[发明专利]在发动机停机后使冷却剂流过排气热回收系统的方法

说明书

本发明涉及在发动机停机后使冷却剂流过排气热回收系统的方法。提供了用于调整通过冷却剂系统的冷却剂的流的方法和系统，所述冷却剂系统包括后车桥热交换器。在一个示例中，方法包括在发动机不运转时使冷却剂流过冷却剂系统。在另一个示例中，方法包括在发动机不运转时，当后车桥油温度超过阈值温度时，增加到后车桥热交换器的冷却剂的流。

技术领域

本说明书总体上涉及使冷却剂流过发动机系统的排气热储存再利用系统的方法和系统。

背景技术

发动机系统(诸如车辆的发动机系统)可以包括流体地联接至一个或多个冷却剂系统的一个或多个热交换器。在发动机系统的发动机处于运转模式时，发动机系统内的部件的温度可能升高。流过冷却剂环路的冷却剂可以从发动机和发动机系统的其他部件中吸收热能，并且可以将热能传递至热交换器，以便降低发动机和其他部件的温度。当发动机从运转模式调整到非运转模式时，可能会降低冷却剂系统内的冷却剂的流率，从而导致冷却剂在冷却剂系统的热交换器处和冷却剂管路内积聚。然后来自热交换器和发动机系统的部件的残余热能可以使积聚的冷却剂的温度升高到高于冷却剂的沸腾温度并导致冷却剂沸腾，这样可能导致冷却剂从冷却剂系统中泄漏和/或热交换器的劣化。

为了解决发动机系统内的残余热能的问题，美国专利8,069,827中示出了一种示例性方法，其中，电动水泵被安装在发动机舱中并且在发动机停止之后由驱动部件进行驱动，以便降低冷却剂温度升高到高于沸腾温度的可能性。

然而，本文的发明人已经认识到这样的系统的潜在问题，包括缺少防止发动机舱外的冷却剂系统(诸如车辆的后车桥(rear axle)的冷却系统)中的冷却剂沸腾的方法。此外，虽然这样的系统可以降低冷却剂沸腾的可能性，但来自冷却剂的热能是由冷却剂系统来消散的，由此浪费了在发动机冷启动期间发动机系统可能使用的能量。例如，传统的后轮驱动车辆中的动力传动系包括后车桥或差速器系统，所述后车桥或差速器系统可以包括车桥构件和齿轮组，将动力从驱动轴传递至车桥构件以推进车辆。后车桥齿轮组可以通过润滑油进行润滑，以确保后车桥差速器的平稳运转。润滑油的粘度和其他流体特性根据温度而变化的，并且影响后车桥系统的效率和性能并因而影响车辆的效率和性能。后车桥润滑油随着温度的升高粘度可能较低，随着温度的降低可能会更粘稠。例如，在发动机冷启动下，润滑油可能是冷的，因此比期望的更粘稠。相反地，例如，在高发动机负荷下，后车桥润滑油可能会过热，并且可能比期望的粘度低。为了使摩擦损失最小化并降低后车桥齿轮的磨损(这样可能会导致燃料效率降低)，期望监测后车桥润滑油温度并使润滑油温度保持在指定的温度范围以便在发动机运转时使后车桥齿轮润滑最佳。还期望在发动机冷启动期间快速升高后车桥润滑油温度，以便使后车桥润滑油温度达到指定的温度范围。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括：在发动机不运转时使冷却剂流过冷却剂系统，同时响应于后车桥油温度调整所述冷却剂流过后车桥热交换器(rear axle heat exchanger,RAHX)的流率。以这种方式，在发动机不运转时，冷却剂流过冷却剂系统的后车桥热交换器，以便降低冷却剂沸腾的可能性。

作为一个示例，冷却剂系统包括后车桥热交换器、排气热交换器以及热储存容器(thermal storage vessel,TSV)。在发动机不运转时，响应于排气热交换器流体出口温度来调整冷却剂通过排气热交换器的流率，并且响应于热储存容器的温度来调整冷却剂通过热储存容器的流率。以这种方式，通过使热能离开后车桥热交换器或排气热交换器中的至少一者而传递到冷却剂中来降低冷却剂沸腾的可能性。从而升高冷却剂的温度，并且冷却剂可以流过热储存容器，以便将热能从冷却剂传递至热储存容器，从而将热能储存在热储存容器内。储存的热能可以被保留以供以后使用，诸如在发动机冷启动期间，以便对后车桥润滑油进行加温，以使摩擦损耗最小化并减少后车桥齿轮的磨损。