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發動機電控水泵控制方法及系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510963203.5

申請日:

2015.12.18

公開號:

CN105464778A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F01P 5/12申請日:20151218|||公開
IPC分類號: F01P5/12; F01P7/16; F01P11/16 主分類號: F01P5/12
申請人: 濰柴動力股份有限公司
發明人: 滿凱; 周曉光; 楊海龍; 郭曉龍; 王侃侃
地址: 261061山東省濰坊市高新技術產業開發區福壽東街197號甲
優先權:
專利代理機構: 北京路浩知識產權代理有限公司11002 代理人: 李相雨
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510963203.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.02.12|||2016.05.04|||2016.04.06

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種發動機電控水泵控制方法及系統,能夠解決現有技術在大扭矩區工況會出現的冷卻效果不良、在調速區工況會出現的有效燃油消耗率高、在停車工況會出現的無法及時散熱的缺陷。方法包括:由設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散熱器的出水管的中心部位的溫度傳感器采集其所在位置處的冷卻水的溫度數據;由ECU獲取溫度傳感器采集的溫度數據,通過對溫度數據進行處理,確定發動機所處的工況,若發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節電控水泵的轉速,使電控水泵的轉速提高,或者若發動機所處的工況為調速區工況,則調節電控水泵的轉速,使電控水泵的轉速降低,或者若發動機所處的工況為停車工況,則控制電控水泵運轉預設的時長。

權利要求書

1.一種發動機電控水泵控制系統,其特征在于,包括:
ECU和溫度傳感器;其中,
所述溫度傳感器設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散
熱器的出水管的中心部位,用于采集其所在位置處的冷卻水的溫度
數據,
所述ECU連接所述溫度傳感器和電控水泵,用于獲取所述溫度
傳感器采集的溫度數據,通過對所述溫度數據進行處理,確定所述
發動機所處的工況,若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則
調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速提高,或者若所
述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控水泵的轉速,
使所述電控水泵的轉速降低,或者若所述發動機所處的工況為停車
工況,則控制所述電控水泵運轉預設的時長。
2.根據權利要求1所述的發動機電控水泵控制系統,其特征在
于,所述ECU,用于若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則
調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速高于所述發動機
的轉速,或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述
電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。
3.根據權利要求1或2所述的發動機電控水泵控制系統,其特
征在于,所述ECU,還用于若所述發動機所處的工況為開車工況或
者怠速工況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速
降低。
4.根據權利要求3所述的發動機電控水泵控制系統,其特征在
于,所述ECU,用于若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速
工況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所
述發動機的轉速。
5.根據權利要求4所述的發動機電控水泵控制系統,其特征在
于,所述ECU,還用于若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠
速工況或者調速區工況,則調節所述冷卻水散熱器對應的電控風扇
的轉速,使所述電控風扇的轉速低于所述發動機的轉速,或者若所
述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控風扇的轉速,
使所述電控風扇的轉速高于所述發動機的轉速,或者若所述發動機
所處的工況為停車工況,則控制所述電控風扇運轉預設的時長。
6.一種發動機電控水泵控制方法,其特征在于,包括:
由設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散熱器的出水管
的中心部位的溫度傳感器采集其所在位置處的冷卻水的溫度數據;
由ECU獲取所述溫度傳感器采集的溫度數據,通過對所述溫度
數據進行處理,確定所述發動機所處的工況,若所述發動機所處的
工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水
泵的轉速提高,或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調
節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,或者若所述
發動機所處的工況為停車工況,則控制所述電控水泵運轉預設的時
長。
7.根據權利要求6所述的發動機電控水泵控制方法,其特征在
于,所述若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電
控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速提高,包括:
若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水
泵的轉速,使所述電控水泵的轉速高于所述發動機的轉速,
所述若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控
水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,包括:
若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控水泵
的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。
8.根據權利要求6或7所述的發動機電控水泵控制方法,其特
征在于,還包括:
若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調節所
述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低。
9.根據權利要求8所述的發動機電控水泵控制方法,其特征在
于,所述若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調
節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,包括:
若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調節所
述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。
10.根據權利要求9所述的發動機電控水泵控制方法,其特征
在于,還包括:
若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況或者調速區
工況,則調節所述冷卻水散熱器對應的電控風扇的轉速,使所述電
控風扇的轉速低于所述發動機的轉速,或者若所述發動機所處的工
況為大扭矩區工況,則調節所述電控風扇的轉速,使所述電控風扇
的轉速高于所述發動機的轉速,或者若所述發動機所處的工況為停
車工況,則控制所述電控風扇運轉預設的時長。

說明書

發動機電控水泵控制方法及系統

技術領域

本發明涉及發動機技術領域,具體涉及一種發動機電控水泵控
制方法及系統。

背景技術

目前電控發動機已被廣泛應用,并在各方面展現出優于傳統機
械泵發動機的優勢,但大部分電控發動機上仍然使用機械式水泵。
傳統機械式水泵(通過傳動帶由曲軸帶動)流量只與轉速成正比,
與負荷的大小無關,致使其存在以下傳統缺點:在外特性上大扭矩
點轉速附近,由于發動機轉速下降,導致水泵流量減少,冷卻效果
變差,此時發動機的熱負荷較大,導致發動機開鍋的趨勢增大,使
各摩擦表面的油膜質量下降,對提高發動機的使用壽命極其不利;
當發動機工作在調速區時,由于發動機轉速上升,而此時的循環供
油量隨之減少,發動機熱負荷也相應減少,但水泵流量卻隨轉速的
增加而升高,這對于減少發動機的有效燃油消耗率是不利的;另外,
在發動機工作過程中由于故障導致發動機突然停車,而此時發動機
溫度比較高,水泵突然停止工作,發動機內的熱量無法散發到冷卻
水中去,對零件的損害較大。

發明內容

本發明的目的在于,提供一種發動機電控水泵控制方法及系統,
能夠解決現有技術在大扭矩區工況會出現的冷卻效果不良、在調速
區工況會出現的有效燃油消耗率高、在停車工況會出現的無法及時
散熱的缺陷。

為此目的,一方面,本發明提出一種發動機電控水泵控制系統,
包括:

ECU和溫度傳感器;其中,

所述溫度傳感器設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散
熱器的出水管的中心部位,用于采集其所在位置處的冷卻水的溫度
數據,

所述ECU連接所述溫度傳感器和電控水泵,用于獲取所述溫度
傳感器采集的溫度數據,通過對所述溫度數據進行處理,確定所述
發動機所處的工況,若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則
調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速提高,或者若所
述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控水泵的轉速,
使所述電控水泵的轉速降低,或者若所述發動機所處的工況為停車
工況,則控制所述電控水泵運轉預設的時長。

另一方面,本發明提出一種發動機電控水泵控制方法,包括:

由設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散熱器的出水管
的中心部位的溫度傳感器采集其所在位置處的冷卻水的溫度數據;

由ECU獲取所述溫度傳感器采集的溫度數據,通過對所述溫度
數據進行處理,確定所述發動機所處的工況,若所述發動機所處的
工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水
泵的轉速提高,或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調
節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,或者若所述
發動機所處的工況為停車工況,則控制所述電控水泵運轉預設的時
長。

本發明實施例所述的發動機電控水泵控制方法及系統,通過
ECU,根據發動機的工況,控制和調節發動機冷卻水泵的運轉,當
發動機工作在大扭矩區時,熱負荷大,此時提高水泵轉速,水泵流
量增大,冷卻效果提高,可提高潤滑效果,延長發動機壽命;當發
動機工作在調速區時,發動機轉速上升,循環供油量隨之減少,發
動機熱負荷也相應減少,此時降低水泵轉速,水泵流量減小,可提
高發動機的有效燃油消耗率;當發動機在工作過程中由于故障導致
發動機突然停車時,控制水泵繼續運轉一段時間,來降低發動機溫
度,使發動機內的熱量盡快散發到冷卻水中去,減少對零件的損害,
因而能夠解決現有技術在大扭矩區工況會出現的冷卻效果不良、在
調速區工況會出現的有效燃油消耗率高、在停車工況會出現的無法
及時散熱的缺陷。

附圖說明

圖1為本發明一種發動機電控水泵控制系統一實施例的結構示
意圖;

圖2為本發明一種發動機電控水泵控制方法一實施例的流程示
意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將
結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清
楚地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是
全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒
有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明
保護的范圍。

參看圖1,圖1中3為冷卻水散熱器,4為風罩,5為電控風扇,
6為電源,本實施例公開一種發動機電控水泵控制系統,包括:

ECU(電子控制單元)1和溫度傳感器2;其中,

所述溫度傳感器2設置在待控制發動機電控水泵7對應的冷卻
水散熱器的出水管的中心部位,用于采集其所在位置處的冷卻水的
溫度數據,

所述ECU1連接所述溫度傳感器2和電控水泵7,用于獲取所述
溫度傳感器2采集的溫度數據,通過對所述溫度數據進行處理,確
定所述發動機所處的工況,若所述發動機所處的工況為大扭矩區工
況,則調節所述電控水泵7的轉速,使所述電控水泵7的轉速提高,
或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控水泵7
的轉速,使所述電控水泵7的轉速降低,或者若所述發動機所處的
工況為停車工況,則控制所述電控水泵7運轉預設的時長。

本發明實施例所述的發動機電控水泵控制系統,通過ECU,根
據發動機的工況,控制和調節發動機冷卻水泵的運轉,當發動機工
作在大扭矩區時,熱負荷大,此時提高水泵轉速,水泵流量增大,
冷卻效果提高,可提高潤滑效果,延長發動機壽命;當發動機工作
在調速區時,發動機轉速上升,循環供油量隨之減少,發動機熱負
荷也相應減少,此時降低水泵轉速,水泵流量減小,可提高發動機
的有效燃油消耗率;當發動機在工作過程中由于故障導致發動機突
然停車時,控制水泵繼續運轉一段時間,來降低發動機溫度,使發
動機內的熱量盡快散發到冷卻水中去,減少對零件的損害,因而能
夠解決現有技術在大扭矩區工況會出現的冷卻效果不良、在調速區
工況會出現的有效燃油消耗率高、在停車工況會出現的無法及時散
熱的缺陷。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制系統的另一實施例中,
所述ECU,用于若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節
所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速高于所述發動機的轉
速,或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控
水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制系統的另一實施例中,
所述ECU,還用于若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工
況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制系統的另一實施例中,
所述ECU,用于若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,
則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動
機的轉速。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制系統的另一實施例中,
所述ECU,還用于若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工
況或者調速區工況,則調節所述冷卻水散熱器對應的電控風扇的轉
速,使所述電控風扇的轉速低于所述發動機的轉速,或者若所述發
動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控風扇的轉速,使
所述電控風扇的轉速高于所述發動機的轉速,或者若所述發動機所
處的工況為停車工況,則控制所述電控風扇運轉預設的時長。

本發明實施例中,當發動機在以上工況之外運行時,可以保持
水泵與發動機轉速正比關系,保持風扇按照需求工作。

本發明采用單片機(即ECU)對發動機冷卻系統中電水泵和電
風扇實行聯合控制,其散熱能力可根據發動機的實際散熱需要自動
調節,根據發動機的不同工作狀態需要,控制水泵與風扇的轉速,
在發動機所處的工況為開車工況時通過調節水泵與風扇轉速低于發
動機轉速能夠提高冷啟動性能,縮短暖機時間;在發動機所處的工
況為怠速和調速區工況時通過調節水泵與風扇轉速低于發動機轉速
能夠節約燃油,在發動機所處的工況為大扭矩區工況時通過調節水
泵與風扇轉速高于發動機轉速能夠防止發動機過熱,在發動機所處
的工況為停車工況時通過控制水泵與風扇運轉預設的時長能夠使發
動機及時散熱,從而能夠降低功率消耗和油耗,獲得更好的冷卻效
果,提高發動機的可靠性,更好的保護發動機。

參看圖2,本實施例公開一種發動機電控水泵控制方法,包括:

S1、由設置在待控制發動機電控水泵對應的冷卻水散熱器的出
水管的中心部位的溫度傳感器采集其所在位置處的冷卻水的溫度數
據;

S2、由ECU獲取所述溫度傳感器采集的溫度數據,通過對所述
溫度數據進行處理,確定所述發動機所處的工況,若所述發動機所
處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水泵的轉速,使所述電
控水泵的轉速提高,或者若所述發動機所處的工況為調速區工況,
則調節所述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,或者若
所述發動機所處的工況為停車工況,則控制所述電控水泵運轉預設
的時長。

本發明實施例所述的發動機電控水泵控制方法,通過ECU,根
據發動機的工況,控制和調節發動機冷卻水泵的運轉,當發動機工
作在大扭矩區時,熱負荷大,此時提高水泵轉速,水泵流量增大,
冷卻效果提高,可提高潤滑效果,延長發動機壽命;當發動機工作
在調速區時,發動機轉速上升,循環供油量隨之減少,發動機熱負
荷也相應減少,此時降低水泵轉速,水泵流量減小,可提高發動機
的有效燃油消耗率;當發動機在工作過程中由于故障導致發動機突
然停車時,控制水泵繼續運轉一段時間,來降低發動機溫度,使發
動機內的熱量盡快散發到冷卻水中去,減少對零件的損害,因而能
夠解決現有技術在大扭矩區工況會出現的冷卻效果不良、在調速區
工況會出現的有效燃油消耗率高、在停車工況會出現的無法及時散
熱的缺陷。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制方法的另一實施例中,
所述若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水
泵的轉速,使所述電控水泵的轉速提高,包括:

若所述發動機所處的工況為大扭矩區工況,則調節所述電控水
泵的轉速,使所述電控水泵的轉速高于所述發動機的轉速,

所述若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控
水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,包括:

若所述發動機所處的工況為調速區工況,則調節所述電控水泵
的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制方法的另一實施例中,
還包括:

若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調節所
述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制方法的另一實施例中,
所述若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調節所
述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速降低,包括:

若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況,則調節所
述電控水泵的轉速,使所述電控水泵的轉速低于所述發動機的轉速。

可選地,在本發明發動機電控水泵控制方法的另一實施例中,
還包括:

若所述發動機所處的工況為開車工況或者怠速工況或者調速區
工況,則調節所述冷卻水散熱器對應的電控風扇的轉速,使所述電
控風扇的轉速低于所述發動機的轉速,或者若所述發動機所處的工
況為大扭矩區工況,則調節所述電控風扇的轉速,使所述電控風扇
的轉速高于所述發動機的轉速,或者若所述發動機所處的工況為停
車工況,則控制所述電控風扇運轉預設的時長。

雖然結合附圖描述了本發明的實施方式,但是本領域技術人員
可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型,
這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。

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