本發明涉及汽車發動機熱管理技術領域，適用汽車發動機冷卻液流動的控制系統，具體涉及一種汽車發動機零流量冷卻系統及其控制方法。

背景技術：

汽車發動機在冷卻液溫度過低（60℃以下）情況下工作運行過程中，發動機潤滑油粘度較大，流動性差，運動零件摩擦阻力增大；同時由于零件溫度過低，熱量損失增加，燃燒過程惡化，容易在發動機燃燒室內形成積碳，造成活塞環膠結等現象，壓縮力不足，發動機功率下降；發動機冷卻液溫度過低時，還會造成零部件磨損加劇。車輛在發動機未充分暖機的情況下長期短距離行駛使用，將加速發動機零部件的磨損，縮短發動機使用壽命。

傳統汽車發動機熱管理技術中，發動機冷卻液只是通過出水節溫或進水節溫控制，進入整車暖風機的冷卻液不進行流動控制，在這種汽車發動機冷卻液流動控制方法下，發動機暖機速度慢。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種汽車發動機零流量冷卻系統及其控制方法，縮短發動機熱機時間，降低汽車發動機燃油消耗，減少由于發動機熱機慢導致的零部件磨損，延長發動機使用壽命。

本發明通過以下技術方案實現上述目的。汽車發動機零流量冷卻系統，包括發動機出水蓋、第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥和電子節溫器，發動機出水蓋與發動機本體缸蓋的后端連接，發動機出水蓋的出口分別連接第一冷卻液控制閥和散熱器，機油冷卻器安裝在發動機本體缸體上，機油冷卻器的入口與發動機本體缸體連接,機油冷卻器出口通過暖風機與第二冷卻液控制閥連接，第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥、渦輪增壓器和電子節溫器出口均與發動機供水泵入口連接，發動機供水泵安裝在發動機本體缸體上，且發動機供水泵的出口分別與發動機本體缸體和電子輔助水泵的入口連接，電子輔助水泵的出口與渦輪增壓器入口連接，散熱器的出口連接電子節溫器的入口，散熱器上連接有膨脹水壺。

一種汽車發動機零流量冷卻系統的控制方法，發動機出水蓋安裝在發動機本體缸蓋的后端，第一冷卻液控制閥安裝在發動機出水蓋上，并串聯在發動機出水蓋的旁通回路中；第二冷卻液控制閥串聯在機油冷卻器、暖風機冷卻液回路中，控制通過暖風機冷卻液的流動；散熱器進水管與發動機出水蓋接頭連接，散熱器出水管與電子節溫器連接，電子節溫器對經過散熱器冷卻的冷卻液流動進行控制；其控制方法如下：

1）發動機啟動后暖機階段，第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥及電子節溫器均處于關閉狀態，只有渦輪增壓器冷卻回路中的冷卻液在流動；

2）發動機暖機階段，如果需要暖風機工作，由ECU控制將第二冷卻液控制閥開啟；

3）當發動機冷卻液溫度上升至設定溫度時，第一冷卻液控制閥和第二冷卻液控制閥開啟；此時，發動機出水蓋旁通回路、機油冷卻器、暖風機冷卻回路均開啟工作；

4）當發動機冷卻液溫度繼續上升至設定溫度時，ECU控制將電子節溫器逐步開啟；電子節溫器完全開啟后，電子節溫器副閥將發動機出水蓋旁通回路關閉；此時，散熱器冷卻回路，機油冷卻器、暖風機冷卻回路，渦輪增壓器冷卻回路均處于工作狀態。

優選地，所述步驟3）中的設定溫度為70~75℃。

優選地，所述步驟4）中的設定溫度為90~95℃。

本發明的控制系統在汽車發動機暖機階段，對發動機冷卻液的流動進行控制，無冷卻液從發動機出水蓋流出；在無暖風請求（除霜除霧）的情況下，無冷卻液通過暖風機，充分利用發動機燃燒產生的熱量快速完成暖機過程，降低燃油消耗；同時在發動機進水口應用電子節溫器進行進水節溫控制，使冷卻液經過散熱器（風扇）冷卻后再進入發動機。汽車發動機零流量冷卻系統可以縮短發動機熱機時間，降低汽車發動機燃油消耗，減少由于發動機熱機慢導致的零部件磨損，延長發動機使用壽命。

附圖說明

圖1.汽車發動機零流量冷卻系統結構圖。

圖中：1.發動機本體，2.發動機出水蓋，3.第一冷卻液控制閥，4.機油冷卻器，5.暖風機，6.第二冷卻液控制閥，7.散熱器，8.膨脹水壺，9.電子節溫器，10.發動機供水泵，11.電子輔助水泵，12.渦輪增壓器。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。參見圖1，汽車發動機零流量冷卻系統，包括發動機出水蓋2、第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6和電子節溫器9，發動機出水蓋2與發動機本體1缸蓋的后端連接，發動機出水蓋2的出口分別連接第一冷卻液控制閥3和散熱器7，機油冷卻器4安裝在發動機本體1缸體上，機油冷卻器4的入口與發動機本體1缸體連接,機油冷卻器4出口通過暖風機5與第二冷卻液控制閥6連接，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6、渦輪增壓器12和電子節溫器9出口均與發動機供水泵10入口連接，發動機供水泵10安裝在發動機本體1缸體上，且發動機供水泵10的出口分別與發動機本體1缸體和電子輔助水泵11的入口連接，電子輔助水泵11的出口與渦輪增壓器12入口連接，散熱器7的出口連接電子節溫器9的入口，散熱器7上連接有膨脹水壺8。

一種汽車發動機零流量冷卻系統的控制方法，發動機出水蓋2安裝在發動機本體1缸蓋的后端，第一冷卻液控制閥3安裝在發動機出水蓋2上，并串聯在發動機出水蓋2的旁通回路中；第二冷卻液控制閥6串聯在機油冷卻器4、暖風機5冷卻液回路中，控制通過暖風機5冷卻液的流動；散熱器7進水管與發動機出水蓋2接頭連接，散熱器7出水管與電子節溫器9連接，電子節溫器9對經過散熱器7冷卻的冷卻液流動進行控制；其控制方法如下：

1）發動機啟動后暖機階段，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6及電子節溫器9均處于關閉狀態，只有渦輪增壓器12冷卻回路中的冷卻液在流動；

2）發動機暖機階段，如果需要暖風機工作，由ECU控制將第二冷卻液控制閥6開啟；

3）當發動機冷卻液溫度上升至設定溫度70~75℃時，第一冷卻液控制閥3和第二冷卻液控制閥6開啟；此時，發動機出水蓋2旁通回路、機油冷卻器4、暖風機5冷卻回路均開啟工作；

4）當發動機冷卻液溫度繼續上升至設定溫度90~95℃時，ECU控制將電子節溫器9逐步開啟；電子節溫器9完全開啟后，電子節溫器9副閥將發動機出水蓋2旁通回路關閉；此時，散熱器7冷卻回路，機油冷卻器4、暖風機5冷卻回路，渦輪增壓器12冷卻回路均處于工作狀態。

實施例：現介紹本發明的一個較佳實施方案。某直噴增壓發動機采用零流量冷卻控制系統設計方案，零流量冷卻系統控制方法如下：

1、發動機啟動后暖機階段，第一冷卻液控制閥3、第二冷卻液控制閥6及電子節溫器9均處于關閉狀態，只有渦輪增壓器12冷卻回路中的冷卻液在流動，可充分利用發動機本體1燃燒產生的熱量使冷卻液溫度快速升高。

2、發動機暖機階段，如果需要暖風機工作（取暖、除霜除霧），有暖風請求時，ECU必須控制將第二冷卻液控制閥6開啟。

3、當發動機冷卻液溫度上升至設定溫度75℃時，第一冷卻液控制閥3開啟，第二冷卻液控制閥6也開啟；此時，發動機出水蓋2旁通回路，機油冷卻器4、暖風機5冷卻回路均開啟工作。

4、當發動機冷卻液溫度繼續上升至設定溫度95℃時，ECU控制將電子節溫器9逐步開啟；電子節溫器9完全開啟后，電子節溫器9副閥將發動機出水蓋2旁通回路關閉。此時，散熱器7冷卻回路，機油冷卻器4、暖風機5冷卻回路，渦輪增壓器12冷卻回路均處于工作狀態。

本發明在發動機暖機階段，通過冷卻液控制閥對發動機出水蓋旁通回路，機油冷卻器、暖風機回路冷卻液的流動進行控制，并通過電子節溫器對進入發動機的冷卻液進行進水節溫控制控制，縮短發動機暖機時間，減少降低發動機零部件的磨損；在NEDC循環測試工況中，可以降低2.2%的整車燃油消耗。