所公開的主題涉及車輛熱管理系統(tǒng)及其使用方法和制造方法。更具體地，所公開的主題涉及在各種車輛操作流體之間傳遞熱并且從各種車輛操作流體向周圍空氣傳遞熱的方法和裝置。

背景技術(shù)：

車輛可以包括多種工作流體，諸如但不限于內(nèi)燃機(jī)冷卻液(例如，水、乙二醇或水和乙二醇的組合)、用于內(nèi)燃機(jī)的潤滑油以及用于變速器的流體(諸如但不限于潤滑油、液壓流體或這兩者)。內(nèi)燃機(jī)冷卻液可以用于通過從內(nèi)燃機(jī)部件吸收熱并且經(jīng)由熱交換器(還稱為散熱器)向周圍空氣傳遞熱來冷卻內(nèi)燃機(jī)的部件。內(nèi)燃機(jī)冷卻液還可以用于通過引導(dǎo)離開內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)冷卻液通過熱交換器(來自客廂的空氣也穿過該熱交換器)來使客廂變暖。

內(nèi)燃機(jī)油和變速器流體可以吸收來自各個內(nèi)燃機(jī)部件和變速器的熱。這些液體中的摩擦損失還可以使這些液體的溫度升高。各個熱交換器可以促進(jìn)熱從內(nèi)燃機(jī)油和變速器流體向周圍空氣傳遞，以便冷卻內(nèi)燃機(jī)油和變速器流體。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

內(nèi)燃機(jī)的尾氣排放和動力總成部件(諸如內(nèi)燃機(jī)和多級變速器)的操作效率是各個動力總成部件的機(jī)械零件的操作溫度和流過各個動力總成部件的流體的操作溫度的函數(shù)。

相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)燃機(jī)和變速器遭受各種缺點(diǎn)。例如，在較低操作溫度下，內(nèi)燃機(jī)油和變速器流體的黏性較高并且催化轉(zhuǎn)化器的反應(yīng)效率較低。由此，內(nèi)燃機(jī)和變速器的操作效率較低。

在另一個示例中，在寒冷天氣中的冷起動情況期間，客廂的預(yù)熱速率可能較低。相反，在重負(fù)載情況下，內(nèi)燃機(jī)和/或變速器的部件可能遭受過熱暴露。由此，內(nèi)燃機(jī)和變速器的操作效率由于熱應(yīng)力、不適當(dāng)?shù)酿ば灾狄约芭c過熱暴露有關(guān)的其他變量而可能減小至低于最佳值。

因此，可能有益的是提供一種熱管理系統(tǒng)，這種熱管理系統(tǒng)可以有效調(diào)節(jié)流體(諸如，但不限于，內(nèi)燃機(jī)冷卻液、內(nèi)燃機(jī)油、變速器潤滑油以及變速器液壓流體)在動力總成中的流動和溫度，以便減小或最小化動力總成預(yù)熱、增加或最大化可用于使客廂變暖的熱和/或在所有動力總成負(fù)載期間將動力總成流體維持在提高的或甚至最佳的操作溫度下。具體地，可能有益的是采用內(nèi)燃機(jī)冷卻液來調(diào)節(jié)變速器流體的溫度。例如，可能有益的是選擇性地使用較熱的內(nèi)燃機(jī)冷卻液，以使變速器流體變暖，或較冷內(nèi)燃機(jī)冷卻液以冷卻變速器流體。

因此，一些實施方式致力于用于包括內(nèi)燃機(jī)和變速器的車輛的熱管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可以包括散熱器、第一熱交換器、熱支線、交換器支線管道、控制閥、第二熱交換器和旁通閥。散熱器可以被構(gòu)造為與內(nèi)燃機(jī)流體連通。第一熱交換器可以被構(gòu)造為與變速器流體連通。熱支線可以被構(gòu)造為與內(nèi)燃機(jī)流體連通。交換器支線管道可以與散熱器流體連通?？刂崎y可以與熱支線、交換器支線管道和第一熱交換器流體連通?？刂崎y可以被構(gòu)造為選擇性地將熱支線連接成與第一熱交換器流體連通，以及選擇性地將交換器支線管道連接成與第一熱交換器流體連通。第二熱交換器可以與第一熱交換器選擇性地流體連通，并且可以被構(gòu)造為與變速器流體連通。旁通閥可以與第一熱交換器和第二熱交換器流體連通。旁通閥可以被構(gòu)造為與變速器流體連通，并且被構(gòu)造為選擇性地以第一模式操作以及選擇性地以第二模式操作，其中當(dāng)在第一模式下時，來自第一熱交換器的流體繞開第二熱交換器而流到變速器，并且當(dāng)在第二模式下時，來自第一熱交換器的流體流過第二熱交換器而流到變速器。

一些其他實施方式致力于被構(gòu)造為承運(yùn)至少一個乘客的車輛，該車輛可以包括內(nèi)燃機(jī)、變速器、客廂和熱管理系統(tǒng)。內(nèi)燃機(jī)可以包括流過內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)流體。變速器可以包括流過變速器的變速器流體。客廂可以容納環(huán)境流體。熱管理系統(tǒng)可以與內(nèi)燃機(jī)、變速器和客廂中的每一者流體連通，并且熱管理系統(tǒng)可以被構(gòu)造為在內(nèi)燃機(jī)流體、變速器流體、客廂中的環(huán)境流體以及客廂之外的環(huán)境流體之間交換熱。熱管理系統(tǒng)可以包括散熱器、第一熱交換器、熱支線、交換器支線管道、控制閥、第二熱交換器和旁通閥。散熱器可以與內(nèi)燃機(jī)流體連通，并且可以被構(gòu)造為在內(nèi)燃機(jī)流體與客廂之外的環(huán)境空氣之間交換熱。第一熱交換器可以與變速器流體連通，并且可以被構(gòu)造為在內(nèi)燃機(jī)流體與變速器流體之間交換熱。熱支線可以與內(nèi)燃機(jī)流體連通。交換器支線管道可以與散熱器流體連通?？刂崎y可以與熱支線、交換器支線管道和第一熱交換器流體連通，并且可以被構(gòu)造為選擇性地將熱支線連接成與第一熱交換器流體連通以及將交換器支線管道選擇性地連接成與第一熱交換器流體連通。第二熱交換器可以與第一熱交換器選擇性地流體連通、與變速器流體連通，并且可以被構(gòu)造為在變速器流體與客廂之外的環(huán)境流體之間交換熱。旁通閥可以與第一熱交換器、第二熱交換器和變速器中的每一者流體連通。旁通閥可以被構(gòu)造為選擇性地以第一模式操作以及選擇性地以第二模式操作，其中當(dāng)在第一模式下時，來自第一熱交換器的流體繞開第二熱交換器而流到變速器，并且當(dāng)在第二模式下時，來自第一熱交換器的流體流過第二熱交換器而流到變速器。

其他實施方式致力于一種用于引導(dǎo)流體通過車輛熱管理系統(tǒng)的方法。該方法可以包括：設(shè)置發(fā)動機(jī)、變速器、散熱器、第一熱交換器、熱支線、交換器支線管道、控制閥、第二熱交換器以及與所述第一熱交換器和所述第二熱交換器流體連通的旁通閥，所述發(fā)動機(jī)包括被構(gòu)造為流過發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)流體；所述變速器包括流過變速器的變速器流體；所述散熱器被構(gòu)造為與所述發(fā)動機(jī)流體連通；所述第一熱交換器被構(gòu)造為與所述發(fā)動機(jī)和所述變速器中的每一者流體連通；所述熱支線被構(gòu)造為與所述發(fā)動機(jī)流體連通；所述交換器支線管道與所述散熱器流體連通；所述控制閥與所述熱支線、所述交換器支線管道和所述第一熱交換器流體連通，并且被構(gòu)造為選擇性地將所述熱支線連接成與所述第一熱交換器流體連通以及選擇性地將所述交換器支線管道連接成與所述第一熱交換器流體連通；所述第二熱交換器與所述第一熱交換器選擇性地流體連通并且被構(gòu)造為與所述變速器流體連通；并且所述旁通閥被構(gòu)造為與所述變速器流體連通，并且該旁通閥被構(gòu)造為選擇性地以第一模式操作以及選擇性地以第二模式操作；基于流過所述控制閥的所述變速器流體的溫度，將所述熱支線和所述交換器支線管道中的一者連接成與所述第一熱交換器流體連通，并且同時斷開所述熱支線和所述交換器支線管道中的另一者與所述第一熱交換器的流體連通；選擇性地在所述第一模式下操作所述旁通閥，使得來自所述第一熱交換器的所述變速器流體繞開所述第二熱交換器而流到所述變速器；以及選擇性地在所述第二模式下操作所述旁通閥，使得來自所述第一熱交換器的所述變速器流體流過所述第二熱交換器而流到所述變速器。

附圖說明

現(xiàn)在將參照以示例的方式給出的裝置和方法的示例性實施方式并參照附圖更詳細(xì)地描述本申請的所公開的主題，附圖中：

圖1是包括根據(jù)所公開主題的原理制成的熱管理系統(tǒng)的車輛的示例性實施方式的示意圖。

圖2是根據(jù)所公開主題的原理制成的用于車輛的熱管理系統(tǒng)的實施方式的示意圖。

圖3是根據(jù)所公開主題的原理制成的示例性控制閥的截面圖。

圖4是根據(jù)所公開主題的原理制成的用于車輛的熱管理系統(tǒng)的示例性熱傳遞組件的立體圖。

具體實施方式

下面參照各種附圖詳細(xì)地說明所公開的實施方式的一些發(fā)明方面。描述示例性實施方式，以例示所公開的主題，不限制其由權(quán)利要求限定的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到以下描述中提供的各種特征的多個等效變型。

1、所公開的實施方式

圖1示意性地例示了可以被構(gòu)造為在客廂24內(nèi)承運(yùn)至少一個乘客的車輛10。車輛10可以包括根據(jù)所公開的主題的原理制成的示例性熱管理系統(tǒng)12。車輛10可以包括內(nèi)燃機(jī)14、變速器16、一對前輪18L、R、一對后輪20L、R以及主體22。主體22可以包括客廂24(由虛線示意性地指示)。

系統(tǒng)12可以控制內(nèi)燃機(jī)14、變速器16、客廂24以及周圍環(huán)境之間的流體連通(由雙頭箭頭指示)，以便調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)14、變速器16和客廂24之中的熱傳遞。熱管理系統(tǒng)12可以提高或改進(jìn)車輛10的燃油效率，減小或最小化由內(nèi)燃機(jī)14中的燃燒造成的排放，提高對客廂24的氣候控制的響應(yīng)性，和/或減小或最小化對內(nèi)燃機(jī)14和/或變速器16的熱效應(yīng)。

圖2例示了根據(jù)所公開主題的原理的熱管理系統(tǒng)112的示例性實施方式。對系統(tǒng)112起作用的流體可以是內(nèi)燃機(jī)流體(諸如，但不限于水、乙二醇或水和乙二醇的組合)、變速器流體(諸如，但不限于潤滑油和液壓油(還稱為自動變速箱油或ATF))、周圍空氣和客廂24內(nèi)的空氣。

該示例性熱管理系統(tǒng)112可以包括散熱器114、儲液器116、加熱器芯118、第一熱交換器122、恒溫器124、控制閥126、旁通閥156、第二熱交換器158和多個管道128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、162。如下面將詳細(xì)討論的，恒溫器124、控制閥126和旁通閥156可以調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)流體和變速器流體中相應(yīng)的一種從/到散熱器114、第一熱交換器122和第二熱交換器158中相應(yīng)的一者的流動。

圖2還示意性地例示了內(nèi)燃機(jī)14的其他示例性細(xì)節(jié)。內(nèi)燃機(jī)14可以包括一個或更多個燃燒汽缸26，它們可以沿著直線排列為V形、W形或水平對置。在圖2的示例性實施方式中，內(nèi)燃機(jī)14可以包括排列在第一汽缸組28和第二汽缸組30中的多個汽缸26。第一汽缸組28和第二汽缸組30可以排列為V形，或者第一汽缸組28和第二汽缸組30可以水平對置。各汽缸26可以包括至少一個閥32，該至少一個閥32可以被構(gòu)造為經(jīng)由感應(yīng)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)以任意合適的方式選擇性地將各個汽缸26連接成與周圍環(huán)境流體連通。

熱管理系統(tǒng)112可以包括內(nèi)燃機(jī)14中形成的水套。在圖2中示意性表示的示例性實施方式中，水套可以包括入口部34和兩個排部36、38。入口部34可以與恒溫器124的出口152流體連通。排部36、38中的每一個可以與入口部34以及與主流體供給管道130流體連通。各個汽缸26中生成的熱可以被傳遞到流過水套34、36和38的內(nèi)燃機(jī)流體，然后以對車輛的操作條件和對客艙的氣候控制請求最有利的方式遍及熱管理系統(tǒng)112和/或周圍環(huán)境分布。

熱管理系統(tǒng)112可以包括水泵40，該水泵40可以與水套34、36、38流體連通，并且可以使內(nèi)燃機(jī)流體循環(huán)通過熱管理系統(tǒng)112。水泵40可以由內(nèi)燃機(jī)14或單獨(dú)的電源(諸如但不限于電動馬達(dá))驅(qū)動。

散熱器114可以促進(jìn)從內(nèi)燃機(jī)流體向客廂24之外的周圍環(huán)境的空氣傳遞熱，以便冷卻內(nèi)燃機(jī)流體。散熱器114可以從內(nèi)燃機(jī)14接收流體并且從周圍環(huán)境接收空氣。散熱器114中的內(nèi)燃機(jī)流體可以經(jīng)由恒溫器124選擇性地返回到內(nèi)燃機(jī)14。

在冷起動情況期間，流過水套34、36、38的內(nèi)燃機(jī)流體的溫度低于第一預(yù)定溫度。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)流體低于第一預(yù)定溫度時，內(nèi)燃機(jī)油的黏性可能較高。因此，內(nèi)燃機(jī)14的移動部件之間的摩擦可能較高，并且泵送內(nèi)燃機(jī)油通過內(nèi)燃機(jī)并且使內(nèi)燃機(jī)部件移動通過內(nèi)燃機(jī)油所需要的阻力可能較高。這可能減小可用于驅(qū)使車輛的能量和/或增加內(nèi)燃機(jī)14的耗油量。所增加的耗油量可能降低催化轉(zhuǎn)化器的效率，尤其是如果尚未實現(xiàn)催化劑的提高的或最佳的操作溫度。

而且，對來自加熱器芯118的內(nèi)燃機(jī)流體的熱要求在冷起動情況期間可能高。因為內(nèi)燃機(jī)流體損失了到達(dá)加熱器芯118的熱，所以可能延長冷起動情況的持續(xù)時間。

當(dāng)變速器流體低于第二預(yù)定溫度時，變速器流體的黏性可能較高。因此，變速器16的移動部件之間的摩擦可能較高，并且泵送變速器流體通過變速器16并且使變速器部件移動通過變速器流體所需要的阻力可能較高。該增加的摩擦可能減小可用于驅(qū)使車輛的能量和/或增加內(nèi)燃機(jī)14的耗油量。所增加的耗油量還可能降低催化轉(zhuǎn)化器的效率。

為了減小或最小化這些潛在不利影響中的一個或更多個，熱管理系統(tǒng)112可以引導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)流體流繞開散熱器114和第一熱交換器122，并且可以同時允許內(nèi)燃機(jī)流體流過水套34、36、38、加熱器芯118和節(jié)流閥體120。因此，內(nèi)燃機(jī)14與內(nèi)燃機(jī)流體之間的熱傳遞速率可以是提高值或最大值，并且內(nèi)燃機(jī)流體與加熱器芯118和節(jié)流閥體120中的每一者之間的熱傳遞速率可以是提高值或最大值。由此，可以縮短或最小化使內(nèi)燃機(jī)14、內(nèi)燃機(jī)流體和客廂預(yù)熱而流逝的時間。

恒溫器124可以包括恒溫器入口150、恒溫器出口152和恒溫器閥結(jié)構(gòu)154。主流體返回管道128可以從散熱器114延伸到恒溫器入口150，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從散熱器114到恒溫器入口150的連通。主流體供給管道130可以從內(nèi)燃機(jī)14延伸到散熱器114，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從內(nèi)燃機(jī)14到散熱器114的連通。致動器可以被構(gòu)造為使恒溫器閥結(jié)構(gòu)154選擇性地開閉內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通。

致動器可以響應(yīng)于離開內(nèi)燃機(jī)14的流體的溫度，以便使恒溫器閥結(jié)構(gòu)154選擇性地開閉內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通。致動器可以被構(gòu)造為當(dāng)內(nèi)燃機(jī)流體的溫度小于上述第一預(yù)定溫度時，使恒溫器閥結(jié)構(gòu)154關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通。致動器可以被構(gòu)造為當(dāng)內(nèi)燃機(jī)流體的溫度等于或大于上述第一預(yù)定溫度時，使恒溫器閥結(jié)構(gòu)154打開內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通。致動器可以是機(jī)械結(jié)構(gòu)，諸如，但不限于，與彈簧組合的蠟馬達(dá)。在另選實施方式中，致動器可以是電驅(qū)動裝置(諸如，但不限于與螺線管或電動馬達(dá)電連通的熱傳感器)，該電驅(qū)動裝置可以由從熱傳感器和/或電子控制單元接收的輸入信號致動。熱傳感器可以與離開內(nèi)燃機(jī)14的內(nèi)燃機(jī)流體流體連通。

當(dāng)致動器使恒溫器閥結(jié)構(gòu)154關(guān)閉從恒溫器入口150到恒溫器出口152的流體連通時，來自散熱器114的內(nèi)燃機(jī)流體可以被阻止或防止進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)14，或至少被限制到內(nèi)燃機(jī)14中的可忽略流速值。因為通過恒溫器124的內(nèi)燃機(jī)流體的流速可以是零或被限制到可忽略值，所以經(jīng)由主流體供給管道130從內(nèi)燃機(jī)14到散熱器114的內(nèi)燃機(jī)流體的流速可以是零或被限制到可忽略值。因此，流過水套34、36、38的內(nèi)燃機(jī)流體可以繞開散熱器114。

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)流體的溫度大于或等于第一預(yù)定溫度時，致動器可以使閥結(jié)構(gòu)154打開從恒溫器入口150到恒溫器出口152的流體連通。由此，來自散熱器114的內(nèi)燃機(jī)流體可以以足以將內(nèi)燃機(jī)流體的操作溫度維持在可以對內(nèi)燃機(jī)性能有利的溫度值的期望范圍內(nèi)的流速流過恒溫器124并流到內(nèi)燃機(jī)14中。

儲液器116可以與散熱器114流體連通。儲液器116可以存儲這樣的流體，該流體可用于代替從熱管理系統(tǒng)112中循環(huán)的流體的體積損失的流體。儲液器116可以用于在特定操作條件下釋放系統(tǒng)112中循環(huán)的流體的壓力。

加熱器芯118可以促進(jìn)熱從內(nèi)燃機(jī)流體向客廂(參見例如，圖1中的24)中的周圍空氣傳遞熱，以便使客廂中的周圍空氣變暖。加熱器供給管道132可以從內(nèi)燃機(jī)14延伸到加熱器芯118，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從內(nèi)燃機(jī)14到加熱器芯118的連通。如圖2中看到的，加熱器供給管道132可以在與右排部38流體連通的位置處從內(nèi)燃機(jī)14延伸。

熱管理系統(tǒng)112可以包括位于客廂24中的風(fēng)扇和管路。為了例示的簡化和清晰，圖2省略了風(fēng)扇和管路。風(fēng)扇和管路可以被構(gòu)造為在客廂24與加熱器芯118之間循環(huán)客廂的周圍空氣。

加熱器返回管道(或線)134可以從加熱器芯118延伸到恒溫器入口152，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從加熱器芯118到內(nèi)燃機(jī)14的連通。因為加熱器返回管道134連接到恒溫器出口152，所以內(nèi)燃機(jī)流體可以獨(dú)立于恒溫器124的操作而循環(huán)通過加熱器芯118。由此，熱管理系統(tǒng)112可以縮短或最小化用于使客廂變暖的時間。

節(jié)流閥體120可以被構(gòu)造為促進(jìn)從內(nèi)燃機(jī)流體向節(jié)流閥體120傳遞熱，以便使節(jié)流閥體變暖。節(jié)流閥體120可以從內(nèi)燃機(jī)14接收內(nèi)燃機(jī)流體。加熱器芯118和節(jié)流閥體120可以以平行流體連通的方式連接到內(nèi)燃機(jī)14。換言之，在任意給定瞬間，含有加熱器芯118的電路內(nèi)的流體大致(即，完全或幾乎完全)與含有節(jié)流閥體120的電路(這兩個電路都不包括內(nèi)燃機(jī)14和功能連接器/閥)內(nèi)的流體隔離。

節(jié)流閥供給管道136可以從內(nèi)燃機(jī)14延伸到節(jié)流閥體120，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從內(nèi)燃機(jī)14到節(jié)流閥體120的連通。如圖2中看到的，節(jié)流閥供給管道136可以在與右排部38流體連通的位置處從內(nèi)燃機(jī)14延伸。

節(jié)流閥返回管道138可以從節(jié)流閥體120延伸到恒溫器出口152，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從節(jié)流閥體120到內(nèi)燃機(jī)14的連通。因為節(jié)流閥返回管道138連接到恒溫器出口152，所以內(nèi)燃機(jī)流體可以獨(dú)立于恒溫器124的操作而循環(huán)通過節(jié)流閥體120。

由此，熱管理系統(tǒng)112可以縮短或最小化用于使客廂變暖并且用于通常穩(wěn)定節(jié)流閥體120、內(nèi)燃機(jī)14和變速器16的操作溫度的時間。

若需要，可以省略管道136、138。

第一熱交換器122可以從內(nèi)燃機(jī)14接收內(nèi)燃機(jī)流體并且可以從變速器16接收變速器流體。在熱管理系統(tǒng)112的操作的變速器變暖模式下，第一熱交換器122可以促進(jìn)從內(nèi)燃機(jī)流體向變速器流體傳遞熱，以便使變速器流體變暖。在系統(tǒng)112的操作的變速器冷卻模式下，第一熱交換器122可以促進(jìn)從變速器流體向內(nèi)燃機(jī)流體傳遞熱，以便冷卻變速器流體。下面將提供這兩種操作模式的其他細(xì)節(jié)。

熱管理系統(tǒng)112可以包括熱支線，該熱支線從內(nèi)燃機(jī)14延伸到第一熱交換器122，以流體連通?？刂崎y126可以包括冷卻入口、變暖入口和出口149。熱支線可以包括或基本上由交換器供給管道140、控制閥126和閥出口149組成。交換器供給管道140可以從內(nèi)燃機(jī)14延伸到控制閥126的變暖入口，以在平行于加熱器芯路徑和節(jié)流閥體路徑中的每一者的路徑中(例如，在不發(fā)生混合冷卻劑的路徑中(除了例如在返回到內(nèi)燃機(jī)14處的水套僅經(jīng)過恒溫器124時))提供內(nèi)燃機(jī)流體從內(nèi)燃機(jī)14到控制閥126的連通。如圖2中看到的，交換器供給管道140可以在與左排部36流體連通的位置處從內(nèi)燃機(jī)14延伸。

交換器支線管道148可以從主流體返回管道128延伸到控制閥126的冷卻入口，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從交換器支線管道148到控制閥126的連通。

閥出口149可以連接控制閥126，以便內(nèi)燃機(jī)流體從控制閥126到第一熱交換器122的連通。如果控制閥126直接安裝到第一熱交換器122，則閥出口149可以直接連接到第一熱交換器122的入口。如果閥126與第一熱交換器122有距離地安裝，則閥出口149可以包括從控制閥126延伸到第一熱交換器122的管道。由此，被由內(nèi)燃機(jī)14生成的熱變暖的內(nèi)燃機(jī)流體的供給可用于第一熱交換器122，并且由散熱器114冷卻的內(nèi)燃機(jī)流體的供給可用于第一熱交換器122。

交換器返回管道142可以從第一熱交換器122延伸到恒溫器入口150，以提供內(nèi)燃機(jī)流體從第一熱交換器122到恒溫器124的連通。由此，恒溫器124可以控制內(nèi)燃機(jī)流體到第一熱交換器122的流動。具體地，當(dāng)恒溫器124關(guān)閉從恒溫器入口150到恒溫器出口152的流體連通時，內(nèi)燃機(jī)流體從排部36和/或排部38到交換器供給管道140的流速可以被限制為零或可忽略值，或可能在完全打開與完全關(guān)閉之間的范圍。相反，當(dāng)恒溫器打開入口150與出口152之間的流體連通時，恒溫器124可以允許從排部36和/或排部38到交換器供給管道140的流體連通。因此，經(jīng)由交換器122從內(nèi)燃機(jī)流體到變速器流體的熱傳遞的速率在冷起動情況下可以是可忽略值。這可以縮短或最小化使內(nèi)燃機(jī)流體達(dá)到至少第一預(yù)定溫度和變速器流體達(dá)到至少第二預(yù)定溫度所流逝的時間。

變速器供給管道144可以從變速器16延伸到控制閥126?？刂崎y126可以包括第二閥出口160。第二閥出口160可以連接控制閥126，用于變速器流體從控制閥126到第一熱交換器122的連通。如下面將詳細(xì)討論的，變速器流體可能影響控制閥126的操作。然而，控制閥126不對變速器流體流過控制閥126起作用。由此，變速器供給管道144、控制閥126和第二閥出口160提供變速器流體從變速器16到第一熱交換器122的連通。

如果控制閥126直接安裝到變速器16，則變速器供給管道144可以直接連接到控制閥126的入口。如果控制閥126與變速器16有距離地安裝，則變速器供給管道144可以包括從控制閥126延伸到第一熱交換器122的管道。

如果控制閥126直接安裝到第一熱交換器122，則第二閥出口160可以直接連接到第一熱交換器122的入口。如果控制閥126與第一熱交換器122有距離地安裝，則第二閥出口160可以包括從控制閥126延伸到第一熱交換器122的管道。

控制閥126可以選擇性地將第一熱交換器122連接成與來自交換器供給管道140或交換器支線管道148兩者之一的內(nèi)燃機(jī)流體連通。因此，熱交換器122可以使流過熱交換器122的變速器流體變暖或冷卻流過熱交換器122的變速器流體。

控制閥126可以被構(gòu)造為當(dāng)流過控制閥126的變速器流體的溫度大于或等于第二預(yù)定溫度時，打開交換器支線管道148與第一熱交換器122之間的流體連通，并且同時關(guān)閉交換器供給管道140與第一熱交換器122之間的流體連通。控制閥126可以被構(gòu)造為當(dāng)離開變速器16的變速器流體的溫度小于第二預(yù)定溫度時，關(guān)閉交換器支線管道148與第一熱交換器122之間的流體連通，并且同時打開交換器供給管道140與第一熱交換器122之間的流體連通。第二預(yù)定溫度可以對應(yīng)于變速器流體的最佳操作溫度。下面將討論控制閥126的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

如上所述，當(dāng)流體連通在恒溫器入口150與恒溫器出口152之間關(guān)閉時，內(nèi)燃機(jī)流體通過交換器122的流速可以是零或可忽略值，這是因為交換器返回管道142與入口150流體連通。

在恒溫器124打開內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通的狀態(tài)下，當(dāng)控制閥126打開內(nèi)燃機(jī)流體從交換器供給管道140到第一熱交換器122的連通并且關(guān)閉第一熱交換器122與交換器支線管道148之間的流體連通時，第一熱交換器122可以促進(jìn)從內(nèi)燃機(jī)流體向變速器流體傳遞熱。由此，可以最小化變速器流體達(dá)到操作值范圍內(nèi)的溫度的時間段，這可以減小上述潛在不利影響的影響。

在恒溫器124打開內(nèi)燃機(jī)流體從恒溫器入口150到恒溫器出口152的連通的狀態(tài)下，當(dāng)控制閥126關(guān)閉交換器供給管道140與第一熱交換器122之間的流體連通并且打開內(nèi)燃機(jī)流體從交換器支線管道148到第一熱交換器122的連通時，第一熱交換器122可以促進(jìn)從變速器流體向內(nèi)燃機(jī)流體傳遞熱。由此，變速器流體可以被維持在可以有利于變速器性能的溫度值的范圍內(nèi)。

中間管道162可以從第一熱交換器122延伸到旁通閥156的入口，以提供從熱交換器122到旁通閥156的流體連通。旁通閥156可以具有與變速器返回管道146流體連通的第一出口。變速器返回管道146可以從閥156延伸到變速器16，以提供變速器流體從旁通閥156到變速器16的連通。旁通閥156可以具有與第二熱交換器158流體連通的第二出口。

第二熱交換器158可以包括在旁通閥156下游的位置處與變速器返回管道146流體連通的出口。

旁通閥156可以選擇性地將第一熱交換器122連接成與變速器返回管道146流體連通或與第二熱交換器158流體連通，使得經(jīng)由中間管道162離開第一熱交換器122的變速器流體可以進(jìn)入到第二熱交換器158中或繞開第二熱交換器158。因此，第一熱交換器122單獨(dú)就可以使流過第一熱交換器122的變速器流體變暖或變冷，或另選地，第一熱交換器122和第二熱交換器158可以順序地冷卻變速器流體。

旁通閥156可以被構(gòu)造為當(dāng)離開第一熱交換器122的變速器流體的溫度小于第二預(yù)定溫度時，打開從第一熱交換器122到變速器返回管道146的流體連通，并且同時關(guān)閉從第一熱交換器122到第二熱交換器158的流體連通。旁通閥156可以被構(gòu)造為當(dāng)離開第一熱交換器122的變速器流體的溫度大于或等于第二預(yù)定溫度時，關(guān)閉從第一熱交換器122到變速器返回管道146的流體連通，并且同時打開從第一熱交換器122到第二熱交換器158的流體連通。第二預(yù)定溫度可以對應(yīng)于變速器流體的最佳操作溫度。

為了實現(xiàn)變速器流體的該選擇性變暖或冷卻，旁通閥156可以包括致動器和閥結(jié)構(gòu)。致動器可以被構(gòu)造為使閥結(jié)構(gòu)選擇性地打開閥入口與兩個閥出口中的一個閥出口之間的流體連通，同時關(guān)閉閥入口與兩個閥出口中的另一個閥出口之間的流體連通。致動器可以與中間管道162、變速器返回管道146或這兩者流體連通。致動器可以是機(jī)械結(jié)構(gòu)(諸如，但不限于與彈簧組合的蠟馬達(dá))，或者致動器可以是電驅(qū)動裝置(諸如，但不限于與螺線管或電動馬達(dá)電連通的熱傳感器)，該電驅(qū)動裝置可以由從熱傳感器和/或電子控制單元接收的輸入信號致動。

圖3是示例性控制閥126的截面圖。為了實現(xiàn)變速器流體的選擇性變暖或冷卻，控制閥126可以包括主殼體164、殼體蓋166、致動器168和閥結(jié)構(gòu)170。

主殼體164可以包括第一環(huán)形凸緣172、第一開口174、第二開口176、流體通道178、第一環(huán)形突起180、第二環(huán)形突起182、第一室184、第三開口186、第二室188和第四開口190。

第一凸緣172可以位于主殼體164的開口端處。第一凸緣172可以圍繞主殼體164的開口端處。殼體蓋166可以包括與蓋166的開口端相鄰定位的第二凸緣192。第一凸緣172和第二凸緣192可以以任意合適的方式(諸如，但不限于，機(jī)械緊固件、焊接、粘接或夾緊)連接在一起。

第一開口174和第二開口176可以位于主殼體164的與開口端相對的閉合端。流體通道178可以從第一開口174延伸到第二開口176。流體通道178可以與第一開口174流體連通到第二開口176。

變速器供給管道144可以在第一開口174處連接到主殼體164。變速器供給管道144可以與第一開口174流體連通。第二閥出口160可以在第二開口176處連接到主殼體164。第二閥出口160可以與第二開口176流體連通。由此，經(jīng)由變速器供給管道144離開變速器16的變速器流體可以流過控制閥126，然后流到第一熱交換器122。

第一環(huán)形突起180可以延伸到主殼體164的內(nèi)部。第一環(huán)形突起180可以位于第二開口176與第三開口186之間。

第一環(huán)形突起180可以包括被構(gòu)造為容納致動器168的內(nèi)通道181。致動器168可以沿著縱軸L延伸。內(nèi)通道181可以具有大致垂直于縱軸L測量得的提高的維數(shù)或最大維數(shù)，該維數(shù)小于第一室184的大致垂直于縱軸L測量得的最大維數(shù)。

第二環(huán)形突起182可以延伸到主殼體164的內(nèi)部中。第二環(huán)形突起182可以位于第一環(huán)形突起180與主殼體164的開口端之間。

第一室184可以從第一環(huán)形突起180延伸到第二環(huán)形突起182。

第三開口186可以位于第一環(huán)形突起180與第二環(huán)形突起182之間。交換器支線管道可以在第三開口處連接到主殼體164。第三開口186可以與第一室184和交換器支線管道148流體連通。由此，離開散熱器114的內(nèi)燃機(jī)流體可以經(jīng)由第三開口186進(jìn)入控制閥126。

殼體蓋166可以包括第二凸緣192、第五開口194、階梯部196和彈簧座198。

第二凸緣192可以圍繞殼體蓋166的開口端。

第二室188可以從主殼體164的第二環(huán)形突起182延伸到殼體蓋166的階梯部196。

主殼體164的第四開口190可以位于主殼體164的第二環(huán)形突起182與殼體蓋166的階梯部196之間。第一閥出口149可以在第四開口處連接到主殼體164。第四開口190可以與第二室188和第一閥出口149流體連通。如下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明的，第二室188內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)流體可以離開閥122并且經(jīng)由第四開口190和第一閥出口149進(jìn)入第一熱交換器122。

致動器168可以位于主殼體中，使得致動器168的至少一部分延伸到流體通道178中。致動器168可以被構(gòu)造為使閥結(jié)構(gòu)168選擇性地打開第一閥出口149與交換器支線管道148和交換器供給管道140中的一者之間的流體連通，同時關(guān)閉閥出口149與交換器支線管道148和交換器供給管道140中的另一者之間的流體連通。

致動器168可以包括蠟馬達(dá)200、連接桿202和復(fù)位彈簧204。

蠟馬達(dá)200可以延伸到流體通道178中。蠟馬達(dá)200可以包括熱響應(yīng)材料(諸如但不限于蠟)和活塞，該活塞連接到連接桿并與熱響應(yīng)材料連通。熱響應(yīng)材料可以吸收來自流過流體通道178的變速器流體的熱。如果變速器流體的溫度超過預(yù)定溫度，則熱響應(yīng)材料可以膨脹，從而作用于活塞上，以使連接桿202抵抗復(fù)位彈簧204的偏置力而朝向殼體蓋166位移。如果變速器流體的溫度低于預(yù)定溫度，則熱響應(yīng)材料可以收縮并且復(fù)位彈簧204可以推動連接桿202遠(yuǎn)離殼體蓋166。

連接桿202可以連接到閥結(jié)構(gòu)170，以隨著連接桿202朝向和遠(yuǎn)離殼體蓋166移動選擇性地開閉第一閥出口149與交換器供給管道140和交換器支線管道148中的每一者之間的流體連通。下面將討論連接桿202和閥結(jié)構(gòu)170的操作的其他細(xì)節(jié)。

閥結(jié)構(gòu)170可以包括第一盤206和第二盤208。第一盤206和第二盤208可以以任意合適的方式連接到連接桿202。

主殼體164的第二環(huán)形突起182可以形成用于第一盤206的閥座。第一盤206可以被構(gòu)造為緊靠第二環(huán)形突起182的閥座，以便關(guān)閉第一室184與第二室188之間的流體連通。

殼體蓋166的階梯部196可以形成用于第二盤208的閥座。第二盤208可以被構(gòu)造為緊靠階梯部196的閥座，以便關(guān)閉第五開口194與第二室188之間的流體連通。

第一盤206和第二盤208可以分開預(yù)定距離，使得如果連接桿202移動并且使第一盤206與第二環(huán)形凸緣192的閥座嚙合，則連接桿202使第二盤208朝向第二室188的中間移動，并且不與階梯部196的閥座嚙合。進(jìn)一步地，盤206、208之間的預(yù)定距離可以被設(shè)置成使得如果連接桿202移動并且使第二盤206與階梯部196的閥座嚙合，則連接桿202使第一盤206朝向第二室188的中間移動，并且不與第二環(huán)形突起182的閥座嚙合。

連接桿202可以包括凸緣210。凸緣210可以支撐復(fù)位彈簧204的一端，并且殼體蓋166的彈簧座198可以支撐復(fù)位彈簧204的另一端。

連接桿202可以包括第三環(huán)形突起212。閥結(jié)構(gòu)170可以包括第一彈簧214和第二彈簧216。第三環(huán)形突起212可以支撐第一彈簧214和第二彈簧216中的每一者的一端。第一彈簧214的另一端可以嚙合第一盤206。第二彈簧216的另一端可以嚙合第二盤208。

第一密封物218和第二密封物220可以嚙合蠟馬達(dá)200的外表面和第一環(huán)形突起180的限定內(nèi)通道181的內(nèi)表面。密封物218、220可以密封來自第一室184的流體通道178，使得可以防止或至少阻止變速器流體與內(nèi)燃機(jī)流體的混合。

控制閥126可以被構(gòu)造為使得如果流體通道178中流動的變速器流體的溫度小于預(yù)定溫度，或者如果沒有變速器流體流過流體通道178，則復(fù)位彈簧204可以推進(jìn)連接桿202遠(yuǎn)離殼體蓋166，第一盤206可以嚙合第二環(huán)形突起182的閥座，并且同時，第二盤208可以不與階梯部196的閥座嚙合。因此，控制閥126可以打開交換器供給管道140與第一閥出口149之間的流體連通，并且同時關(guān)閉交換器支線管道148與第一熱交換器122之間的流體連通。在控制閥126的該操作狀態(tài)下，控制閥126可以向第一熱交換器122供給較暖的內(nèi)燃機(jī)流體，以便加熱流過第一熱交換器122的變速器流體。

如果流過控制閥126的流體通道178的變速器流體的溫度大于或大致等于預(yù)定溫度，則蠟馬達(dá)200可以朝向殼體蓋166驅(qū)動連接桿202，使得第一盤206可以不與第二環(huán)形突起182的閥座嚙合，并且同時，第二盤208可以嚙合階梯部196的閥座。因此，控制閥126可以關(guān)閉交換器供給管道140與第一閥出口149之間的流體連通，并且同時打開交換器支線管道148與第一熱交換器122之間的流體連通。在控制閥126的該操作狀態(tài)下，控制閥126可以向第一熱交換器122供給較冷內(nèi)燃機(jī)流體，以便冷卻流過第一熱交換器122的變速器流體。

圖4例示了用于車輛的熱管理系統(tǒng)的熱交換器組件300的示例性實施方式。熱交換器組件300可以包括熱交換器322和與熱交換器322集成的控制閥326。熱交換器組件300可以直接安裝到變速器16的殼體。熱交換器322和控制閥326可以操作并與上面相對于第一熱交換器122和控制閥126描述的熱管理系統(tǒng)的其他部件和系統(tǒng)互相作用。如果熱傳遞組件300直接安裝到變速器16，則圖2的變速器供給管道144和第一閥出口149可以被構(gòu)造為端口344、349，端口344、349可以嚙合變速器16的殼體中形成的供給和返回端口。

2、另選實施方式

雖然上面描述了本發(fā)明的特定實施方式，并且圖1至圖4公開了實踐各種發(fā)明方面的最佳方式，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可以以許多不同的方式具體實施并構(gòu)造，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。

例如，以上在機(jī)械操作閥(并且具體地，由圖3中所示的蠟馬達(dá)致動器操作的閥)的背景下公開了實施方式。然而，實施方式旨在包括或以其他方式覆蓋任意類型的上面公開的閥。例如，任意閥可以包括被構(gòu)造為電驅(qū)動裝置(諸如，但不限于與螺線管或電動馬達(dá)電連通的熱傳感器)的致動器，該電驅(qū)動裝置可以由從熱傳感器和/或電子控制單元接收的輸入信號致動。熱傳感器可以與變速器供給管道144流體連通。

示例性實施方式還旨在包括或以其他方式覆蓋不同的管道構(gòu)造。例如，交換器支線管道148可以從散熱器114直接延伸到控制閥126。

在另一個示例中，控制閥126可以被構(gòu)造為選擇性地打開閥出口149與變暖入口和冷卻入口中的一者之間的流體連通，同時關(guān)閉閥出口149與變暖入口和冷卻入口中的另一者之間的流體連通，或同時打開閥出口149與變暖入口和冷卻入口這兩者之間的流體連通。

雖然已經(jīng)參照主題的示例性實施方式描述了該主題，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可以進(jìn)行各種改變并采用等同物，而不偏離本發(fā)明的范圍。以上背景技術(shù)部分中討論的所有相關(guān)領(lǐng)域的引用此處以引證的方式并入它們的全部內(nèi)容。