一種帶egr系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機領(lǐng)域，具體涉及一種帶EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油耗法規(guī)的加嚴，油耗已經(jīng)從一個非強制性的客戶滿意度指標，上升成法規(guī)的一個強制性指標。油耗不僅關(guān)系到客戶的滿意度，而且從法規(guī)層面上也會直接影響整車的銷售。而隨著人們生活水平的提高，客戶對汽車加速性能的要求越來要高，已經(jīng)成為客戶選購汽車的重要指標。
[0003]鑒于以上情況，降低油耗和提高汽車加速性能，已經(jīng)成為各汽車企業(yè)一個日趨緊迫的課題，在諸多新技術(shù)中，EGR是一個重要降油耗的技術(shù)方向，而增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷是提高汽車加速性能的主要技術(shù)。EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷都涉及到冷卻，EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷的冷卻一般與發(fā)動機本體的冷卻系統(tǒng)分開，是單獨的一套冷卻系統(tǒng)。其中EGR系統(tǒng)工況比較復(fù)雜普通的冷卻系統(tǒng)很難精確控制EGR廢氣冷卻后的溫度。發(fā)動機不同工況對冷卻液的流量需求不同，尤其是EGR系統(tǒng)(如圖1)，在低負荷區(qū)不需要冷卻，全負荷時EGR系統(tǒng)不工作也不需要冷卻。在低負荷區(qū)如果冷卻會導致EGR廢氣溫度過低反而對油耗不利。目前解決低負荷區(qū)EGR廢氣冷卻過冷的問題，主要采用增加旁通閥和旁通管。
[0004]目前帶EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷的發(fā)動機冷卻方案一般采用圖2所示方案，該方案控制簡單，成本較低，但該方案有個明顯的缺點，無法精確控制EGR支路冷卻液的流量，進而無法精確控制EGR廢氣冷卻后的溫度，適用于增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷這種冷卻液需求趨勢相近的系統(tǒng)冷卻。而EGR系統(tǒng)圖1低負荷區(qū)不需要冷卻，全負荷時EGR系統(tǒng)不工作也不需要冷卻，而該方案無法單獨調(diào)節(jié)EGR系統(tǒng)的冷卻液流量，因此無形中造成電子水栗效率低，有一部分能量浪費在不需要冷卻的EGR系統(tǒng)上。而且同時會導致EGR系統(tǒng)在圖1所示左下低負荷區(qū)域出現(xiàn)EGR廢氣溫度過低，而對發(fā)動機油耗不利。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù)問題:發(fā)動機不同工況對冷卻液的流量需求不同，尤其是EGR系統(tǒng)(如圖1)，在低負荷區(qū)不需要冷卻，全負荷時EGR系統(tǒng)不工作也不需要冷卻。在低負荷區(qū)如果冷卻會導致EGR廢氣溫度過低反而對油耗不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種帶EGR系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)及其控制方法，解決EGR系統(tǒng)在發(fā)動機處于低負荷區(qū)EGR廢氣過冷的問題和EGR系統(tǒng)冷卻耗能高的問題。
[0007]針對以上上述現(xiàn)有技術(shù)問題和發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種帶EGR系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，在普通冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上在EGR支路增加了一個電磁閥，用于控制EGR系統(tǒng)冷卻液的流量，進而解決了 EGR系統(tǒng)圖1左下低負荷區(qū)EGR廢氣過冷的問題和EGR系統(tǒng)冷卻耗能高的問題。
[0008]該帶EGR系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)包括電子水栗，EGR系統(tǒng)，增壓系統(tǒng)，進氣集成中冷，低溫散熱器，第一管路，第二管路，第三管路，第四管路以及第五管路，其中，所述電子水栗通過第三管路的一個支路連接至EGR系統(tǒng)，所述電子水栗通過第三管路的另一個支路連接至第一管路，該第一管路分別連接至增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷;所述第四管路通過第五管路連接至低溫散熱器，所述增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷分別通過第二管路連接至第四管路的一個支路，EGR系統(tǒng)連接至第四管路的另一個支路;所述電子水栗連接至第三管路并用于提供動力，其冷卻液流向為電子水栗至EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)以及進氣集成中冷，再通過第五管路至低溫散熱器。
[0009]進一步地，還包括膨脹壺和高溫散熱器，所述高溫散熱器連接至膨脹壺，所述膨脹壺連接至第五管路。
[0010]進一步地，所述第一管路至第五管路均為橡膠管，第三管路通過三通連接至第一管路，第四管路通過三通連接至第二管路，第五管路通過三通連接至第四管路。
[0011]進一步地，還包括電磁閥，其設(shè)置于EGR系統(tǒng)上第三管路，用于調(diào)控流向EGR系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)及進氣集成中冷的冷卻液比例，和電子水栗共同控制EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷的冷卻液流量。
[0012]進一步地，所述電子水栗由電控單元ECU控制來提供相應(yīng)流量的冷卻液。
[0013]進一步地，高溫散熱器通過節(jié)溫器連接至缸蓋，節(jié)溫器另一端連接至暖風系統(tǒng)。
[0014]進一步地，膨脹壺內(nèi)有一定量的冷卻液，其通過單向閥和節(jié)流閥連接至第五管路，單向閥防止流向膨脹壺中的冷卻液倒流，節(jié)流閥限制流向膨脹壺的流量。
[0015]上述帶EGR系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0016](I)當發(fā)動機工況處于低負荷區(qū)時，利用電磁閥關(guān)閉EGR系統(tǒng)的冷卻管路；
[0017](2)確定電子水栗的負荷；
[0018](3)根據(jù)負荷確定電子水栗的工作MAP;
[0019](4)電子水栗提供相應(yīng)流量的冷卻液；
[0020](5)當發(fā)動機工況處于低負荷區(qū)以外時，電磁閥打開一定的開度；
[0021](6)在EGR系統(tǒng)工作MAP確定后，以達到最小的冷卻液流量來滿足EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷的冷卻需求。
[0022]進一步地，步驟(2)中根據(jù)EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷需求確定電子水栗的負荷，步驟⑷中由ECU控制電子水栗提供相應(yīng)流量的冷卻液。步驟(5)中開度根據(jù)增壓系統(tǒng)、進氣集成中冷和EGR系統(tǒng)冷卻液需求量確定，步驟(6)中可通過標定試驗確定電磁閥的開度MAP和電子水栗的工作MAP，以達到最小的冷卻液流量。
[0023]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了EGR系統(tǒng)圖1左下低負荷區(qū)EGR廢氣過冷的問題，同時節(jié)約了 EGR系統(tǒng)的冷卻耗能。
【附圖說明】
[0024]圖1是汽油機EGR在4大區(qū)域中分別如何改善油耗示意圖。
[0025]圖2是目前帶EGR系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和進氣集成中冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)原理圖。
[0026]圖中:1.低溫散熱器2.高溫散熱器3.進氣集成中冷4.增壓系統(tǒng)5.電子水栗6.EGR系統(tǒng)7.膨脹壺8.水栗9.缸體10.暖風11.缸蓋12.節(jié)溫器13.單向閥14.節(jié)流閥
[0027]圖3是本發(fā)明帶EGR系統(tǒng)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的原理圖。
[0028]圖中:1.低溫散熱器2.高溫散熱器3.進氣集成中冷4.增壓系統(tǒng)5.電子水栗
6.EGR系統(tǒng)7.膨脹壺8.水栗9.缸體10.暖風11.缸蓋12.節(jié)溫器13.單向閥14.節(jié)流閥15.電磁閥a.第一管路b.第二管路c.第三管路d.第四管路e.第