CN102235228A - 用于控制混合动力车的水泵的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于控制混合动力车的水泵的装置及其方法，所述装置包括：自动调温器，其配置成根据从发动机排出的冷却剂的温度来确定冷却剂的循环方向；机动水泵，其安装在发动机和自动调温器之间，用于使冷却剂循环；第一冷却剂温度传感器，其配置成检测从发动机流到冷却器的冷却剂的温度；第二冷却剂温度传感器，其配置成检测从冷却器流到发动机的冷却剂的温度；以及控制部，其应用由第一和第二冷却剂温度传感器检测的温度差以及冷却剂流量来计算发动机的散热量，并根据散热量来驱动机动水泵。

Description

用于控制混合动力车的水泵的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车的水泵控制装置。更特别地，本发明涉及根据发动机的散热量控制机动水泵的水泵控制装置及其控制方法。
背景技术
混合动力车已经以满足废气条例并提高燃料效率的方式被研发并大规模生产。
存在各种类型的混合动力车，并且在发动机和电动机通常被用作动力源时，存在仅由电动机驱动的EV(电动车)和由发动机和电动机驱动的HEV(混合电动车)。
在混合动力车中，冷却剂被强行循环以防止发动机过热，冷却剂通路分别形成在发动机的汽缸体和汽缸头中，并且水泵使冷却剂循环通过冷却剂通路以便冷却发动机。
因此，燃料效率和排气可以在发动机预热的状况下被稳定。然而，当发动机的预热时间变得更长时，燃料效率可能会受损并且排气质量会恶化。
本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明的背景技术的理解，并且因此可能包含不形成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
在一个方面中，根据本发明，提供了一种混合动力车的水泵控制装置，其能够通过根据发动机的散热量控制机动水泵来最优化冷却效率。
根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制装置优选地至少包括：自动调温器，其配置成根据从发动机排出的冷却剂的温度来确定冷却剂的循环方向；机动水泵，其安装在发动机和自动调温器之间，用于使冷却剂循环；第一冷却剂温度传感器，其配置成检测从发动机流到冷却器的冷却剂的温度；第二冷却剂温度传感器，其配置成检测从冷却器流到发动机的冷却剂的温度；以及控制部，其应用由第一和第二冷却剂温度传感器检测的温度差以及冷却剂流量来计算发动机的散热量，并因此根据散热量来驱动机动水泵。
如果确定冷却系统处于异常状况，则控制部可以输出警报信号并同时进入跛行回家模式以便用预定驱动功率连续地驱动机动水泵，使得冷却剂连续地循环。
在冷却剂温度上升的状况下，控制部可以通过计算与冷却剂温度相应的补偿因子并将该补偿因子应用于驱动功率来确定驱动功率并与发动机的散热量成比例地驱动机动水泵，以便更迅速地驱动机动水泵。
根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制方法可以包括：通过检测从发动机排出的冷却剂的温度和流到发动机的冷却剂的温度来计算温度差；通过将循环冷却剂流量应用于温度差来计算发动机的散热量；以及用与发动机的散热量成比例的驱动功率驱动机动水泵。
水泵控制方法还可以包括：如果冷却剂温度稳定，则用与散热量成比例的驱动功率驱动机动水泵，并且如果散热量和冷却剂温度升高，则计算与冷却剂温度相应的补偿因子，将补偿因子应用于驱动功率，并计算最终驱动功率以便更迅速地驱动机动水泵。
如上所述的本发明优选地与混合动力车发动机的散热量成比例地驱动机动水泵以最优地循环冷却剂，使得通过最优化的冷却减小了发动机的过热点、提高了其稳定性并且提高了发动机效率。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制装置的示意图。
图2是描绘根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制处理的流程图。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制时序的图。
<附图标记的说明>
100：发动机
110：第一冷却剂温度传感器
120：第二温度传感器
130：散热器
140：自动调温器
150：机动水泵
160：控制部
具体实施方式
在下文中，在下面的详细说明中，仅通过例证的方式示出和描述本发明的某些示例性实施例。
如本领域技术人员应认识到的那样，所述实施例可以以各种不同的方式变更，而所有这些不同的方式都不脱离本发明的精神或范围，并且附图和说明应被认为在本质上是例证性的而不是限制性的。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
图1是根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制装置的示意图。
如图1所示，本发明优选地包括：作为动力源的发动机100，第一冷却剂温度传感器110，第二冷却剂温度传感器120，散热器130，自动调温器140，机动水泵150，以及控制部150。
第一冷却剂温度传感器110检测从发动机100循环到散热器(冷却器)130的冷却剂的温度并将检测信号传递到控制部160。
第二冷却剂温度传感器120检测从散热器(冷却器)130或旁路管线循环到发动机100的冷却剂的温度并将检测信号传递到控制部160。
散热器130的核心部分优选地具有与空气的宽大接触表面以有效地散发在冷却剂中吸收的热量，并且冷却风扇(未示出)设置成根据冷却剂温度和车辆的驱动状况而强行吹送空气通过所述核心部分以便提高散热效率。
自动调温器140配置成根据冷却剂温度来改变从发动机100排出到旁路管线或散热器130的冷却剂的循环方向。
机动水泵150优选地布置在发动机100和自动调温器140之间，其中控制部160关闭或开启机动水泵150或者改变用于驱动机动水泵150的驱动功率以便改变冷却剂流量。机动水泵150可以是离合式水泵和电动水泵之一。
控制部160根据发动机100的驱动状况来计算作为冷却需求的散热量，并与散热量成比例地控制用于驱动机动水泵150的驱动功率。
控制部160通过第一冷却剂温度传感器110检测从发动机100流到冷却器的冷却剂的冷却剂温度，通过第二冷却剂温度传感器120检测从冷却器流到发动机100的冷却剂的冷却剂温度，计算它们之间的温度差，并将该温度差乘以在发动机100和冷却器之间循环的冷却剂流量(流量)以便例如根据以下公式来计算发动机100的散热量：
Q(散热量)＝m(流量)×c(比热)×ΔT(温度差)
发动机100的散热量可以通过利用与车辆型号相应的实验数据来确定，并且可以表示为二维图数据(map data)。
控制部160配置成分析驱动状况和环境状况(诸如外部温度、发动机速度和ISG(怠速停止启动)状态)，并且如果确定冷却系统出错，则控制部160输出警报信号并同时进入跛行回家模式，使得机动水泵150可以连续运转。
在发动机100的散热量急剧增大的情况下，控制部160增大用于驱动机动水泵150的驱动功率以便降低发动机100的过热点，这是因为与低温相比发动机100在高温下可能会易损。
例如，如果散热量在冷却剂温度稳定的状况下增大，则控制部160与散热量成比例地驱动机动水泵150，并且如果散热量和冷却剂温度都升高，则控制部160确定与散热量成比例的驱动功率，将补偿因子乘以该驱动功率以计算最终驱动功率，并用最终驱动功率驱动机动水泵150。
根据本发明的包括上述功能的水泵控制装置的操作将在下文中参照图2详细描述，图2是描绘根据本发明的示例性实施例的水泵控制处理的流程图。
控制部160可以在步骤S101中从混合动力车中的传感器诊断驱动状况和环境状况，在步骤S102中诊断冷却系统，并在步骤S103中确定冷却系统是否处于正常状况。
如果在步骤S103中确定冷却系统处于异常状况，则控制部160在步骤S113中以预定形式输出警报信号、进入跛行回家模式，并且在步骤S114中用预定驱动量驱动机动水泵150以便连续地循环冷却剂。
同时，如果在步骤S103中确定冷却系统处于正常状况，则控制部160通过第一冷却剂温度传感器110检测从发动机100循环到冷却器的冷却剂的温度，并通过第二冷却剂温度传感器110检测从冷却器循环到发动机100的冷却剂的温度，并且在步骤S104中计算它们之间的温度差。
控制部160在步骤105中将温度差乘以在发动机100和冷却器之间循环的冷却剂流量(流量)以计算发动机100的散热量。
在步骤S106中确定发动机100的散热量是否超过使冷却剂循环所必需的预定值。
如果在步骤S106中发动机100的散热量小于预定值，则控制部160在步骤S107中停止机动水泵150的操作以便不循环冷却剂。
然而，如果在S106中确定发动机100的散热量大于预定值，则控制部160确定与发动机100的散热量成比例的驱动功率并在步骤S109中用该驱动功率驱动机动水泵150使得冷却剂有效地冷却发动机。
在控制部与发动机100的散热量成比例地驱动机动水泵150时，发动机100的散热量和冷却剂温度升高，在步骤S110中确定从第一冷却剂温度传感器110检测到的冷却剂温度是否超过预定温度(A℃)。
预定温度(A℃)可以根据工作负载来改变，并且通常被设置为从大约85℃至大约95℃的范围内的值。
如果在步骤S110中冷却剂温度没有超过预定温度(A℃)，则返回到步骤S108，并且用与散热量成比例的驱动功率来驱动机动水泵150。
然而，如果在步骤S110中冷却剂温度超过预定温度(A℃)，则控制部在步骤S111中确定与发动机100的散热量成比例的驱动功率，将与冷却剂温度相应的系数因子应用于驱动功率以提取最终驱动功率，并且控制部160用该最终驱动功率驱动机动水泵150以便迅速循环冷却剂。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的混合动力车的水泵控制时序的图。如图3所示，在冷却剂温度稳定的区域中与发动机的散热量成比例地驱动机动水泵，如果散热量和冷却剂温度连续上升，则应用与散热量和冷却剂温度相应的系数因子来以更高的负载驱动机动水泵。
因此，冷却剂可以与发动机的冷却需求相对应地循环，使得发动机内部的过热点减小并且发动机不会被过度冷却从而提高其效率。
尽管已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的实施例描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改型和等效配置。

Claims (5)

1.一种混合动力车的水泵控制装置，包括：
自动调温器，其配置成根据从发动机排出的冷却剂的温度来确定冷却剂的循环方向；
机动水泵，其安装在所述发动机和所述自动调温器之间，用于使冷却剂循环；
第一冷却剂温度传感器，其配置成检测从所述发动机流到冷却器的冷却剂的温度；
第二冷却剂温度传感器，其配置成检测从所述冷却器流到所述发动机的冷却剂的温度；以及
控制部，其应用由第一和第二冷却剂温度传感器检测的温度差以及冷却剂流量来计算所述发动机的散热量，并根据所述散热量来驱动所述机动水泵。
2.如权利要求1所述的水泵控制装置，其中如果确定冷却系统处于异常状况，则所述控制部输出警报信号并同时进入跛行回家模式以便用预定驱动功率连续地驱动所述机动水泵，使得冷却剂连续地循环。
3.如权利要求1所述的水泵控制装置，其中所述控制部与所述发动机的散热量成比例地驱动所述机动水泵，并且
在冷却剂温度上升的状况下，所述控制部与所述发动机的散热量成比例地确定驱动功率，计算与冷却剂温度相应的补偿因子，并将所述补偿因子应用于所述驱动功率以便更迅速地驱动所述机动水泵。
4.一种混合动力车的水泵控制方法，包括：
通过检测从发动机排出的冷却剂的温度和流到发动机的冷却剂的温度来计算温度差；
通过将循环冷却剂流量应用于所述温度差来计算所述发动机的散热量；以及
用与所述发动机的散热量成比例的驱动功率驱动机动水泵。
5.如权利要求4所述的水泵控制方法，还包括：
如果冷却剂温度稳定，则用与所述散热量成比例的驱动功率驱动所述机动水泵；
计算与冷却剂温度相应的补偿因子；
将所述补偿因子应用于所述驱动功率；以及
如果所述散热量和冷却剂温度升高，则计算最终驱动功率以便更迅速地驱动所述机动水泵。
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