[发明专利]车辆推进系统的热管理系统和方法

说明书

一种车辆推进系统包括：发动机，该发动机具有冷却剂进口和冷却剂出口；冷却剂泵，该冷却剂泵具有与发动机冷却剂进口连通的出口；压力传感器，该压力传感器与发动机冷却剂出口呈流体连通并且生成指示发动机冷却剂出口中的压力的压力信号；以及控制器，该控制器与压力传感器和冷却剂泵连通。控制器被编程为基于压力信号来控制从冷却剂泵通过发动机的冷却剂流量。

技术领域

本公开涉及车辆推进系统的热管理系统和方法。

背景技术

本引言总体呈现本公开的上下文。当前署名的发明人的工作，就其在本节所描述的程度而言，以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。

当前的成品机动车辆(诸如，现代汽车)原始地配备有操作用于推进车辆且给车载电子器件供电的动力系统。在汽车应用中，例如，推进系统可以通常以原动机为代表，原动机通过变速器将驱动力输送至最终传动系统(例如，后差速器、车桥以及车轮)。汽车在传统上是由往复活塞式内燃机组件提供动力，这是因为其容易获得且成本相对便宜、重量轻、并且总体效率高。作为一些非限制性示例，这种发动机可以包括：例如，压缩点火(CI)柴油机、火花点火(SI)汽油机、混合燃料模型、二冲程、四冲程和六冲程架构以及旋转式发动机。另一方面，混合动力和全电动车辆可以利用替代动力源(诸如，燃料电池或者电池供电电动发动机)来推进车辆并且最小化/消除针对动力对燃烧发动机的依赖。

在正常操作期间，内燃机(ICE)组件和大型牵引电机(即，用于混合动力和全电动动力系统)可能产生大量热量。为了延长(多个)原动机和发动机舱内包含的各个部件的使用寿命，车辆可以配备有用于管理发动机室中的热量的被动特征和主动特征。例如，用于缓解发动机舱内的过热的被动措施可以包括：热包裹排气流道、对集管和歧管进行热涂层以及对热敏电子器件进行集成热绝缘包装。用于冷却发动机舱的主动构件包括散热器、冷却剂泵以及风扇。作为另一选项，一些车辆可以包括通风孔，这些通风孔用于排出热空气并且增强发动机室内的对流冷却。

用于车辆的主动热管理系统可以采用车载控制器或者电子控制模块来调控冷却回路的操作，冷却回路将液体冷却剂(通常是油、水以及/或者防冻剂)分配给车辆的所有部件。冷却剂泵可以将冷却流体推动通过发动机缸体、变速箱以及油底壳中的冷却剂通路，并且使其到达散热器或者其它热交换器。散热器可以将热量从车辆传递至环境空气。一些热管理系统可以使用分体式冷却系统布局，该分体式冷却系统布局的特征是汽缸盖和发动机缸体有单独的回路和水套，以便使得可以独立于发动机缸体来冷却汽缸盖。汽缸盖具有比发动机缸体低的质量并且暴露于非常高的温度下，其加热速度比发动机缸体快得多，并且因此通常需要首先进行冷却。有利地，在加温期间，分体式布局允许该系统首先冷却汽缸盖，并且然后在给定时间间隔之后冷却发动机缸体。

用于车辆推进系统的常规热管理系统包括冷却剂泵，该冷却剂泵总是为发动机提供比需要更多的冷却剂。这通常可以被称为发动机“溢流”。该方法会确保使得在绝大多数操作条件期间冷却剂沸腾的风险最小化。冷却剂沸腾是不可取的，原因很多，包括提供足够质量的冷却剂以去除热量的能力降低以及与冷却剂流体从系统逸出相关联的风险。因此，令人期望的是避免车辆热管理系统中的冷却剂沸腾。冷却剂溢流热管理系统操作用于提供超过最佳冷却剂流量的较大安全系数或者偏移量的冷却剂流量。因此，在大多数操作条件下，这些系统不能为发动机提供最佳热条件。在常规发动机冷却剂溢流系统中，用于发动机的最佳热条件可能需要高于所容许的温度。例如，通过利用这些常规热管理系统，在大多数条件下，能够通过维持高于所容许的燃烧壁温度来提高发动机性能和效率。

发明内容

在示例性方面中，一种车辆推进系统包括：发动机，该发动机具有冷却剂进口和冷却剂出口；冷却剂泵，该冷却剂泵具有与发动机冷却剂进口连通的出口；压力传感器，该压力传感器与发动机冷却剂出口流体连通并且生成指示发动机冷却剂出口中的压力的压力信号；以及控制器，该控制器与压力传感器和冷却剂泵连通。控制器被编程为基于压力信号来控制从冷却剂泵通过发动机的冷却剂流量。