Способ и устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве

Авторы патента:


Способ и устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве
Способ и устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве

Владельцы патента RU 2682210:

Форд Глобал Текнолоджиз, ЛЛК (US)

Изобретение относится к способу и устройству управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве. Когда водитель выключает зажигание, определяют исходя из текущей температуры хладагента, нужно ли сейчас аккумулировать тепло (S2) и зависит ли полезный эффект этого аккумулирования от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен (S3). Если ответы на оба эти вопроса положительные, у водителя запрашивают, нужно ли сейчас выполнять аккумулирование тепла (S5), при этом аккумулирование тепла выполняют (S4) или не выполняют в зависимости от ответа водителя. Изобретение обеспечивает уменьшение количества выбросов загрязняющих веществ и экономию энергии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу и устройству управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве.

В автомобильных транспортных средствах тепловой аккумулятор для тепла, содержащегося в хладагенте, реализуют, например, в виде аккумулятора хладагента или аккумулятора скрытого тепла, и он может сохранять запасенную в нем тепло, например, в течение по меньшей мере 24 часов, что позволяет снизить потребление топлива и, соответственно, уменьшить выбросы загрязняющих веществ. Тепло, запасенное в тепловом аккумуляторе за время поездки и/или в конце поездки, используют для того, чтобы как можно быстрее восстановить рабочую температуру в двигателе внутреннего сгорания при его очередном запуске, что значительно снижает потери на трение в двигателе и позволяет создать воздушно-топливную смесь, оптимальную в плане расхода топлива. Запасенное тепло можно также использовать для быстрого нагрева других частей автомобильного транспортного средства, таких, например, как аккумуляторная батарея и/или пассажирский салон транспортного средства.

В документе DE 19512821 A1 раскрыт способ управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве, в котором тепловой аккумулятор заряжают имеющимся теплом, самое позднее, при выключении зажигания. Это способствует достижению максимально возможного кпд при осуществлении зарядки аккумулятора теплом, содержащейся в хладагенте, и последующего новой разрядки аккумулятора.

В документе DE 102012006632 A1 раскрыт способ управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве, в котором термическая связь между тепловым аккумулятором и питаемой им приемником тепла является функцией расстояния, которое еще должно проехать автотранспортное средство.

Тепловой аккумулятор автомобильного транспортного средства заряжают, как правило, за счет небольших приращений, когда хладагент достигает сравнительно высоких температур или когда имеется избыточная тепловая энергия. Это тот случай, когда достигнута или почти достигнута постоянная температура системы охлаждения двигателя, при которой хладагент получает возможность циркулировать через радиатор.

Температура хладагента во время коротких поездок или при низких окружающих температурах может не подниматься выше 70°C. Пока температура хладагента еще сравнительно низка, заряжать тепловой аккумулятор нежелательно, так как все тепло нужно для дальнейшего прогрева двигателя внутреннего сгорания и, при необходимости, для подогрева пассажирского салона автомобиля.

Если в этом случае работу двигателя внутреннего сгорания прекращают выключением зажигания и транспортное средство оставляют в стационарном состоянии, то в такой момент также может быть неэкономично заряжать аккумулятор теплом, содержащейся в хладагенте. Это зависит от времени, в течение которого транспортное средство остается в нерабочем состоянии. Для сравнительно коротких времен простоя, например менее часа, аккумулирование тепла неэкономично, так как потери процесса теплообмена больше, чем полезный эффект от аккумулирования тепла.

Можно было бы подумать об автоматическом запуске процесса теплообмена только через некоторое время после выключения зажигания, но к тому моменту тепло было бы потеряно из-за рассеяния в окружающую среду, и в результате аккумулирование тепла оказалось бы менее полезно.

В основу настоящего изобретения положена задача предложить конкретный экономичный способ управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве.

Решение этой задачи достигается предложением способа с признаками по п. 1 формулы настоящего изобретения и устройства, выполненного для осуществления упомянутого способа.

Согласно настоящему изобретению, когда водитель выключает зажигание, определяют, исходя из текущей температуры хладагента, нужно ли аккумулировать тепло в это время и зависит ли полезный эффект этого аккумулирования от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен. Если ответы на оба эти вопроса положительные, у водителя запрашивают решение, нужно ли сейчас выполнять аккумулирование тепла, и, в зависимости от ответа водителя, аккумулирование тепла выполняют или не выполняют.

В данном контексте полезный эффект аккумулирования тепла оценивают по меньшей мере с учетом минимально возможного потребления топлива, предпочтительно также с учетом минимально возможного выброса загрязняющих веществ, а также опционально с учетом удобства вождения.

Использование теплового аккумулятора согласно настоящему изобретению может осуществляться оптимальным образом, при этом не требуется каких-либо сложных приборов и стратегий управления тепловым аккумулятором. Напротив, стратегия согласно настоящему изобретению предельно проста и понятна водителю, что также будет способствовать ее принятию.

Настоящее изобретение основано на осознании того, что многие водители любят играть активную роль при выборе возможных мер экономии энергии, и что для таких водителей активное участие в экономии энергии отнюдь не будет неинтересно. Многие водители даже любят использовать возможности экономии энергии, предоставляемые им современными автомобильными транспортными средствами, выполненными с возможностью потребления как можно меньшего количества топлива и испускания как можно меньшего количества выбросов загрязняющих веществ, причем любят использовать эти возможности в максимально возможной степени.

Водителям, которым это не нравится, может быть обеспечена возможность никогда не выдавать запросов согласно настоящему изобретению или выдавать запросы только при определенных условиях; в таком случае какая-то другая стратегия аккумулирования тепла может быть применена без участия водителя.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения время простоя автотранспортного средства, начиная с которого аккумулирование тепла становится выгодным, также определяют и сообщают, - например, визуально или акустически - водителю для снижения потребления топлива и выброса загрязняющих веществ.

Кроме того, в момент выключения двигателя определение зависимости экономичности аккумулирования тепла от времени, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен, предпочтительно выполняют с учетом текущего запаса тепла в тепловом аккумуляторе, а также, предпочтительно, с учетом текущей окружающей температуры, так как двигатель внутреннего сгорания и хладагент тогда охлаждаются быстрее.

Если вышеупомянутое определение выявит, что аккумулирование тепла не будет сейчас выгодно, аккумулирование тепла не выполняют, а если определение выявит, что аккумулирование тепла будет сейчас безусловно выгодно, аккумулирование тепла выполняют. В обоих случаях после определения запрос водителю не поступает.

Далее следует описание примера осуществления изобретения со ссылкой на чертеж. На единственной ФИГ. представлена блок-схема части способа управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве.

В автомобильном транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания и, например, аккумулятором скрытого тепла для тепла, содержащегося в хладагенте, после запуска двигателя непрерывно проверяют, по-прежнему ли включено зажигание (шаг S1).

Если обнаружено, что водитель выключил зажигание, определяют (шаг S2), - исходя из текущей температуры хладагента в двигателе, текущего запаса тепла в тепловом аккумуляторе и окружающей температуры, - будет ли аккумулирование тепла полезно в это время, и если да, то зависит ли полезный эффект этого аккумулирования от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен (шаг S3). Если на шаге S2 ответ отрицательный, способ завершается без аккумулирования тепла. Если на шаге S3 ответ отрицательный, аккумулирование тепла выполняют сразу или через короткое заранее заданное время (S4).

Если на шаге S3 ответ положительный, водителю отправляют запрос (шаг S5) о том, нужно ли сейчас выполнять аккумулирование тепла или нет. Запрос может быть сделан, например, в виде текстового сообщения на дисплее приборной панели, и это текстовое сообщение может быть, например, таким: "Если поездка не будет продолжена в ближайшие 35 минут, аккумулирование тепла полезно. Хотите ли вы сохранить тепловую энергию?"

Если водитель подтверждает это каким-либо образом, аккумулирование тепла выполняют (шаг S4), если же он сигнализирует, что аккумулирование тепла не нужно выполнять, его не выполняют, и способ завершается.

Если водитель никак не реагирует на текстовое сообщение, может выполняться какая-либо заранее заданная, очень простая стратегия аккумулирования тепла. Например, в этом случае аккумулирование тепла могут выполнять, если текущая температура хладагента выше заранее заданной величины, а если не выше - аккумулирование не выполняют.

1. Способ управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве, отличающийся тем, что при выключении водителем зажигания определяют исходя из текущей температуры хладагента, нужно ли аккумулировать тепло в это время (S2) и зависит ли полезный эффект этого аккумулирования от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен (S3), причем если ответы на оба эти вопроса положительные, у водителя запрашивают решение, нужно ли сейчас выполнять аккумулирование тепла (S5), при этом аккумулирование тепла выполняют (S4) или не выполняют в зависимости от ответа водителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полезный эффект аккумулирования тепла оценивают с учетом потребления топлива, выброса загрязняющих веществ и/или удобства вождения.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что время простоя автомобильного транспортного средства, при котором аккумулирование тепла станет выгодным, также определяют и сообщают водителю.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанное определение также выполняют исходя из текущего запаса тепла в тепловом аккумуляторе и/или текущей окружающей температуры.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что водителю обеспечивают возможность такой настройки, чтобы запрос команды на выполнение аккумулирования тепла направлялся всегда, никогда или только при определенных условиях.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что если определение (S2) выявит, что аккумулирование тепла не будет сейчас выгодным, аккумулирование тепла не выполняют и запрос водителю не отправляют.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что если определение (S3) выявит, что аккумулирование тепла сейчас выгодно независимо от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен, аккумулирование тепла выполняют без направления запроса водителю.

8. Устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью осуществления способа по одному из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к силовым установкам внутреннего сгорания. Силовая установка внутреннего сгорания с двигателем внутреннего сгорания и системой охлаждения, которая включает в себя насос охлаждающего средства, основной охладитель (30), теплообменник (28) системы отопления, обходящую теплообменник (28) системы отопления обводную линию (34), каналы охлаждающего средства в двигателе внутреннего сгорания, а также регулировочное устройство с исполнительным механизмом для регулируемого распределения охлаждающего средства в зависимости от по меньшей мере одной локальной температуры охлаждающего средства, отличается тем, что при приведении в действие исполнительного механизма в одном направлении регулировочное устройство в первом положении (72) допускает поток охлаждающего средства через двигатель внутреннего сгорания и теплообменник (28) системы отопления и блокирует поток охлаждающего средства через обводную линию (34), а также основной охладитель (30); во втором положении (88) дополнительно допускает поток охлаждающего средства через обводную линию (34) и в третьем положении (96) дополнительно допускает поток охлаждающего средства через основной охладитель (30).

Изобретение относится к охлаждению двигателя внутреннего сгорания. Узел двигателя 10 для винтового летательного аппарата включает в себя двигатель 11, приводной вал 13, приводимый в движение двигателем 11, и радиатор 20, содержащий проход 24 для размещения приводного вала 13, при этом проход 24 расположен таким образом, что радиатор 20, по существу, окружает приводной вал 13 в окружном направлении.

Изобретение относится к способу контроля функционирования подогревателя охлаждающей жидкости теплового двигателя автомобильного транспортного средства, при этом жидкость циркулирует в контуре охлаждения, причем температуру охлаждающей жидкости в контуре измеряют, согласно изобретению в контрольном органе осуществляют моделирование температуры охлаждающей жидкости на основе параметров функционирования подогревателя, при этом смоделированную температуру (1а) сравнивают затем с измеренной температурой (4) охлаждающей жидкости и в зависимости от этого сравнения устанавливают диагностику (6, 7) функционирования подогревателя.

Изобретение относится к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Контур охлаждения для двигателей внутреннего сгорания включает в себя двигатель внутреннего сгорания, блок подачи под давлением для подачи охлаждающей жидкости, которая охлаждает двигатель внутреннего сгорания, под давлением, блок клапанов, имеющий множество теплообменников, соединенных параллельно с ним, систему использования тепла отработавших газов для регенерации тепла из отработавшего воздуха двигателя внутреннего сгорания посредством охлаждающей жидкости, первый контур циркуляции, включающий в себя блок подачи под давлением, блок клапанов и систему использования тепла отработавших газов, и второй контур циркуляции, включающий в себя блок подачи под давлением и систему использования тепла отработавших газов.

Изобретение относится к прогреву дизеля тепловоза. Способ автоматического автономного подогрева системы охлаждения дизеля тепловоза заключается в том, что периодически запускают прогретый дизель, осуществляя нагрев дизеля и его системы охлаждения.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания тепловозов, в частности к способу подогрева охлаждающей жидкости двигателя, при горячем отстое тепловоза для его запуска.

Изобретение относится к системе для двигателя (2) внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащей первую систему охлаждения с циркулирующим хладагентом, вторую систему охлаждения с циркулирующим хладагентом, который во время нормальной работы двигателя (2) внутреннего сгорания находится при более низкой температуре, чем хладагент в первой системе охлаждения, и охладитель (10, 15), в котором газообразная среда, которая содержит пары воды, охлаждается с помощью хладагента во второй системе охлаждения.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к автоматическому регулированию температуры рабочих сред двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в транспортных средствах для регулирования температуры рабочих сред ДВС: систем охлаждения, наддувочного воздуха и топливной системы.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к его деятельности по поддержанию заданной температуры водяной системы тепловоза при его оперативном отстое в резерве в условиях отрицательной температуры окружающей среды.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для пускового подогрева двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к системе охлаждения, в частности к двигателю внутреннего сгорания с такой системой. Предлагается система (3) охлаждения по меньшей мере с одним первым охлаждаемым компонентом (5), в который входит первая линия (7) охлаждающего средства, причем первая воздухоотводная линия (9) соединена с прохождением текучей среды с первым компонентом (5) для удаления воздуха из первого компонента (5).

Изобретение относится к расширительным бачкам системы охлаждения двигателей. Расширительный бачок (70) для системы (10) охлаждения двигателя, содержащей первый контур (1) охлаждения и второй контур (2) охлаждения, причем второй контур охлаждения выполнен с возможностью работы на отличной температуре, чем первый контур охлаждения, при этом расширительный бачок выполнен с возможностью приема хладагента и возвращения хладагента в первый и второй контуры охлаждения, при этом расширительный бачок содержит один или более клапанов (74), выполненных с возможностью управления потоком хладагента из второго контура охлаждения в расширительный бачок и/или из расширительного бачка во второй контур охлаждения в зависимости от температуры хладагента.

Изобретение относится к системе дегазации, которая делает возможным выпуск газа, накапливающегося в системах охлаждения двигателя внутреннего сгорания при любом положении термостата, содержащей корпус (2), который выполнен в виде крышки, боковые стороны которой выше, чем ее средняя часть; два выступа (3), каждый из которых закрывает одну часть термостата и которые поднимаются из средней части корпуса (2) в том же направлении, что и боковые стороны корпуса (2); два отверстия (4) выступов, из которых одно выполнено в каждом выступе (3) и которые дают возможность газам, накапливающимся в выступе (3), испускаться из выступа (3); два подающих канала (5), каждый из которых предназначен для каждого отверстия (4) выступа и который проводит газы, поступающие в отверстие (4) выступа; одну накопительную камеру (6), в которой скапливаются газы, переносимые подающими каналами (5); один накопительный канал (7), который расположен в накопительной камере (6) и который позволяет испускать из этого корпуса (2) газы, которые накопились в корпусе (2), и при этом упомянутые газы поступают в накопительную камеру (6); один выпускной канал (8), который выпускает наружу воздух, накапливающийся в этой накопительной камере.

Изобретение относится к органам управления и исполнительным механизмам для активных заслонок решетки радиатора. Система активных заслонок решетки радиатора содержит контроллер, датчик, который выдает сигнал замерзания в контроллер, когда температура находится около или ниже замерзания, и электродвигатель, который открывает и закрывает множество заслонок.

Изобретение относится к области теплообменных аппаратов, а именно к радиаторам системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит впускной и выпускной коллекторы из термостойкого стеклонаполненного полиамида с доньями из листовой стали с антикоррозийным покрытием.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания закрытого типа включает центробежный насос (1) с входной полостью (12) для рабочего колеса, радиатор (2), термостатную коробку (3) с термостатами, маслоохладитель (6), блок ДВС, состоящий из правого (5) и левого (4) ряда цилиндров.

Изобретение относится к охлаждению двигателя внутреннего сгорания. Многоотражательный многослойный комплекс выполнен для контактирования с поверхностью подлежащей охлаждению стенки плоско и с обеспечением теплопроводности и имеет множество перфорированных экранных слоев с множеством выполненных в качестве перфорированных экранов, расположенных с распределением по поверхности перфорированных экранных слоев сквозных отверстий и множество слоев перемычек, которые расположены попеременно друг над другом с перфорированными экранными слоями и имеют каждый множество перемычек, которые расположены с распределением по поверхности перфорированных экранных слоев и перемыкают их, при этом каждая перемычка одного слоя перемычек расположена на одной линии с одной из перемычек других слоев перемычек, и каждое сквозное отверстие одного перфорированного экранного слоя расположено со смещением относительно сквозных отверстий соседних перфорированных экранных слоев так, что когда многоотражательный многослойный комплекс на одной своей плоской стороне нагружается охлаждающей текучей средой, то охлаждающая текучая среда проходит через сквозные отверстия и затопляет расположенные между перемычками и перфорированными экранными слоями промежуточные пространства, за счет чего обеспечивается возможность отвода переносимого из стенки в перемычки теплового потока с помощью охлаждающей текучей среды.

Изобретение относится к системам охлаждения двигателя. Вспомогательный водяной бак для системы охлаждения двигателя содержит корпус (200), который содержит камеру (100).

Изобретение относится к способу и устройству управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве. Когда водитель выключает зажигание, определяют исходя из текущей температуры хладагента, нужно ли сейчас аккумулировать тепло и зависит ли полезный эффект этого аккумулирования от того, когда двигатель внутреннего сгорания будет снова запущен. Если ответы на оба эти вопроса положительные, у водителя запрашивают, нужно ли сейчас выполнять аккумулирование тепла, при этом аккумулирование тепла выполняют или не выполняют в зависимости от ответа водителя. Изобретение обеспечивает уменьшение количества выбросов загрязняющих веществ и экономию энергии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх