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DE102008058978A1 - Abwärmerückgewinnung einer Fahrzeug-Servolenkung - Google Patents

Abwärmerückgewinnung einer Fahrzeug-Servolenkung Download PDF

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DE102008058978A1
DE102008058978A1 DE102008058978A DE102008058978A DE102008058978A1 DE 102008058978 A1 DE102008058978 A1 DE 102008058978A1 DE 102008058978 A DE102008058978 A DE 102008058978A DE 102008058978 A DE102008058978 A DE 102008058978A DE 102008058978 A1 DE102008058978 A1 DE 102008058978A1
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DE
Germany
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liquid
power steering
coolant
temperature
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008058978A
Other languages
English (en)
Inventor
Mukund S. Fort Gratiot Wankhede
Lee E. Rochester Hills Krispin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/062Details, component parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater

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Abstract

Ein System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung für ein Fahrzeug und ein Betriebsverfahren werden offenbart. Das System kann ein Servolenksystem und ein Abwärmeabsorptionssystem umfassen. Das Servolenksystem kann eine Servolenkpumpe, einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher, der stromabwärts der Servolenkpumpe angeordnet und dafür ausgelegt ist, ein Servolenkfluid hindurchströmen zu lassen, und eine Zahnstange umfassen, die wirksam mit dem Wärmetauscher verbunden ist, um das Servolenkfluid davon zu empfangen. Das Abwärmeabsorptionssystem kann eine zusätzliche Heizgerätschleife enthalten, die dafür ausgelegt ist, eine Flüssigkeit durch den Wärmetauscher zu leiten; und ein automatisch steuerbares Heiz-Steuerventil mit einem Einlass, einem ersten Auslass, um die Flüssigkeit so zu leiten, dass sie die zusätzliche Heizgerätschleife umgeht, und einem zweiten Auslass, um die Flüssigkeit durch den Wärmetauscher in der zusätzlichen Heizgerätschleife zu leiten.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die folgende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Abwärmerückgewinnung von einem Servolenksystem.
  • Ein beständiges Anliegen bei Kraftfahrzeugen ist ein schnelles Aufwärmen des Fahrgastraums an kalten Wintertagen. Für herkömmliche, benzinbetriebene Kraftfahrzeuge führt, wenn die äußeren Umgebungstemperaturen niedrig sind und das Fahrzeug noch nicht eine Zeitlang betrieben wurde, ein langsames Aufwärmen des Motorkühlmittels zu einem langsamen Aufwärmen des Fahrgastraums. Insbesondere im Zuge der bedeutsamer werdenden Kraftstoffersparnis verwenden viele Kraftfahrzeuge kleinere Motoren oder Dieselmotoren, was die Aufgabe erschwert. Folglich haben einige darauf zurückgegriffen, zusätzliche Heizsysteme wie z. B. elektrische Heizgeräte, kraftstoffbefeuerte Heizgeräte, motorbetriebene Viskos-Heizgeräte und Heißgasheizgeräte hinzuzufügen. All diese zusätzlichen Heizsysteme nutzen jedoch zusätzlichen Kraftstoff oder belasten den Motor zusätzlich, um die Wärme zu erzeugen, was dem ursprünglich beabsichtigten Zweck, die Kraftstoffersparnis des Fahrzeugs zu verbessern, entgegenwirkt.
  • Außerdem kann für Kraftfahrzeuge mit Automatikgetrieben der Betrieb des Getriebes, wenn das Getriebeöl kalt ist, eine suboptimale Getriebefunktion zur Folge haben. Folglich kann dies zu einer Reduzierung der Kraftstoffersparnis unter kalten Betriebsbedingungen führen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform zieht ein System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung für ein Fahrzeug in Betracht, das ein Servolenksystem und ein Abwärmeabsorptionssystem umfassen kann. Das Servolenksystem kann eine Servolenkpumpe, einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher, der stromabwärts der Servolenkpumpe angeordnet und dafür ausgelegt ist, Servolenkfluid hindurch strömen zu lassen, und eine Zahnstange umfassen, die mit dem Wärmetauscher wirksam in Eingriff steht, um das Servolenkfluid davon zu empfangen. Das Abwärmeabsorptionssystem enthält eine zusätzliche Heizgerätschleife, die dafür ausgelegt ist, eine Flüssigkeit durch den Wärmetauscher zu leiten; und ein automatisch steuerbares Heiz-Steuerventil mit einem Einlass, einem ersten Auslass zum Leiten der Flüssigkeit, so dass sie die zusätzliche Heizgerätschleife umgeht, und einem zweiten Auslass, um die Flüssigkeit durch den Wärmetauscher in der zusätzlichen Heizgerätschleife zu leiten.
  • Eine Ausführungsform zieht ein Verfahren in Betracht, um eine Flüssigkeit unter Verwendung von Wärme vom Servolenkfluid eines Servolenksystems zu erwärmen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Pumpen des Servolenkfluids durch einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher, eine Servozahnstange und einen Flüssig-Luft-Servolenkkühler; Bestimmen, ob eine Umgebungslufttemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt; Bestimmen, ob eine Flüssigkeitstemperatur eines Abwärmeabsorptionssystems unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt; und Betätigen eines Heiz-Steuerventils, um die Flüssigkeit so zu leiten, dass sie eine zusätzliche Heizgerätschleife umgeht, die den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher enthält, falls die Umgebungslufttemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt oder die Flüssigkeitstemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt.
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform ist die Fähigkeit, die an das Servolenksystem gelieferte Energie zurückzugewinnen, die ansonsten als Abwärme abgegeben wird, indem die Abwärme selektiv auf ein durch eine zusätzliche Kühlmittel-Heizgerätschleife gelangendes Kühlmittel übertragen wird. Dies verbessert die Leistung des Heizgerätes eines Heizungs-, Lüftungsund Klimaanlagen-Systems (HVAC), was ein schnelleres Aufwärmen eines Fahrgastraums ermöglicht. Das schnellere Aufwärmen wird erreicht ohne, dass der Motor zusätzliche Energie liefern muss. Eine Beschränkung, die durch die zusätzliche Kühlmittel-Heizgerätschleife eingeführt wird, kann auch dabei helfen, ein Geräusch zu reduzieren, das aus dem Lenksystem stammt. Außerdem kann eine solche zusätzliche Kühlmittel-Heizgerätschleife mit minimalem Einfluss auf Einbau und Gewicht verwendet werden, da das Servolenksystem in typischen Kraftfahrzeugen nahe an der Instrumententafel des Fahrzeugs liegt. Daher können Kühlmittelschläuche zum Heizkörper leicht fest angeschlossen werden, und der kleine Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher kann leicht im Fahrzeug eingebaut werden. Außerdem müssen keine neuen Fahrzeugfluide eingeführt werden, da die Fahrzeuge schon Kühlmittel und Servolenkfluid verwenden.
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform ist die Fähigkeit, die an das Servolenksystem gelieferte Energie zurückzugewinnen, die ansonsten als Abwärme abgegeben wird, indem die Abwärme selektiv auf ein Getriebeöl übertragen wird, das durch eine zusätzliche Getriebeöl-Heizgerätschleife gelangt. Dies kann den Betrieb des Automatikgetriebes (oder der Transaxle-Einheit) verbessern, indem die Zeit minimiert wird, in der das Getriebe mit kaltem Getriebeöl, was eine höhere Viskosität als erwünscht hat, arbeitet. Die verbesserte Leistung des Getriebes kann die Kraftstoffersparnis unter dieser Betriebsbedingung verbessern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bezug nehmend auf 1 wird ein System 20 zur Rückgewinnung von Abwärme für ein Fahrzeug dargestellt. Das System 20 zur Rückgewinnung von Abwärme umfasst Teile eines Servolenksystems 22 und eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systems (HVAC) 24.
  • Das Servolenksystem 22 umfasst ein hydraulisches System 26 mit einer Hochdruckleitung 28 und einer Niederdruckleitung 30. Die Pfeilspitzen an den Linen bzw. Leitungen zwischen veranschaulichten Komponenten in 1 und 2 repräsentieren Fluidleitungen, wobei die Pfeile die Richtung eines Fluidstroms in der speziellen Leitung angeben, wenn in dieser Leitung ein Strom vorliegt. Eine Servolenkpumpe 32, die durch eine mit dem Motor gekoppelte (nicht dargestellte) Riemenscheibe angetrieben werden kann, zieht Servolenkfluid aus einem Servolenkreservoir 34 und leitet es zu einem Servolenkungs-Steuerventil 36. Das Steuerventil 36 leitet das Servolenkfluid entweder durch einen ersten Auslass 38 zurück zur An saugseite der Pumpe 32 oder leitet es durch einen zweiten Auslass 40 weiter in die Hochdruckleitung 28 auf der Hochdruckseite des hydraulischen Systems 26. Das Servolenkfluid wird durch ein Viskos-Heizgerät mit einem Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher 42 geleitet, bevor es in die Zahnstange 44 geleitet wird. Der auf die Zahnstange aufgebrachte Fluiddruck wird genutzt, um eine Unterstützung für den Lenkprozess zu liefern, der in herkömmlicher Weise bewerkstelligt wird. Das Servolenkfluid verlässt die Servozahnstange 44 in die Niederdruckleitung 30 auf der Niederdruckseite des hydraulischen Systems 26, wo es durch einen Servolenkkühler 46 geleitet wird, um eine Luftkühlung des Fluids zu ermöglichen. Das Servolenkfluid wird dann in das Servolenkreservoir 34 zurückgeleitet.
  • Der Teil des dargestellten HVAC-Systems 24 ist der Heizungsteil des Systems und nutzt Motorkühlmittel als dessen Systemfluid. Ein Motor 50 enthält einen Kühlmittelauslass 52 zu einer Motorkühler-Kühlschleife 54, innerhalb der sich ein Motorkühler 56 befindet. Ein zweiter Kühlmittelauslass 58 leitet Kühlmittel in eine Umgehungsschleife 60 für Motorkühlmittel. Ein dritter Auslass 62 leitet Kühlmittel in eine Heizkörper-Kühlmittelschleife 64, innerhalb der sich ein Heiz-Steuerventil 66 und ein Heizkörper 68 befinden. Jede der Kühlmittelschleifen 54, 60, 64 leitet das Kühlmittel zurück zu einem Thermostaten und zu einer Wasserpumpe 70 (dargestellt mit einem einzigen Symbol in 1). Der Thermostat und die Wasserpumpe können in herkömmlicher Weise arbeiten, wie dem Fachmann bekannt ist. Obgleich drei Motorkühlmittelauslässe 52, 58, 62 schematisch dargestellt und diskutiert werden, kann dies eine einzige Öffnung vom Motor 50 sein, mit Schläuchen, die sich in die drei Schleifen 54, 60, 64 aufspalten.
  • Der Heizkörper 68, das Heiz-Steuerventil 66 und das Viskos-Heizgerät 42 bilden auch einen Teil einer zusätzlichen Kühlmittel-Heizgerätschleife 74.
  • Das Heiz-Steuerventil 66 enthält einen Einlass 76 von dem dritten Kühlmittelauslass 62 und zwei Auslässe – einen Heizkörperauslass 78, der Kühlmittel zum Heizkörper 68 leitet, und einen Auslass 80 für das Viskos-Heizgerät, der Kühlmittel zum Viskos-Heizgerät 42 leitet. In den Wärmetauscher 42 geleitetes Kühlmittel wird dann zum Heizkörper 68 geleitet, um die zusätzliche Kühlmittel-Heizgerätschleife 74 zu komplettieren. Ein Controller 82 steuert das Heiz-Steuerventil 66, das steuert, zu welchem Auslass 78 oder 80 das Kühlmittel geleitet wird. Gestrichelte Linien in 1 und 2 repräsentieren Steuer- oder Datenübertragungsleitungen wie z. B. elektrische Drähte. Der Controller 82 kann ein eigenständiger Controller sein oder kann in einen anderen Controller des Fahrzeugs wie z. B. einen HVAC-Controller eingebaut sein, falls dies erwünscht ist. Ein Sensor 84 für die Umgebungslufttemperatur und ein Sensor 86 für die Kühlmitteltemperatur können mit dem Controller 82 in Verbindung stehen. Die Sensoren 84, 86 können nach Wunsch am Fahrzeug angeordnet werden, um die gewünschten Ablesungen der Umgebungsluft- und Kühlmitteltemperatur zu erhalten.
  • Der Betrieb des Systems 20 zur Rückgewinnung von Abwärme, wie es mit dem Servolenksystem 22 und dem HVAC-System 24 zusammenwirkt, wird nun diskutiert. Wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, arbeitet das Servolenksystem 22 im Wesentlichen in gleicher Weise wie herkömmliche Servolenksysteme mit der Ausnahme, dass das Servolenkfluid nun durch den Wärmetauscher 42 strömt. Der Betrieb des Servolenksystems 22 bewirkt, dass das Servolenkfluid sich als Teil des normalen Betriebs des Systems aufwärmt. Ist das Heiz-Steuerventil 66 so eingestellt, dass es das Kühlmittel durch den Auslass 78 des Heizkörpers zum Heizkörper 68 leitet, arbeiten auch das HVAC-System und die Motorkühlung im Wesentlichen in der gleichen Weise wie ein herkömmliches System.
  • Wenn jedoch die Temperatursensoren 84, 86 feststellen, dass die Umgebungstemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungstemperatur liegt und die Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt und das HVAC-System 24 in einem Heizgerät-Modus ist, betätigt dann der Controller 82 das Heiz-Steuerventil 66, um zu veranlassen, dass das Kühlmittel durch den Auslass 80 für das Viskos-Heizgerät strömt. Das Kühlmittel strömt dann durch den Wärmetauscher 42, wo es Wärme vom Servolenkfluid absorbiert. Abwärme vom Servolenksystem 22 wird somit zum HVAC-System 24 übertragen. Dieses erwärmte Kühlmittel strömt dann durch die zusätzliche Kühlmittel-Heizgerätschleife 74 zum Heizkörper 68 und zurück zum Motor 50. Die zusätzliche Wärmeabsorption durch das Kühlmittel im Wärmetauscher 42 liefert zusätzliche Wärme eher zum Heizkörper 68. Folglich wird die Zeit, um den Fahrgastraum des Fahrzeugs an kalten Tagen zu erwärmen, wenn das Kühlmittel von nahe der Umgebungstemperatur aus startet, ver4ringert. Wärmt sich das Kühlmittel einmal aufgrund des Motorbetriebs auf, betätigt dann der Controller 82 das Heiz-Steuerventil 66, um das Kühlmittel durch den Auslass 78 für den Heizkörper zu leiten.
  • 2 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform. Da diese Ausführungsform der ersten ähnlich ist, werden für ähnliche Elemente ähnliche Elementzahlen verwendet, aber Zahlen einer 100er-Reihe genutzt. Das Servolenksystem 122, das das hydraulische System 126, die Servolenkpumpe 132, das Servolenkreservoir 134, das Servolenkungs-Steuerventil 136, das Viskos-Heizgerät mit Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher 142, die Servolenkzahnstange 144 und den Servolenkkühler 146 enthält, kann von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen unverändert bleiben.
  • In dieser Ausführungsform ist der Wärmetauscher 142 mit einer zusätzlichen Getriebeöl-Heizgerätschleife 174 eines Getriebeöl-Kühlsystems 190 gekoppelt, welches einen Teil des Systems 120 zur Rückgewinnung von Abwärme einschließt. Die zusätzliche Getriebeöl-Heizgerätschleife 174 enthält ein Heiz-Steuerventil 166, das einen Einlass 176 von einem Ölauslass 162 eines Getriebes (oder einer Transaxle-Einheit) 150, einen Getriebeöl-Kühlerauslass 178 und einen Auslass 180 für das Viskos-Heizgerät aufweist. Der Auslass 180 für das Viskos-Heizgerät leitet Getriebeöl zum Wärmetauscher 142, der dann das Getriebeöl zum Getriebe 150 zurückleitet, um die zusätzliche Getriebeöl-Heizgerätschleife 174 zu komplettieren. Der Getriebeöl-Kühlerauslass 178 leitet das Getriebeöl zu einem Getriebeöl-Kühler 168, der dann das Getriebeöl zum Getriebe 150 zurückleitet, um eine Getriebeöl-Kühlschleife 154 zu komplettieren.
  • Ein Controller 182 steuert das Heiz-Steuerventil 166, das steuert, zu welchem Auslass 178 oder 180 das Getriebeöl geleitet wird. Der Controller 182 kann ein eigenständiger Controller sein oder kann in einen anderen Controller des Fahrzeugs wie z. B. einen Getriebe-(oder Transaxle-Einheits-)Controller eingebaut sein, falls dies erwünscht ist. Ein Sensor 184 für die Umgebungslufttemperatur, ein Sensor 186 für die Kühlmitteltemperatur und ein Sensor 192 für die Getriebeöltemperatur können mit dem Controller 182 in Verbindung stehen. Die Sensoren 184, 186, 192 können nach Wunsch am Fahrzeug angeordnet werden, um die gewünschten Temperaturablesungen zu erhalten.
  • Der Betrieb des Systems 120 zur Rückgewinnung von Abwärme, wie es mit dem Servolenksystem 122 und dem Getriebeöl-Kühlsystem 124 zusammenarbeitet, wird und diskutiert. Wenn das Fahrzeug läuft, arbeitet das Servolenksystem 122 im Wesentlichen genauso wie herkömmliche Servolenksysteme mit der Ausnahme, dass das Servolenkfluid nun durch den Wärmetauscher 142 strömt. Der Betrieb des Servolenksystems 122 bewirkt, dass das Servolenkfluid sich als Teil eines normalen Betriebs des Systems erwärmt. Ist das Heiz-Steuerventil 166 so eingestellt, dass es das Getriebeöl durch den Getriebeöl-Kühlerauslass 178 zum Getriebeöl-Kühler 168 leitet, arbeitet das Getriebeöl-Kühlsystem 124 ebenfalls im Wesentlichen genauso wie ein herkömmliches System.
  • Wenn jedoch die Temperatursensoren 184, 186, 192 feststellen, dass die Umgebungstemperatur unter einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungstemperatur liegt, die Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt und die Getriebeöltemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Getriebeöltemperatur liegt, betätigt dann der Controller 182 das Heiz-Steuerventil 166, um zu veranlassen, dass das Getriebeöl durch den Auslass 180 für das Viskos-Heizgerät strömt. Das Getriebeöl strömt dann durch den Wärmetauscher 142, wo es Wärme vom Servolenkfluid absorbiert. Dieses erwärmte Getriebeöl strömt dann durch die zusätzliche Getriebeöl-Heizgerätschleife 174 zum Getriebeöl-Kühler 168 und zurück zum Getriebe 150. Man beachte, dass in diesem Modus das Getriebeöl nicht durch den Getriebeöl-Kühler 168 strömt. Die zusätzliche Wärmeabsorption durch das Getriebeöl im Wärmetauscher 142 wird zusätzliche Wärme eher liefern, was die Zeit bis zu einem optimalen Betrieb an kalten Tagen verringert, wenn das Getriebeöl von nahe der Umgebungstemperatur aus startet. Erwärmt sich das Getriebeöl einmal aufgrund des Fahrzeugbetriebs, betätigt dann der Controller 182 das Heiz-Steuerventil 166, um das Getriebeöl durch den Getriebeöl-Kühlerauslass 178 zu leiten.
  • Obgleich bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, erkennt der Fachmann für die Technik, auf die sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, in die Praxis umzusetzen.

Claims (20)

  1. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung für ein Fahrzeug, mit: einem Servolenksystem, das eine Servolenkpumpe, einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher, der stromabwärts der Servolenkpumpe angeordnet und dafür ausgelegt ist, ein Servolenkfluid hindurch strömen zu lassen, und eine Zahnstange umfasst, die mit dem Wärmetauscher wirksam in Eingriff steht, um davon das Servolenkfluid zu empfangen; und einem Abwärmeabsorptionssystem, das eine zusätzliche Heizgerätschleife umfasst, die dafür ausgelegt ist, eine Flüssigkeit durch den Wärmetauscher zu leiten; und ein automatisches steuerbares Heiz-Steuerventil mit einem Einlass, einem ersten Auslass, um die Flüssigkeit zu leiten, um die zusätzliche Heizgerätschleife zu umgehen, und einem zweiten Auslass, um die Flüssigkeit durch den Wärmetauscher in der zusätzliche Heizgerätschleife zu leiten.
  2. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 1, wobei das Abwärmeabsorptionssystem ein Teil eines Heizungs-, Lüftungsund Klimaanlagensystems eines Fahrzeugs ist, die Flüssigkeit ein Kühlmittel ist, der erste Auslass des Heiz-Steuerventils das Kühlmittel durch einen Heizkörper leitet und das Kühlmittel, das aus dem Wärmetauscher strömt, zum Heizkörper geleitet wird.
  3. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 2, wobei das Kühlmittel von einem Motor zum Einlass des Heiz-Steuerventils geleitet wird und ein Auslass des Heizkörpers das Kühlmittel zu einer Wasserpumpe leitet.
  4. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 1, wobei das Wärmeabsorptionssystem ein Teil eines Fahrzeuggetriebeöl-Kühlsystems ist, die Flüssigkeit ein Getriebeöl ist, der erste Auslass des Heiz-Steuerventils das Getriebeöl durch einen Getriebeöl-Kühler leitet und das aus dem Wärmetauscher strömende Getriebeöl zu einem Getriebe geleitet wird, ohne durch die Getriebeöl-Kühler zu strömen.
  5. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 4, wobei das Getriebeöl vom Getriebe zum Einlass des Heiz-Steuerventils geleitet wird.
  6. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 1, wobei das Abwärmeabsorptionssystem einen elektronischen Controller enthält, der dafür ausgelegt ist, die Betätigung des Heiz-Steuerventils zu steuern.
  7. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 6, wobei die Flüssigkeit ein Kühlmittel ist und der Controller dafür ausgelegt ist, das Heiz-Steuerventil zu betätigen, um das Kühlmittel durch den zweiten Auslass zu leiten, wenn eine Umgebungstemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungstemperatur liegt, eine Kühlmitteltemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt und eine Forderung nach Wärme für einen Fahrgastraum empfangen wird.
  8. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 6, wobei die Flüssigkeit Getriebeöl ist und der Controller dafür ausgelegt ist, das Heiz-Steuerventil zu betätigen, um das Getriebeöl durch den zweiten Auslass zu leiten, wenn eine Umgebungstemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungstemperatur liegt und die Getriebeöltemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Getriebeöltemperatur liegt.
  9. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 8, wobei der Controller dafür ausgelegt ist, das Heiz-Steuerventil zu betätigen, wenn eine Temperatur eines Kühlmittels ebenfalls unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt.
  10. System zur Rückgewinnung von Abwärme einer Servolenkung nach Anspruch 1, wobei das Servolenksystem einen Flüssig-Luft-Wärmetauscher eines Servolenkkühlers mit einem Einlass enthält, der dafür ausgelegt ist, Servolenkfluid von der Zahnstange zu empfangen.
  11. Verfahren zum Erwärmen einer Flüssigkeit unter Verwendung von Wärme von einem Servolenkfluid eines Servolenksystems, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Pumpen des Servolenkfluids durch einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher, eine Servozahnstange und einen Flüssig-Luft-Servolenkühler; (b) Bestimmen, ob eine Umgebungslufttemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt; (c) Bestimmen, ob eine Flüssigkeitstemperatur eines Abwärmeabsorptionssystems unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt; und (d) Betätigen eines Heiz-Steuerventils zu einer ersten Stellung, um die Flüssigkeit so zu leiten, dass sie eine zusätzliche Heizgerätschleife umgeht, die den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher enthält, falls die Umgebungslufttemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt oder die Flüssigkeitstemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei Schritt (c) ferner dadurch definiert ist, dass die Flüssigkeit ein Motorkühlmittel ist, und das Verfahren ferner den Schritt umfasst: (e) Betätigen des Heiz-Steuerventils zu einer zweiten Stellung, um das Kühlmittel so zu leiten, dass es durch den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher strömt, um dadurch Wärme von dem Servolenkfluid zu absorbieren, wenn die Umgebungslufttemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt, die Kühlmitteltemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt und eine Forderung nach Wärme für einen Fahrgastraum von einem das Heiz-Steuerventil steuernden Controller empfangen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei Schritt (d) ferner definiert ist durch das Heiz-Steuerventil in der ersten Stellung, das das den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher umgehende Kühlmittel in einen Heizkörper leitet.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, ferner mit dem Schritt: (e) Pumpen des Kühlmittels von einem Motor zu einem Einlass des Heiz-Steuerventils.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei Schritt (c) ferner dadurch definiert ist, dass die Flüssigkeit ein Getriebeöl ist, und das Verfahren ferner den Schritt aufweist: (e) Betätigen des Heiz-Steuerventils zu einer zweiten Stellung, um das Getriebeöl so zu leiten, dass es durch den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher strömt, um dadurch Wärme vom Servolenkfluid zu absorbieren, wenn die Umgebungslufttemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt und die Getriebeöltemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Flüssigkeitstemperatur liegt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei Schritt (d) ferner definiert ist durch das Heiz-Steuerventil in der ersten Stellung, das das Getriebeöl in einen Getriebeöl-Kühler leitet, bevor es zu einem Getriebe zurückkehrt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei Schritt (e) ferner definiert ist durch das Heiz-Steuerventil in der zweiten Stellung, das das Getriebeöl so leitet, dass es einen Getriebeöl-Kühler umgeht und zu einem Getriebe zurückkehrt.
  18. Verfahren zum Erwärmen eines Motorkühlmittels unter Verwendung von Wärme von einem Servolenkfluid eines Servolenksystems, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Pumpen des Servolenkfluids durch einen Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher und einen Kühler für die Servozahnstange; (b) Bestimmen, ob eine Umgebungslufttemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt; (c) Bestimmen, ob eine Motorkühlmitteltemperatur unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt; und (d) Betätigen des Heiz-Steuerventils zu einer ersten Stellung, um das Kühlmittel so zu leiten, dass es eine zusätzliche Heizgerätschleife umgeht, die den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher enthält, falls die Umgebungstemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Umgebungslufttemperatur liegt oder die Kühlmitteltemperatur nicht unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit den Schritten: (e) Betätigen des Heiz-Steuerventils zu einer zweiten Stellung, um das Kühlmittel so zu leiten, dass es durch den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher strömt, um dadurch Wärme vom Servolenkfluid zu absorbieren, wenn die Umgebungslufttemperatur unterhalb der vorbestimmten Schelle für die Umgebungslufttemperatur liegt, die Kühlmitteltemperatur unterhalb der vorbestimmten Schwelle für die Kühlmitteltemperatur liegt und eine Forderung nach Wärme für einen Fahrgastraum von einem das Heiz-Steuerventil steuernden Controller empfangen wird, und (f) Leiten des Kühlmittels vom Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher in einen Heizkörper.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei Schritt (d) ferner definiert ist durch das Heiz-Steuerventil in der ersten Stellung, das das den Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher umgehende Kühlmittel in einen Heizkörper leitet.
DE102008058978A 2007-11-28 2008-11-25 Abwärmerückgewinnung einer Fahrzeug-Servolenkung Withdrawn DE102008058978A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/946,073 US9321479B2 (en) 2007-11-28 2007-11-28 Vehicle power steering waste heat recovery
US11/946,073 2007-11-28

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Publication Number Publication Date
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