungsbatterie beruhen.
Wenn die Temperatur des Getriebefluids den Mindestsollwert erreicht hat, kann das Getriebefluid als „Kühlung benötigend“ kategorisiert werden, und die Steuerung kann in Vorgang 412 die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur mit der Getriebefluidtemperatur vergleichen. Wenn die erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur niedriger als die erfasste Getriebefluidtemperatur ist, kann die Steuerung in Vorgang 414 Verbrennungsmotorkühlmittel zu einem TOHEX fließen lassen, um das Kühlen des Getriebewärmekreislaufs zu unterstützen.
Wenn die erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur in Vorgang 406 niedriger als der vorgegebene Sollwert ist, kann die Steuerung in Vorgang 420 die Getriebefluidtemperatur und die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur vergleichen. Wenn identifiziert wird, dass die erfasste Getriebefluidtemperatur höher oder gleich der erfassten Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur ist, kann die Steuerung dann in Vorgang 410 prüfen, ob die Getriebefluidtemperatur den Mindestsollwert erreicht hat. In einem Beispiel kann der Mindestsollwert im Wesentlichen gleich zwischen 80 °C und 90 °C sein. Wenn in Vorgang 420 identifiziert wird, dass die erfasste Getriebefluidtemperatur niedriger als die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur ist, kann die Steuerung in Vorgang 422 Verbrennungsmotorkühlmittelfluss zum TOHEX verhindern oder begrenzen.
Wenn in Vorgang 410 identifiziert wird, dass die Temperatur des Getriebefluids den Mindestsollwert nicht erreicht hat, kann das Getriebefluid als „Erwärmung benötigend“ kategorisiert werden, und die Steuerung kann in Vorgang 430 die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur mit der Getriebefluidtemperatur vergleichen. Wenn identifiziert wird, dass die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur höher als die Getriebefluidtemperatur ist, kann die Steuerung in Vorgang 414 Verbrennungsmotorkühlmittel zum TOHEX fließen lassen, um das Erwärmen des Getriebewärmekreislaufs zu unterstützen.
Wenn in Vorgang 412 identifiziert wird, dass die Temperatur des Verbrennungsmotorkühlmittels höher als die Getriebefluidtemperatur ist, kann die Steuerung in Vorgang 434 die Getriebefluidtemperatur mit einem festgelegten maximalen Grenzwert vergleichen. Der festgelegte maximale Grenzwert kann etwa 99 °C betragen. Wenn in Vorgang 434 identifiziert wird, dass die Getriebefluidtemperatur höher als der maximale Grenzwert ist, kann die Steuerung in Vorgang 414 das Verbrennungsmotorkühlmittel über den TOHEX fließen lassen, um die Kühlung zu unterstützen. Wenn in Vorgang 434 identifiziert wird, dass die Getriebefluidtemperatur niedriger als der maximale Grenzwert ist, kann die Steuerung in Vorgang 422 das Fließen des Verbrennungsmotorkühlmittel über den TOHEX verhindern oder begrenzen.
Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sind beschreibende und nicht einschränkende Begriffe, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt wurden. Obwohl verschiedene Ausführungsformen als im Hinblick auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften Vorteile bereitstellend oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik bevorzugt hätten beschrieben werden können, wird ein Fachmann erkennen, dass in Bezug auf ein oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um gewünschte Attribute des Systems insgesamt zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängig sind. Zu diesen Attributen können gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Kosten über die Lebensdauer hinweg, Marktgängigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen daher nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugwärmeregelungssystem bereitgestellt, aufweisend: einen Verbrennungsmotor und eine Fahrzeugfahrgastzelle; ein Getriebewärmekreislauf, der eine Getriebebaugruppe in Betriebsverbindung mit dem Verbrennungsmotor und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf beinhaltet; eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustand einen Öffnungsbefehl an ein Absperrventil auszugeben, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf übertragen wird, um die Fahrzeugfahrgastzelle aufzuwärmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislauf auszugeben, um auf Grundlage einer erfassten Getriebewärmekreislauftemperatur warmes oder kaltes Fluid an die Getriebebaugruppe zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um von dem Verbrennungsmotor erzeugte Wärme an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um den Getriebewärmekreislauf zu aktivieren und mit Wärme zu versorgen.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Absperrventil auf Grundlage von proportionalem Durchfluss oder variablem Durchfluss betrieben.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten ein Verbrennungsmotorwärmekreislauf, der den Verbrennungsmotor beinhaltet, der Getriebewärmekreislauf und der Fahrgastzellenwärmekreislauf gemeinsam nur eine Kühlmittelpumpe.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, Verbrennungsmotorkühlmittel zu einem Getriebeölwärmetauscher fließen zu lassen auf Grundlage dessen, dass eine erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur niedriger als eine erfasste Getriebekühlmitteltemperatur ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugwärmeregelungssystem bereitgestellt, aufweisend: einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf, der an einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf gekoppelt ist; einen Getriebeölwärmetauscher (TOHEX) des Getriebewärmekreislauf in Fluidverbindung mit einem Getriebe und einem Absperrventil; eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs in selektiver Fluidverbindung mit dem Getriebewärmekreislauf und dem Fahrgastzellenwärmekreislauf; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und unabhängig von einem Verbrennungsmotorbetriebszustand einen Befehl an das Absperrventil auszugeben, erwärmtes Fluid aus dem Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, und einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, erhitztes Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, um die Fahrgastzellentemperatur zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Wärmekreisläufe in einem Hybridelektrofahrzeug enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, in Reaktion auf das Erfassen, dass der Getriebewärmekreislauf eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, um erwärmtes Fluid aus dem Verbrennungsmotorwärmekreislauf an den TOHEX freizugeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist der TOHEX eine Stapelplatteneinheit mit separaten Kanälen für Fluid vom Verbrennungsmotorwärmekreislauf und Fluid vom Getriebewärmekreislauf zum Hindurchfließen und Austauschen von Wärme.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs und eine Automatikgetriebefluidpumpe des Getriebewärmekreislaufs zu aktivieren, um gleichzeitig Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu übertragen, um eine Fahrzeugfahrgastzelle zu erwärmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kühlmittelpumpe zu aktivieren, um in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustands oder eines Verbrennungsmotorleerlaufzustands eine Durchflussrate von Fluid, das zum Getriebewärmekreislauf strömt, beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, einen Kühlmitteldurchfluss über den TOHEX auf Grundlage des Erfassens zu begrenzen, dass eine Getriebefluidtemperatur höher als ein vorgegebener maximaler Grenzwert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugwärmeregelungssystemsteuerstrategie bereitgestellt, aufweisend: in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrzeugfahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und Erkennen, dass kein Verbrennungsmotoreinschaltzustand vorliegt, Ausgeben eines Befehls über eine Steuerung, um ein Absperrventil zu öffnen, um einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf in Fluidverbindung zu bringen, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf den Fahrgastzellenwärmekreislauf erwärmt.
Gemäß einer Ausführungsform beruht die Erkennung auf einer erfassten Temperatur von Fluid beruhen, das durch einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf strömt, der selektiv in Fluidverbindung mit dem Getriebewärmekreislauf und dem Fahrgastzellenwärmekreislauf steht.
Gemäß einer Ausführungsform beruht die Erkennung auf einer Erfassung, ob ein Nur-Elektromodus aktiviert ist.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die Steuerung ferner einen Befehl aus, um in Reaktion auf das Erfassen eines Heizkörperfluids unter einem vorgegebenen Schwellenwert eine Kühlmittelpumpe zu aktivieren, um erwärmendes Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Getriebewärmekreislauf einen Getriebeölwärmetauscher, ein Getriebe, eine Automatikgetriebefluidpumpe und das Absperrventil, und wobei das Schließen des Absperrventils Getriebewärmekreislauffluid nur darin hält.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Ausgeben eines Befehls zum Fließenlassen von Verbrennungsmotorkühlmittel zu einem Getriebeölwärmetauscher in Reaktion darauf, dass eine erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur niedriger als eine erfasste Getriebekühlmitteltemperatur ist.

Claims

Fahrzeugwärmeregelungssystem, umfassend: einen Verbrennungsmotor und eine Fahrzeugfahrgastzelle; ein Getriebewärmekreislauf, der eine Getriebebaugruppe in Betriebsverbindung mit dem Verbrennungsmotor und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf beinhaltet, eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustands einen Öffnungsbefehl an ein Absperrventil auszugeben, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf übertragen wird, um die Fahrzeugfahrgastzelle aufzuwärmen.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um auf Grundlage einer erfassten Getriebewärmekreislauftemperatur warmes oder kaltes Fluid an die Getriebebaugruppe zu leiten.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen, dass ein Fahrgastzellenheizkörper eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um von dem Verbrennungsmotor erzeugte Wärme an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu leiten.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, einen Befehl an eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung eines Verbrennungsmotorwärmekreislaufs auszugeben, um den Getriebewärmekreislauf zu aktivieren und mit Wärme zu versorgen.
System nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil auf Grundlage von proportionalem Durchfluss oder variablem Durchfluss betrieben wird.
System nach Anspruch 1, wobei ein Verbrennungsmotorwärmekreislauf, der den Verbrennungsmotor beinhaltet, der Getriebewärmekreislauf und der Fahrgastzellenwärmekreislauf gemeinsam nur eine Kühlmittelpumpe beinhalten.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, Verbrennungsmotorkühlmittel zu einem Getriebeölwärmetauscher fließen zu lassen auf Grundlage dessen, dass eine erfasste Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur niedriger als eine erfasste Getriebekühlmitteltemperatur ist.
Fahrzeugwärmeregelungssystem, umfassend: einen Verbrennungsmotorwärmekreislauf, der an einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf gekoppelt ist; einen Getriebeölwärmetauscher (TOHEX) des Getriebewärmekreislaufs in Fluidverbindung mit einem Getriebe und einem Absperrventil; eine Kühlmittelerwärmungseinrichtung des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs in selektiver Fluidverbindung mit dem Getriebewärmekreislauf und dem Fahrgastzellenwärmekreislauf; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und unabhängig von einem Verbrennungsmotorbetriebszustand einen Befehl an das Absperrventil auszugeben, erwärmtes Fluid aus dem Getriebewärmekreislauf an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, und einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, erhitztes Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf freizugeben, um die Fahrgastzellentemperatur zu erhöhen.
System nach Anspruch 8, wobei die Wärmekreisläufe in einem Hybridelektrofahrzeug enthalten sind.
System nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erfassen, dass der Getriebewärmekreislauf eine Temperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist, einen Befehl an die Kühlmittelerwärmungseinrichtung auszugeben, um erwärmtes Fluid aus dem Verbrennungsmotorwärmekreislauf an den TOHEX freizugeben.
System nach Anspruch 8, wobei der TOHEX eine Stapelplatteneinheit mit separaten Kanälen für Fluid vom Verbrennungsmotorwärmekreislauf und Fluid vom Getriebewärmekreislauf zum Hindurchfließen und Austauschen von Wärme ist.
System nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs und eine Automatikgetriebefluidpumpe des Getriebewärmekreislaufs zu aktivieren, um gleichzeitig Fluid an den Fahrgastzellenwärmekreislauf zu übertragen, um eine Fahrzeugfahrgastzelle zu erwärmen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotorwärmekreislaufs, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kühlmittelpumpe zu aktivieren, um in Reaktion auf das Erfassen eines Verbrennungsmotorausschaltzustands oder eines Verbrennungsmotorleerlaufzustands eine Durchflussrate von Fluid, das zum Getriebewärmekreislauf strömt, beizubehalten.
System nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, einen Kühlmitteldurchfluss über den TOHEX auf Grundlage des Erfassens zu begrenzen, dass eine Getriebefluidtemperatur höher als ein vorgegebener maximaler Grenzwert ist.
Fahrzeugwärmeregelungssystemsteuerstrategie, umfassend: in Reaktion auf das Erfassen einer Fahrzeugfahrgastzellentemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert und Erkennen, dass kein Verbrennungsmotoreinschaltzustand vorliegt, Ausgeben eines Befehls über eine Steuerung, um ein Absperrventil zu öffnen, um einen Getriebewärmekreislauf und einen Fahrgastzellenwärmekreislauf in Fluidverbindung zu bringen, derart, dass Wärme vom Getriebewärmekreislauf den Fahrgastzellenwärmekreislauf erwärmt.