CN107989935A - 一种水介质缓速器并联散热装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水介质缓速器并联式散热装置及控制方法，包括：散热器，所述散热器的出口依次与第一电磁阀、第一泵、发动机、第二电磁阀、节温器、所述散热器的入口连接，形成发动机散热回路；所述散热器的出口依次与第二泵、第三电磁阀、水介质缓速器、所述散热器的入口连接，形成缓速器散热回路；第一支路，其一端连通所述第二电磁阀，另一端连通所述第一泵的入口；发动机散热回路和缓速器散热回路为并联。本装置解决不匹配问题，本发明将缓速器散热回路与发动机散热回路相互独立，便于各散热回路的控制，降低缓速器工作过程中的热衰退。本发明还提供了一种水介质缓速器并联式散热的控制方法，能够根据具体的车辆工作情况来进行有效地散热。
Description
技术领域
本发明涉及缓速器的热管理技术领域，具体涉及一种水介质缓速器散热装置及控制方法。
背景技术
液力缓速器是汽车的辅助制动装置。液力缓速器工作时，传动介质泵入缓速器工作轮腔，在转子的带动下，转子动能转化为传动介质的动能及压能。传动介质流入定子工作腔后，对定子叶片具有一定的冲击作用，对转子旋转产生阻力矩，从而对车辆进行缓速制动。整个工作过程是将汽车行驶过程中的动能转换为传动介质的热能，再通过缓速器散热装置将能量耗散。液力缓速器的最大功率受到散热装置最大冷却能力的限制，因而液力缓速器的散热装置对缓速器制动性能尤为重要。
水介质缓速器传动介质采用的是发动机冷却液，其散热装置与发动机冷却系统串联在一起。发动机冷却液带走发动机的热量后进入水介质缓速器工作腔充当传动介质，汽车的动能转换最终转换为发动机冷却液的热能，最后经过散热器将热量耗散。这种散热方式受发动机散热出口温度影响，缩短了水介质缓速器工作的温度区间，同时不利于发动机和液力缓速器进行分别管理。
发明内容
本发明为解决目前技术的不足之处，提供了一种水介质缓速器并联式散热装置，本发明将缓速器散热回路与发动机散热回路相互独立，便于各散热回路的控制，降低缓速器工作过程中的热衰退。
本发明的另一目的是，提供一种水介质缓速器并联式散热控制方法，能够根据具体的车辆工作情况来进行有效地散热。
本发明提供的技术方案为：提供了一种水介质缓速器并联式散热装置，包括：
散热器，
所述散热器的出口依次与第一电磁阀、第一泵、发动机、第二电磁阀、节温器和所述散热器的入口连接，形成独立的发动机散热回路；
所述散热器的出口依次与第二泵、第三电磁阀、水介质缓速器、所述散热器的入口连接，形成独立的缓速器散热回路；
第一支路，其一端连通所述第二电磁阀，另一端连通所述第一泵的入口；
其中，发动机散热回路和缓速器散热回路为并联。
优选的是，还包括：
冷却风扇，设置在所述散热器的一侧，用于加速所述散热器周围的空气流动，加速冷却过程。
优选的是，还包括：
补偿水箱，连接在所述散热器上。
优选的是，还包括：
温度传感器，设置在所述发动机冷却液出口和所述第二电磁阀之间，检测所述发动机流出的液体温度。
优选的是，
所述节温器的出口端分为主路和由旁通孔形成的旁通路，且所述节温器的出口端流向由所述节温器控制，所述主路连通所述散热器的入口端，所述旁通路连通所述发动机的入口端。
优选的是，还包括：
压强调节阀，连接在所述缓速器的出口及所述散热器的入口之间所述缓速器散热回路上，用于调节所述由所述缓速器的出口流入到所述散热器的入口的流量。
优选的是，所述第二电磁阀所述第二电磁阀为三位二通电磁阀，其能够在所述第一支路、节温器和截断状态之间切换。
优选的是，还包括：
所述散热器入口设置有第二温度传感器，用于检测冷却液的温度；
所述缓速器出口设置有压强传感器，用于检测流出冷却液的压强；
控制器ECU，通信连接所述温度传感器、电磁阀、节温器、缓速器，控制所述散热器、节温器、电磁阀、缓速器的工作状态。
一种水介质缓速器并联式散热的控制方法，其特征在于，包括：
S1，当车辆辅助制动系统不工作，缓速器不工作，第一电磁阀接通，发动机散热回路，第二电磁阀接通节温器和发动机的出口端，节温器决定冷却液是否经过散热器；
S2，当车辆辅助系统工作时，第三电磁阀接通，缓速器工作，缓速器散热回路连通，且
当Te＜To时，第二电磁阀接通第一温度传感器及第一泵的入口；
当Te≥T0时，第二电磁阀接通第一温度传感器及节温器的入口；
其中，To为设定的温度阈值，Te为第一温度传感器检测的冷却液温度值。
优选的是，
压强调节阀处，出口端的压强满足以下关系：
其中，Pe为压强调节阀的输出冷却液压强，P0为缓速器出口端的冷却液压强，ε为压强调节阀阻力系数，值为1.01，T0为设定的温度阈值，Ta为缓速器出口端冷却液的温度，等于TR。
S3，在本装置运行过程中，且
当TR＜T1时，散热器上风扇不工作；
当TR≥T1时，散热器上风扇工作，加快冷却液热量的散失；
其中，T1为设定的风扇工作温度阈值，TR为第二温度传感器检测的冷却液温度值。
本发明所述的有益效果：1)两条散热回路均设有泵，实现流量控制上的相互独立；2)在液力缓速器不工作时，保持了发动机散热回路原来的管路布置；3)该装置采用一个散热器为两条回路散热，相比于采用两个散热器使发动机与缓速器散热回路独立的方案，结构更加简单；4)提高了散热效率和缓速器持续工作能力；5)并联的散热回路充分发挥了系统的散热能力，便于各自回路的管理，有利于水介质缓速器持续工作；6)一种水介质缓速器并联式散热控制方法，能够根据具体的车辆工作情况来进行有效地散热。
附图说明
图1为本发明的水介质缓速器并联式散热装置布置示意图；
图2为本发明的水介质缓速器不工作时该装置工作管路示意图；
图3为本发明的水介质缓速器工作，发动机散热回路未达到温度阈值时该装置工作管路示意图；
图4为本发明的水介质缓速器工作，发动机散热回路达到温度阈值时该装置工作管路示意图；
图5为本发明的控制流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，介质缓速器散热装置布置示意图，包括散热器1，散热器1的出口依次连接第一电磁阀3、第一泵5、与发动机7、第一温度传感器10、第二电磁阀12、节温器13、第二温度传感器15以及散热器1的入口，构成发动机散热回路；另外一条回路为，散热器1的出口依次连接第二泵4、第三电磁阀6、水介质缓速器8、第二温度传感器15以及散热器1的入口，构成的缓速器散热回路。第一支路，其一端连通所述第二电磁阀12，另一端连通所述第一泵5的入口；其中，发动机7散热回路和缓速器散热回路为并联。水介质缓速器8连接汽车的变速器9。
散热器1上设置有冷却风扇2和补偿水箱14，用于加速冷却液的冷却，提高散热器1的散热效率。第一温度传感器10设置在发动机7的出口端，与第二电磁阀12相连通。压强调节阀11串联在缓速器散热回路上，设置在缓速器8的出口及散热器的入口之间。节温器13的出口端分为主路和由旁通孔形成的旁通路，且节温器13的出口端流向由所述节温器13的节温器阀控制，所述主路连通所述散热器1的入口端，所述旁通路连通所述发动机7的入口端。第二电磁阀12为三位二通电磁阀，所述第二电磁阀12为三位二通电磁阀，其能够在所述第一支路、节温器13和截断状态之间切换。散热器1入口设置有第二温度传感器15可以检测流出的冷却液的温度。缓速器8出口设置有压强传感器，可以检测流出的冷却液的压强；
控制器ECU网络连接第一温度传感器10，控制散热器1、第一电磁阀3、第二电磁阀12、第三电磁阀6、第二温度传感器15、发动机7、节温器13、水介质缓速器8、压强调节阀11的工作状况。
如图5所示，一种水介质缓速器并联式散热的控制方法，其特征在于，包括：
S1，当车辆辅助制动系统不工作，缓速器不工作，第一电磁阀接通，发动机散热回路，第二电磁阀接通节温器和发动机的出口端，节温器决定冷却液是否经过散热器；
S2，当车辆辅助系统工作时，第三电磁阀接通，缓速器工作，缓速器散热回路连通，且
当Te＜To时，第二电磁阀接通第一温度传感器及第一泵的入口；
当Te≥T0时，第二电磁阀接通第一温度传感器及节温器的入口；
其中，To为设定的温度阈值，Te为第一温度传感器检测的冷却液温度值。
优选的是，
压强调节阀处，出口端的压强满足以下关系：
其中，Pe为压强调节阀的输出冷却液压强，P0为压强调节阀的输入冷却液压强，ε为压强调节阀阻力系数，值为1.01，T0为设定的温度阈值，Ta为缓速器出口端冷却液的温度,等于散热器入口温度TR。
S3，在本装置运行过程中，且
当TR＜T1时，散热器上风扇不工作；
当TR≥T1时，散热器上风扇工作，加快冷却液热量的散失；
其中，T1为设定的风扇工作温度阈值，TR为第二温度传感器检测的冷却液温度值。
在实施例一中，当车辆辅助制动系统不工作时，该装置工作管路示意图如图2所示，实线表示参与工作的部分，虚线表示不参与工作的部分。控制器ECU实时采集水介质缓速器7的工作状态，此时缓速器8不工作，第一电磁阀3处于接通状态，在第一泵5的带动下，发动机7冷却液进入发动机7水套为其冷却。位于发动机7冷却出口的第二电磁阀12受第一温度传感器10和水介质缓速器8的工作状态共同决定，当发动机7出口温度高于设定的温度阈值或者水介质缓速器8不工作时，电磁阀12的接通形式如图2中所示，否则如图3中电磁阀12的接通形式。此时冷却液经过电磁阀12进入节温器13，由节温器13决定冷却液是否经过散热器。然后在泵5的作用下进行下一次循环。
当车辆辅助系统工作时，如果发动机散热回路温度较低，第一温度传感器10检测温度未达到控制器ECU中设定的温度阈值，该装置工作管路示意图如图3所示。第二电磁阀12的接通形式如图3所示，与第一温度传感器10、第一泵5、发动机7构成封闭的发动机散热回路。由于缓速器8处于工作状态，第三电磁阀6处于接通状态，发动机冷却液在泵4的带动下，进入缓速器8充当传动介质。汽车行驶的动能转换为传动介质的热能，高温的冷却液经过缓速器8出口的压强调节阀11进入散热器1进行冷却，控制器ECU根据散热器出口温度决定风扇2的工作状态。然后在泵4的带动下进行下一次循环。此过程散热器1只为缓速器回路散热。
当车辆辅助系统工作时，如果发动机散热回路温度升高，第一温度传感器10检测温度达到控制器ECU中设定的温度阈值，该装置工作管路示意图如图4所示。第二电磁阀12的接通形式如图4所示。第一电磁阀3只有当缓速器工作且发动机散热回路未达到设定的温度阈值时处于未接通状态，其他状态下处于接通状态。发动机冷却液从散热器出口出来分为两路，一路在第一泵5的带动下计入发动机散热循环，一路在第二泵4的带动下进入缓速器7散热循环，两路在散热器1入口出汇合，进入散热器1进行冷却。
图3与图4所示的工作状态均为水介质缓速器工作时的状态，根据发动机散热回路是否达到控制器ECU设定的温度阈值，图3与图4的工作状态是交替出现的，且图4的工作状态，散热器同时为两条回路工作的时间是很短暂的。图中箭头所示的方向为介质流动的方向。
在本装置运行过程中，第二温度传感器15实时检测的冷却液温度值传递给ECU，当冷却液的温度值高于设定的风扇工作阈值时，ECU启动散热器风扇为其冷却。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，包括：
散热器，
所述散热器的出口依次与第一电磁阀、第一泵、发动机、第二电磁阀、节温器和所述散热器的入口连接，形成独立的发动机散热回路；
所述散热器的出口依次与第二泵、第三电磁阀、水介质缓速器、所述散热器的入口连接，形成独立的缓速器散热回路；
第一支路，其一端连通所述第二电磁阀，另一端连通所述第一泵的入口；
其中，发动机散热回路和缓速器散热回路为并联。
2.根据权利要求1所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，还包括：
冷却风扇，设置在所述散热器的一侧。
3.根据权利要求1所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，还包括：
补偿水箱，连接在所述散热器上。
4.根据权利要求1所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，还包括：
第一温度传感器，设置在所述发动机冷却液出口和所述第二电磁阀之间。
5.根据权利要求1所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，
所述节温器的出口端分为主路和由旁通孔形成的旁通路，且所述节温器的出口端流向由所述节温器控制，所述主路连通所述散热器的入口端，所述旁通路连通所述发动机的入口端。
6.根据权利要求1所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，还包括：
压强调节阀，连接在所述缓速器的出口及所述散热器的入口之间所述缓速器散热回路上。
7.根据权利要求4所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，
所述第二电磁阀所述第二电磁阀为三位二通电磁阀，其能够在所述第一支路、节温器和截断状态之间切换。
8.根据权利要求4所述的水介质缓速器并联式散热装置，其特征在于，还包括：
所述散热器入口设置有第二温度传感器，用于检测冷却液的温度；
所述缓速器出口设置有压强传感器，用于检测流出冷却液的压强；
控制器ECU，通信连接所述温度传感器、电磁阀、节温器、缓速器，控制所述散热器、节温器、电磁阀、缓速器的工作状态。
9.一种水介质缓速器并联式散热的控制方法，其特征在于，包括：
S1，当车辆辅助制动系统不工作，缓速器不工作，第一电磁阀接通，发动机散热回路连通，第二电磁阀接通节温器和发动机的出口端，节温器决定冷却液是否经过散热器；
S2，当车辆辅助系统工作时，第三电磁阀接通，缓速器工作，缓速器散热回路连通，且
当Te＜To时，第二电磁阀接通第一温度传感器及第一泵的入口；
当Te≥T0时，第二电磁阀接通第一温度传感器及节温器的入口；
其中，To为设定的温度阈值，Te为第一温度传感器检测的冷却液温度值。
S3，在本装置运行过程中，且
当TR＜T1时，散热器上风扇不工作；
当TR≥T1时，散热器上风扇工作，加快冷却液热量的散失；
其中，T1为设定的风扇工作温度阈值，TR为第二温度传感器检测的冷却液温度值。
10.根据权利要求9所述的水介质缓速器并联式散热的控制方法，其特征在于，
压强调节阀处，出口端的压强满足以下关系：
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其中，Pe为压强调节阀的输出冷却液压强，P0为缓速器出口端的冷却液压强，ε为压强调节阀阻力系数，值为1.01，T0为设定的温度阈值，Ta为缓速器出口端冷却液的温度,等于散热器入口温度TR。
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