CN103982290A - 一种汽车发动机智能温控节油控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车发动机智能温控节油控制系统及方法，包括温度传感器、发动机ECU模块、温控节油控制模块和电磁风扇离合器，温控节油控制模块根据温度传感器实时监测的发动机冷却液温度信息和发动机ECU模块实时监测的发动机功率变化趋势信息，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值，并根据电磁风扇离合器吸合与断开温度的当前设定值和发动机冷却液温度，输出指令控制电磁风扇离合器吸合或断开。本发明还提供一种汽车发动机智能温控节油控制方法。本发明能够有效防止由于发动机功率增加或减小而导致发动机冷却液温度快速升高或降低，使发动机始终处于最佳工作温度状态，提高了发动机冷却系统的工作效率。

Description

一种汽车发动机智能温控节油控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机智能温控节油控制系统及方法。

 

背景技术

在我国，高速运行的汽车发动机往往靠固定超速运行的冷却风扇降温。一般情况下，发动机冷却风扇要耗用10千瓦以上的热能，消耗发动机10%以上的功率。我国地域气候复杂，北方很多地区在10℃以下的情况每年超过100天，实际发动机冷却风扇做无用功，所消耗的燃油将是非常严重的浪费。目前，为解决上述问题，通常在汽车发动机冷却风扇前端安装一台电磁风扇离合器，通过电磁风扇离合器的智能控制，使冷却风扇的运转速度随发动机温度的变化而自动切换，从而使发动机在高速运行时，始终保持在最佳恒温状态下循环运行。

现有的电磁风扇离合器冷却系统是根据发动机冷却液温度来控制电磁风扇离合器的通断，从而实现冷却风扇开启与断开的智能调节。发动机最佳工作温度范围为80℃到85℃，若某三速电磁风扇离合器的一级、二级吸合温度分别为82℃±2℃、88℃±2℃，一级、二级断开温度分别为76℃±2℃、84℃±2℃。当发动机冷却液温度低于82℃±2℃时，电磁风扇离合器一级、二级均断开；当发动机冷却液温度达到82℃±2℃时，电磁风扇离合器一级吸合；当发动机冷却液温度继续增加到88℃±2℃时，电磁风扇离合器二级吸合；当发动机冷却液温度降低到84℃±2℃时，电磁风扇离合器二级断开；当发动机冷却液温度继续降低到76℃±2℃时，电磁风扇离合器一级断开。然而，由于发动机功率增加或减小会使发动机冷却液温度快速升高或快速降低，导致发动机常常偏离最佳工作温度范围，造成发动机功率浪费。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车发动机智能温控节油控制系统及方法，能够使发动机始终处于最佳工作温度状态，减少发动机功率消耗，提高发动机冷却系统的工作效率，进一步提高节油率。

本发明的技术方案为：

一种汽车发动机智能温控节油控制系统，包括温度传感器、发动机ECU模块、温控节油控制模块和电磁风扇离合器；

所述温度传感器，用于实时监测水箱出口发动机冷却液温度，并将发动机冷却液温度信息发送至温控节油控制模块；

所述发动机ECU模块，用于实时监测发动机功率变化趋势，并将发动机功率变化趋势信息发送至温控节油控制模块；

所述温控节油控制模块，用于接收发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，对发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息进行分析，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值；还用于根据电磁风扇离合器吸合与断开温度的当前设定值和发动机冷却液温度，输出指令控制电磁风扇离合器吸合或断开；

所述电磁风扇离合器，用于根据温控节油控制模块输出的控制指令吸合或断开其相应的温控开关，以实现发动机冷却风扇的开启或关闭。

所述的汽车发动机智能温控节油控制系统，所述发动机ECU通过功率传感器将发动机功率变化趋势信息发送至温控节油控制模块。

所述的一种汽车发动机智能温控节油控制方法，根据实时监测的发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值。

所述的汽车发动机智能温控节油控制方法，具体包括以下步骤：

（1）发动机启动运行，实时监测发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息；

（2）当发动机冷却液温度升至电磁风扇离合器断开温度的设定值时，判断发动机功率是否有增加趋势，若是，执行步骤（3），若否，执行步骤（4）；

（3）降低电磁风扇离合器吸合温度的设定值，执行步骤（5）；

（4）保持电磁风扇离合器吸合温度的设定值不变，执行步骤（5）；

（5）当发动机冷却液温度降至电磁风扇离合器吸合温度的设定值时，判断发动机功率是否有减小趋势，若是，执行步骤（6），若否，执行步骤（7）；

（6）提高电磁风扇离合器断开温度的设定值，执行步骤（8）； 

（7）保持电磁风扇离合器断开温度的设定值不变，执行步骤（8）；

（8）返回步骤（2），依次循环，直至发动机停止运行。

由上述技术方案可知，本发明根据实时监测的经水箱冷却后的发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值，并根据电磁风扇离合器吸合与断开温度的当前设定值和发动机冷却液温度，输出指令控制电磁风扇离合器吸合或断开，以实现发动机冷却风扇开启与关闭的智能调节，能够有效防止由于发动机功率增加或减小而导致发动机冷却液温度快速升高或降低，使发动机始终处于最佳工作温度状态，减少了发动机功率消耗，提高了发动机冷却系统的工作效率，进一步提高了节油率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的方法流程图。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

如图1所示，一种汽车发动机智能温控节油控制系统，包括温度传感器1、发动机ECU模块2、温控节油控制模块3和电磁风扇离合器4。

温度传感器1用于实时监测水箱出口发动机冷却液温度，并将发动机冷却液温度信息发送至温控节油控制模块3。发动机ECU模块2用于实时监测发动机功率变化趋势，并将发动机功率变化趋势信息发送至温控节油控制模块3，对于那些不具有输出发动机功率变化趋势信号功能的发动机ECU模块2，可以通过功率传感器将发动机功率变化趋势信号传送给温控节油控制模块3。

温控节油控制模块3用于接收发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，对发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息进行分析，适时调整电磁风扇离合器4吸合与断开温度的设定值；还用于根据发动机冷却液温度信息和电磁风扇离合器4吸合与断开温度的当前设定值，输出指令控制电磁风扇离合器4吸合或断开。

电磁风扇离合器4用于根据温控节油控制模块3输出的控制指令吸合或断开其相应的温控开关，以实现发动机冷却风扇5的开启或关闭：电磁风扇离合器6靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离，当温控开关闭合时，线圈通电产生磁力吸合“衔铁”片，离合器处于接合状态，发动机冷却风扇5开始工作；当温控开关断开时，线圈断电，“衔铁”片弹回，离合器处于分离状态，发动机冷却风扇5停止工作。

工作原理：整套系统通过温度传感器1获取发动机冷却液的实时温度，并通过发动机ECU模块2监测发动机功率变化趋势，温控节油控制模块3根据发动机冷却液的实时温度和发动机功率变化趋势，判断是否需要调整电磁风扇离合器4的吸合与断开温度的设定值，若是，则进行相应调整，若否，则保持原设定值不变。温控节油控制模块3将获取的发动机冷却液的实时温度与电磁风扇离合器4的吸合与断开温度的当前设定值进行比较，输出指令控制电磁风扇离合器4的温控开关吸合或断开，从而实现发动机冷却风扇5开启与关闭的智能调节。

如图2所示，一种汽车发动机智能温控节油控制方法，具体包括以下步骤：

（1）发动机启动运行，实时监测发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息；

（2）当发动机冷却液温度升至电磁风扇离合器断开温度的设定值时，判断发动机功率是否有增加趋势，若是，执行步骤（3），若否，执行步骤（4）；

（3）降低电磁风扇离合器吸合温度的设定值，执行步骤（5）；

（4）保持电磁风扇离合器吸合温度的设定值不变，执行步骤（5）；

（5）当发动机冷却液温度降至电磁风扇离合器吸合温度的设定值时，判断发动机功率是否有减小趋势，若是，执行步骤（6），若否，执行步骤（7）；

（6）提高电磁风扇离合器断开温度的设定值，执行步骤（8）； 

（7）保持电磁风扇离合器断开温度的设定值不变，执行步骤（8）；

（8）返回步骤（2），依次循环，直至发动机停止运行。

下面以三速电磁风扇离合器为例，对一种汽车发动机智能温控节油控制方法进行说明，本实施例中，设三速电磁风扇离合器的一级、二级吸合温度分别为82℃±2℃、88℃±2℃，一级、二级断开温度分别为76℃±2℃、84℃±2℃，不同的三速电磁风扇离合器，其一级、二级吸合温度和断开温度略有不同。

S1、发动机启动运行，实时监测发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息；

S2、当发动机冷却液温度升至电磁风扇离合器一级断开温度的设定值即76℃±2℃时，若发动机功率没有增加趋势，则保持电磁风扇离合器一级吸合温度为82℃±2℃，当发动机冷却液温度升至82℃±2℃时，控制电磁风扇离合器一级吸合；若发动机功率有增加趋势，则降低电磁风扇离合器一级吸合温度至79℃±2℃，当发动机冷却液温度升至79℃±2℃时，控制电磁风扇离合器一级吸合，以防止由于发动机功率增加而导致发动机冷却液温度快速升高。

S3、当发动机冷却液温度继续升至电磁风扇离合器二级断开温度的设定值即84℃±2℃时，若发动机功率没有增加趋势，则保持电磁风扇离合器二级吸合温度为88℃±2℃，当发动机冷却液温度升至88℃±2℃时，控制电磁风扇离合器二级吸合；若发动机功率有增加趋势，则降低电磁风扇离合器二级吸合温度至85℃±2℃，当发动机冷却液温度升至85℃±2℃时，控制电磁风扇离合器二级吸合，以防止由于发动机功率增加而导致发动机冷却液温度快速升高。

S3、当发动机冷却液温度降至电磁风扇离合器二级吸合温度的设定值即88℃±2℃时，若发动机功率没有减小趋势，则保持电磁风扇离合器二级断开温度为84℃±2℃，当发动机冷却液温度降至84℃±2℃时，控制电磁风扇离合器二级断开；若发动机功率有减小趋势，则提高电磁风扇离合器二级断开温度至85℃±2℃，当发动机冷却液温度降至85℃±2℃时，控制电磁风扇离合器二级断开，以防止由于发动机功率减小而导致发动机冷却液温度快速降低。

S4、当发动机冷却液温度继续降至电磁风扇离合器一级吸合温度的设定值即82℃±2℃时，若发动机功率没有减小趋势，则保持电磁风扇离合器一级断开温度为76℃±2℃，当发动机冷却液温度降至76℃±2℃时，控制电磁风扇离合器一级断开；若发动机功率有减小趋势，则提高电磁风扇离合器一级断开温度至79℃±2℃，当发动机冷却液温度降至79℃±2℃时，控制电磁风扇离合器一级断开，以防止由于发动机功率减小而导致发动机冷却液温度快速降低。

S5、重复上述步骤S2～S4，直至发动机停止运行。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种汽车发动机智能温控节油控制系统，其特征在于：包括温度传感器、发动机ECU模块、温控节油控制模块和电磁风扇离合器；

所述温度传感器，用于实时监测水箱出口发动机冷却液温度，并将发动机冷却液温度信息发送至温控节油控制模块；

所述发动机ECU模块，用于实时监测发动机功率变化趋势，并将发动机功率变化趋势信息发送至温控节油控制模块；

所述温控节油控制模块，用于接收发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，对发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息进行分析，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值；还用于根据电磁风扇离合器吸合与断开温度的当前设定值和发动机冷却液温度，输出指令控制电磁风扇离合器吸合或断开；

所述电磁风扇离合器，用于根据温控节油控制模块输出的控制指令吸合或断开其相应的温控开关，以实现发动机冷却风扇的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机智能温控节油控制系统，其特征在于：所述发动机ECU通过功率传感器将发动机功率变化趋势信息发送至温控节油控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机智能温控节油控制方法，其特征在于：根据实时监测的发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息，适时调整电磁风扇离合器吸合与断开温度的设定值。

4.根据权利要求3所述的汽车发动机智能温控节油控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）发动机启动运行，实时监测发动机冷却液温度信息和发动机功率变化趋势信息；

（2）当发动机冷却液温度升至电磁风扇离合器断开温度的设定值时，判断发动机功率是否有增加趋势，若是，执行步骤（3），若否，执行步骤（4）；

（3）降低电磁风扇离合器吸合温度的设定值，执行步骤（5）；

（4）保持电磁风扇离合器吸合温度的设定值不变，执行步骤（5）；

（5）当发动机冷却液温度降至电磁风扇离合器吸合温度的设定值时，判断发动机功率是否有减小趋势，若是，执行步骤（6），若否，执行步骤（7）；

（6）提高电磁风扇离合器断开温度的设定值，执行步骤（8）； 

（7）保持电磁风扇离合器断开温度的设定值不变，执行步骤（8）；

（8）返回步骤（2），依次循环，直至发动机停止运行。