CN106401731A - 集成式发动机出水盖及冷却系统控制方法 - Google Patents

集成式发动机出水盖及冷却系统控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集成式发动机出水盖及冷却系统控制方法，将发动机冷却系统小循环暖风机回路、旁通回路、大循环回路等冷却回路的入水口以及出水口全部集中在发动机出水盖上进行布置，同时还布置了电子节温器和水温传感器的安装孔，使得整个发动机冷却系统零部件数量大幅减少、系统布置简单；功能方面，此种结构的出水盖能够使得发动机冷却系统实现进水节温以及零流量控制策略，实现冷却系统大、小循环精确控制以及小循环分流控制，使发动机快速暖机、防止缸体缸头水套中冷却液温度频繁波动，从而达到节能减排的效果。

Description

集成式发动机出水盖及冷却系统控制方法
技术领域
本发明涉及发动机冷却系统技术领域，具体涉及一种适用于进水节温控制以及零流量控制的集成式发动机出水盖及冷却系统控制方法。
背景技术
现有大部分自然吸气发动机冷却系统采用出水节温器布置,并且普遍采用传统蜡式节温器。同时，只有大、小循环两种冷却回路控制，此种冷却系统布置方式，无法实时精确控制发动机冷却系统冷却回路大小循环的切换，并且无法实现小循环时冷却回路及对冷却液流量的控制，不利于发动机冷启动时的快速暖机，不利于降低油耗及排放；此种冷却系统布置方式采用的发动机出水盖结构简单，大部分结构只布置了一个或两个出水口，用于连接暖风机和散热器入口，没有集成布置暖风机回路、大循环回路以及旁通回路冷却液返回发动机水套的入口，集成化程度低，无法匹配发动机冷却系统来实现进水节温、零流量控制等控制策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成式的发动机出水盖结构，此结构布置了发动机冷却系统大、小循环回路以及双零流量控制回路，并且集成了电子节温器以及水温传感器的布置空间。
本发明采用以下技术方案实现上述目的。集成式发动机出水盖，水盖体分为两个独立的腔体, 其中一个腔体集成有缸头出水连接口、旁通回路零流量阀连接入口和散热器及暖风机连接入口并相互连通；另一个腔体集成有节温器安装孔及散热器连接出口、水泵连接入口、旁通回路零流量阀连接出口和暖风机回路零流量阀连接出口并相互连通；水盖体的一面设置有缸头出水连接口和水泵连接入口；另一面设置有旁通回路零流量阀连接入口、旁通回路零流量阀连接出口和散热器及暖风机连接入口；水盖体的一侧设置有节温器安装孔及散热器连接出口，节温器安装孔及散热器连接出口的上面设置有暖风机回路零流量阀连接出口，暖风机回路零流量阀连接出口的旁边设置有水温传感器安装孔。
一种集成式发动机出水盖冷却系统控制方法，发动机冷启动时，ECU控制小循环暖风机回路中的零流量控制阀和旁通回路中的零流量控制阀关闭，同时大循环回路中的电子节温器也处于关闭状态，实现发动机水温迅速上升，快速暖机；如果需要暖风机介入实现整车的除霜除雾功能，则ECU控制开启零流量控制阀，发动机水套中的冷却液由发动机缸头流经水盖体、暖风机、零流量控制阀，最终再次经过水盖体返回水泵入口；当发动机暖机结束后，为防止发动机过热，ECU控制旁通回路中的零流量控制阀开启，冷却液由发动机缸头经过水盖体上的通道，流经零流量控制阀，再次通过水盖体的另一通道返回水泵入口，实现旁通回路循环；当发动机冷却液温度进一步上升，需要散热器介入工作时，电子节温器开启，冷却液由发动机缸头流出，经过水盖体上的通道，流经散热器、电子节温器，再次经过发动机出水盖通道返回水泵入口，实现冷却液的大循环。
本发明的优点在于，其结构方面实现高度的集成化，将发动机冷却系统小循环暖风机回路、旁通回路、大循环回路等冷却回路的入水口以及出水口全部集中在发动机出水盖上进行布置，同时还布置了电子节温器和水温传感器的安装孔，使得整个发动机冷却系统零部件数量大幅减少、系统布置简单；功能方面，此种结构的出水盖能够使得发动机冷却系统实现进水节温以及零流量控制策略，实现冷却系统大、小循环精确控制以及小循环分流控制，使发动机快速暖机、防止缸体缸头水套中冷却液温度频繁波动，从而达到节能减排的效果。
附图说明
图1是本发明的集成式发动机出水盖立体结构示意图；
图2是图1的立体结构示意图；
图3是本发明的小循环暖风机回路、旁通回路及大循环回路示意图。
图中：1.缸头出水连接口，2.旁通回路零流量阀连接入口，3.旁通回路零流量阀连接出口，4.暖风机回路零流量阀连接出口，5.散热器及暖风机连接入口，6.节温器安装孔及连接散热器出口，7.水泵连接入口，8.水温传感器安装孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1至图3，集成式发动机出水盖，水盖体100分为两个独立的腔体, 其中一个腔体集成有缸头出水连接口1、旁通回路零流量阀连接入口2和散热器及暖风机连接入口5并相互连通；另一个腔体集成有节温器安装孔及散热器连接出口6、水泵连接入口7、旁通回路零流量阀连接出口3和暖风机回路零流量阀连接出口4并相互连通；水盖体100的一面设置有缸头出水连接口1和水泵连接入口7；另一面设置有旁通回路零流量阀连接入口2、旁通回路零流量阀连接出口3和散热器及暖风机连接入口5；水盖体100的一侧设置有节温器安装孔及散热器连接出口6，节温器安装孔及散热器连接出口6的上面设置有暖风机回路零流量阀连接出口4，暖风机回路零流量阀连接出口4的旁边设置有水温传感器安装孔8。
一种集成式发动机出水盖冷却系统控制方法，发动机冷启动时，ECU控制小循环暖风机回路中的零流量控制阀102和旁通回路中的零流量控制阀104关闭，同时大循环回路中的电子节温器107也处于关闭状态，实现发动机水温迅速上升，快速暖机；如果需要暖风机103介入实现整车的除霜除雾功能，则ECU控制开启零流量控制阀102，发动机水套中的冷却液由发动机缸头101流经水盖体100、暖风机103、零流量控制阀102，最终再次经过水盖体100返回水泵入口106；当发动机暖机结束后，为防止发动机过热，ECU控制旁通回路中的零流量控制阀104开启，冷却液由发动机缸头101经过水盖体100上的通道，流经零流量控制阀104，再次通过水盖体100的另一通道返回水泵入口106，实现旁通回路循环；当发动机冷却液温度进一步上升，需要散热器105介入工作时，电子节温器107开启，冷却液由发动机缸头101流出，经过水盖体100上的通道，流经散热器105、电子节温器107，再次经过发动机出水盖通道返回水泵入口106，实现冷却液的大循环。
缸头出水连接口1所指的端面连接发动机缸头101的水套出口；旁通回路零流量阀连接入口2出水口连接一个零流量控制阀104然后连接到旁通回路零流量阀连接出口3的进水口，组成小循环旁通回路（图3）；暖风机回路零流量阀连接出口4连接暖风机回路零流量阀102，用于将流经暖风机103的冷却液通过零流量控制阀102以及水盖体100中的通路重新引入水泵入口106，组成小循环暖风机回路（图3）；散热器以及暖风机连接入口5为发动机出水口，冷却液由此流经散热器105，从节温器安装孔以及连接散热器出口6返回水泵入口106，组成大循环回路（图3）；水泵连接入口7连接发动机进水管，即为水泵入口106。
实施例：发动机冷启动或暖机阶段，旁通回路（图3）零流量控制阀104和小循环暖风机回路中的零流量控制阀102关闭，切断小循环旁通回路以及小循环暖风机回路，同时，电子节温器107关闭，大循环回路（图3）关闭，可以使得发动机缸体缸头水套中的冷却液温度迅速升高，实现快速暖机，降低油耗；需要取暖或除霜除雾时，小循环暖风机回路（图3）中的零流量控制阀102开启，打开回路；暖机结束后，旁通回路中的零流量控制阀104开启，使得缸头缸体水套中的冷却液开始流动循环；当发动机水温进一步升高，电子节温器107打开，冷却液流经散热器105后返回水盖体100进入发动机，实现大循环回路（图3）。
水盖体100分为两个独立的腔体,其中一个腔体集成布置了发动机冷却液的两个出口,分别连接到暖风机103以及散热器105入口；另一个腔体集成布置了发动机的三个入口,分别连接到暖风机102、散热器105的出口以及旁通回路的入口，同时集成布置了电子节温器107安装孔。
出水盖100结构方面，设计冷却系统大、小循环水路通道，在大循环通道中设计电子节温器的布置空间，将小循环通道分为旁通回路和暖风机回路，用于布置两个零流量控制阀，不同功能的冷却回路通道集成在一起并能够各自独立实现功能。具体实现方式以及控制方法如下所述：
（1）发动机冷启动暖机工况时，ECU控制两个零流量控制阀102、104关闭，将流经水盖体100的发动机旁通回路以及暖风机旁通回路关闭，保证发动机水套中的冷却液温度迅速升高，实现快速暖机，降低油耗；如果需要取暖或者挡风玻璃的除霜除雾，此时ECU控制暖风机旁通回路的零流量控制阀102开启，使得流经水盖体100的暖风机回路打开，将发动机水套中的冷却液流经暖风机103后通过此通道返回发动机水泵入口106；当发动机暖机结束，冷却液温度上升到某一温度时，零流量控制阀104打开发动机旁通回路，使得缸体缸头水套中的冷却液经过水盖体100旁通回路返回水泵入水口106实现循环。
（2）发动机冷却液温度进一步上升，需要散热器105进入工作，此时，ECU控制集成装配于发动机水盖体100上的电子节温器107开启，将流经散热器及电子节温器后返回水泵入口的冷却回路开启，实现大循环。

Claims (2)

1. 集成式发动机出水盖，其特征在于，水盖体分为两个独立的腔体, 其中一个腔体集成有缸头出水连接口、旁通回路零流量阀连接入口和散热器及暖风机连接入口并相互连通；另一个腔体集成有节温器安装孔及散热器连接出口、水泵连接入口、旁通回路零流量阀连接出口和暖风机回路零流量阀连接出口并相互连通；水盖体的一面设置有缸头出水连接口和水泵连接入口；另一面设置有旁通回路零流量阀连接入口、旁通回路零流量阀连接出口和散热器及暖风机连接入口；水盖体的一侧设置有节温器安装孔及散热器连接出口，节温器安装孔及散热器连接出口的上面设置有暖风机回路零流量阀连接出口，暖风机回路零流量阀连接出口的旁边设置有水温传感器安装孔。
2.一种如权利要求1所述的集成式发动机出水盖冷却系统控制方法，其特征在于，发动机冷启动时，ECU控制小循环暖风机回路中的零流量控制阀和旁通回路中的零流量控制阀关闭，同时大循环回路中的电子节温器也处于关闭状态，实现发动机水温迅速上升，快速暖机；如果需要暖风机介入实现整车的除霜除雾功能，则ECU控制开启零流量控制阀，发动机水套中的冷却液由发动机缸头流经水盖体、暖风机、零流量控制阀，最终再次经过水盖体返回水泵入口；当发动机暖机结束后，为防止发动机过热，ECU控制旁通回路中的零流量控制阀开启，冷却液由发动机缸头经过水盖体上的通道，流经零流量控制阀，再次通过水盖体的另一通道返回水泵入口，实现旁通回路循环；当发动机冷却液温度进一步上升，需要散热器介入工作时，电子节温器开启，冷却液由发动机缸头流出，经过水盖体上的通道，流经散热器、电子节温器，再次经过发动机出水盖通道返回水泵入口，实现冷却液的大循环。
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