[發明專利]使用排氣熱回收和熱電池的后橋潤滑油溫度控制

有效

• 申請號: 201611101167.2
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106855117B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: C·科爾;S·卡特拉格達;P·本可夫斯基;D·K·拜德尼;M·萊文;C·J·巴克曼;D·H·德米托夫;A·Y·卡尼克;F·謝赫
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04;F01M5/00;F01N5/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明涉及使用排氣熱回收和熱電池的后橋潤滑油溫度控制。提供了用于調節后橋潤滑油的溫度的方法和系統。在一個示例中，后橋冷卻劑系統可包括帶有多個閥和傳感器的冷卻劑回路，從而調節與排氣熱回收和儲存系統處于熱交換關系的冷卻劑流以將暖的冷卻劑遞送到后橋熱交換器，以使后橋潤滑油升溫。該方法可通過控制器調節后橋冷卻劑系統的部件，從而從冷卻劑系統的部件接收傳感器輸入。

技術領域

本申請整體涉及用于控制車輛中的后橋(rear axle)潤滑油溫度的方法和系統。

背景技術

常規的后輪驅動車輛中的動力傳動系統包括后橋或可包括軸構件和齒輪組的差動系統，從而將功率從驅動軸傳送到軸構件以推進車輛。后橋齒輪組可通過潤滑油潤滑以確保后橋差速器的平穩操作。潤滑油的粘度和其他流體特性是溫度的函數，并影響后橋系統的效率和性能，且因此影響車輛的效率和性能。隨著溫度增加，后橋潤滑油的粘度可較小，且隨著溫度降低，后橋潤滑油的粘度可較大。例如，在發動機冷起動時，潤滑油可為冷的且因此，其粘度會比期望的大。相反地，例如，在高發動機負荷處，后橋潤滑油可過熱且其粘度會比期望的小。為了使摩擦損失最小化并減小可導致燃料效率降低的后橋齒輪的磨損，期望監測后橋潤滑油溫度并使潤滑油溫度維持在指定的溫度范圍內以用于后橋齒輪的最佳潤滑。

為了解決差別預熱的問題，示例方法在U.S.6,899,074中示出，包括使用冷卻劑回路和聯接到后橋的熱交換器系統以調節后橋潤滑油的溫度。在U.S.8,485,932中示出的另一途徑中，電加熱和冷卻元件聯接到后橋以調節后橋潤滑油的溫度。

發明內容

然而，本文發明人已經認識到此類系統的潛在問題，其包括缺少捕獲并儲存在后橋冷卻劑系統中可用的額外的熱能的裝置以及耗盡儲存的熱能以滿足后橋潤滑油立即加熱需求的能力。因此，本文提供了一種至少部分解決上述問題的系統。在一個示例中，后橋冷卻劑系統可包括用于將來自發動機排氣系統的熱傳遞到冷卻流體的排氣熱回收系統、在冷卻流體和后橋潤滑油之間傳遞熱的后橋熱交換器，以及定位在排氣熱回收系統和后橋熱交換器中間的熱電池系統，所述熱電池系統經配置以儲存來自排氣熱回收系統的過剩熱。在一個示例中，后橋冷卻劑系統還可包括存儲指令的控制器，所述指令可執行以：響應于第一狀況，使排氣繞過排氣熱回收系統并使冷卻流體從熱電池系統流到后橋熱交換器，并且響應于第二狀況，使排氣繞過排氣熱回收系統并使冷卻流體從排氣熱回收系統流到后橋熱交換器，從而繞過熱電池系統并使冷卻流體流經后橋熱交換器以從后橋潤滑油中去除熱。在一個示例中，第一狀況可包括后橋潤滑油溫度高于閾值溫度和熱電池系統溫度低于后橋潤滑油溫度，且第二狀況可包括后橋潤滑油溫度高于閾值溫度以及熱電池系統溫度等于或大于后橋潤滑油溫度。

這樣，后橋潤滑油的溫度可通過排氣熱回收和儲存系統進行調節，所述排氣熱回收和儲存系統包括聯接到與后橋熱交換器連通的后橋冷卻劑回路的排氣熱交換器和熱電池系統。熱電池系統可儲存從排氣回收的未用過的額外的熱且當需要額外的熱能時，可將儲存的熱能提供回到后橋冷卻劑回路。通過上述熱交換器和冷卻劑回路的冷卻劑流可通過冷卻劑泵和相關聯的閥進行調節，通過從沿冷卻劑回路安置的傳感器接收傳感器輸入的控制器進行控制。

應當理解，提供上述發明內容以簡化的形式引入在具體實施方式中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由所附權利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上述或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出包括聯接到排氣熱回收和儲存系統并聯接到后橋熱交換器的冷卻劑回路的后橋冷卻系統的示例。

圖2示出用于通過聯接到排氣熱回收和儲存系統并聯接到后橋熱交換器的冷卻劑回路調節后橋潤滑油溫度的方法。

圖3示出圖2的方法的繼續，其調節后橋潤滑油溫度。

圖4示出示例曲線圖，其示出在各種后橋潤滑油溫度狀況期間的后橋冷卻劑系統的泵操作和閥位置。

具體實施方式