CN113062794B - 发动机循环水路系统及气泡排除方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种发动机循环水路系统及气泡排除方法，该控制方法包括判断发动机的运行状态；根据发动机为工作状态，检测发动机的排气管中是否存在气泡；根据排气管中不存在气泡，控制发动机进入内循环模式；根据排气管中存在气泡，控制发动机进入排气模式。根据本发明的发动机循环水路系统气泡排除方法，通过增加气泡实时监测的控制逻辑可以有效的实时监测冷却液中是否有气泡及实现自动进入排气模式或进入内循环模式。控制发动机排气管排出的冷却液能够进入不同的循环模式，减少热量消散，利于低温季节发动机冷却液问题的温升。

Description

发动机循环水路系统及气泡排除方法

技术领域

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种发动机循环水路系统及气泡排除方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

发动机正常运行过程中，发动机冷却系统的排气管会持续进行冷却液循环，冷却液通过排气管流至膨胀水箱，确保发动机冷却系统管路在运行过程中产生的气泡能够排出，避免因气泡聚集出现水路循环不畅导致的局部高温，进而造成发动机因高温引起的发动机故障。

现有技术中，通过定时排气避免水路的局部高温，但会导致未到达排气时间之前发动机故障的问题。另外排气管路持续将发动机内的冷却液引导至膨胀水箱进行循环的过程中，会造成发动机产生热量的损失，特别是在环境温度较低时，排气管处于一直连通状态，无法进行封堵，引起发动机冷却系统升温慢问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有技术中的排气管处于一直连通状态，无法进行封堵，引起发动机冷却系统升温慢问题的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种发动机循环水路系统气泡排除方法，包括：

判断发动机的运行状态；

根据发动机为工作状态，检测发动机的排气管中是否存在气泡；

根据排气管中不存在气泡，控制发动机进入内循环模式；

根据排气管中存在气泡，控制发动机进入排气模式。

根据本发明实施例的发动机循环水路系统气泡排除方法，冷却液中产生气泡会影响发动机的运行，因此，需要判断发动机的运行状态，当发动机处于非运行状态时，则不需要检测发动机的排气管中是否存在气泡，当发动机处于运行状态时，则需要检测发动机的排气管中是否存在气泡，以是否存在气泡作为是否进行排气的指示信号。具体地，根据排气管中不存在气泡，控制发动机进入内循环模式，根据排气管中存在气泡，控制发动机进入排气模式。通过增加气泡实时监测的控制逻辑可以有效的实时监测冷却液中是否有气泡及实现自动进入排气模式或进入内循环模式。控制发动机排气管排出的冷却液能够进入不同的循环模式，减少热量消散，利于低温季节发动机冷却液问题的温升。

另外，根据本发明实施例的发动机循环水路系统气泡排除方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，根据排气管中不存在气泡，控制发动机进入内循环模式包括：

根据排气管中不存在气泡，控制电磁阀切换至发动机与内循环管路连通，发动机与排气管路断开。

在本发明的一些实施例中，根据排气管中存在气泡，控制发动机进入排气模式包括：

根据排气管中存在气泡，控制电磁阀切换至发动机与排气管路连通，发动机与内循环管路断开。

在本发明的一些实施例中，发动机循环水路系统气泡排除方法还包括：

获取排气管中出现气泡的第一时刻和气泡消失的第二时刻；

根据第一时刻和第二时刻计算排气管中存在气泡的时长；

根据时长大于时长设定值，向用户发出警报。

在本发明的一些实施例中，发动机循环水路系统气泡排除方法还包括：

获取发动机出水口处的冷却液水温和排气管中冷却液水温；

根据发动机出水口处的冷却液水温与排气管中冷却液水温计算两者的温差；

根据温差大于温差设定值，向用户发出警报。

在本发明的一些实施例中，发动机循环水路系统气泡排除方法还包括：

获取排气管中冷却液水温；

根据排气管中冷却液水温大于温度设定值，控制发动机进入排气模式。

在本发明的一些实施例中，在根据发动机为工作状态，检测排气管中是否存在气泡中，通过红外装置检测排气管中是否存在气泡。

在本发明的一些实施例中，红外装置包裹在排气管的外侧。

在本发明的一些实施例中，排气管路与内循环管路共用电磁阀。

本发明的第二方面提出了一种发动机循环水路系统，用于实现发动机循环水路系统气泡排除方法，包括发动机、排气管、水温传感器、红外装置、电磁阀、进水管、出水管、膨胀水箱、至进水口水管、至膨胀水箱排气管、散热器、散热器排气管、发动机补水管和燃油控制单元，水温传感器、红外装置和电磁阀均与燃油控制单元电连接；

发动机上设置有发动机进水口、发动机出水口和发动机排气口，排气管连接在发动机排气口上，发动机、发动机排气口、排气管、至进水口水管和发动机进水口依次连接形成内循环管路，发动机、发动机排气口、排气管、至膨胀水箱排气管、膨胀水箱、至进水口水管和发动机进水口依次连接形成排气管路，发动机、发动机出水口、出水管、散热器、进水管和发动机进水口依次连接形成散热管路，散热器上设置有散热器排气口，散热器、散热器排气口、膨胀水箱、发动机进水口、发动机出水口和出水管依次连接形成散热器排气管路。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的发动机循环水路系统气泡排除方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的发动机循环水路系统的示意图。

附图标记：

1、发动机；11、发动机进水口；12、发动机出水口；13、发动机排气口；14、进水管；15、出水管；16、排气管；

2、水温传感器；

3、红外装置；

4、电磁阀；

5、膨胀水箱；

6、至膨胀水箱排气管；

7、至进水口水管；

8、散热器；

9、散热器排气管。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图2所示，本发明实施例所提供的发动机循环水路系统包括发动机1、排气管16、水温传感器2、红外装置3、电磁阀4、进水管14、出水管15、膨胀水箱5、至进水口水管7、至膨胀水箱排气管6、散热器8、散热器排气管9、发动机1补水管和燃油控制单元，水温传感器2、红外装置3和电磁阀4均与燃油控制单元电连接。发动机1上设置有发动机进水口11、发动机出水口12和发动机排气口13，排气管16连接在发动机排气口13上，发动机1、发动机排气口13、排气管16、至进水口水管7和发动机进水口11依次连接形成内循环管路，发动机1、发动机排气口13、排气管16、至膨胀水箱排气管6、膨胀水箱5、至进水口水管7和发动机进水口11依次连接形成排气管路，发动机1、发动机出水口12、出水管15、散热器8、进水管14和发动机进水口11依次连接形成散热管路，散热器8上设置有散热器8排气口，散热器8、散热器8排气口、膨胀水箱5、发动机进水口11、发动机出水口12和出水管15依次连接形成散热器排气管9路。

燃油控制单元(Fuel Control Unit FCU)，FCU能够根据程序和数据对各种传感器和电磁阀4输入信息进行运算和处理，然后输出指令，确保发动机1的正常运行。FCU由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。

排气管16、至进水口水管7和至膨胀水箱排气管6通过电磁阀4连接，电磁阀4为两位三通电磁阀4，执行FCU的控制信号，用于控制至进水口水管7和至膨胀水箱排气管6的通断，进而实现发动机1排气管16冷却液的排气和发动机1内循环运行的控制，内循环管路与排气管路通过电磁阀4进行切换。

红外装置3为红外线传感器，红外装置3设置在排气管16的外侧，不与排气管16内的冷却液接触，避免长时间与冷却液接触导致腐蚀、漏电等问题，红外装置3通过红外线原理，安装在排气管16的外表面，实现对排气管16中的冷却液是否含有气泡的监测，并将检测结果反馈给FCU。红外线传感器可以为一个、两个或多个，当红外线传感器为两个或多个时，间隔均匀设置在排气管16的外表面上，且每一个红外线传感器均与FCU连接。

水温传感器2用于测量排气管16中的冷却液的温度。

膨胀水箱5是收容和补偿系统中冷却液的胀缩量，同时起到补水箱的作用，将膨胀水箱5设置在最高点，用于消除将发动机1冷却系统中的气泡和散热器8内的气泡。

散热器8能够将发动机1工作过程中产生热量通过一定的控制方式进行散热，并控制水温在一定范围内满足发动机1工作的冷却需求。

水温传感器2能够实时测量发动机1排气管16中冷却液温度，并将温度反馈给FCU。

在其他实施例中，内循环管路与排气管16的连通以及排气管路与排气管16的连通可以分别通过电磁阀4进行控制，根据红外装置3检测到排气管16中冷却液中不存在气泡，控制内循环管路与排气管16之间的电磁阀4打开，排气管路与排气管16之间的电磁阀4关闭，使冷却液进行内循环管路中。根据红外装置3检测到排气管16中冷却液中存在气泡，控制内循环管路与排气管16之间的电磁阀4关闭，排气管路与排气管16之间的电磁阀4打开，使冷却液进行排气管路中。

如图1所示，根据本发明一个实施例的发动机循环水路系统气泡排除方法，包括：判断发动机1的运行状态；根据发动机1为工作状态，检测发动机1的排气管16中是否存在气泡；根据排气管16中不存在气泡，控制发动机1进入内循环模式；根据排气管16中存在气泡，控制发动机1进入排气模式。

根据本发明实施例的发动机循环水路系统气泡排除方法，冷却液中产生气泡会影响发动机1的运行，因此，需要判断发动机1的运行状态，当发动机1处于非运行状态时，则不需要检测发动机1的排气管16中是否存在气泡，当发动机1处于运行状态时，则需要检测发动机1的排气管16中是否存在气泡，以是否存在气泡作为是否进行排气的指示信号。具体地，根据排气管16中不存在气泡，控制发动机1进入内循环模式，根据排气管16中存在气泡，控制发动机1进入排气模式。通过增加气泡实时监测的控制逻辑可以有效的实时监测冷却液中是否有气泡及实现自动进入排气模式或进入内循环模式。控制发动机1排气管16排出的冷却液能够进入不同的循环模式，减少热量消散，利于低温季节发动机1冷却液问题的温升。

在本发明的一些实施例中，下面结合前文所述的发动机循环水路系统具体描述一下工作过程：如图1和图2所示，FCU利用红外装置3实时进行当前发动机1排气管16中冷却液气泡的监测，根据红外装置3检测到排气管16中不存在气泡，FCU控制电磁阀4动作切换至内循环管路与排气管16连通，冷却液从排气管16中流出，经过至进水口水管7从发动机1的进水口进入，减少系统热量损耗，有利于在低温天气下缩短发动机1运行过程中的温升时间。根据红外装置3检测到排气管16不存在气泡，FCU控制电磁阀4动作切换至排气管路与排气管16连通，冷却液从排气管16中流出，经过至膨胀水箱5水管和膨胀水箱5进行排气，排气后膨胀水箱5中的冷却液经过至进水口水管7从发动机1的进水口进入。排气管路和内循环管路的切换通过FCU控制电磁阀4实现，也就是改变了排气管16中冷却液的流向，改变了现有冷却系统排气循环方式。

在本发明的一些实施例中，上述描述了根据红外装置3的信号选择进入内循环模式或排气模式。除此之外，还需要监控气泡的持续时长，来进一步判断发动机循环水路系统是否出现故障。具体地，如图1所示，发动机循环水路系统气泡排除方法还包括获取排气管16中出现气泡的第一时刻和气泡消失的第二时刻；根据第一时刻和第二时刻计算排气管16中存在气泡的时长；根据时长大于时长设定值，向用户发出警报。当存在气泡的时长大于时长设定值时，说明在发动机1进入运行状态之前，发动机循环水路系统中的冷却液不足以满足发动机1的需求，存在冷却液不足的问题，当冷却液不足时则会直接影响到冷却效果，进而导致发动机1热量不能及时进行散失，导致发动机1因局部高温损坏的问题。通过对气泡存在的时长进行监控，则可以避免因冷却液不足导致发动机1损坏的问题，并及时向用户发出警报，用户可及时检修对冷却液进行补充。

在本发明的一些实施例中，除了前文所述的通过监控气泡的持续时长来进一步判断循环水路系统是否出现故障之外，还可以通过冷却效果来判定。具体地，如图1所示，发动机1发动机循环水路系统气泡排除方法还包括获取发动机出水口12处的冷却液水温和排气管16中冷却液水温；根据发动机出水口12处的冷却液水温与排气管16中冷却液水温计算两者的温差；根据温差大于温差设定值，向用户发出警报。当发动机出水口12水温与排气管16水温的温差大于温差设定值，说明循环水路中的冷却液不能够及时将发动机1运行过程中产生的热量进行及时的散失，存在的原因可能是冷却液不足、冷却液的流动不及时或水温传感器2的损坏等问题。无论何种情况下都需要用户进行及时的检修，以避免出现发动机1停机等更大的故障。

在本发明的一些实施例中，在红外装置3检测排气管16中是否存在气泡的过程中，还需要检测排气管16中冷却液的温度。具体地，如图1所示，发动机循环水路系统气泡排除方法还包括获取排气管16中冷却液水温；根据排气管16中冷却液水温大于温度设定值，控制所述发动机1进入排气模式。

根据本发明另一个实施例的发动机循环水路系统气泡排除系统，用于执行上述技术方案所提供的发动机循环水路系统气泡排除方法，包括：

判断模块，判断模块用于判断发动机1的运行状态；

检测模块，检测模块用于根据发动机1为工作状态，检测发动机1的排气管16中是否存在气泡；

控制模块，控制模块用于根据排气管16中不存在气泡，控制发动机1进入内循环模式和根据排气管16中存在气泡，控制发动机1进入排气模式。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，包括：

判断所述发动机的运行状态；

根据所述发动机为工作状态，检测所述发动机的冷却系统的排气管中是否存在气泡；

根据所述排气管中不存在气泡，控制所述发动机进入内循环模式，控制所述发动机进入内循环模式包括控制电磁阀切换至所述发动机与内循环管路连通，所述发动机与排气管路断开；

根据所述排气管中存在气泡，控制所述发动机进入排气模式，控制所述发动机进入排气模式包括控制电磁阀切换至所述发动机与排气管路连通，所述发动机与内循环管路断开；

发动机、发动机排气口、排气管、至进水口水管和发动机进水口依次连接形成内循环管路，发动机、发动机排气口、排气管、至膨胀水箱排气管、膨胀水箱、至进水口水管和发动机进水口依次连接形成排气管路。

2.根据权利要求1所述的发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，所述发动机循环水路系统气泡排除方法还包括：

获取所述排气管中出现气泡的第一时刻和气泡消失的第二时刻；

根据所述第一时刻和所述第二时刻计算所述排气管中存在气泡的时长；

根据所述时长大于时长设定值，向用户发出警报。

3.根据权利要求1所述的发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，所述发动机循环水路系统气泡排除方法还包括：

获取发动机出水口处的冷却液水温和排气管中冷却液水温；

根据所述发动机出水口处的冷却液水温与所述排气管中冷却液水温计算两者的温差；

根据所述温差大于温差设定值，向用户发出警报。

4.根据权利要求1所述的发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，在所述根据所述发动机为工作状态，检测排气管中是否存在气泡中，通过红外装置检测所述排气管中是否存在气泡。

5.根据权利要求4所述的发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，所述红外装置包裹在所述排气管的外侧。

6.根据权利要求1所述的发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，所述排气管路与所述内循环管路共用电磁阀。

7.一种发动机循环水路系统，用于实现发动机循环水路系统气泡排除方法，其特征在于，包括发动机、排气管、水温传感器、红外装置、电磁阀、进水管、出水管、膨胀水箱、至进水口水管、至膨胀水箱排气管、散热器、散热器排气管、发动机补水管和燃油控制单元，所述水温传感器、所述红外装置和所述电磁阀均与所述燃油控制单元电连接，所述电磁阀用于实现排气管路和内循环管路的切换，所述红外装置检测所述排气管中是否存在气泡；

所述发动机上设置有发动机进水口、发动机出水口和发动机排气口，所述排气管连接在所述发动机排气口上，所述发动机、所述发动机排气口、所述排气管、所述至进水口水管和所述发动机进水口依次连接形成内循环管路，所述发动机、所述发动机排气口、所述排气管、所述至膨胀水箱排气管、所述膨胀水箱、所述至进水口水管和所述发动机进水口依次连接形成排气管路，所述发动机、所述发动机出水口、所述出水管、所述散热器、所述进水管和所述发动机进水口依次连接形成散热管路，所述散热器上设置有散热器排气口，所述散热器、所述散热器排气口、所述膨胀水箱、所述发动机进水口、所述发动机出水口和所述出水管依次连接形成散热器排气管路。

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