CN206617222U - 一种用于发动机的电动冷却润滑系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于发动机的电动冷却润滑系统，该发动机设置有发动机控制器ECU、48V电源和电源管理系统,其中，该电动冷却润滑系统包括电动水泵、与电动水泵连接的散热器、对散热器进行冷却的风扇组、与电动水泵机械连接的48V水泵电机、控制48V水泵电机的电动水泵控制系统、控制风扇组的风扇控制系统、向发动机供给润滑油的电动机油泵、对润滑油进行冷却的机油冷却器、与电动机油泵机械连接的48V机油泵电机、和控制48V机油泵电机的电动机油泵控制系统。另外，本实用新型还涉及包括上述电动冷却润滑系统的发动机。

Description

一种用于发动机的电动冷却润滑系统及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域。尤其涉及一种用于发动机的电动冷却润滑系统。

背景技术

传统的轻型发动机冷却润滑系统大多采用机械式水泵、机油泵及风扇，这些附件都是根据最大需求工况点匹配选型，而在不同工况下会存在水泵流量、机油量过剩的问题，附件消耗功率高；机械式附件与发动机曲轴采用机械耦合，水泵转速与发动机转速成固定传动比运转，存在发动机热机慢等问题。

目前较先进的发动机多采用智能化附件，如电控节温器、电磁离合器水泵、电控硅油风扇、变排量机油泵等。

电控节温器将发动机冷却系统分为大循环和小循环，当冷却液温度未达到节温器阀门温度时，冷却液只通过小循环在发动机内部循环，而不经过散热器，由此使发动机快速预热；当冷却液温度达到开启阀值时，节温器打开，冷却液经过散热器进行冷却，即进入大循环。

电磁离合器水泵通过调节水泵的转速来调节冷却能力，电磁离合器水泵通过冷却液温度自动控制离合器吸合、分离，当水温较高时，离合器吸合，水泵全速运转；当水温较低时，离合器分离，低速运转。

电控硅油风扇根据发动机实际工况，通过发动机控制器ECU自动调节风扇转速，当发动机水温、进气温度较低时，以低速运转；当发动机水温等较高时以高速运转，使发动机快速降温。

可变排量机油泵可根据需求自动调节机油泵输出流量大小，提高系统效率。当发动机高速运转而机油泵输出流量过大时，可调节机油泵流量，减小排量；当发动机运转速度较低机油泵流量较小时，可根据需求将其调节为大排量输出。

现有的先进发动机中的智能附件大多采用电磁离合器水泵、电控硅油风扇、可变排量机油泵等，可实现水泵、风扇、机油泵的智能控制。但目前电磁离合器水泵大多为两速水泵，即可根据需求调节水泵高低速运转，但不能实现全速段内的无级调速，电磁离合器水泵通过离合器将发动机与水泵机械连接，无法实现水泵与发动机的完全解耦；电控硅油风扇可根据需求调节风扇转速，与发动机之间通过风扇离合器连接，未实现与发动机的完全解耦；可变排量机油泵大多为两级机油泵，可控制机油泵以两种流量运行，无法实现全速段无级调速，变排量机油泵与发动机机械连接，无法实现机油泵与发动机的解耦。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种用于发动机的电动冷却润滑系统，其发动机电网络被等级至48V，从而提高系统储电能力，以支持更多电气化配附件，提高发动机的整体效率，实现发动机冷却润滑系统的附件与发动机的完全解耦以及实时智能控制。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型涉及一种用于发动机的电动冷却润滑系统，所述发动机设置有发动机控制器ECU、48V电源和电源管理系统,其特征在于，所述电动冷却润滑系统包括电动水泵、与所述电动水泵连接的散热器、对所述散热器进行冷却的风扇组、与所述电动水泵机械连接的48V水泵电机、控制所述48V水泵电机的电动水泵控制系统、控制所述风扇组的风扇控制系统、向所述发动机供给润滑油的电动机油泵、对润滑油进行冷却的机油冷却器、与所述电动机油泵机械连接的48V机油泵电机、和控制所述48V机油泵电机的电动机油泵控制系统，其中，所述电动水泵通过冷却管道分别连接至所述发动机、所述散热器和所述机油冷却器，所述电动机油泵、所述机油冷却器和所述发动机通过润滑管道形成润滑系统回路，所述电动水泵控制系统、所述电动机油泵控制系统和所述电源管理系统能够接收来自所述发动机控制器ECU的信号并能够基于该信号发出控制指令，所述48V水泵电机和所述48V机油泵电机通过所述48V电源供电。

在本实用新型的一种有利的实施方式中，所述电动冷却润滑系统还包括电控节温器，所述电控节温器与所述机油冷却器、所述发动机、所述电动水泵、和所述散热器连接，所述电控节温器根据经过其的冷却液的温度开启和关闭，在开启状态下，冷却液经由所述散热器流至所述电动水泵，在关闭状态下，冷却液直接流至所述电动水泵。

优选地，所述风扇组为由多个能够单独开启的风扇组成的阵列风扇组。

在本实用新型的一种实施方式中，所述风扇控制系统基于来自所述发动机控制器ECU的信号控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速。

在本实用新型的一种替代的实施方式中，所述风扇控制系统基于进入所述散热器前的冷却液的流量和温度控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速。

另外，本实用新型还涉及使用上述电动润滑系统的发动机。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的发动机提高了电压等级，采用48V电网络取代原有的12V 网络，增设48V电源，从而可以支持更多电气化配附件运行；

2、通过电动水泵代替原有机械水泵，使用电机带动水泵运转，实现了发动机与水泵的解耦；

3、通过使用阵列风扇，可以灵活控制风扇工作个数及风速，实现了风扇及发动机的解耦；

4、通过电动机油泵取代原有机械机油泵，电机带动机油泵运转，可灵活控制机油排量，实现发动机与机油泵的解耦。

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，而并不认为是对本实用新型的限制。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是根据本实用新型实施方式的用于发动机的电动冷却润滑系统示意图。

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。

如图1所示，根据本实用新型的实施方式，本实用新型的用于发动机1的电动冷却润滑系统，所述发动机1设置有发动机控制器ECU15、48V电源10和电源管理系统14。其中，所述电动冷却润滑系统包括电动水泵2、与所述电动水泵2连接的散热器4、对所述散热器4进行冷却的风扇组5、与所述电动水泵 2机械连接的48V水泵电机8、控制所述48V水泵电机8的电动水泵控制系统11、控制所述风扇组5的风扇控制系统13、向所述发动机1供给润滑油的电动机油泵7、对润滑油进行冷却的机油冷却器6、与所述电动机油泵7机械连接的 48V机油泵电机9、和控制所述48V机油泵电机的电动机油泵控制系统12，其中，所述电动水泵2通过冷却管道分别连接至所述发动机1、所述散热器4和所述机油冷却器6，所述电动机油泵7、所述机油冷却器6和所述发动机1通过润滑管道形成润滑系统回路，所述电动水泵控制系统11、所述电动机油泵控制系统12和所述电源管理系统14能够接收来自所述发动机控制器ECU15的信号并能够基于该信号发出控制指令，所述48V水泵电机8和所述48V机油泵电机 9通过所述48V电源供电。另外需要说明的是，在图1中，虚线表示电连接、粗实线表示机械连接、双细实线表示冷却管道、单细实线表示润滑管道、箭头表示冷却液或润滑液的流动方向。

在本实用新型的一个有利的实施方式中，所述电动冷却润滑系统还包括电控节温器3，如图1所示，所述电控节温器3通过冷却管道分别与所述机油冷却器6、所述发动机1、所述电动水泵2、以及所述散热器4连接，所述电控节温器3根据经过其的冷却液的温度开启和关闭。即，当冷却液的温度较低时，电控节温器处于关闭状态，使得冷却液不经散热器而直接流向电动水泵；而当冷却液温度达到设定的阈值时，电控节温器处于开启状态，冷却液流向散热器，经散热器冷却后再流回到电动水泵。在一优选的实施方式中，电控节温器可以被设置成允许部分冷却液经过散热器流回电动水泵，并且部分冷却液不经散热器直接流回电动水泵。例如，可以设定两个阈值，当冷却液的温度达到较低的阈值时，仅部分冷却液流经散热器进行冷却，而其余部分冷却液不经冷却直接流到电动水泵；而当冷却液的温度达到较高阈值时，全部冷却液经散热器冷却后流回电动水泵。

优选地，所述风扇组5为由多个能够单独开启的风扇组成的阵列风扇组。在一实施方式中，所述风扇控制系统13基于来自所述发动机控制器ECU15的信号控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速，在一替代的实施方式中，所述风扇控制系统13根据冷却液的流量和温度控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速，例如在进入散热器之前的冷却管道中设置温度传感器或流量传感器，风扇控制系统13根据传感器的信号控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速。

另外，本实用新型的用于发动机1的电动冷却润滑系统使用电动机油泵，该电动机油泵与48V机油泵电机机械连接，从而在通电后通过48V机油泵电机带动该电动机油泵运转，由此使润滑油流动，润滑油流经机油冷却器冷却后进入发动机本体进行润滑。其中，机油冷却器通过冷却管道与电动水泵连接，从而使冷却液能够通过电动水泵泵送至机油冷却器从而实现对机油进行冷却的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于发动机(1)的电动冷却润滑系统，其特征在于，所述发动机(1)设置有发动机控制器ECU(15)、48V电源(10)和电源管理系统(14),所述电动冷却润滑系统包括电动水泵(2)、与所述电动水泵(2)连接的散热器(4)、对所述散热器(4)进行冷却的风扇组(5)、与所述电动水泵(2)机械连接的48V水泵电机(8)、控制所述48V水泵电机(8)的电动水泵控制系统(11)、控制所述风扇组(5)的风扇控制系统(13)、向所述发动机(1)供给润滑油的电动机油泵(7)、对润滑油进行冷却的机油冷却器(6)、与所述电动机油泵(7)机械连接的48V机油泵电机(9)、和控制所述48V机油泵电机的电动机油泵控制系统(12)，其中，所述电动水泵(2)通过冷却管道分别连接至所述发动机(1)、所述散热器(4)和所述机油冷却器(6)，所述电动机油泵(7)、所述机油冷却器(6)和所述发动机(1)通过润滑管道形成润滑系统回路，所述电动水泵控制系统(11)、所述电动机油泵控制系统(12)和所述电源管理系统(14)能够接收来自所述发动机控制器ECU(15)的信号并能够基于该信号发出控制指令，所述48V水泵电机(8)和所述48V机油泵电机(9)通过所述48V电源供电。

2.根据权利要求1所述的用于发动机(1)的电动冷却润滑系统，其特征在于，所述电动冷却润滑系统还包括电控节温器(3)，所述电控节温器(3)与所述机油冷却器(6)、所述发动机(1)、所述电动水泵(2)、和所述散热器(4)连接，所述电控节温器(3)根据经过其的冷却液的温度开启和关闭，在开启状态下，冷却液经由所述散热器(4)流至所述电动水泵(2)，在关闭状态下，冷却液直接流至所述电动水泵(2)。

3.根据权利要求1所述的用于发动机(1)的电动冷却润滑系统，其特征在于，所述风扇组(5)为由多个能够单独开启的风扇组成的阵列风扇组。

4.根据权利要求3所述的用于发动机(1)的电动冷却润滑系统，其特征在于，所述风扇控制系统(13)基于来自所述发动机控制器ECU(15)的信号控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速。

5.根据权利要求3所述的用于发动机(1)的电动冷却润滑系统，其特征在于，所述风扇控制系统(13)基于进入所述散热器(4)前的冷却液的流量和温度控制所述阵列风扇组开启的风扇数以及所开启的风扇的风速。

6.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括根据权利要求1至5中的任一项所述的电动冷却润滑系统。