柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：ECU；轉(zhuǎn)速傳感器，與ECU的輸入端連接；負(fù)荷傳感器，與ECU的輸入端連接；溫度傳感器，與ECU的輸入端連接；壓力傳感器，與ECU的輸入端連接；電控水泵，與ECU的輸出端連接，使其轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制；電控節(jié)溫器，與ECU的輸出端連接，使其閥門開度實(shí)現(xiàn)電控控制；以及電控風(fēng)扇，與ECU的輸出端連接，使其轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制。該柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理，其主要零部件水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇均為電控控制，通過電控策略的標(biāo)定，使柴油機(jī)起動后水溫迅速上升至目標(biāo)溫度附近，減少暖機(jī)時(shí)間，達(dá)到精確控制水溫，延長柴油機(jī)壽命，降低柴油機(jī)的油耗和排放。
【專利說明】柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)主要由水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇，散熱器等組成，柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)方案是冷卻系統(tǒng)中的水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇均為機(jī)械控制式結(jié)構(gòu)，各性能參數(shù)由設(shè)計(jì)時(shí)就固定下來，不能根據(jù)柴油機(jī)的實(shí)際工況和環(huán)境狀態(tài)變化精確控制冷卻系統(tǒng)溫度，隨著柴油機(jī)工況和環(huán)境狀態(tài)的變化，常常造成柴油機(jī)冷卻溫度過高或過低，對柴油機(jī)的工作壽命、柴油機(jī)油耗和排放均造成不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，通過電控策略的標(biāo)定，使柴油機(jī)起動后水溫迅速上升至目標(biāo)溫度附近，減少暖機(jī)時(shí)間，并且隨著柴油機(jī)工況和環(huán)境狀態(tài)的變化，ECU自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇的參數(shù)，水溫始終穩(wěn)定在最佳目標(biāo)溫度附近，以達(dá)到精確控制水溫，延長柴油機(jī)壽命，降低柴油機(jī)的油耗和排放的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，包括:E⑶；轉(zhuǎn)速傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ;負(fù)荷傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的負(fù)荷，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ;溫度傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的水箱進(jìn)出水溫度，中冷器進(jìn)出氣溫度和大氣溫度，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ;壓力傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的中冷器進(jìn)出氣壓力和大氣壓力，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ；電控水泵，與ECU的輸出端連接，使該電控水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制；電控節(jié)溫器，與ECU的輸出端連接，使該電控節(jié)溫器的閥門開度實(shí)現(xiàn)電控控制；以及電控風(fēng)扇，與ECU的輸出端連接，使該電控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制。
[0005]上述技術(shù)方案中，E⑶通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控水泵不同的轉(zhuǎn)速。
[0006]上述技術(shù)方案中，電控水泵為電控直流電動水泵、電控電磁離合器水泵或電控硅油離合器水泵。
[0007]上述技術(shù)方案中，E⑶通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控節(jié)溫器不同的閥門開度。
[0008]上述技術(shù)方案中，電控節(jié)溫器為電阻絲蠟式電控節(jié)溫器。
[0009]上述技術(shù)方案中，E⑶通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控風(fēng)扇不同的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0010]上述技術(shù)方案中，電控風(fēng)扇為電控直流電動風(fēng)扇、電控電磁離合器風(fēng)扇或電控硅油離合器風(fēng)扇。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:該柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理，其主要零部件水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇均為電控控制，通過電控策略的標(biāo)定，使柴油機(jī)起動后水溫迅速上升至目標(biāo)溫度附近，減少暖機(jī)時(shí)間，并且隨著柴油機(jī)工況和環(huán)境狀態(tài)的變化，ECU自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇的參數(shù)，水溫始終穩(wěn)定在最佳目標(biāo)溫度附近，達(dá)到精確控制水溫，延長柴油機(jī)壽命，降低柴油機(jī)的油耗和排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]主要附圖標(biāo)記說明:
[0014]1-轉(zhuǎn)速傳感器，2-負(fù)荷傳感器，3-溫度傳感器，4-壓力傳感器，5-E⑶，6-電控水泵，7-電控節(jié)溫器，8-電控風(fēng)扇，9-柴油機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0016]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0017]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)包括:ECU和與ECU的輸入端連接的轉(zhuǎn)速傳感器、負(fù)荷傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器，以及與ECU的輸出端連接的電控水泵、電控節(jié)溫器、電控風(fēng)扇。其中，轉(zhuǎn)速傳感器、負(fù)荷傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別用于探測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，負(fù)荷，水箱進(jìn)出水溫度，中冷器進(jìn)出氣壓力和溫度，大氣壓力和溫度等參數(shù)，并通過線束將數(shù)據(jù)傳給E⑶，根據(jù)預(yù)先標(biāo)定好的各種控制策略，ECU發(fā)出指令聯(lián)合控制電控水泵，電控節(jié)溫器，電控風(fēng)扇，使冷卻系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定在按預(yù)先設(shè)定好的最佳目標(biāo)溫度值附近，達(dá)到精確控制水溫的目的。
[0018]轉(zhuǎn)速傳感器I用于探測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將該探測數(shù)據(jù)傳給ECU。負(fù)荷傳感器2用于探測柴油機(jī)的負(fù)荷，并將該探測數(shù)據(jù)傳給ECU。溫度傳感器3用于探測柴油機(jī)的水箱進(jìn)出水溫度，中冷器進(jìn)出氣溫度和大氣溫度，并將該探測數(shù)據(jù)傳給ECU。壓力傳感器4用于探測柴油機(jī)的中冷器進(jìn)出氣壓力和大氣壓力，并將該探測數(shù)據(jù)傳給ECU。
[0019]EQJ (Electronic Control Unit) 5電子控制單元,又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機(jī)控制器，也叫汽車專用單片機(jī)。它和普通的單片機(jī)一樣，由微處理器(CPU)、存儲器(R0M、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空氣流量計(jì)及各種傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令。電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸入、輸出及控制電路等組成。該柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)的ECU響應(yīng)轉(zhuǎn)速傳感器、負(fù)荷傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器的傳輸數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)先標(biāo)定好的各種控制策略，ECU5發(fā)出指令聯(lián)合控制電控水泵，電控節(jié)溫器，電控風(fēng)扇，使冷卻系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定在按預(yù)先設(shè)定好的最佳目標(biāo)溫度值附近，達(dá)到精確控制水溫的目的。
[0020]電控水泵6與E⑶5的輸出端連接，使其轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制，通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控水泵不同的轉(zhuǎn)速。輕型柴油機(jī)優(yōu)先采用電控直流電動水泵，中重型柴油機(jī)優(yōu)先采用電控電磁離合器水泵或電控硅油離合器水泵。[0021]電控節(jié)溫器7與ECU5的輸出端連接，使其閥門開度實(shí)現(xiàn)電控控制，通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控節(jié)溫器不同的閥門開度。電控節(jié)溫器優(yōu)先采用電阻絲蠟式電控節(jié)溫器。
[0022]電控風(fēng)扇8與E⑶5的輸出端連接，使其轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制，通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控風(fēng)扇不同的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。中輕型柴油機(jī)優(yōu)先采用電控直流電動風(fēng)扇，重型柴油機(jī)優(yōu)先米用電控電磁離合器風(fēng)扇或電控娃油離合器風(fēng)扇。
[0023]本發(fā)明的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)工作過程如下:
[0024]柴油機(jī)9起動時(shí)，智能熱管理系統(tǒng)進(jìn)入起動暖機(jī)策略控制下的起動工作狀態(tài)，此時(shí)電控水泵6工作在傳統(tǒng)水泵的小流量狀態(tài)，電控節(jié)溫器7打開冷卻系統(tǒng)小循環(huán)，關(guān)閉冷卻系統(tǒng)大循環(huán)，電控風(fēng)扇8停止轉(zhuǎn)動，冷卻系統(tǒng)溫度迅速上升至設(shè)定的目標(biāo)溫度值附近，大大縮短了暖機(jī)時(shí)間。柴油機(jī)I進(jìn)入工作后，智能熱管理系統(tǒng)進(jìn)入過程控制策略控制下的工作狀態(tài)，隨著柴油機(jī)工況和環(huán)境狀態(tài)的變化，水溫隨之發(fā)生變化，各種傳感器將檢測到的各種變化參數(shù)傳給ECU，ECU通過預(yù)先標(biāo)定好的過程控制策略，發(fā)指令聯(lián)合控制電控水泵6，電控節(jié)溫器7，電控風(fēng)扇8，使水溫始終穩(wěn)定在設(shè)定的最佳目標(biāo)溫度附近，達(dá)到精確控制溫度的目的，并在柴油機(jī)工作過程中，降低了水泵，風(fēng)扇的功率損耗，從而降低了柴油機(jī)的油耗率。
[0025]通過預(yù)先標(biāo)定的方法，柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)可以提供以下相關(guān)控制策略:
[0026]起動暖機(jī)策略:柴油機(jī)起動后，電控節(jié)溫器打開冷卻系統(tǒng)小循環(huán)，關(guān)閉冷卻系統(tǒng)大循環(huán)，電控水泵工作在小流量狀態(tài)，電控風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，冷卻系統(tǒng)溫度迅速上升，大大縮短暖機(jī)時(shí)間。柴油機(jī)起動時(shí)，冷卻系統(tǒng)溫度迅速到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)溫度附近，大大縮短暖機(jī)時(shí)間。
[0027]過程控制策略:利用各種傳感器檢測柴油機(jī)的實(shí)際工況和環(huán)境狀態(tài)，并將信號傳給E⑶，E⑶通過MAP得到該實(shí)際工況和環(huán)境狀態(tài)所對應(yīng)的最佳目標(biāo)溫度，E⑶發(fā)出指令對電控水泵、電控節(jié)溫器和電控風(fēng)扇進(jìn)行綜合的精確控制，從而使冷卻系統(tǒng)的水溫穩(wěn)定在設(shè)定的最佳目標(biāo)溫度附近。柴油機(jī)工作過程中，冷卻系統(tǒng)溫度控制在設(shè)定的目標(biāo)溫度附近，從而降低柴油機(jī)的油耗和排放，延長柴油機(jī)的壽命。
[0028]失效保護(hù)策略:ECU檢測到電控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的控制策略，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入電控失效保護(hù)策略進(jìn)行控制。
[0029]熱保護(hù)策略:當(dāng)水溫超過某一設(shè)定閥值時(shí)，判斷為冷卻系統(tǒng)過熱狀態(tài)，冷卻系統(tǒng)按電控?zé)岜Ｗo(hù)策略進(jìn)行控制。
[0030]高原控制策略:當(dāng)大氣壓力低于某一設(shè)定閥值時(shí)，判斷為高原狀態(tài)，冷卻系統(tǒng)按電控高原控制策略進(jìn)行工作。柴油機(jī)在高原工作中，冷卻系統(tǒng)按高原控制策略進(jìn)行工作，能更好地適應(yīng)高原環(huán)境的工作。
[0031]綜上，該柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理，其主要零部件水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇均為電控控制，通過電控策略的標(biāo)定，使柴油機(jī)起動后水溫迅速上升至目標(biāo)溫度附近，減少暖機(jī)時(shí)間，并且隨著柴油機(jī)工況和環(huán)境狀態(tài)的變化，ECU自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)水泵，節(jié)溫器，風(fēng)扇的參數(shù)，水溫始終穩(wěn)定在最佳目標(biāo)溫度附近，達(dá)到精確控制水溫，延長柴油機(jī)壽命，降低柴油機(jī)的油耗和排放。
[0032]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括:
ECU 轉(zhuǎn)速傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ；負(fù)荷傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的負(fù)荷，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ；溫度傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的水箱進(jìn)出水溫度，中冷器進(jìn)出氣溫度和大氣溫度，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ； 壓力傳感器，與ECU的輸入端連接，用于探測柴油機(jī)的中冷器進(jìn)出氣壓力和大氣壓力，并將探測數(shù)據(jù)傳給ECU ； 電控水泵，與ECU的輸出端連接，使該電控水泵的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制； 電控節(jié)溫器，與ECU的輸出端連接，使該電控節(jié)溫器的閥門開度實(shí)現(xiàn)電控控制；以及， 電控風(fēng)扇，與ECU的輸出端連接，使該電控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電控控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整所述電控水泵不同的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電控水泵為電控直流電動水泵、電控電磁離合器水泵或電控硅油離合器水泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控節(jié)溫器不同的閥門開度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電控節(jié)溫器為電阻絲蠟式電控節(jié)溫器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述ECU通過調(diào)整不同占空比的控制電壓來調(diào)整電控風(fēng)扇不同的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柴油機(jī)智能熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電控風(fēng)扇為電控直流電動風(fēng)扇、電控電磁離合器風(fēng)扇或電控硅油離合器風(fēng)扇。
【文檔編號】F01P7/16GK103867283SQ201410134274
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】侯升, 葉宇, 謝正良, 尹光躍 申請人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司