四、电子控制冷却系统
电子控制冷却系统的特点,是对发动机以最小的改动,完成冷却循环的重新布置,使冷却液温度调节、冷却液的循环控制、冷却风扇的控制均是受发动机的负荷影响。实现了发动机在部分负荷时,工作温度较高,从而降低燃油消耗、减少有害物质排放;全负荷时,工作温度较低,进气加热作用较小,有利于提高发动机动力性的目的。电子控制冷却系统主要是通过对发动机控制单元的功能进行扩展,使其与电子控制冷却系统的传感器、执行器相通信。其中发动机转速传感器、进气温度传感器、空气流量计信号与发动机燃油喷射控制系统共享。
1.电子控制冷却系统的组成
(1)发动机控制单元。发动机控制单元中设有电子控制冷却系统的特性图,依据发动机的负荷为发动机在该状态下设定一个适宜的工作温度。通过激活温度调节单元的加热电阻,打开大循环,调节冷却液温度;通过激活冷却风扇,迅速降低冷却液温度。发动机电控单元中包含有电子控制冷却系统的自诊功能,可使用专用仪器进行检测。
(2)温度选择旋扭电位计和温度翻板位置开关。车辆使用暖风时,通过温度选择旋扭电位
温度旋转钮开关处于“非关闭”位置时,温度翻板位置开关打开,激活冷却液切断阀(双向阀),通过真空执行元件打开热交换器的冷却液切断阀。
(3)冷却液温度传感器和散热器出口温度传感器。冷却液温度的特征值存储于发动机控制单元中。实际的冷却液温度值通过安装在循环系统中两个不同位置点的冷却液温度传感器和散热器出口温度传感器识别,并且传输给发动机控制单元一个电压信号。冷却液温度实际值由安装于缸盖冷却液出口处的传感器检测;冷却液温度实际值由安装于散热器前出水口处的冷却液温度传感器检测。
发动机控制单元根据特征值与温度值,发出一个脉冲信号,为节温器的加热电阻加载电压,根据温度值调节散热器风扇的转速。如果冷却液温度传感器损坏,冷却液温度控制以95℃为替代值,并且风扇常转;如果冷却液温度传感器损坏,控制功能保持风扇常转;如果两个冷却液温度传感器其中一个温度值超出极限,风扇将被激活;如果两个温度传感器都损坏,控制单元为节温器的加热电阻加载最大电压,并且控制散热器风扇常转。
(4)温度调节单元。温度调节单元是电控节温器的重要组成部分,工作部件为位于膨胀式节温单元石蜡中的加热电阻,从而加热石蜡,使膨胀单元发生位移,节温单元通过此位移进行机械调节,控制大循环阀的开度。当车辆停止或处于起动工况时,发动机控制单元对温度调节单元无电压加载。
2.冷却循环控制
(1)发动机冷起动工作时,冷却系统小循环工作,使发动机尽快热机,此时未按发动机冷却特性图进行控制。小循环阀门打开,冷却液通过小循环阀门直接流回水泵,形成小循环,见图44所示。
当发动机达到正常温度部分负荷工作时,电控冷却系统进入工作状态,使冷却液温度保持在95~110℃。
(2)发动机全负荷。发动机全负荷运动时,要求较高的冷却能力,控制单元根据传感器信号得出计算机值对温度调节单元加载电压,溶解石蜡,使大循环阀门打开,接通大循环。同时机械关闭小循环通道,切断小循环,使冷却液温度保持在85~95℃。冷却液大循环通路见图45所示。
3.冷却风扇的控制
发动机全负荷工作时,要求具有足够的冷却能力,两个风扇电机都设置了两个转速挡。控制单元依靠发动机出水口与散热器出水口温度的差异来控制风扇的转速。发动机控制单元中储存有风扇介入或切断的两张特性图,它们的决定性因素是发动机转速和负荷(空气流量)。如果故障发生在第一风扇V7的输出端,则第二风扇V177将被激活;如果故障发生在第二风扇V77的输出端,则控制单元使节温器完全打开,进入安全模式。在车速超过100km/h时,风扇不工作,因为高于此车速时,风扇无法提供额外的冷却。当空调系统工作时,两个风扇均工作。