CN105464778B - 发动机电控水泵控制方法及系统 - Google Patents

发动机电控水泵控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种发动机电控水泵控制方法及系统，能够解决现有技术在大扭矩区工况会出现的冷却效果不良、在调速区工况会出现的有效燃油消耗率高、在停车工况会出现的无法及时散热的缺陷。方法包括：由设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位的温度传感器采集其所在位置处的冷却水的温度数据；由ECU获取温度传感器采集的温度数据，通过对温度数据进行处理，确定发动机所处的工况，若发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节电控水泵的转速，使电控水泵的转速提高，或者若发动机所处的工况为调速区工况，则调节电控水泵的转速，使电控水泵的转速降低，或者若发动机所处的工况为停车工况，则控制电控水泵运转预设的时长。

Description

发动机电控水泵控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机电控水泵控制方法及系统。
背景技术
目前电控发动机已被广泛应用，并在各方面展现出优于传统机械泵发动机的优势，但大部分电控发动机上仍然使用机械式水泵。传统机械式水泵(通过传动带由曲轴带动)流量只与转速成正比，与负荷的大小无关，致使其存在以下传统缺点：在外特性上大扭矩点转速附近，由于发动机转速下降，导致水泵流量减少，冷却效果变差，此时发动机的热负荷较大，导致发动机开锅的趋势增大，使各摩擦表面的油膜质量下降，对提高发动机的使用寿命极其不利；当发动机工作在调速区时，由于发动机转速上升，而此时的循环供油量随之减少，发动机热负荷也相应减少，但水泵流量却随转速的增加而升高，这对于减少发动机的有效燃油消耗率是不利的；另外，在发动机工作过程中由于故障导致发动机突然停车，而此时发动机温度比较高，水泵突然停止工作，发动机内的热量无法散发到冷却水中去，对零件的损害较大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种发动机电控水泵控制方法及系统，能够解决现有技术在大扭矩区工况会出现的冷却效果不良、在调速区工况会出现的有效燃油消耗率高、在停车工况会出现的无法及时散热的缺陷。
为此目的，一方面，本发明提出一种发动机电控水泵控制系统，包括：
ECU和温度传感器；其中，
所述温度传感器设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位，用于采集其所在位置处的冷却水的温度数据，
所述ECU连接所述温度传感器和电控水泵，用于获取所述温度传感器采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵运转预设的时长。
另一方面，本发明提出一种发动机电控水泵控制方法，包括：
由设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位的温度传感器采集其所在位置处的冷却水的温度数据；
由ECU获取所述温度传感器采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵运转预设的时长。
本发明实施例所述的发动机电控水泵控制方法及系统，通过ECU，根据发动机的工况，控制和调节发动机冷却水泵的运转，当发动机工作在大扭矩区时，热负荷大，此时提高水泵转速，水泵流量增大，冷却效果提高，可提高润滑效果，延长发动机寿命；当发动机工作在调速区时，发动机转速上升，循环供油量随之减少，发动机热负荷也相应减少，此时降低水泵转速，水泵流量减小，可提高发动机的有效燃油消耗率；当发动机在工作过程中由于故障导致发动机突然停车时，控制水泵继续运转一段时间，来降低发动机温度，使发动机内的热量尽快散发到冷却水中去，减少对零件的损害，因而能够解决现有技术在大扭矩区工况会出现的冷却效果不良、在调速区工况会出现的有效燃油消耗率高、在停车工况会出现的无法及时散热的缺陷。
附图说明
图1为本发明一种发动机电控水泵控制系统一实施例的结构示意图；
图2为本发明一种发动机电控水泵控制方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图1，图1中3为冷却水散热器，4为风罩，5为电控风扇，6为电源，本实施例公开一种发动机电控水泵控制系统，包括：
ECU(电子控制单元)1和温度传感器2；其中，
所述温度传感器2设置在待控制发动机电控水泵7对应的冷却水散热器的出水管的中心部位，用于采集其所在位置处的冷却水的温度数据，
所述ECU1连接所述温度传感器2和电控水泵7，用于获取所述温度传感器2采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵7的转速，使所述电控水泵7的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵7的转速，使所述电控水泵7的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵7运转预设的时长。
本发明实施例所述的发动机电控水泵控制系统，通过ECU，根据发动机的工况，控制和调节发动机冷却水泵的运转，当发动机工作在大扭矩区时，热负荷大，此时提高水泵转速，水泵流量增大，冷却效果提高，可提高润滑效果，延长发动机寿命；当发动机工作在调速区时，发动机转速上升，循环供油量随之减少，发动机热负荷也相应减少，此时降低水泵转速，水泵流量减小，可提高发动机的有效燃油消耗率；当发动机在工作过程中由于故障导致发动机突然停车时，控制水泵继续运转一段时间，来降低发动机温度，使发动机内的热量尽快散发到冷却水中去，减少对零件的损害，因而能够解决现有技术在大扭矩区工况会出现的冷却效果不良、在调速区工况会出现的有效燃油消耗率高、在停车工况会出现的无法及时散热的缺陷。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制系统的另一实施例中，所述ECU，用于若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制系统的另一实施例中，所述ECU，还用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制系统的另一实施例中，所述ECU，用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制系统的另一实施例中，所述ECU，还用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况或者调速区工况，则调节所述冷却水散热器对应的电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速低于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控风扇运转预设的时长。
本发明实施例中，当发动机在以上工况之外运行时，可以保持水泵与发动机转速正比关系，保持风扇按照需求工作。
本发明采用单片机(即ECU)对发动机冷却系统中电水泵和电风扇实行联合控制，其散热能力可根据发动机的实际散热需要自动调节，根据发动机的不同工作状态需要，控制水泵与风扇的转速，在发动机所处的工况为开车工况时通过调节水泵与风扇转速低于发动机转速能够提高冷启动性能，缩短暖机时间；在发动机所处的工况为怠速和调速区工况时通过调节水泵与风扇转速低于发动机转速能够节约燃油，在发动机所处的工况为大扭矩区工况时通过调节水泵与风扇转速高于发动机转速能够防止发动机过热，在发动机所处的工况为停车工况时通过控制水泵与风扇运转预设的时长能够使发动机及时散热，从而能够降低功率消耗和油耗，获得更好的冷却效果，提高发动机的可靠性，更好的保护发动机。
参看图2，本实施例公开一种发动机电控水泵控制方法，包括：
S1、由设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位的温度传感器采集其所在位置处的冷却水的温度数据；
S2、由ECU获取所述温度传感器采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵运转预设的时长。
本发明实施例所述的发动机电控水泵控制方法，通过ECU，根据发动机的工况，控制和调节发动机冷却水泵的运转，当发动机工作在大扭矩区时，热负荷大，此时提高水泵转速，水泵流量增大，冷却效果提高，可提高润滑效果，延长发动机寿命；当发动机工作在调速区时，发动机转速上升，循环供油量随之减少，发动机热负荷也相应减少，此时降低水泵转速，水泵流量减小，可提高发动机的有效燃油消耗率；当发动机在工作过程中由于故障导致发动机突然停车时，控制水泵继续运转一段时间，来降低发动机温度，使发动机内的热量尽快散发到冷却水中去，减少对零件的损害，因而能够解决现有技术在大扭矩区工况会出现的冷却效果不良、在调速区工况会出现的有效燃油消耗率高、在停车工况会出现的无法及时散热的缺陷。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制方法的另一实施例中，所述若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，包括：
若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速高于所述发动机的转速，
所述若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，包括：
若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制方法的另一实施例中，还包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制方法的另一实施例中，所述若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
可选地，在本发明发动机电控水泵控制方法的另一实施例中，还包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况或者调速区工况，则调节所述冷却水散热器对应的电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速低于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控风扇运转预设的时长。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机电控水泵控制系统，其特征在于，包括：
ECU和温度传感器；其中，
所述温度传感器设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位，用于采集其所在位置处的冷却水的温度数据，
所述ECU连接所述温度传感器和电控水泵，用于获取所述温度传感器采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵运转预设的时长。
2.根据权利要求1所述的发动机电控水泵控制系统，其特征在于，所述ECU，用于若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
3.根据权利要求1或2所述的发动机电控水泵控制系统，其特征在于，所述ECU，还用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低。
4.根据权利要求3所述的发动机电控水泵控制系统，其特征在于，所述ECU，用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
5.根据权利要求4所述的发动机电控水泵控制系统，其特征在于，所述ECU，还用于若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况或者调速区工况，则调节所述冷却水散热器对应的电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速低于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控风扇运转预设的时长。
6.一种发动机电控水泵控制方法，其特征在于，包括：
由设置在待控制发动机电控水泵对应的冷却水散热器的出水管的中心部位的温度传感器采集其所在位置处的冷却水的温度数据；
由ECU获取所述温度传感器采集的温度数据，通过对所述温度数据进行处理，确定所述发动机所处的工况，若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，或者若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控水泵运转预设的时长。
7.根据权利要求6所述的发动机电控水泵控制方法，其特征在于，所述若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速提高，包括：
若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速高于所述发动机的转速，
所述若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，包括：
若所述发动机所处的工况为调速区工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
8.根据权利要求6或7所述的发动机电控水泵控制方法，其特征在于，还包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低。
9.根据权利要求8所述的发动机电控水泵控制方法，其特征在于，所述若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速降低，包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况，则调节所述电控水泵的转速，使所述电控水泵的转速低于所述发动机的转速。
10.根据权利要求9所述的发动机电控水泵控制方法，其特征在于，还包括：
若所述发动机所处的工况为开车工况或者怠速工况或者调速区工况，则调节所述冷却水散热器对应的电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速低于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为大扭矩区工况，则调节所述电控风扇的转速，使所述电控风扇的转速高于所述发动机的转速，或者若所述发动机所处的工况为停车工况，则控制所述电控风扇运转预设的时长。
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