随着海拔高度的上升,空气密度减小,从而进入气缸氧气含量降低,喷入缸内的柴油因缺氧不能充分燃烧;同时冷侧由于大气密度的下降使得空气质量减小,导致从散热器可以传递的热量减少,且冷却水的沸点降低导致受热后容易沸腾。另一方面,海拔变化对冷却系统的控制策略的鲁棒性提出了更高的要求,这些都对冷却系统的设计及控制造成了很大挑战。本文以某款柴油机冷却系统为研究对象,进行了高低温冷却系统的设计及仿真,并进行了外界条件对冷却系统的影响分析,并基于最小功耗原则建立不同外界环境下的最优水泵和风扇匹配MAP图,最后设计了一种变论域模糊控制器,该控制形式能有效解决不同海拔及变海拔工况下发动机冷却液出口温度的波动问题。本文主要研究内容和结论如下:1.将某款发动机冷却系统作为研究对象,设计开发了该冷却系统的高低温双回路冷却形式,通过GT-COOL软件建立了该款高低温双回路冷却系统的仿真模型并进行校核,同时完成了热平衡台架试验,得到了全工况下的冷却系统散热量。2.研究了外界环境如进风温度、进风流量、水泵流量、海拔高度对该冷却系统热平衡的影响情况与影响规律,并设计了3因子的正交试验,得到不同进风流量、冷却液流量、进风温度对发动机出口冷却液温度及散热器进出口温差的影响。3.基于最小功耗原则建立不同外界环境下的最优水泵和风扇MAP图,控制系统可利用最优MAP图实现不同工况下水泵和风扇转速的控制,同时研究了最优MAP在不同海拔、环境温度、车速下的影响,并对降功耗效果进行了验证。4.针对某款柴油机高低温冷却系统在高原地区较高较复杂的控制要求,设计了一种变论域模糊控制器,通过GT-COOL与SIMULINK的联合仿真,验证了该控制形式在不同海拔及变海拔工况下都能有效地控制发动机冷却液出口温度的波动,且具有良好的温度跟随性,同时配合最优匹配MAP能实现较低的功耗。