[发明专利]用于车辆动力系统的热管理单元

说明书

用于车辆动力系统的热管理单元包括集成的油加热器、控制阀以及压力释放阀。远程油冷却器连接到热管理单元的流体端口。变速器油被接收到热管理单元中并被导入变速器油加热器和变速器油冷却器中的一个或两个。油流的一部分能够内部地绕过压力释放阀以保持低于阈值的油的压力。油流在被加热和/或被冷却后被导向穿过控制阀，被导向穿过油加热器和油冷却器的油的比例由控制阀内的油温确定。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年1月26日提交的美国专利申请No.14/605,294的优先权，其全文通过引用合并至此。

技术领域

本发明涉及一种集成热交换器和阀组件，以及更具体地涉及用于调节车辆动力系统的流体温度的热交换器和阀组件。

背景技术

已知一种用于将流体温度调节为高于最小阈值、低于最大阈值或在由最小阈值和最大阈值限定的期待范围内的热交换系统。这样的热交换系统通常包括一个或更多个热交换器以及一个或更多个流体控制装置以控制流体向一个或更多个热交换器的流动。车辆动力系统特别需要这样的热交换系统，以恰当调节诸如冷却液、发动机油、变速器油等的工作流体的温度。

随着对改进总体燃料经济性和系统效率的越来越多的激励，对车辆动力系统内的流体温度的恰当调节变得更加重要。这样的温度调节能够同时需要在车辆动力系统冷启动期间快速加热流体的热交换器，以及在车辆动力系统运行期间排出流体中积累的废热的热交换器。控制装置(包括阀等)能够被可选择地用于将流体引导到热交换器以实现上述目标。

将这些热交换器系统的部分集成到热管理单元中存在优势，从而减少连接数量并简化热交换器系统在车辆动力系统中的安装。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，用于车辆动力系统的热管理单元包括：可操作以选择性地对阀出口和第一及第二阀入口之间的流体进行引导的阀，用于从车辆动力系统接收油流的第一流体端口，用于将油流输送到车辆动力系统的第二流体端口，经由延伸穿过热管理单元的第一流路流体连接至第一流体端口的第三流体端口，以及经由延伸穿过热管理单元的第二流路流体连接至第一及第二阀入口中的一个的第四流体端口。该热管理单元还包括集成的变速器油加热器，其具有流体入口歧管，流体出口歧管以及在流体入口歧管和流体出口歧管之间延伸的多个流动构造。流体入口歧管经由延伸穿过该热管理单元的第三流路流体连接至第一流体端口，流体出口歧管经由延伸穿过该热管理单元的第四流路流体连接至第一及第二阀入口中的另一个。第五流路在第二流体端口和阀出口之间延伸并流体连接第二流体端口和阀出口。分流流路从第一流体端口延伸到并在分流流路一端流体连接到第二流路口、第四流路和第五流路中的一个。压力释放阀被沿着分流流路配置以在第一流体端口和分流流路的一端之间的压力差低于阈值的情况下阻挡油沿着分流流路流动，以及在压力差超过该阈值的情况下允许油沿着分流流路流动。

在一些实施方式中，阀包括感测元件，其被配置成响应于流经该感测元件的油的温度来对阀进行操作，以及在一些特定实施方式中，该感测元件是蜡马达。在一些实施方式中，流入第一流体端口的全部油流被导向至该感测元件。

在一些实施方式中，该热管理单元包括铸造结构，铸造结构具有线性延伸穿过该铸造结构的中心孔。阀和压力释放阀二者均被布置在该中心孔中。

在一些实施方式中，该阀包括可移动往复件，其具有布置在其上的一个或更多个窗孔。在一些这样的实施方式中，该一个或更多个窗孔中的至少一些限定阀出口。在一些实施方式中，该窗孔中的至少一些限定第一及第二阀入口中的一个，可移动往复件的移动可操作以使该第一及第二阀入口中的一个打开和闭合。