专利名称：动力装置智能化热管理系统的制作方法
技术领域：
5 本发明涉及动力装置智能化热管理系统。它可以广泛应用在以内燃机为动力
的道路车辆以及工程机械和矿山机械等非道路车辆上，还可以用到发电机组、空 气压縮机等装置上。该智能化热管理系统可以包含中冷器、水散热器、机油冷却 器、变矩器油冷器、液压油冷却器、EGR冷却器和空调冷凝器中所有冷却单元， 或只包含其中几个冷却单元。
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背景技术：
在当前的各种动力装置热管理系统的设计上，通常是以能满足极限状态下的 散热为目标。但极限高温环境出现的时间相对较短，因此在大部分工作时间中， 发动机热管理系统的各单元所散失的热量通常都会超出正常需求，造成能源浪 15 费，油耗大大增加，对发动机正常工作利少弊多。热管理系统各单元的冷却介质 都有其最佳的工作温度范围，只有通过智能化措施才能实现这一目标，因此为了 节能降耗，减少污染物排放、提高发动机使用寿命，动力装置智能化热管理系统 应运而生。
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发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种动力装置智能化热 管理系统。
为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案动力装置智能化热管理系 统，包括动力装置以外的几个或全部的冷却单元、电子控制单元ECU、风扇和 25 热侧介质的循环用电动泵，其特征在于所述的电子控制单元ECU根据各冷却单 元的冷却介质温度返馈信号作出判断，提高或降低风扇转速，或调整相应电动泵 来控制介质流量，从而控制各冷却单元的热侧介质工作温度在最佳范围内。
本发明的技术方案是一种设计理念，它涉及到发动机热管理系统的各个冷却 单元，通过ECU来实现最经济的油耗，保障发动机在各种环境下始终处于最佳的
工作状态。
本发明的优点
1可以保障发动机始终处于最佳工作状态范围。
2节约能源、降低污染物排放、具有较好的环保功能。 5 3各换热单元根据实际需要进行冷却，不会过热或过冷。
4动力装置智能化热管理系统完全通过ECU根据温度返馈信号来实现。
根据本发明，所述的冷却单元包括水散热器、机油冷器、液压油冷却器、变 矩器油冷却器或在此基础上再增加中冷器、EGR冷却器、空调冷凝器中的任何 一个及以上。
10 根据本发明，所述的动力装置智能化热管理系统，所述的水散热器、液压油
冷却器、变矩器油冷却器和空调冷凝器主要通过风扇吹风冷却，所述的机油冷却 器和EGR冷却器先通过循环水来冷却，循环水再通过水散热器间接由风扇来冷 却。
根据本发明，各液体冷却单元中的热侧介质的循环采用变频调速电动泵，电 15 动泵转速由电子控制单元ECU根据热侧介质的出口温度而定正常状态下，热 侧介质的出口温度介于最佳工作温度范围的下限报警温度T,与上限报警温度T2 之间；当热侧介质的出口温度低于L时电动泵转速降低，以减少散失的热暈，使 热侧介质温度很快回到正常温度范围内；当热侧介质的出口温度高于上限报警温 度L时，电子控制单元ECU通过提高电动泵转速和风扇转速共同来降低热侧介 20 质出口温度。
根据本发明，各液体冷却单元均设有旁路系统，在冷启动情况下，热侧介质 先经旁路运行，当热侧介质出口温度高于上限报警温度L后，电子控制单元ECU 控制相应的冷却单元开始工作。
根据本发明，各油冷却单元的电动泵设置最低工作转速，以保障一定工作压 25力，满足润滑需要。
根据本发明，各液体冷却单元的电动泵的转速均有上限设置，以液体在相应 热交换器内部流动时达到充分湍流状态为标准，定量而言，液体在相应热交换器 内部流动时达到充分湍流状态相应的雷诺数为104，并留有10%的余量。
图1是智能化热管理系统除动力装置外的系统工作原理图。
具体实施例方式
5 参照图l，动力装置智能化热管理系统，包括动力装置、变频调速电动泵、
一组冷却单元、旁路、电子控制单元ECU和风扇。所述的冷却单元包括中冷器、 EGR冷却器、水散热器、机油冷器、液压冷却器和变矩器油冷却器。所述的电 子控制单元ECU设有分别控制各冷却单元的子控制单元，根据各冷却单元的冷 却介质温度返馈信号作出判断，提高或降低风扇转速，调整电动泵转速，从而控 10 制各冷却单元的热侧介质工作温度在合适范围内。
各液体冷却单元中的热侧介质的循环采用变频调速电动泵，电动泵转速由电 子控制单元ECU根据热侧介质的出口温度而定正常状态下，热侧介质的出口 温度介于最佳工作温度范围的下限温度T,与上限温度L之间；当热侧介质的出 口温度低于L时电动泵转速降低，以减少散失的热量，使热侧介质温度很快回到 15 正常范围内；当热侧介质的出口温度高于T2时，电子控制单元ECU通过提高电 动泵转速和风扇转速来降温。
各液体冷却单元均设有旁路系统，在冷启动情况下，热侧介质先经旁路运行， 当热侧介质出口温度高于上限报警温度后，电子控制单元ECU控制相应的冷却 单元开始工作。
20 各油冷却单元的电动泵设置最低工作转速，以保障一定工作压力，满足润滑需要。
各液体冷却单元的电动泵的转速均有上限设置，以液体在相应热交换器内部 流动时达到充分湍流状态为标准，定量而言，液体在相应热交换器内部流动时达 到充分湍流状态相应的雷诺数为104，并留有10%的余量。 25 本发明的动力装置智能化热管理系统中，水、机油、液压油及变矩器油的动
力泵均采用变频电动泵，其转速不受发动机转速控制，只受ECU控制，风扇也是 通过变频电机驱动，受控于ECU。 ECU根据各介质最佳工作温度范围，由各工作 介质返馈的高低温报警信号来调节水泵、液压油泵、变矩器油泵和风扇的转速， 从而可以精确控制需要冷却的热量，通过智能化手段实现热管理系统最优化的目 标。
应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制， 任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1、动力装置智能化热管理系统，包括动力装置以外的几个或全部的冷却单元、电子控制单元(ECU)、风扇和热侧介质的循环用电动泵，其特征在于所述的电子控制单元(ECU)根据各冷却单元的冷却介质温度返馈信号作出判断，提高或降低风扇转速，或调整相应电动泵来控制介质流量，从而控制各冷却单元的的热侧介质工作温度在最佳范围内。
2、 如权利要求1所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于所述的冷却单 元包括水散热器、机油冷器、液压油冷却器和变矩器油冷却器，或在此基础 上再增加中冷器、EGR冷却器、空调冷凝器中的任何一个及以上。
3、 如权利要求2所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于所述的水散热 器、液压油冷却器、变矩器油冷却器和空调冷凝器主要通过风扇吹风冷却， 所述的机油冷却器和EGR冷却器先通过循环水来冷却，循环水再通过水散热 器间接由风扇来冷却。
4、 如权利要求1所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于各液体冷却单 元中的热侧介质的循环采用变频调速电动泵，电动泵转速由电子控制单元(ECU)根据热侧介质的出口温度而定正常状态下，热侧介质的出口温度 介于最佳工作温度范围的下限报警温度t与上限报警温度1之间；当热侧介 质的出口温度低于下限报警温度T,时电动泵转速降低，以减少散失的热量， 使热侧介质很快回到正常温度范围内；当热侧介质的出口温度高于上限报警 温度T2时，电子控制单元(ECU)通过提高电动泵转速和风扇转速共同来降 低热侧介质出口温度。
5、 如权利要求4所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于各液体冷却单 元均设有旁路系统，在冷启动情况下，热侧介质经旁路运行，当热侧介质出 口温度高于上限报警温度T2后，电子控制单元(ECU)控制相应的冷却单元 开始工作。
6、 如权利要求5所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于各油冷却单元 的电动泵设置最低工作转速，以保障一定工作压力，满足润滑需要。
7、 如权利要求4所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于各液体冷却单 元的电动泵的转速均有上限设置，以液体在相应热交换器内部流动时达到充 分湍流状态为标准。
8、如权利要求7所述的动力装置智能化热管理系统，其特征在于液体在相应热 交换器内部流动时达到充分湍流状态相应的雷诺数为104，并留有10%的余量。
全文摘要
本发明公开了一种动力装置智能化热管理系统，包括部分及以上的冷却单元、电子控制单元ECU、风扇和电动泵，其特征在于所述的电子控制单元ECU根据各冷却单元的冷却介质温度返馈信号作出判断，调整风扇和电动泵转速，从而控制各冷却单元的热侧介质工作温度在最佳范围内。本发明通过ECU来实现最经济的油耗，保障发动机在各种环境下始终处于最佳的工作状态。本发明的优点1.可以保障发动机始终处于最佳工作状态范围。2.节约能源、降低污染物排放、具有较好的环保功能。3.各换热单元根据实际需要进行冷却，不会过热或过冷。4.动力装置智能化热管理系统完全通过ECU根据温度返馈信号来实现。
文档编号F01P9/00GK101109310SQ20071007099
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月23日 优先权日2007年8月23日
发明者俞五全, 俞小莉, 娄豪月, 张文锋, 陆国栋, 陈不非, 松 韩 申请人:浙江银轮机械股份有限公司