发动机的涡轮冷却系统、控制方法及车辆

摘要

本发明提供了一种发动机的涡轮冷却系统、控制方法及车辆。该涡轮冷却系统包括：第一冷却回路，第一冷却回路包括通过冷却管路依次相连的散热模块、节温器、第一水泵和发动机，散热模块用于冷却涡轮；第二冷却回路，第二冷却回路包括通过冷却管路依次相连的所述散热模块、节温器和第二水泵；切换阀，切换阀的第一入水口与发动机相连，第二入水口与第二水泵相连，出水口与散热模块相连；控制器，控制器用于在发动机运行时通过第一冷却回路冷却涡轮，并在发动机停机后且涡轮温度高于预定温度时，控制切换阀切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮。本发明的系统可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

权利要求

1.一种发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，包括：

第一冷却回路，所述第一冷却回路包括通过冷却管路依次相连的散热模块、节温器、第一水泵和发动机，所述散热模块用于冷却涡轮；

第二冷却回路，所述第二冷却回路包括通过冷却管路依次相连的所述散热模块、所述节温器和第二水泵，其中，所述第二水泵由动力电池供电；

切换阀，所述切换阀包括第一入水口、第二入水口和出水口，所述第一入水口与所述发动机相连，所述第二入水口与所述第二水泵相连，所述出水口与所述散热模块相连；

控制器，所述控制器用于在发动机运行时通过所述第一冷却回路冷却涡轮，并在所述发动机停机后且涡轮温度高于预定温度时，控制所述切换阀切换至所述第二冷却回路以通过所述第二水泵和所述散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度。

2.根据权利要求1所述的发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测所述涡轮温度，所述温度传感器与所述控制器相连。

3.根据权利要求1所述的发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，所述散热模块包括散热器和风扇，所述风扇正对所述散热器设置，以加速所述散热器的散热效率，所述风扇由所述控制器控制。

4.根据权利要求1所述的发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，所述切换阀为两位三通阀，所述两位三通阀由所述控制器控制。

5.根据权利要求1所述的发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，所述第一水泵为由发动机驱动的机械水泵、所述第二水泵为由所述动力电池驱动的电子水泵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发动机的涡轮冷却系统，其特征在于，所述预定温度由经验确定。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：判断发动机是否运行；

如果是，则控制第一冷却回路冷却涡轮；

如果否，则进一步判断涡轮温度是否高于预定温度；

如果所述涡轮温度高于所述预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度，其中，所述散热模块包括散热器和风扇。

8.根据权利要求7所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法，其特征在于，所述预定温度由温度传感器检测得到。

9.根据权利要求7或8所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法，其特征在于，所述如果涡轮温度高于所述预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度的步骤包括：控制切换阀切换至所述第二冷却回路，并启动所述风扇和第二水泵以通过所述第二水泵和散热模块冷却涡轮；

当所述涡轮温度下降至所述预定温度时，切换至所述第一冷却回路，并关闭所述风扇和第二水泵。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有如权利要求1-6任一项所述的发动机的涡轮冷却系统。

说明书

发动机的涡轮冷却系统、控制方法及车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种发动机的涡轮冷却系统、控制方法及车辆。

背景技术

[0002] 汽车高速长距离行驶后，由于涡轮增压系统长时间和高温尾气接触，金属对热传导效率高，会导致涡轮温度非常高，如果不通过合理的途径使涡轮温度下降到合理范围内，直接停止发动机运转会造成涡轮损坏或许多不确定的安全隐患。

[0003] 目前，车辆热管理系统已经考虑涡轮过热因素，借助涡轮冷却系统对涡轮进行降温，一种涡轮冷却系统是在传统发动机上，直接在涡轮上加冷却液通道或热交换器，并与发动机冷却系统并联，由发动机直接驱动的机械水泵提供动力源；另一种也是直接在涡轮上加冷却液通道或热交换器，并与发动机冷却系统并联，由电子水泵驱动。

[0004] 然而，在发动机停机后，相关技术中的涡轮冷却系统也停止工作，因此在车辆下电或发动机停机后，即使涡轮温度还相对很高，但是由于在发动机停机后，涡轮冷却系统也停止了工作，因此，不能对涡轮进行有效的降温，易造成涡轮损坏或许多不确定的安全隐患。尤其在经过高速长距离行驶后，涡轮温度非常高，需要驾驶员低速行驶或者怠速一会儿使涡轮温度降下来在关闭发动机。但是许多司机没有此经验直接停车而损害涡轮寿命，即使驾驶员低速行驶或者怠速一会儿使涡轮温度降下来，也会浪费时间和能源。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机的涡轮冷却系统，该系统可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0007] 一种发动机的涡轮冷却系统，包括：第一冷却回路，所述第一冷却回路包括通过冷却管路依次相连的散热模块、节温器、第一水泵和发动机，所述散热模块用于冷却涡轮；第二冷却回路，所述第二冷却回路包括通过冷却管路依次相连的所述散热模块、所述节温器和第二水泵，其中，所述第二水泵由动力电池供电；切换阀，所述切换阀包括第一入水口、第二入水口和出水口，所述第一入水口与所述发动机相连，所述第二入水口与所述第二水泵相连，所述出水口与所述散热模块相连；控制器，所述控制器用于在发动机运行时通过所述第一冷却回路冷却涡轮，并在所述发动机停机后且涡轮温度高于预定温度时，控制所述切换阀切换至所述第二冷却回路以通过所述第二水泵和所述散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度。

[0008] 进一步的，还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测所述涡轮温度，所述温度传感器与所述控制器相连。

[0009] 进一步的，所述散热模块包括散热器和风扇，所述风扇正对所述散热器设置，以加速所述散热器的散热效率，所述风扇由所述控制器控制。

[0010] 进一步的，所述切换阀为两位三通阀，所述两位三通阀由所述控制器控制。

[0011] 进一步的，所述第一水泵为由发动机驱动的机械水泵、所述第二水泵为由所述动力电池驱动的电子水泵。

[0012] 进一步的，所述预定温度由经验确定。

[0013] 本发明的发动机的涡轮冷却系统，在发动机停机或车辆下电后可智能、自动且合理地对涡轮进行降温，从而可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0014] 本发明的另一个目的在于提出一种发动机的涡轮冷却系统的控制方法，该方法可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0015] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0016] 一种发动机的涡轮冷却系统的控制方法，包括如下步骤：判断发动机是否运行；如果是，则控制第一冷却回路冷却涡轮；如果否，则进一步判断涡轮温度是否高于预定温度；如果所述涡轮温度高于所述预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度，其中，所述散热模块包括散热器和风扇。

[0017] 进一步的，所述预定温度由温度传感器检测得到。

[0018] 进一步的，所述如果涡轮温度高于所述预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至所述涡轮温度低于所述预定温度的步骤包括：控制切换阀切换至所述第二冷却回路，并启动所述风扇和第二水泵以通过所述第二水泵和散热模块冷却涡轮；当所述涡轮温度下降至所述预定温度时，切换至所述第一冷却回路，并关闭所述风扇和第二水泵。

[0019] 所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法与上述的发动机的涡轮冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

[0020] 本发明的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆在发动机停机或车辆下电后可智能、自动且合理地对涡轮进行降温，从而可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0021] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0022] 一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的发动机的涡轮冷却系统。

[0023] 所述的车辆与上述的发动机的涡轮冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

[0024] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0025] 图1为本发明实施例所述的发动机的涡轮冷却系统的示意图；

[0026] 图2为本发明实施例所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法的流程图；

[0027] 图3位本发明另一个实施例所述的发动机的涡轮冷却系统的控制方法的流程图。

[0028] 附图标记说明：

[0029] 第一水泵Ⅰ、第二水泵Ⅱ、切换阀Ⅲ、散热模块Ⅳ、节温器Ⅴ、第一入水口1、第二入水口2、出水口3。

具体实施方式

[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0031] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0032] 本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统通常应用于混合动力汽车中，即：包括发动机、驱动电机和动力电池的混合动力汽车。

[0033] 图1是根据本发明一个实施例的发动机的涡轮冷却系统的示意图。

[0034] 如图1所示，根据本发明一个实施例的发动机的涡轮冷却系统，包括：第一冷却回路、第二冷却回路、切换阀Ⅲ和控制器(图1中没有示出)。

[0035] 其中，第一冷却回路包括通过冷却管路依次相连的散热模块Ⅳ、节温器Ⅴ、第一水泵Ⅰ和发动机，散热模块Ⅳ用于冷却涡轮；第二冷却回路包括通过冷却管路依次相连的散热模块Ⅳ、节温器Ⅴ和第二水泵Ⅱ，其中，第二水泵Ⅱ由动力电池供电。切换阀Ⅲ包括第一入水口1、第二入水口2和出水口3，第一入水口1与发动机相连，第二入水口2与第二水泵Ⅱ相连，出水口3与散热模块Ⅳ相连。控制器用于在发动机运行时通过第一冷却回路冷却涡轮，并在发动机停机后且涡轮温度高于预定温度时，控制切换阀Ⅲ切换至第二冷却回路以通过第二水泵Ⅱ和散热模块Ⅳ冷却涡轮，直至涡轮温度低于预定温度。

[0036] 具体来说，发动机的涡轮冷却系统还包括有温度传感器(图1中没有示出)，温度传感器用于检涡轮温度，温度传感器与控制器相连，以便控制器简单、方便且实时地能够得知涡轮温度。

[0037] 如图1所示，散热模块Ⅳ包括散热器(高温散热器)和风扇(电动风扇)，风扇正对散热器设置，以加速散热器的散热效率，风扇由控制器控制，即：控制器控制风扇的启动和关闭。

[0038] 为了便于对切换阀Ⅲ的控制，切换阀Ⅲ通常采用两位三通阀，两位三通阀由控制器控制，这样，控制器可方便地控制两位三通阀的第一入水口1与出水口3之间的通断，以及第二入水口2与出水口3之间的通断。

[0039] 进一步地，第一水泵Ⅰ可采用为由发动机驱动的机械水泵、第二水泵Ⅱ可采用为由动力电池驱动的电子水泵。

[0040] 以混合动力汽车为例，发动机的涡轮冷却系统的工作原理如下：

[0041] 当发动机运行时，使用类似于相关技术中的涡轮冷却系统对涡轮系统进行冷却，即控制切换阀Ⅲ切换至第一入水口1和出水口3，以根据涡轮温度通过第一冷却回路冷却涡轮。当车辆下电或发动机停机后，会继续根据涡轮温度判断是否需要冷却涡轮，如果需要，则控制切换阀Ⅲ切换至第二入水口2和出水口3，这样利用第二冷却回路进行为涡轮降温，也就是说，延迟一段时间使涡轮温度下降，即：控制切换阀Ⅲ切换至第二入水口2和出水口3、启动第二水泵Ⅱ和风扇，从而及时在车辆下电或发动机停机后，也可以智能且自动地为涡轮降温，直至涡轮温度下降到一个安全的温度，如200℃，也就是说，当涡轮温度<200℃，如果车辆之前有下电需求，则可以完成下电。在上述示例中，预定温度由经验确定，通常为
200℃左右。

[0042] 本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统可以通过温度传感器判断是否工作，当发动机运行时与传统涡轮冷却系统类似，如果发动机停机，会启动电动水泵为涡轮冷却提供动力，即使车辆下电，也会有延时策略，直到涡轮温度冷却到合适范围。这样，能自行确保涡轮冷却，节省了能源和驾驶员时间。

[0043] 根据本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统，在发动机停机或车辆下电后可智能、自动且合理地对涡轮进行降温，从而可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0044] 图2是根据本发明一个实施例的发动机的涡轮冷却系统的控制方法的流程图。如图2所示，并结合图3，根据本发明一个实施例的发动机的涡轮冷却系统的控制方法，包括如下步骤：

[0045] S201：判断发动机是否运行。

[0046] S202：如果是，则控制第一冷却回路冷却涡轮。

[0047] S203：如果否，则进一步判断涡轮温度是否高于预定温度，其中，预定温度由温度传感器检测得到，例如为200℃左右。

[0048] S204：如果涡轮温度高于所述预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至涡轮温度低于预定温度，其中，散热模块包括散热器和风扇。

[0049] 在本发明的一个实施例中，如果涡轮温度高于预定温度，则切换至第二冷却回路以通过第二水泵和散热模块冷却涡轮，直至涡轮温度低于所述预定温度的步骤包括：控制切换阀切换至所述第二冷却回路，并启动所述风扇和第二水泵以通过所述第二水泵和散热模块冷却涡轮；当所述涡轮温度下降至所述预定温度时，切换至所述第一冷却回路，并关闭所述风扇和第二水泵。

[0050] 根据本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统的控制方法，在发动机停机或车辆下电后可智能、自动且合理地对涡轮进行降温，从而可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0051] 需要说明的是，本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统的控制方法的具体实现方式与本发明实施例的发动机的涡轮冷却系统的具体实现方式类似，具体请参见系统部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

[0052] 进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有如上述任意一个实施例所述的发动机的涡轮冷却系统，该车辆在发动机停机或车辆下电后可智能、自动且合理地对涡轮进行降温，从而可以提升涡轮的冷却效率，进而提升涡轮的使用寿命。

[0053] 另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。