一種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機渦輪增壓技術領域，尤其是涉及一種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前在汽油發(fā)動機上采用發(fā)動機本身機油和冷卻水同時進行冷卻，并且在進氣歧管集成有中冷器對發(fā)動機進氣進行冷卻，以保證渦輪增壓器正常工作。
[0003]發(fā)動機停機時，發(fā)動機本身機油和冷卻水的冷卻能力迅速降低，此時發(fā)動機渦輪增壓器由于熱慣性作用，其工作溫度還非常高，如果其軸承系統(tǒng)來只通過自然冷卻來降溫，將造成軸承磨損加劇，嚴重影響增壓器性能和使用壽命，嚴重時將直接造成軸承抱死，造成增壓器損壞。而為保證渦輪增壓器不受損害，駕駛者在停車后一般還需要使發(fā)動機在怠速狀態(tài)下運行一段時間，既增加了等待時間，又耗費了汽油。為避免這個問題，使用電子水栗，可以在發(fā)動機停機后，啟動電子水栗冷卻渦輪增壓器。但電子水栗壽命內(nèi)運行總時長很短，不合理的控制方法將縮短水栗使用壽命里程。
[0004]并且現(xiàn)有的中冷器和增壓器水路并聯(lián)存在，通過管路流阻設計保證流量分配合理。但是在發(fā)動機停機時，發(fā)動機進氣不需要進行冷卻，而增壓器還需要電子水栗冷卻，此時水流仍通過中冷器，造成水栗功率的浪費，同時也影響了增壓器的冷卻效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)及其控制方法，其能高效的在各種工況下為渦輪增壓器提供可靠的冷卻。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為:
[0007]—種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)，包括中冷器和渦輪增壓器以及電子水栗，還包括開關閥，所述中冷器與渦輪增壓器并聯(lián)后與電子水栗相串聯(lián)，所述開關閥設在中冷器的支路上，開關閥與中冷器相串聯(lián)設置。
[0008]所述開關閥和電子水栗均與車輛中的ECU控制單元相連。
[0009]還包括車輛中的低溫冷卻器，所述低溫冷卻器與電子水栗以及并聯(lián)的中冷器和渦輪增壓器形成循環(huán)回路。
[0010]—種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)的控制方法，
[0011]包括循環(huán)開啟控制策略:
[0012]電子水栗停轉(zhuǎn)后每隔300-400秒運行8-12秒。
[0013]包括再循環(huán)開啟控制策略:
[0014]發(fā)動機運行時排氣溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟；發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。
[0015]包括停機開啟控制策略:
[0016]發(fā)動機停機時，發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。
[0017]進一步的，所述再循環(huán)開啟控制策略中，發(fā)動機運行時排氣溫度超過700-800°C時，電子水栗開啟。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
[0019]該冷卻系統(tǒng)及控制方法能高效的在各種工況下為渦輪增壓器提供可靠的冷卻，又能盡可能的縮短電子水栗的運行時間，延長使用壽命里程;并且可使發(fā)動機停機后單獨冷卻渦輪增壓器，減少了功率的損耗;結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，成本低。
【附圖說明】
[0020]下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明:
[0021]圖1為本發(fā)明渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1.中冷器、2.渦輪增壓器、3.低溫冷卻器、4.電子水栗、5.開關閥、6.E⑶控制單元。
【具體實施方式】
[0023]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0024]如圖1所示，該渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)，包括中冷器1、渦輪增壓器2、電子水栗4、開關閥5以及車輛中的ECU控制單元6，其中，中冷器I與渦輪增壓器2并聯(lián)后與電子水栗4相串聯(lián)，開關閥5設在中冷器I的支路上，開關閥5與中冷器I相串聯(lián)設置，開關閥5和電子水栗4均與車輛中的E⑶控制單元6相連。
[0025]車輛中的低溫冷卻器3與電子水栗4以及并聯(lián)的中冷器和渦輪增壓器形成循環(huán)回路。
[0026]在電子水栗的控制策略中，需要再停機之后運行一定時間，給渦輪增壓器冷卻，以防止停機后增壓器軸系中機油溫度過高而失效，保護渦輪增壓器軸承。而發(fā)動機停機后，中冷器停止工作，此時不需要電子水栗供水。
[0027]當發(fā)動機運行時，低溫冷卻系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，電子水栗正常工作狀態(tài)，開關閥保持開啟，電子水栗同時給中冷器和渦輪增壓器供水。當發(fā)動機停機，發(fā)動機中冷器停止工作后，ECU控制單元同時發(fā)給電子水栗和開關閥一個信號，電子水栗進入后運行狀態(tài)，開關閥關閉，從而使冷卻水系統(tǒng)繼續(xù)運行，給渦輪增壓器冷卻，直至電子水栗停止工作?？墒拱l(fā)動機停機后單獨冷卻渦輪增壓器，減少了功率的損耗，高效的為渦輪增壓器提供可靠的冷卻。
[0028]渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)的控制方法，其能高效的在各種工況下為渦輪增壓器提供可靠的冷卻。
[0029]包括循環(huán)開啟控制策略:為防止渦輪增壓器中間體水套內(nèi)及附件管路內(nèi)的冷卻水過熱，形成氣泡，局部沸騰，不管發(fā)動機在什么工況下運行，電子水栗停轉(zhuǎn)后每隔一定的時間周期，短時間運行一次;優(yōu)選的，電子水栗停轉(zhuǎn)后每隔300-400秒運行8-12秒。
[0030]包括再循環(huán)開啟控制策略:
[0031 ]發(fā)動機運行時排氣溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟；發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。優(yōu)選的，發(fā)動機運行時排氣溫度超過700-800°C時，電子水栗開啟。
[0032]發(fā)動機運行時排氣溫度超過某一固定溫度，比如700°C，電子水栗開啟，排溫越高，運行轉(zhuǎn)速越高。發(fā)動機排溫低于該固定溫度時，如果機油溫度或者冷卻水溫度超過某一限值，電子輔助水栗開啟，對渦輪增壓器進行冷卻，溫度越高，轉(zhuǎn)速越高，直至機油溫度或冷卻液溫度低于限值。否則，電子輔助水栗停止運轉(zhuǎn)，但循環(huán)開啟控制策略運行依然保持有效。
[0033]包括停機開啟控制策略:發(fā)動機停機時，發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。溫度越高，冷卻時間越長。在運行一段時間后，電子水栗停止。
[0034]循環(huán)開啟控制策略可以防止任何發(fā)動機運行工況下的局部沸騰。在循環(huán)開啟控制策略可以在高排氣溫度工況冷卻渦輪增壓器。也可以在從高排氣溫度工況轉(zhuǎn)至低排氣溫度，但渦輪增壓器由于熱慣性熱負荷仍較高時，電子水栗仍保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)直至增壓器熱負荷降低。停機開啟控制策略，在發(fā)動機停機后，如果增壓器熱負荷較高，電子水栗可以冷卻增壓器，降低其熱負荷。
[0035]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)，包括中冷器和渦輪增壓器以及電子水栗，其特征在于:還包括開關閥，所述中冷器與渦輪增壓器并聯(lián)后與電子水栗相串聯(lián)，所述開關閥設在中冷器的支路上，開關閥與中冷器相串聯(lián)設置。2.如權(quán)利要求1所述渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述開關閥和電子水栗均與車輛中的ECU控制單元相連。3.如權(quán)利要求1所述渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:還包括車輛中的低溫冷卻器，所述低溫冷卻器與電子水栗以及并聯(lián)的中冷器和渦輪增壓器形成循環(huán)回路。4.一種如權(quán)利要求1至3任一項所述渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括循環(huán)開啟控制策略: 電子水栗停轉(zhuǎn)后每隔300-400秒運行8-12秒。5.—種如權(quán)利要求1至3任一項所述渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括再循環(huán)開啟控制策略: 發(fā)動機運行時排氣溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟；發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。6.—種如權(quán)利要求1至3任一項所述渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括停機開啟控制策略: 發(fā)動機停機時，發(fā)動機的機油溫度或冷卻水溫度超過一定溫度時，電子水栗開啟。7.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于:所述再循環(huán)開啟控制策略中，發(fā)動機運行時排氣溫度超過700-800°C時，電子水栗開啟。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渦輪增壓器的冷卻系統(tǒng)及其控制方法，冷卻系統(tǒng)包括中冷器和渦輪增壓器以及電子水泵，還包括開關閥，所述中冷器與渦輪增壓器并聯(lián)后與電子水泵相串聯(lián)，所述開關閥設在中冷器的支路上，開關閥與中冷器相串聯(lián)設置?？刂品椒ǎㄑh(huán)開啟控制策略、再循環(huán)開啟控制策略、停機開啟控制策略。該冷卻系統(tǒng)及控制方法能高效的在各種工況下為渦輪增壓器提供可靠的冷卻，又能盡可能的縮短電子水泵的運行時間，延長使用壽命里程；并且可使發(fā)動機停機后單獨冷卻渦輪增壓器，減少了功率的損耗；結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，成本低。
【IPC分類】F01P7/10, F02B29/04
【公開號】CN105673186
【申請?zhí)枴緾N201610066007
【發(fā)明人】黃全斌, 王欽慶, 向曉東
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月28日