本發(fā)明涉及車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
冷卻系統(tǒng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要組成部分,對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗起著重要的作用。為實(shí)現(xiàn)降油耗的目的,冷卻系統(tǒng)一方面需要保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳的溫度下工作,提高燃燒效率,降低油耗;另一方面,要能夠?qū)崿F(xiàn)快速暖機(jī),快速提升機(jī)油溫度,降低整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦功,實(shí)現(xiàn)高效的熱管理;其中,在暖機(jī)過(guò)程中冷卻系統(tǒng)要盡量減少熱量的損失。
而在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中,其結(jié)構(gòu)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)水泵,缸體、缸蓋水套,小循環(huán)管路,暖風(fēng)管路以及大循環(huán)管路。具體來(lái)講,發(fā)動(dòng)機(jī)水泵將冷卻液泵入缸體、缸蓋水套內(nèi),以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。循環(huán)后的冷卻液會(huì)通過(guò)小循環(huán)管路和暖風(fēng)管路再次進(jìn)入水泵,從而形成一個(gè)閉環(huán)的循環(huán)回路。此循環(huán)稱為冷卻系統(tǒng)的小循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度上升到一定程度,冷卻系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)大循環(huán)管路,對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻。此循環(huán)稱為冷卻系統(tǒng)的大循環(huán)。
發(fā)動(dòng)機(jī)快速暖機(jī)與冷卻系統(tǒng)的小循環(huán)有很大的關(guān)系。但目前的冷卻系統(tǒng)對(duì)于冷卻系統(tǒng)小循環(huán)狀態(tài)時(shí)的小循環(huán)管路及暖風(fēng)管路都處于常通的狀態(tài),未進(jìn)行有效管理。使熱量在通過(guò)小循環(huán)管路及暖風(fēng)管路時(shí)流失,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的快速升溫,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放。
另外,有部分發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)采用集成控制閥的方式對(duì)小循環(huán)管路、暖風(fēng)管路及大循環(huán)管路進(jìn)行控制。其集成控制閥同時(shí)控制幾個(gè)支路,對(duì)控制閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電子控制部分要求比較高,容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理及控制不合理的問(wèn)題,進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)狀態(tài)時(shí)的小循環(huán)管路及暖風(fēng)管路的改進(jìn),使其能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)快速升溫,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理效果,從而降低油耗。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、缸蓋水套經(jīng)暖風(fēng)管路輸送冷卻水至暖風(fēng)芯體,所述缸體、缸蓋水套經(jīng)小循環(huán)管路輸送冷卻水至水泵,所述暖風(fēng)芯體經(jīng)暖風(fēng)回路輸送冷卻水至水泵,所述的小循環(huán)管路上設(shè)有第一電磁閥,所述暖風(fēng)回路上設(shè)有第二電磁閥。
系統(tǒng)設(shè)有控制器,所述控制器采集發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào),并輸出通道信號(hào)至第一電磁閥和第二電磁閥。
所述控制器設(shè)有計(jì)時(shí)單元和存儲(chǔ)單元。
所述控制器輸出開(kāi)度控制信號(hào)至第一電磁閥和第二電磁閥,所述第一電磁閥和第二電磁閥反饋開(kāi)度狀態(tài)信號(hào)至控制器。
基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí),保持第一電磁閥和第二電磁閥為關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),開(kāi)啟第一電磁閥和第二電磁閥。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后且發(fā)動(dòng)機(jī)溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值之前,每間隔額定時(shí)間使第一電磁閥開(kāi)啟設(shè)定時(shí)間后關(guān)閉。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值后,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制第一電磁閥和第二電磁閥的開(kāi)度,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越高與第一電磁閥、第二電磁閥的開(kāi)度呈正比關(guān)系。
本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)通過(guò)控制小循環(huán)管路及暖風(fēng)管路的通斷,來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速升溫,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理效果。
附圖說(shuō)明
下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
圖1為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)原理框圖;
上述圖中的標(biāo)記均為:1、缸體、缸蓋水套;2、水泵;3、暖風(fēng)芯體;4、暖風(fēng)管路;5、小循環(huán)管路;6、第一電磁閥;7、暖風(fēng)回路;8、第二電磁閥。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括缸體、缸蓋水套1、水泵2、暖風(fēng)芯體3和管路,其中發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、缸蓋水套1經(jīng)暖風(fēng)管路4輸送冷卻水至暖風(fēng)芯體3,缸體、缸蓋水套1經(jīng)小循環(huán)管路5輸送冷卻水至水泵2,暖風(fēng)芯體3經(jīng)暖風(fēng)回路7輸送冷卻水至水泵2,發(fā)動(dòng)機(jī)水泵2將冷卻液泵入缸體、缸蓋水套1內(nèi),以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。循環(huán)后的冷卻液會(huì)通過(guò)小循環(huán)管路5和暖風(fēng)管路4再次進(jìn)入水泵2,從而形成一個(gè)閉環(huán)的循環(huán)回路。
本發(fā)明在在冷卻系統(tǒng)小循環(huán)的小循環(huán)管路5和暖風(fēng)管路4上,分別布置兩個(gè)電磁閥,兩個(gè)電磁閥來(lái)控制小循環(huán)管路5和暖風(fēng)管路4的通斷,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻液的流量分配,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速溫升。具體來(lái)說(shuō),小循環(huán)管路5上設(shè)有第一電磁閥6,第一電磁閥6可以控制小循環(huán)管路5的通和斷,小循環(huán)管路5的通和斷是指管路內(nèi)是否有冷卻液流動(dòng);暖風(fēng)回路7上設(shè)有第二電磁閥8,第二電磁閥8可以控制暖風(fēng)管路4的通和斷,暖風(fēng)管路4的通和斷是指管路內(nèi)是否有冷卻液流動(dòng)。
系統(tǒng)設(shè)有控制器,控制器采集發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào),并輸出通道信號(hào)至第一電磁閥6和第二電磁閥8,此外,控制器設(shè)有計(jì)時(shí)單元和存儲(chǔ)單元,工作時(shí),控制器可以控制兩個(gè)電磁閥的開(kāi)度,控制器輸出開(kāi)度控制信號(hào)至第一電磁閥6和第二電磁閥8,第一電磁閥6和第二電磁閥8反饋開(kāi)度狀態(tài)信號(hào)至控制器。
基于上述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制方法:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí),保持第一電磁閥6和第二電磁閥8為關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),開(kāi)啟第一電磁閥6和第二電磁閥8。工作原理:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí),需要冷卻液帶走的熱量盡可能多的留在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,不向外擴(kuò)散。此時(shí)需要控制小循環(huán)管路5和暖風(fēng)管路4上的電磁閥,使兩個(gè)管路處于斷的狀態(tài)。從而阻檔冷卻液中的熱量從兩個(gè)管路擴(kuò)散。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后且發(fā)動(dòng)機(jī)溫度未達(dá)到預(yù)設(shè)值之前,每間隔額定時(shí)間使第一電磁閥6開(kāi)啟設(shè)定時(shí)間后關(guān)閉。具體來(lái)說(shuō),每間隔一段時(shí)間,需要控制小循環(huán)管路5的第一電磁閥6,使小循環(huán)管路5短暫處于通的狀態(tài)。所述短暫處于通的狀態(tài),是指短時(shí)間處于通的狀態(tài)后,就再次處于斷的狀態(tài)。這樣的控制方法為保證發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部冷卻的均勻性,其中預(yù)設(shè)值和額定時(shí)間可以根據(jù)需要設(shè)定,
為了進(jìn)一步精準(zhǔn)的控制循環(huán)回路,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值后,控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制第一電磁閥6和第二電磁閥8的開(kāi)度,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越高與第一電磁閥6、第二電磁閥8的開(kāi)度呈正比關(guān)系,這樣能夠線性的控制熱量的擴(kuò)散。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。