本發(fā)明涉及發(fā)動機冷卻系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于進水節(jié)溫控制以及零流量控制的集成式發(fā)動機出水蓋及冷卻系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有大部分自然吸氣發(fā)動機冷卻系統(tǒng)采用出水節(jié)溫器布置,并且普遍采用傳統(tǒng)蠟式節(jié)溫器。同時，只有大、小循環(huán)兩種冷卻回路控制，此種冷卻系統(tǒng)布置方式，無法實時精確控制發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻回路大小循環(huán)的切換，并且無法實現(xiàn)小循環(huán)時冷卻回路及對冷卻液流量的控制，不利于發(fā)動機冷啟動時的快速暖機，不利于降低油耗及排放；此種冷卻系統(tǒng)布置方式采用的發(fā)動機出水蓋結(jié)構(gòu)簡單，大部分結(jié)構(gòu)只布置了一個或兩個出水口，用于連接暖風機和散熱器入口，沒有集成布置暖風機回路、大循環(huán)回路以及旁通回路冷卻液返回發(fā)動機水套的入口，集成化程度低，無法匹配發(fā)動機冷卻系統(tǒng)來實現(xiàn)進水節(jié)溫、零流量控制等控制策略。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種集成式的發(fā)動機出水蓋結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)布置了發(fā)動機冷卻系統(tǒng)大、小循環(huán)回路以及雙零流量控制回路，并且集成了電子節(jié)溫器以及水溫傳感器的布置空間。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。集成式發(fā)動機出水蓋，水蓋體分為兩個獨立的腔體, 其中一個腔體集成有缸頭出水連接口、旁通回路零流量閥連接入口和散熱器及暖風機連接入口并相互連通；另一個腔體集成有節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口、水泵連接入口、旁通回路零流量閥連接出口和暖風機回路零流量閥連接出口并相互連通；水蓋體的一面設置有缸頭出水連接口和水泵連接入口；另一面設置有旁通回路零流量閥連接入口、旁通回路零流量閥連接出口和散熱器及暖風機連接入口；水蓋體的一側(cè)設置有節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口，節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口的上面設置有暖風機回路零流量閥連接出口，暖風機回路零流量閥連接出口的旁邊設置有水溫傳感器安裝孔。

一種集成式發(fā)動機出水蓋冷卻系統(tǒng)控制方法，發(fā)動機冷啟動時，ECU控制小循環(huán)暖風機回路中的零流量控制閥和旁通回路中的零流量控制閥關(guān)閉，同時大循環(huán)回路中的電子節(jié)溫器也處于關(guān)閉狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)動機水溫迅速上升，快速暖機；如果需要暖風機介入實現(xiàn)整車的除霜除霧功能，則ECU控制開啟零流量控制閥，發(fā)動機水套中的冷卻液由發(fā)動機缸頭流經(jīng)水蓋體、暖風機、零流量控制閥，最終再次經(jīng)過水蓋體返回水泵入口；當發(fā)動機暖機結(jié)束后，為防止發(fā)動機過熱，ECU控制旁通回路中的零流量控制閥開啟，冷卻液由發(fā)動機缸頭經(jīng)過水蓋體上的通道，流經(jīng)零流量控制閥，再次通過水蓋體的另一通道返回水泵入口，實現(xiàn)旁通回路循環(huán)；當發(fā)動機冷卻液溫度進一步上升，需要散熱器介入工作時，電子節(jié)溫器開啟，冷卻液由發(fā)動機缸頭流出，經(jīng)過水蓋體上的通道，流經(jīng)散熱器、電子節(jié)溫器，再次經(jīng)過發(fā)動機出水蓋通道返回水泵入口，實現(xiàn)冷卻液的大循環(huán)。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，其結(jié)構(gòu)方面實現(xiàn)高度的集成化，將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)小循環(huán)暖風機回路、旁通回路、大循環(huán)回路等冷卻回路的入水口以及出水口全部集中在發(fā)動機出水蓋上進行布置，同時還布置了電子節(jié)溫器和水溫傳感器的安裝孔，使得整個發(fā)動機冷卻系統(tǒng)零部件數(shù)量大幅減少、系統(tǒng)布置簡單；功能方面，此種結(jié)構(gòu)的出水蓋能夠使得發(fā)動機冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)進水節(jié)溫以及零流量控制策略，實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)大、小循環(huán)精確控制以及小循環(huán)分流控制，使發(fā)動機快速暖機、防止缸體缸頭水套中冷卻液溫度頻繁波動，從而達到節(jié)能減排的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的集成式發(fā)動機出水蓋立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的小循環(huán)暖風機回路、旁通回路及大循環(huán)回路示意圖。

圖中：1.缸頭出水連接口，2.旁通回路零流量閥連接入口，3.旁通回路零流量閥連接出口，4.暖風機回路零流量閥連接出口，5.散熱器及暖風機連接入口，6.節(jié)溫器安裝孔及連接散熱器出口，7.水泵連接入口，8.水溫傳感器安裝孔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。參見圖1至圖3，集成式發(fā)動機出水蓋，水蓋體100分為兩個獨立的腔體, 其中一個腔體集成有缸頭出水連接口1、旁通回路零流量閥連接入口2和散熱器及暖風機連接入口5并相互連通；另一個腔體集成有節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口6、水泵連接入口7、旁通回路零流量閥連接出口3和暖風機回路零流量閥連接出口4并相互連通；水蓋體100的一面設置有缸頭出水連接口1和水泵連接入口7；另一面設置有旁通回路零流量閥連接入口2、旁通回路零流量閥連接出口3和散熱器及暖風機連接入口5；水蓋體100的一側(cè)設置有節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口6，節(jié)溫器安裝孔及散熱器連接出口6的上面設置有暖風機回路零流量閥連接出口4，暖風機回路零流量閥連接出口4的旁邊設置有水溫傳感器安裝孔8。

一種集成式發(fā)動機出水蓋冷卻系統(tǒng)控制方法，發(fā)動機冷啟動時，ECU控制小循環(huán)暖風機回路中的零流量控制閥102和旁通回路中的零流量控制閥104關(guān)閉，同時大循環(huán)回路中的電子節(jié)溫器107也處于關(guān)閉狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)動機水溫迅速上升，快速暖機；如果需要暖風機103介入實現(xiàn)整車的除霜除霧功能，則ECU控制開啟零流量控制閥102，發(fā)動機水套中的冷卻液由發(fā)動機缸頭101流經(jīng)水蓋體100、暖風機103、零流量控制閥102，最終再次經(jīng)過水蓋體100返回水泵入口106；當發(fā)動機暖機結(jié)束后，為防止發(fā)動機過熱，ECU控制旁通回路中的零流量控制閥104開啟，冷卻液由發(fā)動機缸頭101經(jīng)過水蓋體100上的通道，流經(jīng)零流量控制閥104，再次通過水蓋體100的另一通道返回水泵入口106，實現(xiàn)旁通回路循環(huán)；當發(fā)動機冷卻液溫度進一步上升，需要散熱器105介入工作時，電子節(jié)溫器107開啟，冷卻液由發(fā)動機缸頭101流出，經(jīng)過水蓋體100上的通道，流經(jīng)散熱器105、電子節(jié)溫器107，再次經(jīng)過發(fā)動機出水蓋通道返回水泵入口106，實現(xiàn)冷卻液的大循環(huán)。

缸頭出水連接口1所指的端面連接發(fā)動機缸頭101的水套出口；旁通回路零流量閥連接入口2出水口連接一個零流量控制閥104然后連接到旁通回路零流量閥連接出口3的進水口，組成小循環(huán)旁通回路（圖3）；暖風機回路零流量閥連接出口4連接暖風機回路零流量閥102，用于將流經(jīng)暖風機103的冷卻液通過零流量控制閥102以及水蓋體100中的通路重新引入水泵入口106，組成小循環(huán)暖風機回路（圖3）；散熱器以及暖風機連接入口5為發(fā)動機出水口，冷卻液由此流經(jīng)散熱器105，從節(jié)溫器安裝孔以及連接散熱器出口6返回水泵入口106，組成大循環(huán)回路（圖3）；水泵連接入口7連接發(fā)動機進水管，即為水泵入口106。

實施例：發(fā)動機冷啟動或暖機階段，旁通回路（圖3）零流量控制閥104和小循環(huán)暖風機回路中的零流量控制閥102關(guān)閉，切斷小循環(huán)旁通回路以及小循環(huán)暖風機回路，同時，電子節(jié)溫器107關(guān)閉，大循環(huán)回路（圖3）關(guān)閉，可以使得發(fā)動機缸體缸頭水套中的冷卻液溫度迅速升高，實現(xiàn)快速暖機，降低油耗；需要取暖或除霜除霧時，小循環(huán)暖風機回路（圖3）中的零流量控制閥102開啟，打開回路；暖機結(jié)束后，旁通回路中的零流量控制閥104開啟，使得缸頭缸體水套中的冷卻液開始流動循環(huán)；當發(fā)動機水溫進一步升高，電子節(jié)溫器107打開，冷卻液流經(jīng)散熱器105后返回水蓋體100進入發(fā)動機，實現(xiàn)大循環(huán)回路（圖3）。

水蓋體100分為兩個獨立的腔體,其中一個腔體集成布置了發(fā)動機冷卻液的兩個出口,分別連接到暖風機103以及散熱器105入口；另一個腔體集成布置了發(fā)動機的三個入口,分別連接到暖風機102、散熱器105的出口以及旁通回路的入口，同時集成布置了電子節(jié)溫器107安裝孔。

出水蓋100結(jié)構(gòu)方面，設計冷卻系統(tǒng)大、小循環(huán)水路通道，在大循環(huán)通道中設計電子節(jié)溫器的布置空間，將小循環(huán)通道分為旁通回路和暖風機回路，用于布置兩個零流量控制閥，不同功能的冷卻回路通道集成在一起并能夠各自獨立實現(xiàn)功能。具體實現(xiàn)方式以及控制方法如下所述：

（1）發(fā)動機冷啟動暖機工況時，ECU控制兩個零流量控制閥102、104關(guān)閉，將流經(jīng)水蓋體100的發(fā)動機旁通回路以及暖風機旁通回路關(guān)閉，保證發(fā)動機水套中的冷卻液溫度迅速升高，實現(xiàn)快速暖機，降低油耗；如果需要取暖或者擋風玻璃的除霜除霧，此時ECU控制暖風機旁通回路的零流量控制閥102開啟，使得流經(jīng)水蓋體100的暖風機回路打開，將發(fā)動機水套中的冷卻液流經(jīng)暖風機103后通過此通道返回發(fā)動機水泵入口106；當發(fā)動機暖機結(jié)束，冷卻液溫度上升到某一溫度時，零流量控制閥104打開發(fā)動機旁通回路，使得缸體缸頭水套中的冷卻液經(jīng)過水蓋體100旁通回路返回水泵入水口106實現(xiàn)循環(huán)。

（2）發(fā)動機冷卻液溫度進一步上升，需要散熱器105進入工作，此時，ECU控制集成裝配于發(fā)動機水蓋體100上的電子節(jié)溫器107開啟，將流經(jīng)散熱器及電子節(jié)溫器后返回水泵入口的冷卻回路開啟，實現(xiàn)大循環(huán)。