一種發動機熱管理系統的製作方法
2023-05-26 15:06:01
一種發動機熱管理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種發動機熱管理系統，包括安裝在發動機上的傳感器、靠近散熱器的冷卻風扇、控制冷卻風扇的冷卻風扇控制裝置、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦、相對於發動機來說連接發動機與散熱器的進水管路和出水管路，所述傳感器與車載電腦的信號輸入接口連接，冷卻風扇控制裝置與車載電腦的信號輸出接口連接，其特徵在於還加裝電控水泵，電控水泵也與車載電腦的信號輸出接口連接；還加裝電控節溫器，電控節溫器也與車載電腦的信號輸出接口連接。與現有技術相比，本實用新型可以實現智能化，精確化地控制發動機的工作溫度，從而使發動機始終在最佳溫度範圍工作；減少發動機燃油消耗，降低發動機磨損，提高發動機使用壽命。
【專利說明】一種發動機熱管理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車【技術領域】，具體涉及一種新型發動機熱管理裝置。
【背景技術】
[0002]自從汽車以及內燃機發明以來，內燃機就逐漸成為了汽車最重要的動力源。內燃機技術有了突飛猛進的發展。然而與傳統內燃機一起發展起來的冷卻技術在過去的50多年中一直沒有重大的改進和突破，通常是發動機與散熱器形成一個閉合水路循環(參見附圖1)，發動機2』上設置與ECU 3』相連的傳感器I』以檢測發動機冷卻水的溫度、進氣溫度等參數，E⑶3』又與散熱風扇V相連，閉合水路上設置水慄4』用於驅動水循環，E⑶3』根據傳感器I』輸入的數據判斷發動機2』的工況，控制散熱風扇的電機7』的開啟和停止，從而將發動機水溫控制在一定的溫度內。加裝機械式節溫器5』，根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器6』的水量，改變水的循環範圍，以調節冷卻系的散熱能力，保證發動機在合適的溫度範圍內工作。
[0003]但現有的冷卻技術仍存在一定的缺陷:水慄一直伴隨著發動機的啟動而運行，當發動機剛啟動時溫度尚低而水慄就一直驅動水循環，使發動機的預熱時間延長，不利於節能降耗、低碳環保；現有的節溫器為機械式，當冷卻溫度低於規定值時，感溫體內的精製石蠟呈固態，節溫器閥在彈簧的作用下關閉發動機與散熱器之間的通道，冷卻液經水慄返回發動機，進行發動機內小循環。當冷卻液溫度達到規定值後，石蠟開始融化逐漸變為液體，體積隨之增大並壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經由散熱器和節溫器閥，再經水慄流回發動機，進行大循環。由於是通過石蠟形態的變化實現閥門的開啟與關閉，而石蠟形態的變化通過感應冷卻液的溫度，因此存在一定的滯後性，如節溫器主閥門開啟過遲，就會引起發動機過熱；主閥門開啟過早，則使發動機預熱時間延長，使發動機溫度過低。總而言之，現有技術不能精確地精確控制發動機的工作溫度，從而使發動機始終在最佳溫度範圍工作；發動機燃油消耗還有進一步降低的空間。
【發明內容】
[0004]本實用新型目的正是為解決上述技術問題，公開一種新型發動機熱管理裝置，所採取的技術方案是:這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的冷卻風扇7、控制冷卻風扇7的冷卻風扇控制裝置、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱ECU) 3、相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，冷卻風扇控制裝置與車載電腦3的信號輸出接口連接，與現有技術不同的是在進水管路261或出水管路262上還加裝電控水慄4，電控水慄4也與車載電腦3的信號輸出接口連接；還加裝電控節溫器5，電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。採用這種技術方案，可由車載電腦(亦稱ECU) 3直接控制電控水慄4和電控節溫器5，從而控制進水管路261和出水管路262中冷卻液的流通與否或者流量的大小，從而智能化，精確化地控制發動機的工作溫度，從而使發動機始終在最佳溫度範圍工作；減少發動機燃油消耗，降低發動機磨損，提高發動機使用壽命。
[0005]進一步地，所述傳感器I包括發動機水溫傳感器，進氣壓力及溫度傳感器和/或發動機轉速傳感器。
[0006]進一步地，所述冷卻風扇控制裝置包括電機8、風扇離合器9或模塊化風扇離合器IOo
[0007]進一步地，所述電控水慄4包括可實現開、關兩種工作狀態的電控開關水慄或可柔性改變冷卻液流量的電控調速水慄。
[0008]進一步地，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。
[0009]進一步地，所述模塊化風扇離合器10為冷卻風扇葉直接安裝在風扇離合器上，省去了風扇輪轂。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為現有技術中的發動機熱管理裝置結構示意圖；
[0011]圖2為實施例1-2的發動機熱管理裝置結構示意圖；
[0012]圖3為實施例3的發動機熱管理裝置結構示意圖；
[0013]圖4為實施例4的發動機熱管理裝置結構示意圖；
[0014]圖5為實施例5的發動機熱管理裝置結構示意圖；
[0015]圖6為實施例6的發動機熱管理裝置結構示意圖。
[0016]其中:1 一傳感器，2—發動機，3—車載電腦，4一電控水慄，5 —電控節溫器，6—散熱器，7—冷卻風扇，8 —電機，9 一風扇離合器；10—模塊化風扇離合器，261—進水管路，262—出水管路。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0018]實施例1，參見附圖2
[0019]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的冷卻風扇7、控制冷卻風扇7的電機8、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱E⑶)
3、同時ECU有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，電機8與車載電腦3的信號輸出接口連接，在進水管路261上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控開關水慄，開關水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0020]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機工況，並根據內置的控制策略對開關水慄、電控節溫器5、電機8進行精確控制。發動機2冷啟動時，ECU先關閉開關水慄，發動機2迅速升溫。達到開關水慄工作條件後，E⑶控制開關水慄工作，同時根據傳感器I輸入的數據判斷發動機3工況。中小負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時ECU控制電機8從而帶動冷卻風扇7工作。大負荷時，ECU控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，E⑶控制電機8從而控制冷卻風扇7工作。
[0021]實施例2，參見附圖2
[0022]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的冷卻風扇7、控制冷卻風扇7的電機8、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱E⑶)
3、同時ECU有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，電機8與車載電腦3的信號輸出接口連接，在進水管路261上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控調速水慄，調速水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；在出水管路262及進水管路261和出水管路262之間還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0023]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機2的工況。並根據內置的控制策略對調速水慄、電控節溫器5、電機8進行精確控制。發動機2冷啟動時，E⑶先控制調速水慄小流量工作，發動機迅速升溫。3E⑶控制調速水慄正常工作，同時根據傳感器I輸入數據判斷發動機2的工況。中小負荷時，ECU控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時ECU控制控制電機8從而控制冷卻風扇7工作。大負荷時，ECU控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，E⑶控制控制電機8從而控制冷卻風扇7工作。
[0024]實施例3，參見附圖3
[0025]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的冷卻風扇7、控制冷卻風扇7的風扇離合器9、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱ECU)3、同時ECU有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，風扇離合器9與車載電腦3的信號輸出接口連接，在進水管路261上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控開關水慄，開關水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；在出水管路262及進水管路261和出水管路262之間還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0026]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機工況，並根據內置的控制策略對開關水慄、電控節溫器5、風扇離合器9進行精確控制。發動機2冷啟動時，ECU先關閉開關水慄，發動機2迅速升溫。達到開關水慄工作條件後，E⑶控制開關水慄工作，同時根據傳感器I輸入的數據判斷發動機3工況。中小負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時E⑶控制風扇離合器9從而帶動冷卻風扇7工作。大負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，E⑶控制風扇離合器9從而控制冷卻風扇7工作。
[0027]實施例4，參見附圖4
[0028]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的冷卻風扇7、控制冷卻風扇7的風扇離合器9、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱ECU)3、同時ECU有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，風扇離合器9與車載電腦3的信號輸出接口連接，在出水管路262上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控調速水慄，調速水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；在出水管路262及進水管路261和出水管路262之間還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0029]節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0030]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機工況，並根據內置的控制策略對調速水慄、電控節溫器5、風扇離合器9進行精確控制。發動機2冷啟動時，ECU先控制調速水慄小流量工作，發動機2迅速升溫。E⑶控制調速水慄正常工作，同時根據傳感器I輸入的數據判斷發動機3工況。中小負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時ECU控制風扇離合器9從而帶動冷卻風扇7工作。大負荷時，ECU控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，ECU控制風扇離合器9從而控制冷卻風扇7工作。
[0031]實施例5，參見附圖5
[0032]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的模塊化風扇離合器10 (所述模塊化風扇離合器10為冷卻風扇葉直接安裝在風扇離合器上，省去了風扇輪轂)、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱ECU) 3、同時E⑶有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，模塊化風扇離合器10與車載電腦3的信號輸出接口連接，在進水管路261上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控開關水慄，開關水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0033]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機工況，並根據內置的控制策略對開關水慄、電控節溫器5、模塊化風扇離合器10進行精確控制。發動機2冷啟動時，ECU先關閉開關水慄，發動機2迅速升溫。達到開關水慄工作條件後，E⑶控制開關水慄工作，同時根據傳感器I輸入的數據判斷發動機3工況。中小負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時ECU控制模塊化風扇離合器10工作。大負荷時，ECU控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，E⑶控制模塊化風扇離合器10工作。
[0034]實施例6，參見附圖6
[0035]這種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機2上的傳感器1、靠近散熱器6的模塊化風扇離合器10 (所述模塊化風扇離合器10為冷卻風扇葉直接安裝在風扇離合器上，省去了風扇輪轂)、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(亦稱ECU) 3、同時E⑶有故障診斷功能，相對於發動機2來說連接發動機2與散熱器6的進水管路261和出水管路262，所述傳感器I與車載電腦3的信號輸入接口連接，模塊化風扇離合器10與車載電腦3的信號輸出接口連接，在出水管路262上還加裝電控水慄4，所述的電控水慄4為電控調速水慄，調速水慄也與車載電腦3的信號輸出接口連接；在出水管路262及進水管路261和出水管路262之間還加裝電控節溫器5，所述電控節溫器5為在其感溫體內置電加熱元件。通電時，可使節溫器迅速開啟。節溫器不通電時，相當於提高了開啟溫度的機械式節溫器。電控節溫器5也與車載電腦3的信號輸出接口連接。
[0036]E⑶對輸入的傳感器I的信號進行處理，得出發動機工況，並根據內置的控制策略對調速水慄、電控節溫器5、模塊化風扇離合器10進行精確控制。發動機2冷啟動時，ECU先控制調速水慄小流量工作，發動機2迅速升溫。E⑶控制調速水慄正常工作，同時根據傳感器I輸入的數據判斷發動機3工況。中小負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較高目標水溫開啟，同時E⑶控制模塊化風扇離合器10工作。大負荷時，E⑶控制電控節溫器5在較低目標水溫開啟，同時，E⑶控制模塊化風扇離合器10工作。
【權利要求】
1.一種發動機熱管理裝置，包括安裝在發動機(2)上的傳感器(I)、靠近散熱器(6)的冷卻風扇(7)、控制冷卻風扇(7)的冷卻風扇控制裝置、包含信號輸入接口和信號輸出接口的車載電腦(3 )、相對於發動機(2 )來說連接發動機(2 )與散熱器(6 )的進水管路(261)和出水管路(262)，用於驅動水循環水慄4』，根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器(6』 )的水量的節溫器5 』，所述傳感器(I)與車載電腦(3 )的信號輸入接口連接，冷卻風扇控制裝置與車載電腦(3 )的信號輸出接口連接，其特徵在於所述水慄(4 』)為電控水慄(4 )，電控水慄(4)的控制線也與車載電腦(3)的信號輸出接口連接；所述節溫器(5』)為電控節溫器，電控節溫器(5)的控制線也與車載電腦(3)的信號輸出接口連接。
2.權利要求1的一種發動機熱管理裝置，其特徵在於所述傳感器(I)包括發動機水溫傳感器，進氣壓力及溫度傳感器和/或發動機轉速傳感器。
3.權利要求1的一種發動機熱管理裝置，其特徵在於所述冷卻風扇控制裝置包括電機(8 )、風扇離合器(9 )或模塊化風扇離合器(IO )。
4.權利要求1的一種發動機熱管理裝置，其特徵在於所述電控水慄(4)包括可實現開、關兩種工作狀態的數控開關水慄或可柔性改變冷卻液流量的數控調速水慄。
5.權利要求1的一種發動機熱管理裝置，其特徵在於所述電控節溫器(5)為在其感溫體內置電加熱元件。
6.權利要求3的一種發動機熱管理裝置，其特徵在於所述模塊化風扇離合器(10)為冷卻風扇葉直接安裝在風扇離合器上，省去了風扇輪轂。
【文檔編號】F01P7/00GK203604034SQ201320747331
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】王兆宇, 邢子義, 姜文超 申請人:龍口中宇熱管理系統科技有限公司