一种用于客车的发动机冷却系统控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于客车的发动机冷却系统控制方法，所述发动机冷却系统包括控制模块、散热器、中冷器、水泵、风扇一、风扇二和冷却液管路。控制模块根据采集到的发动机出水温度信号、发动机进气温度信号、发动机机油温度信号，分别衡量调节水温的幅度，控制水泵的流量和风扇一的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低；衡量调节气温的幅度，控制风扇二转速；衡量调节机油温度的幅度，结合水温和气温参数控制水泵流量、风扇一的转速、风扇二的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低。本发明专利技术最大限度地发挥冷却系统的能力，彻底解决在最大扭矩点时因水泵流量较小给冷却系统带来的水温、气温、油温高的问题，降低油耗，提高发动机可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于客车的发动机冷却系统控制方法
本专利技术涉及汽车发动机冷却系统
，具体涉及一种用于客车发动机的冷却系统控制方法。
技术介绍
传统发动机冷却系统中散热器、中冷器及风扇的最大工作效能按照发动机最大扭矩点时所需要带走的散热量进行匹配计算。由于发动机最大扭矩点时的转速较低，风扇风凉小，水泵流量小，发动机热量无法迅速扩散，造成热量集聚，工况最为恶劣，大多情况下，冷却系统冷却能力富裕，一是浪费成本、二是占用整车的空间多、三是为了在最大扭矩点时发挥更大散热效能而整车在约80％的工况下过多的消耗整车能耗。传统发动机冷却系统一：通过发动机曲轴用皮带传动控制风扇的转速，调节冷却能力，常常出现环境温度较低时，水温过低的情况，因为风扇的运转受发动机曲轴控制，无法使水温控制在最佳温度范围内，而环境温度过高或者发动机运行在扭矩点时，容易出现水温过高，为了避免夏季水温过高，冷却系统的能力往往匹配的较大，在环境温度较低时，一方面发动机曲轴通过皮带传递到风扇进行不停地冷却，另一方面为了使得水温能上升，就把散热用的冷风进风口进行封堵，使得风扇消耗功率去做无用功，影响发动机的可靠性，而且经济性极差；传统发动机冷却系统二：仍然通过发动机曲轴用皮带传动控制风扇的转速，而风扇的传动轴处增加离合器控制，离合器只是把风扇的转速分档控制，目前最有效的是三速电磁离合器，即分两个档位，在一定程度上缓解冬季水温过低的情况，发动机的可靠性和经济性仍不理想；传统发动机冷却系统三：在水温的控制上采用电子风扇的调节风扇转速改变水温，但仍然不能实现水温、气温以及油温与发动机最佳工况参数控制联合起来，尤其不能解决大扭矩工况点的水温高情况，仍然只能通过加大匹配冷却模块来实现。目前所有的冷却系统均存在一个缺陷，就是在发动机最大扭矩点的时候，发动机转速低，水泵流量小，即使使用了电子风扇，风扇发挥了最大效能，由于水流的慢，无法把聚集的热量带走。因此目前所有的冷却系统都不能根本上控制发动机在最佳工况下工作，消耗能量较大，影响发动机的可靠性。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于客车的发动机冷却系统控制方法，能使发动机的气温、水温、机油温度处于发动机最佳工作状态，最大限度的节约冷却系统所消耗的能量以达到降低整车燃料消耗量、提高发动机可靠性的目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于客车的发动机冷却系统控制方法，所述发动机冷却系统包括控制模块、散热器、中冷器、水泵、风扇一、风扇二和冷却液管路；所述冷却液管路上的水箱出口处设置有冷却液温度传感器，所述冷却液温度传感器的输出端与控制模块的输入端连接，ECU读取发动机冷却液温度信号并发送至控制模块，控制模块用于实时测量发动机冷却液温度和水箱出水温度；所述水泵设置于发动机进口的冷却液管路上，用于调节发动机冷却液流量；风扇一和风扇二分别设置于散热器和中冷器后端，分别用于冷却散热器和中冷器；所述水泵优选为电磁离合器水泵或电子水泵，可用于实时调节发动机冷却液流量。发动机的最佳工作水温、气温、机油温度范围参数写入到控制模块，同时把水泵的冷却功率与带走热量的关系参数、电子风扇一和风扇二的冷却功率和能带走热量的参数输入到控制模块。控制模块根据采集到的发动机出水温度信号、发动机进气温度信号、发动机机油温度信号，分别衡量调节水温的幅度，控制水泵的流量和风扇一的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低；衡量调节气温的幅度，控制风扇二转速；衡量调节机油温度的幅度，结合水温和气温参数控制水泵流量、风扇一的转速、风扇二的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低；所述控制方法包括如下步骤：1)控制模块采集发动机冷却液温度和水箱出水温度，并分别计算发动机冷却液温度与发动机理想工作温度之间的差值△Tf以及水箱出水温度与发动机理想工作温度之间的差值△Ts，公式如下：△Tf＝Tf-T水温△Ts＝Ts-T水温其中T水温为发动机冷却液理想工作温度，Tf为实时发动机冷却液温度，Ts为实时水箱出水温度；2)判断△Tf的大小，若△Tf≤0时，则通过控制模块降低水泵的流量，若△Tf>0时，则执行步骤3)；3)判断△Ts的大小，若△Ts≤0时，则通过控制模块降低风扇一的转速，若△Ts>0时，则执行步骤4)；4)控制模块衡量调节水温的幅度，控制水泵流量和风扇一的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低。所述步骤4)具体为：在控制模块中预先设置不同△Tf值对应的水泵流量，通过将实时监测获得的△Tf值与预先设定好的数值进行比较来确定并控制水泵的实时流量v；根据实时流量v计算风扇一实际需要的风量vR1，公式如下：其中C1为冷却液比热容量，ρ为冷却液密度，△tR1为空气流过散热器后的温度变化量，CP为空气定压比热；控制模块根据风量vR1确定并控制风扇一的最优转速。进一步地，所述控制方法还包括发动机进气温度调节控制，具体方法为：所述控制模块采集发动机进气温度，并计算发动机进气温度与发动机理想工作温度之间的差值△Tq，公式如下：△Tq＝Tq-T气温其中T气温为发动机理想进气温度，Tq为实时发动机进气温度；判断△Tq的大小，若△Tq≤0时，则通过控制模块降低风扇二的转速，若△Tq>0时，根据差值△Tq计算风扇二实际需要的风量vR2，公式如下：其中C2为空气比热容量，m为发动机进气量，△tR2为空气流过中冷器后的温度变化量，CP为空气定压比热；控制模块根据风量vR2确定并控制风扇二的最优转速。进一步地，所述控制方法还包括发动机机油温度调节控制，具体方法为：所述控制模块采集发动机机油温度，并计算发动机机油温度与发动机理想工作温度之间的差值△Ty，公式如下：△Ty＝Ty-T油温其中T油温为发动机机油理想工作温度，Ty为实时发动机机油温度；判断△Ty的大小，若△Ty≤0时，控制模块不接受发动机机油温度信号，若△Ty>0时，则计算水泵用于控制冷却液至最佳工作温度时需要的调控时间t，公式如下：判断t的大小，若t小于安全时间t0，则控制模块不接受发动机机油温度信号，若t大于等于安全时间t0，则通过控制模块提高水泵的转速。由以上技术方案可知，本专利技术通过将水泵流量和风扇的散热效能结合起来，最大限度地发挥冷却系统的能力，彻底解决在最大扭矩点时因水泵流量较小给冷却系统带来的水温、气温、油温高的问题；通过精确控制风扇转速，实时控制冷却系统消耗的功率，从而减少不必要的功率消耗，降低油耗，提高发动机可靠性。附图说明图1为本专利技术中发动机冷却系统结构示意图。图中：100--控制模块200--散热器300--中冷器400--水泵500--风扇一600--风扇二700--冷却液管路800--水箱900--发动机910--ECU920--温度传感器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图1所示，本专利技术中发动机冷却系统包括控制模块100、散热器200、中冷器300、水泵400、风扇一500、风扇二600和冷却液管路700，发动机冷却液出口与散热器冷却液进口连通，散热器与水泵之间还设置有水箱800，所述中冷器设置在发动机进气管路上，风扇一和风扇二分别设置于散热器和中冷器后端，用于冷却散热器和中冷器。水泵、风扇一和风扇二实现无级变速方式，从而受控制模块控制时可以实现流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于客车的发动机冷却系统控制方法，其特征在于，所述发动机冷却系统包括控制模块、散热器、中冷器、水泵、风扇一、风扇二和冷却液管路；所述冷却液管路上的水箱出口处设置有冷却液温度传感器，所述冷却液温度传感器的输出端与控制模块的输入端连接，ECU读取发动机冷却液温度信号并发送至控制模块，控制模块用于实时测量发动机冷却液温度和水箱出水温度；所述水泵设置于发动机进口的冷却液管路上，用于调节发动机冷却液流量；风扇一和风扇二分别设置于散热器和中冷器后端，分别用于冷却散热器和中冷器；所述控制方法包括如下步骤：1)控制模块采集发动机冷却液温度和水箱出水温度，并分别计算发动机冷却液温度与发动机理想工作温度之间的差值△Tf以及水箱出水温度与发动机理想工作温度之间的差值△Ts，公式如下：△Tf＝Tf‑T水温△Ts＝Ts‑T水温其中T水温为发动机冷却液理想工作温度，Tf为实时发动机冷却液温度，Ts为实时水箱出水温度；2)判断△Tf的大小，若△Tf≤0时，则通过控制模块降低水泵的流量，若△Tf>0时，则执行步骤3)；3)判断△Ts的大小，若△Ts≤0时，则通过控制模块降低风扇一的转速，若△Ts>0时，则执行步骤4)；4)控制模块衡量调节水温的幅度，控制水泵流量和风扇一的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低。...

【技术特征摘要】
1.一种用于客车的发动机冷却系统控制方法，其特征在于，所述发动机冷却系统包括控制模块、散热器、中冷器、水泵、风扇一、风扇二和冷却液管路；所述冷却液管路上的水箱出口处设置有冷却液温度传感器，所述冷却液温度传感器的输出端与控制模块的输入端连接，ECU读取发动机冷却液温度信号并发送至控制模块，控制模块用于实时测量发动机冷却液温度和水箱出水温度；所述水泵设置于发动机进口的冷却液管路上，用于调节发动机冷却液流量；风扇一和风扇二分别设置于散热器和中冷器后端，分别用于冷却散热器和中冷器；所述控制方法包括如下步骤：1)控制模块采集发动机冷却液温度和水箱出水温度，并分别计算发动机冷却液温度与发动机理想工作温度之间的差值△Tf以及水箱出水温度与发动机理想工作温度之间的差值△Ts，公式如下：△Tf＝Tf-T水温△Ts＝Ts-T水温其中T水温为发动机冷却液理想工作温度，Tf为实时发动机冷却液温度，Ts为实时水箱出水温度；2)判断△Tf的大小，若△Tf≤0时，则通过控制模块降低水泵的流量，若△Tf>0时，则执行步骤3)；3)判断△Ts的大小，若△Ts≤0时，则通过控制模块降低风扇一的转速，若△Ts>0时，则执行步骤4)；4)控制模块衡量调节水温的幅度，控制水泵流量和风扇一的转速，满足控制到理想工作温度时能耗最低；所述控制方法还包括发动机机油温度调节控制，具体方法为：所述控制模块采集发动机机油温度，并计算发动机机油温度与发动机理想工作温度之间的差值△Ty，公式如下：△Ty＝Ty-T油温其中T油温为发动机机油理想工作温度，Ty为实时发动机机油温度；判断△Ty的大小，若△Ty≤0时，控制模块不接受发动机机油温度信号，若△Ty>0时，则计算水泵用于控制冷却液至最佳工作温度时需要的调控时间t，公式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，洪洋，李兵，殷农民，朱洪雷，赵理想，周辉，
申请(专利权)人：安徽安凯汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34