本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理技術(shù)領(lǐng)域，適用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)的控制系統(tǒng)，具體涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在冷卻液溫度過低（60℃以下）情況下工作運(yùn)行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油粘度較大，流動(dòng)性差，運(yùn)動(dòng)零件摩擦阻力增大；同時(shí)由于零件溫度過低，熱量損失增加，燃燒過程惡化，容易在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)形成積碳，造成活塞環(huán)膠結(jié)等現(xiàn)象，壓縮力不足，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過低時(shí)，還會(huì)造成零部件磨損加劇。車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)未充分暖機(jī)的情況下長(zhǎng)期短距離行駛使用，將加速發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的磨損，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液只是通過出水節(jié)溫或進(jìn)水節(jié)溫控制，進(jìn)入整車暖風(fēng)機(jī)的冷卻液不進(jìn)行流動(dòng)控制，在這種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)控制方法下，發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)速度慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)及其控制方法，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)間，降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗，減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)慢導(dǎo)致的零部件磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋、第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥和電子節(jié)溫器，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸蓋的后端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋的出口分別連接第一冷卻液控制閥和散熱器，機(jī)油冷卻器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸體上，機(jī)油冷卻器的入口與發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸體連接,機(jī)油冷卻器出口通過暖風(fēng)機(jī)與第二冷卻液控制閥連接，第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥、渦輪增壓器和電子節(jié)溫器出口均與發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵入口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸體上，且發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵的出口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸體和電子輔助水泵的入口連接，電子輔助水泵的出口與渦輪增壓器入口連接，散熱器的出口連接電子節(jié)溫器的入口，散熱器上連接有膨脹水壺。

一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)的控制方法，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體缸蓋的后端，第一冷卻液控制閥安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋上，并串聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋的旁通回路中；第二冷卻液控制閥串聯(lián)在機(jī)油冷卻器、暖風(fēng)機(jī)冷卻液回路中，控制通過暖風(fēng)機(jī)冷卻液的流動(dòng)；散熱器進(jìn)水管與發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋接頭連接，散熱器出水管與電子節(jié)溫器連接，電子節(jié)溫器對(duì)經(jīng)過散熱器冷卻的冷卻液流動(dòng)進(jìn)行控制；其控制方法如下：

1）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后暖機(jī)階段，第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥及電子節(jié)溫器均處于關(guān)閉狀態(tài)，只有渦輪增壓器冷卻回路中的冷卻液在流動(dòng)；

2）發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段，如果需要暖風(fēng)機(jī)工作，由ECU控制將第二冷卻液控制閥開啟；

3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度上升至設(shè)定溫度時(shí)，第一冷卻液控制閥和第二冷卻液控制閥開啟；此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋旁通回路、機(jī)油冷卻器、暖風(fēng)機(jī)冷卻回路均開啟工作；

4）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度繼續(xù)上升至設(shè)定溫度時(shí)，ECU控制將電子節(jié)溫器逐步開啟；電子節(jié)溫器完全開啟后，電子節(jié)溫器副閥將發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋旁通回路關(guān)閉；此時(shí)，散熱器冷卻回路，機(jī)油冷卻器、暖風(fēng)機(jī)冷卻回路，渦輪增壓器冷卻回路均處于工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述步驟3）中的設(shè)定溫度為70~75℃。

優(yōu)選地，所述步驟4）中的設(shè)定溫度為90~95℃。

本發(fā)明的控制系統(tǒng)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的流動(dòng)進(jìn)行控制，無冷卻液從發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋流出；在無暖風(fēng)請(qǐng)求（除霜除霧）的情況下，無冷卻液通過暖風(fēng)機(jī)，充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量快速完成暖機(jī)過程，降低燃油消耗；同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水口應(yīng)用電子節(jié)溫器進(jìn)行進(jìn)水節(jié)溫控制，使冷卻液經(jīng)過散熱器（風(fēng)扇）冷卻后再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)可以縮短發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)時(shí)間，降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗，減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)慢導(dǎo)致的零部件磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

附圖說明

圖1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1.發(fā)動(dòng)機(jī)本體，2.發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋，3.第一冷卻液控制閥，4.機(jī)油冷卻器，5.暖風(fēng)機(jī)，6.第二冷卻液控制閥，7.散熱器，8.膨脹水壺，9.電子節(jié)溫器，10.發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵，11.電子輔助水泵，12.渦輪增壓器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖1，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2、第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6和電子節(jié)溫器9，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2與發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸蓋的后端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2的出口分別連接第一冷卻液控制閥3和散熱器7，機(jī)油冷卻器4安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸體上，機(jī)油冷卻器4的入口與發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸體連接,機(jī)油冷卻器4出口通過暖風(fēng)機(jī)5與第二冷卻液控制閥6連接，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6、渦輪增壓器12和電子節(jié)溫器9出口均與發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵10入口連接，發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵10安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸體上，且發(fā)動(dòng)機(jī)供水泵10的出口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸體和電子輔助水泵11的入口連接，電子輔助水泵11的出口與渦輪增壓器12入口連接，散熱器7的出口連接電子節(jié)溫器9的入口，散熱器7上連接有膨脹水壺8。

一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零流量冷卻系統(tǒng)的控制方法，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體1缸蓋的后端，第一冷卻液控制閥3安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2上，并串聯(lián)在發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2的旁通回路中；第二冷卻液控制閥6串聯(lián)在機(jī)油冷卻器4、暖風(fēng)機(jī)5冷卻液回路中，控制通過暖風(fēng)機(jī)5冷卻液的流動(dòng)；散熱器7進(jìn)水管與發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2接頭連接，散熱器7出水管與電子節(jié)溫器9連接，電子節(jié)溫器9對(duì)經(jīng)過散熱器7冷卻的冷卻液流動(dòng)進(jìn)行控制；其控制方法如下：

1）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后暖機(jī)階段，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6及電子節(jié)溫器9均處于關(guān)閉狀態(tài)，只有渦輪增壓器12冷卻回路中的冷卻液在流動(dòng)；

2）發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段，如果需要暖風(fēng)機(jī)工作，由ECU控制將第二冷卻液控制閥6開啟；

3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度上升至設(shè)定溫度70~75℃時(shí)，第一冷卻液控制閥3和第二冷卻液控制閥6開啟；此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2旁通回路、機(jī)油冷卻器4、暖風(fēng)機(jī)5冷卻回路均開啟工作；

4）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度繼續(xù)上升至設(shè)定溫度90~95℃時(shí)，ECU控制將電子節(jié)溫器9逐步開啟；電子節(jié)溫器9完全開啟后，電子節(jié)溫器9副閥將發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2旁通回路關(guān)閉；此時(shí)，散熱器7冷卻回路，機(jī)油冷卻器4、暖風(fēng)機(jī)5冷卻回路，渦輪增壓器12冷卻回路均處于工作狀態(tài)。

實(shí)施例：現(xiàn)介紹本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方案。某直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用零流量冷卻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，零流量冷卻系統(tǒng)控制方法如下：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后暖機(jī)階段，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6及電子節(jié)溫器9均處于關(guān)閉狀態(tài)，只有渦輪增壓器12冷卻回路中的冷卻液在流動(dòng)，可充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)本體1燃燒產(chǎn)生的熱量使冷卻液溫度快速升高。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段，如果需要暖風(fēng)機(jī)工作（取暖、除霜除霧），有暖風(fēng)請(qǐng)求時(shí)，ECU必須控制將第二冷卻液控制閥6開啟。

3、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度上升至設(shè)定溫度75℃時(shí)，第一冷卻液控制閥3開啟，第二冷卻液控制閥6也開啟；此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2旁通回路，機(jī)油冷卻器4、暖風(fēng)機(jī)5冷卻回路均開啟工作。

4、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度繼續(xù)上升至設(shè)定溫度95℃時(shí)，ECU控制將電子節(jié)溫器9逐步開啟；電子節(jié)溫器9完全開啟后，電子節(jié)溫器9副閥將發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋2旁通回路關(guān)閉。此時(shí)，散熱器7冷卻回路，機(jī)油冷卻器4、暖風(fēng)機(jī)5冷卻回路，渦輪增壓器12冷卻回路均處于工作狀態(tài)。

本發(fā)明在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段，通過冷卻液控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出水蓋旁通回路，機(jī)油冷卻器、暖風(fēng)機(jī)回路冷卻液的流動(dòng)進(jìn)行控制，并通過電子節(jié)溫器對(duì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液進(jìn)行進(jìn)水節(jié)溫控制控制，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間，減少降低發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的磨損；在NEDC循環(huán)測(cè)試工況中，可以降低2.2%的整車燃油消耗。