一种发动机冷却系统的控制方法
技术领域
本发明属于发动机冷却系统技术领域，具体是涉及一种发动机冷却系统的控制方法。
背景技术
为了保证发动机在所有工况下都保持在适宜的温度范围内，大多数发动机设计了冷却系统。发动机冷却系统通常由水箱、风扇、散热器、水泵、水管、机体和缸盖水套、节温器、温度传感器等组成。由于发动机冷启动时冷却液的温度较低，如果冷却液先经过散热器冷却后再返回发动机，则冷却液的温度上升速度会很慢。为了缩短冷却液温度上升到设定温度的时间，冷却系统包括大循环和小循环两个回路，而且两个回路的选择开关为节温器，即节温器可使冷却系统在冷却液温度低时走小循环，而在温度达到设定值后走大循环。
在中国发明专利CN 201310055280.1的说明书中公开了一种发动机冷却系统优化设计方法，该方法基于计算机仿真处理技术，应用流体动力学分析软件对冷却系统进行一维模拟以在设计初期模拟冷却系统的压力分布、流量分配以及温度分布等，进而通过参数优化得到最优化匹配的参数，并根据这些最优化参数来对冷却系统进行评价和改进以使其满足设计要求。
在中国发明专利CN 201510997668.2的说明书中公开了一种车辆的冷却方法，该方法可根据车辆不同工况实时调整散热器的流通断面积以使冷却液处于理论冷却温度，其中理论冷却温度为车辆发动机处于最佳工作状态时冷却液的温度，而车辆在不同工况下散热器的理论流通断面积是通过发动机台架热平衡试验来模拟车辆不同工况并监测不同工况下的冷却液流量、风速以及冷却液温度的变化以计算出各个对应工况下发动机的理论散热量，再通过散热量仿真软件计算出散热器需要匹配的理论流通断面积。
然而，现有技术均未体现如何智能且精确地控制小循环和大循环的流量比以满足发动机在不同工况下的温度要求。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种可智能且精确地控制小循环与大循环流量比的发动机冷却系统的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机冷却系统的控制方法，包括以下步骤：
1)标定不同工况下发动机处于最佳工作状态时各测试点的温度分布，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
2)标定某一工况下发动机冷却液进口温度、出口温度与发动机各测试点温度的关系，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
3)标定同一工况下电子风扇功率及节温器开度与发动机冷却液进口温度、出口温度的关系，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
4)发动机管理系统根据存入的MAP表建立发动机在不同工况下的智能冷却控制策略；
5)发动机管理系统根据智能冷却控制策略控制发动机冷却液进口温度和出口温度、电子风扇功率及节温器开度。
更优的，所述发动机管理系统可通过温度传感器分别获取发动机冷却液进口温度、出口温度以及发动机在不同工况下处于最佳工作状态时各测试点的温度，同时可控制电子风扇的启停、转速以及节温器的开度。
更优的，所述节温器的开度包括从0～100的变化。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：本发明可通过发动机管理系统获取发动机冷却液进口温度、出口温度以及发动机在不同工况下处于最佳工作状态时各测试点的温度分布，同时通过制成的MAP表建立发动机在不同工况下的智能冷却控制策略，这样就可可控制电子风扇的启停、转速以及节温器的开度，从而控制大循环和小循环的流量比，继而可更好地降低发动机各测试点的温度分布差异、水温波动以及提高发动机性能。
附图说明
图1为现有燃油汽车发动机冷却系统的结构示意图。
图示说明：1-水泵，2-发动机水套，3-节温器，4-散热器，5-电子风扇，6-换热器，7-发动机管理系统，8-水温传感器Ⅰ，9-水温传感器Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步地说明。
本发明提供了一种发动机冷却系统的控制方法，该控制方法可基于现有的燃油汽车发动机冷却系统或电动汽车发动机冷却系统。
为便于理解本发明，现提供一种基于现有的燃油汽车发动机冷却系统的控制方法，该控制方法所基于的燃油汽车发动机冷却系统的结构示意图如图1所示，包括水泵1、发动机水套2、节温器3、散热器4、电子风扇5、换热器6、发动机管理系统7、水温传感器Ⅰ8和水温传感器Ⅱ9。其中，发动机水套2包括设置于机体和缸盖上的铸造水套，其可通过流经其内的冷却液吸收机体和缸盖的热量；水泵1设置于发动机水套2的冷却液入口处，其可对冷却液进行加压以保证冷却液能在发动机冷却系统中循环流动；节温器3设置与发动机水套2的冷却液出口处，其可通过其开度决定冷却液流经小循环还是大循环，即在节温器3上设置有两个冷却液出口，一个用以与水泵1的冷却液进口连通，另一个用以与散热器4的冷却液进口连通；散热器4设置在发动机的前方，其可对流经散热器芯内的冷却液通过风冷方式进行冷却，并将冷却之后的冷却液送入水泵1；电子风扇5安装在散热器架上并紧贴散热器4，其可通过控制流经散热器4的气流来对散热器4进行进一步散热；换热器6为设置于空调系统内可通过高温冷却液对自然风或循环风进行加热的装置，其冷却液进口可与发动机水套2的冷却液出口连通而冷却液出口可与水泵1的冷却液进口连通；发动机管理系统7可通过水温传感器Ⅰ8和水温传感器Ⅱ9获取发动机冷却液进口温度和出口温度，同时可通过设置于机体和缸盖上的温度传感器获取发动机各测试点的温度，并可通过控制电子风扇的启停、转速以及节温器的开度来保证发动机在最佳工作状态下工作。
基于上述燃油汽车发动机冷却系统，本发明提供了相应的发动机冷却系统的控制方法，包括以下步骤：
1)标定不同工况下发动机处于最佳工作状态时各测试点的温度分布，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
2)标定某一工况下发动机冷却液进口温度、出口温度与发动机各测试点温度的关系，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
3)标定同一工况下电子风扇功率及节温器开度与发动机冷却液进口温度、出口温度的关系，并制成MAP表存入发动机管理系统中；
4)发动机管理系统根据存入的MAP表建立发动机在不同工况下的智能冷却控制策略；
5)发动机管理系统根据智能冷却控制策略控制发动机冷却液进口温度和出口温度、电子风扇功率及节温器开度。
为便于理解，以下为该发动机冷却系统的控制方法的具体应用过程：
S1、发动机点火启动，同时发动机管理系统控制水泵启动。
S2、发动机管理系统获取发动机冷却液进口温度和出口温度后调取相应的智能冷却控制策略。
S3、若发动机冷却液进口温度和出口温度均低于80℃，发动机管理系统控制电子风扇停止运转、节温器100％流量流经小循环，这样可使发动机冷却液进口温度和出口温度均同时上升至高于80℃。
S4、若发动机冷却液进口温度和出口温度同时升高到80℃～85℃时，发动机管理系统控制节温器开度以使小循环与大循环的流量比为10％～50％。
S5、若发动机冷却液出口温度高于85℃，发动机管理系统控制电子风扇启动；此时若发动机冷却液出口温度继续上升，发动机管理系统控制节温器开度以使流经大循环的流量比上升，待发动机冷却液出口温度上升至88℃且发动机冷却液进口温度高于80℃时，发动机管理系统控制节温器100％流量流经大循。
S6、若发动机冷却液出口温度下降至86℃，发动机管理系统控制节温器开度以使流经大循环的流量比下降到80％～50％，并使发动机冷却液出口温度稳定在86℃～90℃且发动机冷却液进口温度高于80℃；若发动机冷却液出口温度高于90℃，发动机管理系统则发出过热警报并降低输出功率，直到发动机冷却液出口温度低于88℃。
S7、若发动机冷却液出口温度低于85℃，发动机管理系统控制电子风扇停止转动；此时若发动机冷却液出口温度依然下降且低于82℃，发动机管理系统控制节温器100％流量流经小循环。
S8、若发动机冷却液出口温度上升至84℃，发动机管理系统控制节温器开度以使流经小循环的流量比下降到80％～50％，并使发动机冷却液出口温度稳定在86℃～90℃且发动机冷却液进口温度高于80℃；若发动机冷却液出口温度高于90℃且驾驶员通过钥匙触发熄火时，发动机管理系统控制发动机保持怠速运转并控制节温器100％流量流经大循环、电子风扇开启，待发动机冷却液出口温度低于90℃后，发动机管理系统执行熄火指令。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
