CN106979061A - 一种发动机电子水泵控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机电子水泵控制方法，包括步骤：在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速确定电子水泵的当前模式；实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并获得热量评价参数；获得正常工作模式下或故障模式下用于调节电子水泵的修正值；并根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节，本发明还提供了相应的系统。实施本发明实施例，可以在发动机的各种工况下实现对电子水泵的精确控制。

Description

一种发动机电子水泵控制方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车发动机水泵的技术领域，尤其是涉及一种发动机电子水泵控制方法及系统。

背景技术

目前市面上整车使用的水泵主要有机械水泵、离合式水泵以及电子水泵三种。其中，电子水泵则通过蓄电池提供动力，不需要附件轮系，在发动机的任意工况下都可以实现对流量的主动调节，满足发动机各个工况下不同的冷却需求，是目前冷却系统领域当中最先进的水泵种类。

在现有技术中，存在下面的两种对电子水泵进行控制的技术方案：

第一种：工况分区方案。即通过试验等方式，将发动机的工况分为3~5个区域，并使电子水泵的转速与发发动机转速负荷相关联，当发动机工况运行在特定的区域时，电子水泵以特定的转速进行工作。

第二种：多测点分析方案。即针对发动机各零部件如增压器、EGR、进出水口等位置的水温进行分区，针对每个位置每个水温区间，都设定一个电子水泵对应的工况，实际工作过程中，ECU对各个位置的水温进行采集并对各个冷却需求进行对比，并以流量需求最大的那个工况控制电子水泵进行工作。

上述两种现有的技术方案均存在不同的不足之处：

在第一种技术方案中，电子水泵根据发动机的工况变化，实际上只运行在2~5个工作点，当发动机的工况变化范围很大时，只有少数工况点可以运行在理想流量的状态下，大部分工况都未能得到优化，如此浪费了电子水泵可以进行无级调速的能力。

在第二种技术方案中，因为是以最大限度确保发动机安全运行为目的的，并不能很好的对发动机各个工况点进行优化，而且需求多个水温传感器，成本较高。

而无论是上面的哪一种技术方案，都只能基于当前采集到的水温对电子水泵进行控制。电子水泵由于电机转速变化的过程存在惯性，对信号的反馈有一定迟滞，且流量的改变到水温真实的反馈，也存在一定的迟滞，上述方法在调整电子水泵的转速时，往往忽略了这种响应，在某些工况的调整过程可能出现超调，导致水温始终存在较大的波动，而无法稳定的情况。

此外，当水温传感器故障时，上述两种技术方案只能保证电子水泵全功率运转，无法对后续的水温变动情况进行判断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发动机电子水泵控制方法及系统，可以在发动机的各种工况下实现对电子水泵的精确控制。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的一方面提供一种发动机电子水泵控制方法，包括如下步骤：

在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；

实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；

在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

其中，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式的步骤具体为：

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时，则电子水泵不工作。

其中，所述实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数的步骤具体为：

通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；

对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Q_r）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。

其中，在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，并获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤包括：

根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

其中，在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤具体包括：

从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

通过模型水温转换公式获得温度评价参数所对应的模型水温；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数对应的预测水温；

根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

其中，在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤具体包括：

从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

根据预先标定的温度评价参数与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；

如果比较结果为超出阈值，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式，否则对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数；

从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值。

其中，根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间的步骤具体为：

对最近第二时间段内以及未来第二时间段内的热量评价参数求和获得两个累加热量评价参数，并将两者相加获得第二温差预测参数；

从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间。

其中，根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节的步骤包括：

根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。

相应地，本发明实施例的另一方面，还提供一种发动机电子水泵控制系统，包括：

电子水泵模式确定单元，用于在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；

热量评价参数获得单元，用于实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；

修正值获得单元，用于在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；以及用于在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

调节时间获得单元，用于根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

电子水泵调节单元，用于根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

其中，所述电子水泵模式确定单元以下述方式确定电子水泵的当前模式：

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时，则电子水泵不工作。

其中，所述热量评价参数获得单元包括：

热量评价参数计算单元，用于通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；

修正单元，用于对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Q_r）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。

其中，所述修正值获得单元包括正常工作模式修正值获得单元，包括：

目标水温获得单元，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第一水温差计算单元，用于获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

第一查询单元，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

其中，所述修正值获得单元包括故障模式修正值获得单元，包括：

温度评价参数积分单元，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

预测水温获得单元，用于通过模型水温转换公式获得温度评价参数所对应的模型水温；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数对应的预测水温；

第二目标水温获得单元，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第二水温差计算单元，用于获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

第二查询单元，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

其中，所述修正值获得单元包括正故障模式修正值获得单元，包括：

第二温度评价参数积分单元，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

风险比较单元，用于根据预先标定的温度评价参数与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；

比较处理单元，用于在所述风险比较单元的比较结果为超过时，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式；否则，对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数；

第三查询单元，用于从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值。

其中，所述调节时间获得单元包括：

第二温差预测参数获得单元，用于对最近第二时间段内以及未来第二时间段内的热量评价参数求和获得两个累加热量评价参数，将两者相加获得第二温差预测参数；

调节时间查询单元，用于从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间。

其中，所述电子水泵调节单元包括：

调节信号获得单元，用于根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

调节处理单元，用于在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明公开的一种发动机电子水泵控制方法及系统，在无需新增水温传感器的条件下，通过对已有的水温、车速、发动机转速及负荷等参数进行计算，建立热量累积的评价参数，可对热量累积的水平进行评估，模拟水温的变化趋势；通过热量评价参数的积分对水温变化趋势、变化速度进行预测，并设定用于调节电子水泵控制信号的修正值；从而不论发动机运行在任何工况，都能对电子水泵进行优化调节，从而实现对电子水泵的水温的精确控制；

并且，通过对水温变化速度进行预测，并设置优化调节时间，可以减少水温对流量变化的过度反馈；

另外，在水温传感器出现故障时，可以根据整车参数中的车速、发动机转速及负荷等参数，通过热量转换模型来估算当前的水温情况，并根据该估算水温对电子水泵进行控制，从而在水温传感器出现故障时，仍然可以对电子水泵进行有效的调控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种发动机电子水泵控制方法的一个实施例的主流程示意图；

图2是图1中步骤S12的一个实施例的流程示意图；

图3是图1中步骤S12的另一个实施例的流程示意图；

图4是图1中步骤S12的又一个实施例的流程示意图；

图5是本发明提供的一种发动机电子水泵控制系统一个实施例的结构示意图；

图6是图5中热量评价参数获得单元的一个实施例的结构示意图；

图7是图5中修正值获得单元的一个实施例的结构示意图；

图8是图7中正常工作模式修正值获得单元一个实施例的结构示意图；

图9是图7中故障模式修正值获得单元一个实施例的结构示意图；

图10是图7中故障模式修正值获得单元的另一个实施例的结构示意图；

图11是图5中调节时间获得单元的一个实施例的结构示意图；

图12是图5中电子水泵调节单元的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

如图1所示，是本发明提供一种发动机电子水泵控制方法的一个实施例的主流程示意图，在该实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S10，在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；具体地，该步骤S10具体包括：

如果检测到发动机转速大于零（表示发动机已经启动），且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式，具体地可以根据水温传感器的故障码来确定水温传感器是否出现了故障，该故障可以为水温传感器出现的最大故障、最小故障、信号不合理中的任意一种故障，其中，该水温传感器可以安装在发动机出水口；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式，具体地，在这种模式下，电子水泵通过ECU控制，以停-转-停-转不断循环的间歇模式进行工作，通过热量聚集效应达到快速温升的效果；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式，在这种模式下，发动机有过热风险，故电子水泵必须进入全功率的工作状态，以确保安全性；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时（表示发动机尚未启动），则电子水泵不工作。

步骤S11，实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；该步骤S11具体为：

通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；可以理解的是，在发动机工作时，整车车速v即迎风量，与电子水泵当前的流量q可以组成散热项，发动机的负荷b与转速n，决定了发热项，散热量大于发热量时，冷却液水温下降，反之亦然，故散热项与发热项之间的差值，实际上表征着冷却液温度的变化情况。通过上述公式可以将这些参数整合在一起，并对每一个时间点的热量情况进行评价；

对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Qr）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。可以理解的是，在不同的发动机、不同的整车上时，由于各个参数设定有所不同，会导致Q_r的变动范围甚至数量级有较大的差异，为了较直观的区别温度的上升、下降趋势，可以通过Φ（Q_r）对Q_r进行修正。电子水泵工作初始时的Φ（Q_r）值可基于大量的试验数据进行设定，此后每隔一段时间，如3000s，可以对Q_r求平均值对Φ（Q_r）进行优化，并输出新的Φ（Q_r）值。经过修正的评价参数Q_re= Q_r-Φ（Q_r），结果大于零时表示发热量大于散热量，结果小于零时表示散热量大于发热量。

步骤S12，在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

步骤S13，根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

步骤S14，根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

如图2所示，示出了图1中步骤S12的一个实施例的流程示意图；具体地，在该实施例中，当步骤S10确定电子水泵处于正常工作模式下，该步骤S12具体包括：

步骤S120，根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温，其中所述目标水温为预设，其与发动机的负荷、转速有关，可以预先通过大量试验数据的积累来设置相应的目标水温表；发动机运行在各个工况时，电子水泵需尽量使水温达到该目标值；

步骤S121，获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

步骤S122，从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值β,所述温度差修正标定表中存储有每一工况下，水温差与修正值之间的对应关系。

如图3所示，示出了图1中步骤S12的另一个实施例的流程示意图；具在该实施例中，当步骤S10确定电子水泵处于故障模式下，可以采用模型水温来代替实际水温；具体地，该步骤S12具体包括：

步骤S220，从发动机启动后开始对所述热量评价参数Q_re进行积分，获得温度评价参数T_Q=∫Q_redt；

步骤S221，通过模型水温转换公式：T_Qr=f(T_Q)，获得温度评价参数T_Q所对应的模型水温T_Qr；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数T_Q对应的预测水温；可以理解的是，在水温传感器故障时，或者整机取消水温传感器时，则无法对当前水温进行读取，也无法评估当前的过热风险。此时可以通过大量的试验数据，建立热量评价参数Q_re与实际水温T的关系，其中，可以根据该关系建立模型水温转换公式，通过转换公式来计算模型水温；或者可以通过试验标定T_Q与实际水温之间的一一对应关系，从而通过温度评价参数T_Q直接估算当前水温值（即预测水温）；

步骤S222，根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

步骤S223，获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

步骤S224，从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值，该温度差修正标定表可以与步骤S122中的温度差修正标定表采用相同的对应关系。

如图4所示，示出了图1中步骤S12的又一个实施例的流程示意图；具体地，在该实施例中，当步骤S10确定电子水泵处于故障模式下，可以采用温差预的方式来获得修正值，该步骤S12具体包括：

步骤S320，从发动机启动后开始对所述热量评价参数Q_re进行积分，获得温度评价参数T_Q=∫Q_redt；

步骤S321，根据预先标定的温度评价参数T_Q与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；具体地，在一个例子中，首先通过实验对应实际水温为80℃、100℃、110℃等几个具有代表性的水温点，将水温区间划分为高、低风险区域，并获得每个水温点对应的温度评价参数T_Q值；

步骤S322，如果比较结果为超出阈值，表示水温较高，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式，否则对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数△f₁=ΣQ_re，该第一温度差预测参数可以用于评估该区间的温度变化趋势；

步骤S323，从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值，可以理解的是，在该第一温度差修正标定表中存储有第一温度差预测参数与修正值之间的对应关系。

具体地，在本发明实施例中，步骤S13具体为：

对最近第二时间段内（如5~10s）以及未来第二时间段（如5~10s）内的热量评价参数Q_re求和获得两个累加热量评价参数Q_re1和Q_re2，将两者相加获得第二温差预测参数，所述第二温度差预测参数可以用于估算未来一段时间内的水温；

从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间，可以理解的是，在第二温度差修正标定表中存储有预先标定的第二温度差预测参数与优化调节时间之间的对应关系。

可以理解的是，在一些实施例中，可以通过下述的策略在确定优化调节时间：

a.当前水温低于目标水温，当前水温呈上升趋势，未来t_rp内不会超过目标水温，则控制信号使流量调大时给定较长的过度时间（即优化调节时间），使流量调小时给定较短的过度时间，反之亦然；

b.当前水温低于目标水温，当前水温呈下降趋势，则控制信号使流量调大时给定较长的过度时间，使流量调小时给定较短的过度时间；

c.当前水温高于目标水温，当前水温呈上升趋势，则控制信号使流量调大时给定较短的过度时间，使流量调小时给定较长的过度时间；

d.当前水温高于目标水温，当前水温呈下降趋势，未来t_rp内即将低于目标水温，则控制信号使流量调大时给定较长的过度时间，使流量调小时给定较短的过度时间，反之亦然。

具体地，在本发明实施例中，步骤S14具体为：

根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。从而可以使在水温逐渐接近目标值的过程中，控制信号的改变考虑电机的惯性，避免流量过快的变化导致水温出现较大的波动。

如图5所示，是本发明提供的一种发动机电子水泵控制系统一个实施例的结构示意图，具体地，在该实施例中，该发动机电子水泵控制系统包括：

电子水泵模式确定单元10，用于在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；

热量评价参数获得单元11，用于实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；

修正值获得单元12，用于在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；以及用于在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

调节时间获得单元13，用于根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

电子水泵调节单元14，用于根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

其中，所述电子水泵模式确定单元10以下述方式确定电子水泵的当前模式：

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时，则电子水泵不工作。

如图6所示，示出了图5中热量评价参数获得单元11的一个实施例的结构示意图，其中，所述热量评价参数获得单元11包括：

热量评价参数计算单元，用于通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；

修正单元，用于对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Qr）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。

如图7所示，示出了图5中修正值获得单元12的一个实施例的结构示意图，其中，所述修正值获得单元12包括：

正常工作模式修正值获得单元15，用于在电子水泵处于正常工作模式下，获得当前用于调节电子水泵的修正值；

故障模式修正值获得单元16，用于在电子水泵处于故障模式下，获得当前用于调节电子水泵的修正值。

如图8所示，示出了图7中正常工作模式修正值获得单元15一个实施例的结构示意图，具体地，该正常工作模式修正值获得单元15包括：

目标水温获得单元150，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第一水温差计算单元151，用于获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

第一查询单元152，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

如图9所示，示出了图7中故障模式修正值获得单元16一个实施例的结构示意图，具体地，该故障模式修正值获得单元16包括：

温度评价参数积分单元160，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数Q_re进行积分，获得温度评价参数T_Q=∫Q_redt；

预测水温获得单元161，用于通过模型水温转换公式：T_Qr=f(T_Q)，获得温度评价参数T_Q所对应的模型水温T_Qr；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数T_Q对应的预测水温；

第二目标水温获得单元162，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第二水温差计算单元163，用于获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

第二查询单元164，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

如图10所示，示出了图7中故障模式修正值获得单元16的另一个实施例的结构示意图，具体地，在该实施例中，该故障模式修正值获得单元16包括：

第二温度评价参数积分单元165，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数Q_re进行积分，获得温度评价参数T_Q=∫Q_redt；

风险比较单元166，用于根据预先标定的温度评价参数T_Q与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；

比较处理单元167，用于在所述风险比较单元的比较结果为超过时，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式；否则，对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数；

第三查询单元168，用于从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值。

如图11所示，示出了图5中调节时间获得单元13的一个实施例的结构示意图，在该实施例中，所述调节时间获得单元13包括：

第二温差预测参数获得单元130，用于对最近第二时间段内以及未来第二时间段内的热量评价参数Q_re求和获得两个累加热量评价参数Q_re1和Q_re2，将两者相加获得第二温差预测参数；

调节时间查询单元131，用于从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间。

如图12所示，示出了图5中电子水泵调节单元14的一个实施例的结构示意图，在该实施例中，其中，所述电子水泵调节单元14包括：

调节信号获得单元140，用于根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

调节处理单元141，用于在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。

更多的细节，可一并参照前述对图1至图4的描述。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明公开的一种发动机电子水泵控制方法及系统，在无需新增水温传感器的条件下，通过对已有的水温、车速、发动机转速及负荷等参数进行计算，建立热量累积的评价参数，可对热量累积的水平进行评估，模拟水温的变化趋势；通过热量评价参数的积分对水温变化趋势、变化速度进行预测，并设定用于调节电子水泵控制信号的修正值；从而不论发动机运行在任何工况，都能对电子水泵进行优化调节，从而实现对电子水泵的水温的精确控制；

并且，通过对水温变化速度进行预测，并设置优化调节时间，可以减少水温对流量变化的过度反馈；

另外，在水温传感器出现故障时，可以根据整车参数中的车速、发动机转速及负荷等参数，通过热量转换模型来估算当前的水温情况，并根据该估算水温对电子水泵进行控制，从而在水温传感器出现故障时，仍然可以对电子水泵进行有效的调控。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；

实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；

在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

2.如权利要求1所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式的步骤具体为：

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时，则电子水泵不工作。

3.如权利要求1所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，所述实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数的步骤具体为：

通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；

对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Qr）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。

4.如权利要求3所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，并获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤包括：

根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

5.如权利要求3所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤具体包括：

从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

通过模型水温转换公式获得温度评价参数所对应的模型水温；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数对应的预测水温；

根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

6.如权利要求3所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值的步骤具体包括：

从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

根据预先标定的温度评价参数与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；

如果比较结果为超出阈值，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式，否则对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数；

从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值。

7.如权利要求4至6任一项所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间的步骤具体为：

对最近第二时间段内以及未来第二时间段内的热量评价参数求和获得两个累加热量评价参数，并将两者相加获得第二温差预测参数；

从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间。

8.如权利要求7所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节的步骤包括：

根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。

9.一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，包括：

电子水泵模式确定单元，用于在汽车整车上电后，通过检测水温传感器以及发动机转速，确定电子水泵的当前模式，所述当前模式包括：故障模式、正常工作模式、暖机模式、全功率工作模式；

热量评价参数获得单元，用于实时采集整车当前的车速、电子水泵当前的流量、发动机的负荷以及发动机的转速数据，并进行整合，获得热量评价参数；

修正值获得单元，用于在正常工作模式下，通过水温传感器采集当前水温，根据所述当前水温获得用于对电子水泵进行调节的修正值；以及用于在故障模式下，根据所述热量评价参数以及预先确定的热量评价参数与实际水温之间的关系，获得用于对电子水泵进行调节的修正值；

调节时间获得单元，用于根据热量评价参数的变化趋势，获得优化调节时间；

电子水泵调节单元，用于根据所述修正值以及优化调节时间，对电子水泵进行优化调节。

10.如权利要求9所述的一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，所述电子水泵模式确定单元以下述方式确定电子水泵的当前模式：

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器出现故障，则确定电子水泵的当前模式为故障模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温低于暖机阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为暖机模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温高于超限阈值温度时，则确定电子水泵的当前模式为全功率工作模式；

如果检测到发动机转速大于零，且水温传感器检测到水温处于暖机阈值温度和超限阈值温度之间时，则确定电子水泵的当前模式为正常工作模式；

如果检测到发动机转速等于零时，则电子水泵不工作。

11.如权利要求9所述的一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，所述热量评价参数获得单元包括：

热量评价参数计算单元，用于通过下述公式计算获得热量评价参数Q_r：

Q_r=[f(v)f(q)-f(b)f(n)]

其中，v为当前的车速，q为电子水泵当前的流量，b为发动机的负荷b，n为发动机的转速；

修正单元，用于对所述热量评价参数进行修正，获得修正后的热量评价参数Q_re：

Q_re= Q_r-Φ（Q_r）

其中，电子水泵的初始修正参数Φ（Q_r）基于实验所设定，电子水泵工作后的修正参数Φ（Qr）为每隔一定周期内多个热量评价参数Q_r的均值。

12.如权利要求11所述的一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，所述修正值获得单元包括正常工作模式修正值获得单元，包括：

目标水温获得单元，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第一水温差计算单元，用于获得水温传感器采集到的当前水温与所述目标水温之间的水温差；

第一查询单元，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

13.如权利要求11所述的一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，所述修正值获得单元包括故障模式修正值获得单元，包括：

温度评价参数积分单元，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

预测水温获得单元，用于通过模型水温转换公式获得温度评价参数所对应的模型水温；或者查询温度试验标定表，获得所述温度评价参数对应的预测水温；

第二目标水温获得单元，用于根据汽车当前发动机的负荷、转速以及当前工况，获得预先设置的对应的目标水温；

第二水温差计算单元，用于获得所述模型水温或预测水温与所述目标水温之间的水温差；

第二查询单元，用于从预设的温度差修正标定表中获得所述水温差对应的修正值。

14.如权利要求11所述的一种发动机电子水泵控制系统，其特征在于，所述修正值获得单元包括正故障模式修正值获得单元，包括：

第二温度评价参数积分单元，用于从发动机启动后开始对所述热量评价参数进行积分，获得温度评价参数；

风险比较单元，用于根据预先标定的温度评价参数与实际水温之间的关系，将所述温度评价参数与高风险区域对应的温度评价参数阈值进行比较；

比较处理单元，用于在所述风险比较单元的比较结果为超过时，则控制所述电子水泵处于全功率工作模式；否则，对第一时间段内的热量评价参数求和，获得第一温度差预测参数；

第三查询单元，用于从预设的第一温度差修正标定表中获得所述第一温度差预测参数所对应的修正值。

15.如权利要求12至14任一项所述的一种发动机电子水泵控制方系统，其特征在于，所述调节时间获得单元包括：

第二温差预测参数获得单元，用于对最近第二时间段内以及未来第二时间段内的热量评价参数求和获得两个累加热量评价参数，将两者相加获得第二温差预测参数；

调节时间查询单元，用于从预设的第二温度差修正标定表中获得所述第二温度差预测参数所对应的优化调节时间。

16.如权利要求15所述的一种发动机电子水泵控制方法，其特征在于，所述电子水泵调节单元包括：

调节信号获得单元，用于根据下述公式计算获得控制电子水泵的调节信号：

P（n）=P（n-1）+β

其中，P（n）为当前控制信号，P（n-1）为上一控制信号，初始控制信号P为预设定，β为所述水温差对应的修正值、所述第一温度差预测参数所对应的修正值；

调节处理单元，用于在下一个工作循环开始后的优化调节时间内，根据所述调节信号控制所述电子水泵的流量。