CN104863689A - 发动机节温器 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的发动机节温器装置，因为采集部能够采集气缸盖和散热器流出的冷却液的气缸盖侧温度和散热器侧温度，计算单元能够计算出两个温度的温度差，比较单元将温度差与预定阈值进行比较从而预测节温器是否会发生震荡现象，当温度差大于预定阀值时，控制单元控制增量式数字节流阀的第一节流口全开，从而消除节温器震荡现象，而且当温度差小于预定阀值时，控制单元能够根据气缸盖侧温度调节两个节流口的开度从而达到调节发动机水冷系统的流量的作用，并且本发明的发动机节温器具有抗污染能力强、稳定性高、能耗较低的优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车领域，具体涉及一种用于调节发动机中冷却液流量和流动路径，从而对发动机进行温度调节的发动机节温器。
背景技术
发动机在高温下工作时，发动机容易出现过热从而损害发动机甚至是烧毁，然而，低温下工作会使得燃油雾化效果大打折扣，从而使得燃油燃烧不充分，同时也会对发动机造成磨损，影响发动机的寿命。因此，通常选用节温器对发动机进行温度调节。
节温器是根据冷却液温度的高低变化而对进入散热器的水量进行自动调节，同时也会改变水的循环范围，从而调节冷却系统的散热能力，保证发动机在在合适的温度范围内工作。装有节温器的发动机冷却系统进行的“小循环”在很大程度上避免了低温状态对发动机造成的损害。
当发动机内的冷却液温度较低时，节温器阀门处于关闭状态，冷却液经水泵返回发动机，在发动机内进行小循环；当发动机内冷却液冷却液温度达到规定值后，节温器阀门开启，散热器内的低温冷却液流入发动机内，使发动机内冷却液温度下降，当温度下降到一定值后，节温器阀门重新关闭，如此反复循环直到全部冷却液的温度稳定之后，节温器阀门才趋于稳定不再反复开闭。节温器阀在短时间内反复开闭的现象，称为节温器振荡。
如果节温器发生震荡，会导致发动机温度较频繁的波动，使得发动机燃油雾化时好时坏，从而增加了油耗，长此以往会加速发动机的磨损，造成发动机性能出现一定情况的损坏。
现有的电子节温器主要依靠气缸盖出水管路的冷却液温度作为调节阀门的参照量，然后采用电加热石蜡的原理调节阀门，或者用比例电磁阀、伺服阀等控制阀门开度，因而在冬季冷启动或者其它极端工况下很容易产生节温器震荡，并且现有的节温器控制装置抗污染能力弱、稳定性低、能耗较高。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能够检测气缸盖处冷却液的温度与散热器处冷却液的温度并消除节温器震荡现象的发动机节温器。
本发明提供的能够预测并消除节温器震荡现象的发动机节温器，其特征在于，包括：采集部，包含：设置在发动机的气缸盖上出水口处用于采集冷却液的气缸盖侧温度的第一温度传感器以及设置在汽车的散热器出水口管路上用于采集冷却液的散热侧温度的第二温度传感器；处理部，包含：将气缸盖侧温度和散热器侧温度进行计算得到温度差的计算单元以及将温度差和预定的第一阈值进行比较得到比较结果的比较单元；控制部，包含：设置在气缸盖的出水口处的增量式数字节流阀以及根据比较结果控制增量式数字节流阀开度的控制单元，其中，增量式数字节流阀包含：第一节流口和第二节流口，当温度差大于所述第一阈值时，控制单元控制第一节流口全开，当温度差小于所述第一阈值时，控制单元根据气缸盖侧温度控制第一节流口与第二节流口的开度大小。
本发明的发动机节温器还可以具有这样的特征：其中，第一节流口为非全圆周开口节流口，第二节流口为全圆周开口节流口。
本发明的发动机节温器还可以具有这样的特征：其中，比较单元还用于根据气缸盖侧温度与预设的第二阈值进行比较得到比较结果，控制单元根据该比较结果控制增量式数字节流阀的打开或闭合。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的发动机节温器，因为采集部能够采集气缸盖和散热器流出的冷却液的气缸盖侧温度和散热器侧温度，计算单元能够计算出两个温度的温度差，比较单元将温度差与预定阈值进行比较从而预测节温器是否会发生震荡现象，当温度差大于预定阀值时，控制单元控制增量式数字节流阀中第一节流口全开，从而消除节温器震荡现象，而且当温度差小于预定阀值时，控制单元能够根据气缸盖侧温度调节两个节流口的开度从而达到调节发动机水冷系统的流量的作用，并且本发明的发动机节温器具有抗污染能力强、稳定性高、能耗较低的优点。
附图说明
图1是本发明的实施例中发动机节温器的结构框图；以及
图2是本发明的实施例中发动机节温器的工作流程图。
具体实施案例
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的发动机节温器装置作具体阐述。
图1是本发明的实施例中发动机节温器的结构框图。
如图1所示，发动机节温器装置100用于调节发动机中冷却液流量从而对发动机进行温度调节。发动机节温器100包含：设定部110、采集部120、处理部130和控制部140。
本发明采用汽车车载电脑来实现设定部110设定阈值的功能，处理部120的计算和比较的功能和控制单元140的控制功能。
设定部110，用于设定第一阈值和第二阈值。
采集部120包含：设置在发动机的气缸盖上出水口处用于采集冷却液的气缸盖侧温度的第一温度传感器和设置在汽车的散热器出水口管路上用于采集冷却液的散热侧温度的第二温度传感器。
处理部包含：将气缸盖侧温度和散热器侧温度进行计算得到温度差的计算单元以及根据温度差基和预定阈值进行比较得到比较结果的比较单元。
控制部包含：设置在气缸盖的出水口处的增量式数字节流阀130以及根据比较结果控制增量式数字节流阀开度的控制单元。
其中，增量式数字节流阀130包含两个节流口：第一节流口和第二节流口，其中，第一节流口为非全圆周开口，第二节流口为全圆周开口。因为第一节流口口径较小，第二节流口口径较大，所以，在进行小流量调节时，调节第一节流口的开度能获得较好的效果，并获得较高的精度。
虽然第二节流口比第一节流口大，消除振荡时间会比第一节流口短，但是，如果第二节流口完全打开，散热器里大量的冷水进来会造成发动机短时间内降温太多，从而影响发动机寿命。
因此，当温度差大于第一阈值时，控制单元控制第一节流口全开，第二节流口闭合，既能使增量式数字节流阀130在较短的时间内消除振荡，又不至于让发动机机体内部温度短时间内下降太多。
当温度差小于第二阈值时，控制单元根据气缸盖侧温度控制第一节流口开度的大小，当第一节流口完全开启后，气缸盖侧温度仍然较高，控制单元控制第二节流口打开并根据气缸盖侧温度调节第二节流口开度的大小，从而调节发动机冷却系统冷却液的流量。
图2是本发明的实施例中发动机节温器的工作流程图。
如图2所示，第1步，设定部110设定第一阈值和第二阈值。
第2步，第一温度传感器采集气缸盖出口处冷却液的气缸侧温度并将此温度发送到处理单元140，第二温度传感器采集散热器出口处冷却液的散热器侧温度并将此温度发送到处理单元140。
第3步，计算单元将气缸侧温度与散热器侧温度计算得到温度差，并将温度差发送到比较单元。
第4步，比较单元将气缸侧温度与设定部设定的第二阈值进行比较并将比较结果发送给控制单元。控制单元根据第四部得到的比较结果控制发动机冷却系统进行大循环或是小循环，当气缸盖侧温度小于第二预设阈值时，控制单元控制增量式数字调节阀130的两个节流口完全关闭，发动机冷却系统进行小循环，重复第2步、第3步和第4步。
当气缸盖侧温度大于第二预设阈值时，控制单元控制增量式数字调节阀130中的第一节流口打开，发动机冷却系统进行大循环。
第5步，比较单元根据第三步得到的温度差与第一步设定部110设定的第一预设阈值进行比较。当温度差大于第一阈值时，发动机冷却系统处于消除震荡工作状态，控制单元控制第一节流口完全打开，第二节流口闭合，并不断重复此步骤，直至温度差小于第一阈值。
当温度差小于第一阈值时，发动机冷却系统处于稳定工作状态，控制单元根据气缸盖侧温度调节第一节流口的开度，从而对发动机冷却系统的流量进行调节。
第6步，处理部130判断第一节流口的调节极限，当第一节流口完全打开时气缸盖侧温度仍然较高时，则控制单元控制增量式数字节流阀130的第二节流口同时打开一定的开度，从而使得气缸盖侧温度下降。
当发动机冷却系统在稳定工作状态时，即在增量式数字节流阀130的第一节流口未完全打开和增量式数字节流阀130的第一节流口完全打开且第二节流口打开的情况下，重复第5步、第6步。即比较单元对持续将温度差与第一阈值进行比较，若出现差值大于第一阈值的情况则第一节流口一直保持完全打开的状态，直至温度差小于第一阈值。此循环可以确保发动机在任何情况下均不会出现增量式数字节流阀130频繁闭合和打开的现象，从而不会出现震荡现象。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的发动机节温器，因为采集部能够采集气缸盖和散热器流出的冷却液的气缸盖侧温度和散热器侧温度，计算单元能够计算出两个温度的温度差，比较单元将温度差与预定阈值进行比较从而预测节温器是否会发生震荡现象，当温度差大于预定阀值时，控制单元控制增量式数字节流阀的第一节流口全开，从而消除节温器震荡现象，而且当温度差小于预定阀值时，控制单元能够根据气缸盖侧温度调节两个节流口的开度从而达到调节发动机水冷系统的流量的作用，并且本发明的发动机节温器具有抗污染能力强、稳定性高、能耗较低的优点。
在本实施例中，第一节流口为非全圆周开口节流口，能获得较好的消除节温器振荡效果。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种发动机节温器，设在发动机处，用于调节所述发动机中冷却液流量，
其特征在于，包括：
采集部，包含：设置在所述发动机的气缸盖上出水口处用于采集所述冷却液的气缸盖侧温度的第一温度传感器以及设置在所述汽车的散热器出水口管路上用于采集所述冷却液的散热侧温度的第二温度传感器；
处理部，包含：将所述气缸盖侧温度和所述散热器侧温度进行计算得到温度差的计算单元以及将所述温度差和预定的第一阈值进行比较得到比较结果的比较单元；
控制部，包含：设置在所述气缸盖的出水口处的增量式数字节流阀以及根据所述比较结果控制所述增量式数字节流阀开度的控制单元，
其中，所述增量式数字节流阀包含：第一节流口和第二节流口，
当所述温度差大于所述第一阈值时，所述控制单元控制所述第一节流口全开，
当所述温度差小于所述第一阈值时，所述控制单元根据所述气缸盖侧温度控制所述第一节流口与第二节流口的开度大小。
2.根据权利要求1所述的发动机节温器，其特征在于：
其中，所述第一节流口为非全圆周开口节流口，所述第二节流口为全圆周开口节流口。
3.根据权利要求1所述的发动机节温器，其特征在于：
其中，所述比较单元还用于根据所述气缸盖侧温度与预设的第二阈值进行比较得到比较结果，所述控制单元根据该比较结果控制所述增量式数字节流阀的打开或闭合。
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