本申請要求2014年8月21日提交的美國臨時(shí)申請第62/040,025號的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開所涉及的領(lǐng)域大體上涉及熱管理系統(tǒng)和系統(tǒng)中的熱量回收部件。

背景技術(shù)：

熱管理系統(tǒng)和熱量回收部件可以在多種應(yīng)用中使用，包括但不限于車輛發(fā)動機(jī)及其部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

若干變型可以包括一種具有熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品，該熱管理系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、排氣熱量回收系統(tǒng)和冷卻劑系統(tǒng)，該冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑回路和冷卻劑泵，其中該冷卻劑泵獨(dú)立于發(fā)動機(jī)操作并且由電子控制單元操作，并且其中該電子控制單元構(gòu)造并且設(shè)置成操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

若干變型可以包括一種包括提供熱管理系統(tǒng)的方法，該熱管理系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、排氣熱量回收系統(tǒng)和冷卻劑系統(tǒng)，該冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑回路和冷卻劑泵，其中該冷卻劑泵獨(dú)立于發(fā)動機(jī)操作并且由電子控制單元操作，并且其中該電子控制單元構(gòu)造并且設(shè)置成操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

本發(fā)明的其它說明性變型將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)描述和具體實(shí)例在公開本發(fā)明的任選變型時(shí)僅旨在用于說明目的并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

從詳細(xì)描述和附圖中將更完整地理解本發(fā)明的變型的選擇實(shí)例，其中：

圖1示出了根據(jù)若干變型的包括熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品。

圖2示出了根據(jù)若干變型的包括熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品。

圖3示出了根據(jù)若干變型的包括熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品。

圖4示出了根據(jù)若干變型的方法。

具體實(shí)施方式

變型的以下描述本質(zhì)上僅僅是說明性的并且決不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。

在若干變型中，熱管理系統(tǒng)可以用于管理諸如(但不限于)車輛發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)中的熱量。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)可以包括流體，該流體可以通過泵行進(jìn)通過熱管理系統(tǒng)。在若干變型中，泵可以是雙模式冷卻劑泵。在若干變型中，雙模式冷卻劑泵可以具有兩種操作模式，其中包括由發(fā)動機(jī)輔助皮帶驅(qū)動的第一機(jī)械模式和由電動機(jī)驅(qū)動的第二電模式。在若干變型中，用于該兩種操作模式的部件可以容納在殼體內(nèi)，該殼體包括可以是殼體的一部分的滑輪組件。在若干變型中，連接至泵的葉輪的軸可以位于殼體中并且取決于某些因素可以由一種操作模式或另一種操作模式或這兩種操作模式控制。在若干變型中，軸可以基于從發(fā)動機(jī)供應(yīng)的動力來旋轉(zhuǎn)。在若干變型中，軸可以基于從電動機(jī)供應(yīng)的動力來旋轉(zhuǎn)。在若干變型中，軸可以基于來自發(fā)動機(jī)和電動機(jī)這二者的動力來旋轉(zhuǎn)。在若干變型中，可以在殼體內(nèi)提供摩擦離合器構(gòu)件以由滑輪構(gòu)件選擇性地對泵進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動。在若干變型中，螺線管可以用于控制摩擦離合器的操作。在若干變型中，電動機(jī)可以是無刷DC(BLDC)電動機(jī)。在若干變型中，泵可以適于由附接至發(fā)動機(jī)的曲柄軸的發(fā)動機(jī)皮帶機(jī)械地驅(qū)動。在若干變型中，雙模式冷卻劑泵可以獨(dú)立于發(fā)動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。在若干變型中，雙模式冷卻劑泵可以操作，而發(fā)動機(jī)可以通過電動機(jī)關(guān)閉。在若干變型中，雙模式冷卻劑泵可以由電子控制單元(ECU)操作。在若干變型中，傳感器可以饋入電子控制單元，該電子控制單元使用電動機(jī)和/或通過接合離合器構(gòu)件且從滑輪構(gòu)件驅(qū)動泵來發(fā)送信號至泵，以確定理想速度。在若干變型中，電動機(jī)能夠提供“超速驅(qū)動”，其中泵可以在比來自發(fā)動機(jī)的機(jī)械發(fā)動機(jī)輸入速度更大的速度下旋轉(zhuǎn)。美國專利第13/473,577號中可以找到雙模式冷卻劑泵的非限制性實(shí)例。

在若干變型中，熱管理系統(tǒng)可以包括排氣熱量回收系統(tǒng)。在若干變型中，排氣熱量回收系統(tǒng)可以用于提取由發(fā)動機(jī)耗散的熱能，以供再循環(huán)而加熱其它車輛部件。在若干變型中，發(fā)動機(jī)可以在發(fā)動機(jī)操作期間在其排氣流中發(fā)出熱量。在若干變型中，排氣熱量回收系統(tǒng)可以將來自排氣流的排氣熱量輸送至在熱管理系統(tǒng)中的回路中使用的流體或冷卻劑。在若干變型中，輸送至發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱量可以改進(jìn)發(fā)動機(jī)啟動期間的冷卻劑和油升溫，從而縮短發(fā)動機(jī)升溫時(shí)間并且提高發(fā)動機(jī)效率。在若干變型中，排氣熱量回收系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)熱量交換器。在若干變型中，排氣流的潛熱可以輸送至熱管理系統(tǒng)的回路中的冷卻劑。在若干變型中，冷卻劑可以通過隨后的熱量輸送將來自排氣流的熱量輸送至其它熱管理系統(tǒng)部件。在若干變型中，冷卻劑可以控制成處于可以是冷卻劑沸點(diǎn)的某個(gè)溫度下。在若干變型中，冷卻劑沸點(diǎn)可以是120℃。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)可以包括用于流體或冷卻劑的旁通閥，以限制進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)的流量或完全地繞過排氣熱量回收系統(tǒng)。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)可以包括用于廢氣的廢氣旁通閥，以限制進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)的流量或完全地繞過排氣熱量回收系統(tǒng)。在若干變型中，旁通閥可以由電子控制單元(ECU)操作。在若干變型中，傳感器可以饋入電子控制單元，該電子控制單元發(fā)送信號至旁通閥以基于若干預(yù)定條件來確定進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)的流體、廢氣和/或冷卻劑的理想流速。在若干變型中，ECU可以控制或限制進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)的冷卻劑或流體流或廢氣流，以在發(fā)動機(jī)啟動或操作期間最大化發(fā)動機(jī)效率或最小化熱量損耗。美國專利第13/086,386號中可以找到排氣熱量回收系統(tǒng)的非限制性實(shí)例。

圖1示出了若干變型。在若干變型中，示出了產(chǎn)品10。在若干變型中，產(chǎn)品10可以包括車輛，諸如但不限于機(jī)動車輛、船只、飛船、航空器，或者可以是另一種類型。在若干變型中，產(chǎn)品10可以包括熱管理系統(tǒng)12。在若干變型中，該熱管理系統(tǒng)12可以包括發(fā)動機(jī)14。在若干變型中，發(fā)動機(jī)14可以是內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)、電動機(jī)、混合式發(fā)動機(jī)，或者可以是另一種類型。在若干變型中，發(fā)動機(jī)14可以包括發(fā)動機(jī)缸蓋20和發(fā)動機(jī)缸體22。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)12可以包括以下部件，諸如但不限于變速器169、冷卻風(fēng)扇50、散熱器52、恒溫器54、渦輪增壓器56、膨脹箱140、變速器油熱量交換器66、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64、排氣熱量回收系統(tǒng)62和/或艙室加熱器60。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)12可以包括冷卻劑系統(tǒng)16。在若干變型中，冷卻劑系統(tǒng)16可以包括冷卻劑30。在若干變型中，冷卻劑30可以是流體，并且可以包括但不限于空氣、水、油、抗凍劑(諸如水和乙二醇)、防銹劑或其組合。在若干變型中，冷卻劑系統(tǒng)16可以包括回路100以使得冷卻劑行進(jìn)通過熱管理系統(tǒng)12的各個(gè)部件。在若干變型中，冷卻劑系統(tǒng)16可以包括泵40以使冷卻劑30循環(huán)通過冷卻劑系統(tǒng)16。在若干變型中，泵40可以具有通過冷卻劑系統(tǒng)16發(fā)送的冷卻劑的速度(RPM)或流速。在若干變型中，泵40的速度可以由發(fā)動機(jī)14驅(qū)動。在若干變型中，泵40的速度可以獨(dú)立于發(fā)動機(jī)14驅(qū)動。在若干變型中，泵40的速度可以獨(dú)立地控制作為電泵或雙模式冷卻劑泵(DMCP)。在若干變型中，獨(dú)立的電子控制單元(ECU)42可以通過控制泵40的速度來控制冷卻劑30通過冷卻劑系統(tǒng)的速度。在若干變型中，ECU 42可以積累來自若干傳感器(為了清楚起見，僅示出傳感器170)或來源的數(shù)據(jù)，以便操作和調(diào)節(jié)熱管理系統(tǒng)12、發(fā)動機(jī)14和/或冷卻劑系統(tǒng)16的各個(gè)系統(tǒng)。傳感器可用于測量流體或部件的溫度、壓力、流速或速度(例如，RPM)、熱量輸送速率等。在若干變型中，ECU 42可以取得此數(shù)據(jù)并且優(yōu)化熱管理系統(tǒng)12以最小化燃料使用率、最大化發(fā)動機(jī)效率和/或最小化熱量浪費(fèi)。在若干變型中，ECU 42可以構(gòu)造并且設(shè)置成在發(fā)動機(jī)啟動之后操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

如圖1中所示，在若干變型中，冷卻劑30可以通過泵40流入發(fā)動機(jī)14中，繼而流過發(fā)動機(jī)缸體22和發(fā)動機(jī)缸蓋20。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)12還可以包括迫使空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器56。在若干變型中，渦輪增壓器56可以吸收來自管線101的冷卻劑，且冷卻劑可以通過管線102離開渦輪增壓器56。在若干變型中，渦輪增壓器56可以向冷卻劑系統(tǒng)16的冷卻劑30提供額外的熱量。在若干變型中，渦輪增壓器可以包括中間冷卻器58。在若干變型中，冷卻劑30可以通過管線102進(jìn)入中間冷卻器58并且可以被冷卻。在若干變型中，從中間冷卻器58進(jìn)行冷卻的冷卻劑30可以離開中間冷卻器58并且重新進(jìn)入渦輪增壓器56。在若干變型中，冷卻劑系統(tǒng)16可以包括恒溫器(和/或主冷卻劑控制閥(CCV))54以控制至熱管理系統(tǒng)12內(nèi)的各個(gè)部件的冷卻劑流30。在若干變型中，恒溫器54可以包括額外的冷卻劑控制閥154以當(dāng)關(guān)閉恒溫器時(shí)控制至熱管理系統(tǒng)12內(nèi)的各個(gè)部件的冷卻劑流30。在若干變型中，恒溫器54和/或冷卻劑控制閥154可以由ECU 42控制。在若干變型中，冷卻劑30可以至少通過中間冷卻器閥75繞過中間冷卻器58繼而通過管線105進(jìn)入恒溫器54和/或CCV 154。在若干變型中，冷卻劑可以離開發(fā)動機(jī)14和/或渦輪增壓器56并且進(jìn)入恒溫器54和/或CCV 154。在若干變型中，恒溫器54和/或CCV 154可以允許冷卻劑流30到達(dá)艙室加熱器60。在若干變型中，恒溫器54和/或CCV 154可以允許冷卻劑流30到達(dá)排氣熱量回收系統(tǒng)(EHRS)62。在若干變型中，恒溫器54和/或CCV 154可以允許冷卻劑流30到達(dá)發(fā)動機(jī)油熱量交換器64。在若干變型中，恒溫器54和/或CCV 154可以允許冷卻劑流到達(dá)變速器油熱量交換器66。在若干變型中，恒溫器54和/或CCV 154可以允許冷卻劑流到達(dá)車軸油熱量交換器68。專業(yè)技術(shù)人員將會理解這些部件和它們的用途。在若干變型中，艙室加熱器60可以包括至少一個(gè)艙室加熱器閥70以允許或約束冷卻劑30流至此部件或從此部件流動。在若干變型中，EHRS 62可以包括至少一個(gè)EHRS閥72以允許或約束冷卻劑30流至此部件或從此部件流動。在若干變型中，發(fā)動機(jī)油熱量交換器64可以包括至少一個(gè)發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74以允許或約束冷卻劑30流至此部件或從此部件流動。在若干變型中，變速器油熱量交換器66可以包括至少一個(gè)變速器油熱量交換器閥76以允許或約束冷卻劑30流至此部件或從此部件流動。在若干變型中，車軸油熱量交換器68可以包括至少一個(gè)車軸油熱量交換器閥79以允許或約束冷卻劑30流至此部件或從此部件流動。在若干變型中，來自恒溫器54和/或CCV 154的冷卻劑30的流可以允許以不同比例流至艙室加熱器60、EHRS 62、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64、車軸油熱量交換器68和/或變速器油熱量交換器66。在若干變型中，雙模式泵(DMCP)40可以機(jī)械地連接至發(fā)動機(jī)，并且可以具有構(gòu)造并且設(shè)置成補(bǔ)充由發(fā)動機(jī)提供的機(jī)械動力或獨(dú)立于至發(fā)動機(jī)的機(jī)械聯(lián)桿而操作的電動機(jī)(例如，無刷DC電機(jī))。排氣熱量回收系統(tǒng)(EHRS)62可以包括構(gòu)造并且設(shè)置成將排氣系統(tǒng)中的熱損耗轉(zhuǎn)換為可用能量的熱輸送部件。

仍參照圖1，在若干變型中，在發(fā)動機(jī)啟動或正常操作時(shí)，冷卻劑泵40可以使得冷卻劑30循環(huán)通過發(fā)動機(jī)14，并且在循環(huán)通過發(fā)動機(jī)14之后，冷卻劑30從發(fā)動機(jī)14通向恒溫器54和CCV 154。在若干變型中，當(dāng)發(fā)動機(jī)可能是冷的時(shí)(如在啟動期間)，恒溫器54可以關(guān)閉并且可以使得冷卻劑30從發(fā)動機(jī)14行進(jìn)至車輛部件之一，例如艙室加熱器60、EHRS62、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64和/或車軸油熱量交換器68。在若干變型中，當(dāng)發(fā)動機(jī)14可能是冷的時(shí)，恒溫器54可以關(guān)閉并且冷卻劑30可以通過管線135行進(jìn)到DMCP旁通閥78中、通過EHRS閥72行進(jìn)至管線138、行進(jìn)到EHRS 62中、通過管線134離開EHRS 62、利用輔助閥82通過輔助接合部152、通過管線136、經(jīng)過發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74、行進(jìn)至管線126、行進(jìn)至第三接合部160和第三閥84、并且返回至泵通過管線129至中間接合部156和中間泵90至管線132。當(dāng)發(fā)動機(jī)14和冷卻劑30可能較暖和/或發(fā)動機(jī)可能處于正常操作中時(shí)，恒溫器54可以至少部分地打開并且使得冷卻劑30通過管線112行進(jìn)至散熱器54并且通過管線130返回至泵40。在若干變型中，恒溫器54可以由發(fā)動機(jī)14或冷卻劑30的熱量所控制。在若干變型中，當(dāng)冷卻劑30的溫度高于閾值時(shí)，恒溫器54可以至少部分地打開。在若干變型中，冷卻劑30的溫度閾值可以是約85℃。在若干變型中，冷卻劑30可以通過脫氣軟管120逸出發(fā)動機(jī)14至膨脹箱140，然后通過管線122返回至泵40，通過中間接合部156(包括中間閥90)和管線132。在若干變型中，冷卻劑30可以通過脫氣軟管137逸出散熱器52至膨脹箱140，然后通過管線122返回至泵40，通過中間接合部156(包括中間閥90)和管線132。

在若干變型中，冷卻劑30可以在熱的或冷的發(fā)動機(jī)14條件下通過冷卻劑控制閥154行進(jìn)經(jīng)過關(guān)閉的或至少部分地打開的恒溫器54，其中，冷卻劑30可以通過管線110、通過第一變速器油熱量交換器閥77、進(jìn)入管線111、通過變速器油熱量交換器66并且通過第二變速器油熱量交換器閥76并且通過管線116。在若干變型中，管線116可以與管線130形成主要接合部150，以使得冷卻劑30行進(jìn)返回至泵40。在若干變型中，主要接合部150可以包括主要閥80。在若干變型中，冷卻劑30可以在熱的或冷的發(fā)動機(jī)14條件下通過冷卻劑控制閥154行進(jìn)經(jīng)過關(guān)閉的或至少部分地打開的恒溫器54，其中，冷卻劑30可以通過艙室加熱器管線114和艙室加熱器閥70并且到達(dá)艙室加熱器60。在若干變型中，冷卻劑30可以在熱的或冷的發(fā)動機(jī)14條件下通過冷卻劑控制閥154行進(jìn)經(jīng)過關(guān)閉的或至少部分地打開的恒溫器54，其中，冷卻劑30可以通過排氣熱量回收系統(tǒng)管線138和排氣熱量回收系統(tǒng)閥72并且到達(dá)排氣熱量回收系統(tǒng)62。在若干變型中，冷卻劑30可以繞過發(fā)動機(jī)14并且通過管線135離開泵30而經(jīng)過DMCP旁通閥78，并且在接合部155處與來自管線138的冷卻劑30相遇，以進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)72。在若干變型中，來自艙室加熱器60的冷卻器冷卻劑30可以通過連接管線118到達(dá)發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74。在若干變型中，離開EHRS 62的較暖的冷卻劑30可以行進(jìn)通過管線134，以在可以包括輔助閥82的輔助接合部152處與來自艙室加熱器60的冷卻器冷卻劑30組合。在若干變型中，來自輔助接合部152的經(jīng)組合冷卻劑30可以行進(jìn)通過管線136至發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74。在若干變型中，發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74可以關(guān)閉并且冷卻劑30可以通過第三接合部160和第三閥84行進(jìn)通過管線126至管線129，以在中間接合部156(包括中間閥90)和管線132處與來自膨脹箱140的冷卻劑30相遇。在若干變型中，發(fā)動機(jī)油熱量交換器閥74可以至少部分地打開，并且冷卻劑30可以通過管線128行進(jìn)至發(fā)動機(jī)油熱量交換器64，然后經(jīng)冷卻的冷卻劑30可以通過管線131行進(jìn)至第三接合部160，該第三接合部可以包括第三閥84。在若干變型中，冷卻劑可以隨后行進(jìn)通過管線126，以在中間接合部156(包括中間閥90)和管線132處與來自膨脹箱140的冷卻劑30相遇。在若干變型中，熱管理系統(tǒng)12可以進(jìn)一步包括用于車軸油68的熱量交換器、可以被包括并用于將熱量輸送至冷卻劑30和從冷卻劑30輸送熱量、并且可以進(jìn)一步包括車軸油熱量交換器閥79。在若干變型中，車軸油熱量交換器68可以布置在冷卻劑回路100中的熱管理系統(tǒng)12中的任何位置處。在若干變型中，來自發(fā)動機(jī)14的廢氣可以通過廢氣EHRS入口管線200進(jìn)入EHRS 62。在若干變型中，廢氣可以通過廢氣EHRS出口管線204離開EHRS 62。在若干變型中，廢氣入口管線200可以具有廢氣EHRS入口閥202。在若干變型中，廢氣EHRS入口閥202可以允許來自EHRS的廢氣通過廢氣EHRS旁通管線206實(shí)現(xiàn)至少部分的繞過。在若干變型中，來自變速器169的變速器油可以通過變速器油螺線管閥83進(jìn)入和離開變速器油熱量交換器66。在若干變型中，變速器油可以與變速器油熱量交換器66中的冷卻劑30交換熱量。

在若干變型中，恒溫器54和閥70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、90、202和/或154可以至少部分地打開并且可以通過各種部件14、20、22、60、62、64、66、68、56、52、140來控制不同量的冷卻劑30。在若干變型中，閥70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、90、202和/或154可以為球閥、蝶閥、陶瓷盤閥、止回閥、節(jié)流閥、隔膜閥、閘閥、截止閥、刀型閥、針閥、夾管閥、活塞閥、旋塞閥、提升閥、滑閥、熱膨脹閥、減壓閥或其組合，或者可以是另一種類型。在若干變型中，熱量交換器66、64可以是套管式、散熱器、殼管式、板熱式、板殼式、絕熱輪式、板翅片、枕式板、流體熱式、動態(tài)刮面式或相變熱量交換器及其組合，或者可以是另一種類型。在若干變型中，所有閥70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、90、202和/或154可以是比例型閥，其可以允許全部流動、部分流動或者無流動至特定閥的離開管線。在若干變型中，所有閥70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、90、202和/或154可以能夠在從0至100％的范圍內(nèi)打開并且通過各種部件14、20、22、60、62、64、66、68、56、52、140來控制不同量的冷卻劑，或者可以是另一種類型。以這種方式，流至各個(gè)部件(14、20、22、60、62、64、66、68、56、52、140)的流量變化和來自這些部件的流量變化可以是在一定時(shí)間段內(nèi)。在若干變型中，ECU 42可以通過這些閥70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、90和/或154的操作來控制冷卻劑30的流量變化，用以在考慮變量的情形下實(shí)現(xiàn)最佳的發(fā)動機(jī)14的性能，這些變量包括但不限于發(fā)動機(jī)溫度、發(fā)動機(jī)壓力、發(fā)動機(jī)性能、車輛速度、車輛燃料經(jīng)濟(jì)性(即，MPG)、艙室加熱器熱量設(shè)定、散熱器操作、變速器油溫度和/或流速、發(fā)動機(jī)油溫度和/或流速、車軸油溫度和/或流速、排氣熱量回收系統(tǒng)62的性能，或者可以是另一種變量。在若干變型中，各個(gè)部件(14、20、22、60、62、64、66、68、56、52、140，或者可以是另一種類型)可以是并聯(lián)的或串聯(lián)的。

參照圖2，在若干變型中，ECU 42可以通過排氣熱量回收系統(tǒng)閥72、恒溫器54、冷卻劑控制閥154、DMCP旁通閥78、輔助閥82和/或艙室加熱器閥70的操縱來控制進(jìn)入和離開排氣熱量回收系統(tǒng)62的冷卻劑30。在若干變型中，ECU 42可以通過傳感器170獲取關(guān)于排氣熱量回收系統(tǒng)(EHRS)62下游的冷卻劑30的溫度的讀數(shù)1。在若干變型中，ECU 42可以通過傳感器或CAN總線獲取關(guān)于發(fā)動機(jī)14的速度、發(fā)動機(jī)14的負(fù)載、排氣熱量回收系統(tǒng)(EHRS)62上游的冷卻劑30的溫度、EHRS上游的廢氣溫度、EHRS下游的廢氣溫度和/或EHRS氣體流速的讀數(shù)2。在若干變型中，ECU 42可以具有下游冷卻劑30的溫度的預(yù)定值來作為冷卻劑30的設(shè)定點(diǎn)3。該設(shè)定點(diǎn)3可以由第一算法來確定，以最佳地設(shè)定離開EHRS 62的冷卻劑30的溫度，用以最小化燃料使用率、最大化發(fā)動機(jī)效率和/或最小化熱量浪費(fèi)。在若干變型中，該設(shè)定點(diǎn)3可以是120℃，以避免冷卻劑在EHRS 62中和/或周圍沸騰。在若干變型中，這三個(gè)變量輸入1、2、3可以饋送到EHRS 62的前饋控制4中。在若干變型中，ECU 42可以基于這些變量輸入1、2、3來確定第二算法，并且設(shè)定泵40的速度前饋5，以便最佳地控制在EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度。在若干變型中，前饋5可以基于EHRS 62的熱量交換器的能量平衡來采取附加的輸入。在若干變型中，前饋可以具有附加的輸入，包括但不限于EHRS 62的廢氣流速、EHRS 62上游的廢氣溫度、EHRS 62下游的廢氣溫度或EHRS 62對于氣體和冷卻劑30的熱容量。在若干變型中，這些輸入可以由傳感器(170)測得或者可以基于發(fā)動機(jī)14的速度和負(fù)載來估算。在若干變型中，冷卻劑30的流速基于由這些輸入所提供的泵流量特性映射而轉(zhuǎn)移至冷卻劑30的泵40。在若干變型中，可以在EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度設(shè)定點(diǎn)3與實(shí)際的EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度之間發(fā)現(xiàn)差量6。在若干變型中，該差量6可以是輸入到EHRS反饋控制7中的輸入。在若干變型中，ECU 42可以基于該差量6來確定第三算法，并且設(shè)定泵40的速度反饋9，以便最佳地控制在EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度。在若干變型中，泵40的速度前饋4和泵40的速度反饋9可以組合來形成第四算法，并且設(shè)定泵40的速度指令10以控制泵40的速度，從而最佳地控制EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度。在若干變型中，該泵40的速度指令10也可以允許ECU 42操縱排氣熱量回收系統(tǒng)閥72、恒溫器54、冷卻劑控制閥154、DMCP旁通閥78、輔助閥82和/或艙室加熱器閥70，以控制冷卻劑30通過EHRS 62的流量。在若干變型中，EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度設(shè)定點(diǎn)3與實(shí)際的EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度之間的差量6可以是輸入到EHRS 62旁通控制8中的輸入。在若干變型中，ECU 42可以基于該差量6來確定第五算法，并且設(shè)定EHRS 62的氣體旁通指令11，以便最佳地控制在EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度。在若干變型中，該指令11可以允許來自發(fā)動機(jī)14的廢氣能至少部分地或一起繞過EHRS 62，以使得冷卻劑30保持低于設(shè)定點(diǎn)3。在若干變型中，來自EHRS 62的廢氣的這種繞過可以通過如下方式完成：至少部分地關(guān)閉閥202，以使得來自廢氣EHRS 62的入口管線200的廢氣行進(jìn)至廢氣EHRS 62的旁通管線206，其會繞過EHRS 62和EHRS廢氣出口管線204。在若干變型中，EHRS 62旁通管線206和EHRS廢氣出口管線204合并以形成EHRS氣體出口管線208。在若干變型中，ECU 42和/或閥72、54、154、78、82和/或70可以將EHRS 62下游的冷卻劑30的溫度限制成低于設(shè)定點(diǎn)(例如，120℃)，以防止冷卻劑30沸騰。在若干變型中，ECU 42和/或閥72、54、154、78、82和/或70可以允許冷卻劑繞過EHRS 62，以使得EHRS下游的冷卻劑30的溫度保持低于120℃，進(jìn)而防止冷卻劑30沸騰。

參照圖3，示出了熱管理的時(shí)間對若干變量的線形圖。在若干變型中，示出了時(shí)間對車輛速度。在若干變型中，示出了時(shí)間對泵40的速度。在若干變型中，示出了在恒溫器打開時(shí)和/或在熱模式的情形下時(shí)間對泵40的速度。在若干變型中，示出了時(shí)間對流體的溫度。在若干變型中，流體可以是這樣的，可以測得通過泵40進(jìn)入發(fā)動機(jī)14的冷卻劑30的溫度、離開發(fā)動機(jī)14的冷卻劑30的溫度、離開渦輪增壓器56的冷卻劑30的溫度、在發(fā)動機(jī)油底殼中的發(fā)動機(jī)油的溫度、在變速器油底殼中的變速器油的溫度、離開排氣熱量回收系統(tǒng)62的冷卻劑30的溫度以及進(jìn)入排氣熱量回收系統(tǒng)62的冷卻劑30的溫度。在若干變型中，還可以在圖3中測得車輛速度。

參照圖4，在若干變型中，可以包括方法800，該方法可以包括在框802中提供熱管理系統(tǒng)12，該熱管理系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)14、排氣熱量回收系統(tǒng)62和冷卻劑系統(tǒng)16，該冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑回路100和冷卻劑泵40，其中，冷卻劑泵40獨(dú)立于發(fā)動機(jī)操作并且可以由電子控制單元42操作，并且其中電子控制單元42可以構(gòu)造并且設(shè)置成在發(fā)動機(jī)啟動之后操作冷卻劑泵40以將排氣熱量回收系統(tǒng)62中和/或附近的冷卻劑30的溫度限制在預(yù)定值以下。在若干變型中，方法800可以包括在框804中啟動發(fā)動機(jī)14。在若干變型中，方法800可以包括在框806中操作冷卻劑泵40和/或至少一個(gè)閥72、54、154、78、82、74和/或70，以將排氣熱量回收系統(tǒng)62中和/或附近的冷卻劑30的溫度控制在預(yù)定值以下。在若干變型中，任選地，方法800可以包括在框808中操作至少一個(gè)閥72、54、154、78、82、202、74和/或70，以將排氣熱量回收系統(tǒng)62中和/或附近的冷卻劑30的溫度控制在預(yù)定值以下。

在若干變型中，熱管理系統(tǒng)12中的冷卻劑30的流動可以在啟動期間通過艙室加熱器60、排氣熱量回收系統(tǒng)62、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64、車軸油熱量交換器68和/或變速器油熱量交換器66部件或可以是不同部件的加熱而快速升溫。通過將冷的冷卻劑30從發(fā)動機(jī)14和散熱器52中排出，排氣熱量回收系統(tǒng)作用于較小體積的冷卻劑，從而允許部件更快的加熱和/或允許發(fā)動機(jī)14內(nèi)部升溫。在若干變型中，根據(jù)產(chǎn)品10的需要和應(yīng)用，恒溫器54和/或冷卻劑控制閥154可以由ECU 42控制來以不同比率向各個(gè)部件發(fā)送冷卻劑30，這些部件包括艙室加熱器60、排氣熱量回收系統(tǒng)62、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64、散熱器52和/或變速器油熱量交換器66部件，以便實(shí)現(xiàn)更快的發(fā)動機(jī)預(yù)熱、維持發(fā)動機(jī)溫度或防止發(fā)動機(jī)過熱。在若干變型中，恒溫器54可以包括作為多功能閥的冷卻劑控制閥154。在若干變型中，ECU 42可以通過傳感器監(jiān)控產(chǎn)品10的條件，以操作恒溫器54、冷卻劑控制閥154和/或其他閥70、72、74、75、76、78、77、79、80、81、82、83、84和/或90，進(jìn)而控制冷卻劑30到各個(gè)部件(包括艙室加熱器60、排氣熱量回收系統(tǒng)62、發(fā)動機(jī)油熱量交換器64、車軸油熱量交換器68、散熱器52和/或變速器油熱量交換器66，或者可以是另一種部件)的量以優(yōu)化產(chǎn)品10的性能。

以下變體的描述僅僅是說明視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法，且并非以任何方式意欲通過具體公開的或未明確闡述的內(nèi)容限制這種范圍。此處描述的部件、元件、動作、產(chǎn)品和方法可以進(jìn)行組合和重新安排，而不是如此處明確描述的那樣，并且仍然被視為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

變型1可以包含包括熱管理系統(tǒng)的產(chǎn)品，該熱管理系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、排氣熱量回收系統(tǒng)和冷卻劑系統(tǒng)，該冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑回路和冷卻劑泵，其中該冷卻劑泵獨(dú)立于發(fā)動機(jī)操作并且由電子控制單元操作，并且其中該電子控制單元構(gòu)造并且設(shè)置成在發(fā)動機(jī)啟動后操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型2可以包括如變型1所述的產(chǎn)品，其中，電子控制單元基于由熱管理系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)傳感器確定的至少一種條件的輸入將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型3可以包括如變型1至2中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，該條件包括發(fā)動機(jī)速度、發(fā)動機(jī)負(fù)載、排氣熱量回收系統(tǒng)上游冷卻劑溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)上游氣體溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)下游冷卻劑溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)下游氣體溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)氣體流速或泵流速中的至少一種。

變型4可以包括如變型1至3中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，用于冷卻劑溫度的預(yù)定值大約為120℃。

變型5可以包括如變型1至4中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的前饋控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型6可以包括如變型1至5中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的反饋控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型7可以包括如變型1至6中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的廢氣旁通控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型8可以包括如變型1至7所述的產(chǎn)品，其中，泵為電動泵或雙模式冷卻劑泵。

變型9可以包括如變型2至8中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)熱量交換器。

變型10可以包括如變型1至9中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)品，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括恒溫器和散熱器，并且其中，當(dāng)恒溫器打開時(shí)，冷卻劑回路使得冷卻劑從發(fā)動機(jī)行進(jìn)通過散熱器。

變型11可以包含包括提供熱管理系統(tǒng)的方法，該熱管理系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、排氣熱量回收系統(tǒng)和冷卻劑系統(tǒng)，該冷卻劑系統(tǒng)包括冷卻劑回路和冷卻劑泵，其中該冷卻劑泵獨(dú)立于發(fā)動機(jī)操作并由電子控制單元操作，并且其中該電子控制單元構(gòu)造并且設(shè)置成在發(fā)動機(jī)啟動后操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下；啟動發(fā)動機(jī)；以及操作冷卻劑泵以將排氣熱量回收系統(tǒng)中和/或附近的冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型12可以包括如變型11所述的方法，其中，電子控制單元基于由熱管理系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)傳感器確定的至少一種條件的輸入，將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型13可以包括如變型11至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該條件包括發(fā)動機(jī)速度、發(fā)動機(jī)負(fù)載、排氣熱量回收系統(tǒng)上游冷卻劑溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)上游氣體溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)下游冷卻劑溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)下游氣體溫度、排氣熱量回收系統(tǒng)氣體流速或泵流速中的至少一種。

變型14可以包括如變型11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于冷卻劑溫度的預(yù)定值大約為120℃。

變型15可以包括如變型11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的前饋控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型16可以包括如變型11至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的反饋控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型17可以包括如變型11至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，電子控制單元基于來自排氣熱量回收系統(tǒng)的廢氣旁通控制將冷卻劑溫度限制在預(yù)定值以下。

變型18可以包括如變型11至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，泵為電動泵或雙模式冷卻劑泵。

變型19可以包括如變型12至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)熱量交換器。

變型20可以包括如變型11至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括恒溫器和散熱器，并且其中，當(dāng)恒溫器打開時(shí)，冷卻劑回路使得冷卻劑從發(fā)動機(jī)行進(jìn)通過散熱器。

變型21可以包括如變型1至20中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括傳感器，該傳感器獲取關(guān)于流體/部件的溫度、壓力、流體或部件的速度的數(shù)據(jù)，并將那些數(shù)據(jù)提交至ECU用于系統(tǒng)的優(yōu)化，以最小化燃料使用率、最大化發(fā)動機(jī)效率和/或最小化熱量浪費(fèi)。

變型22可以包括如變型1至21中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，發(fā)動機(jī)為內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)、電動機(jī)、混合式發(fā)動機(jī)，或者可以是另一種類型。

變型23可以包括如變型1至22中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括艙室加熱器、變速器油熱量交換器、發(fā)動機(jī)油熱量交換器、車軸油熱量交換器、冷卻風(fēng)扇、散熱器、膨脹箱和/或排氣熱量回收系統(tǒng)。

變型24可以包括如變型1至23中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，冷卻劑包括至少一種空氣、水、發(fā)動機(jī)油、變速器油、車軸油、防凍劑(諸如水和乙二醇)、防銹劑或其組合。

變型25可以包括如變型1至24中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，泵為電動機(jī)。

變型26可以包括如變型1至25中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，熱管理系統(tǒng)包括渦輪增壓器和用于冷卻劑回路中冷卻劑的進(jìn)一步冷卻的中間冷卻器。

變型26可以包括如變型1至25中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括傳感器，該傳感器獲取關(guān)于流體/部件的溫度、壓力、流體或部件的速度的數(shù)據(jù)，并將那些數(shù)據(jù)提交至ECU用于系統(tǒng)的優(yōu)化，以最小化燃料使用率，其中數(shù)據(jù)包括發(fā)動機(jī)速度、發(fā)動機(jī)負(fù)載、發(fā)動機(jī)油溫度和/或流速、發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度和/或流速、車軸油溫度和/或流速、變速器流體溫度和/或流速、發(fā)動機(jī)壓力、發(fā)動機(jī)性能、車輛速度、車輛燃料經(jīng)濟(jì)性(即MPG)、艙室加熱器熱量設(shè)定、散熱器操作或排氣熱量回收系統(tǒng)性能中的至少一個(gè)。

變型27可以包括如變型1至26中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，基于變量發(fā)動機(jī)速度、發(fā)動機(jī)負(fù)載、發(fā)動機(jī)油溫度和/或流速、發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度和/或流速、車軸油溫度和/或流速、變速器流體溫度和/或流速、發(fā)動機(jī)壓力、發(fā)動機(jī)性能、車輛速度、車輛燃料經(jīng)濟(jì)性(即MPG)、艙室加熱器熱量設(shè)定、散熱器操作或排氣熱量回收系統(tǒng)性能，ECU通過熱管理系統(tǒng)閥的操作控制冷卻劑的流動的變化。

變型28可以包括如變型1至27中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，恒溫器和閥能夠在0-100％的范圍內(nèi)打開，并通過各個(gè)部件控制不同量的冷卻劑和/或廢氣。

變型29可以包括如變型1至28中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，閥為球閥、蝶閥、陶瓷盤閥、止回閥、節(jié)流閥、隔膜閥、閘閥、截止閥、刀型閥、針閥、夾管閥、活塞閥、旋塞閥、提升閥、滑閥、熱膨脹閥、減壓閥或其組合。

變型30可以包括如變型1至29中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，該至少一個(gè)熱量交換器為套管式、散熱器、殼管式、板熱式、板殼式、絕熱輪式、板翅片、枕式板、流體熱式、動態(tài)刮面式或相變熱量交換器及其組合。

變型31可以包括如變型1至30中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，恒溫器包括作為多功能閥的冷卻劑控制閥。

變型32可以包括如變型1至31中任一項(xiàng)所述的方法和/或產(chǎn)品，其中，基于熱管理系統(tǒng)內(nèi)的條件，ECU控制冷卻劑至各種部件的流動，這些部件包括艙室加熱器、EHRS、發(fā)動機(jī)油熱量交換器、變速器油熱量交換器、散熱器、車軸油熱量交換器或渦輪增壓器。

本發(fā)明的選擇示例的以上描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且因此，不將其變型或變體視為背離本發(fā)明的精神和范圍。