CN108087100A - 车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法 - Google Patents

车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法，通过判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。本发明通过控制中冷装置的电子水泵运转状态，控制电子水泵停止工作，提高中冷后进气温度，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，达到挥发中冷装置上的机油与冷凝水混合物等，以缓解中冷装置前后进气压力降增加的问题，在寒冷环境本发明通过控制电子水泵停止工作，避免进气冷却，加速进气温升，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，解决结冰等问题。

Description

车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法
技术领域
本申请涉及冷却系统技术领域，具体是涉及一种中冷装置的电子水泵控制方法、一种车辆及其冷却系统。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平的提高，汽车越来越成为人们出行的重要交通工具，汽车包括发动机，汽车在行驶的过程中发动机的温度会升高，因此，需要对发动机进行散热，以保证发动机正常工作，传统的对发动机进气温度进行冷却的方式主要有风冷式和水冷式两种。
EGR(英文全称：Exhaust Gas Recirculation，中文译文：废气再循环)技术在发动机节油、减排等方面有着重要的作用。随着油耗以及排放法规的日益严苛，EGR技术在增压汽油发动机上的应用逐渐成为一种趋势。在增压汽油机上应用EGR技术必然会成为各大主机厂发动机技术升级的一个主流。EGR技术应用于增压汽油机上主要分为高压EGR和低压EGR两种技术路线，汽油机高压EGR技术相对成熟。
随着排放法规的严格，以及对发动机性能要求的提高，部分汽油机发动机采用了水冷式中冷器及LP-EGR技术，达到降低排放与油耗的目的。
但是，现有技术存在下面两个问题。
问题1：因为全负荷曲轴箱通风系统从增压器前通风进气，曲轴箱通风系统携带的油气会粘附在水冷式中冷装置上形成油滴；且在发动机加入EGR时，产生的冷凝水，冷凝水与油滴形成乳化物，堵塞水冷式中冷装置部分进气通道，增加进气阻力，影响发动机性能。
问题2：车辆在寒冷地区，运行停机后，进气系统产生的冷凝水，易导致中冷装置结冰；再次启动时，致使进气阻力急剧增加，严重影响发动机性能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法，其可以解决上述两个技术问题，利于车辆的运行维护、保障发动机和车辆的正常运行和使用寿命。
本发明提供一种中冷装置的电子水泵控制方法，所述控制方法包括步骤：
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内；
若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
其中，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
通过检测中冷装置前后进气的压力差值，与初始状态的进气阻力差值进行对比，若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加。
其中，通过设置在中冷装置前后进气的压力传感器检测所述压力差值，所述预定倍数为150％。
其中，所述若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加的步骤，具体还包括：
若所述压力差值大于所述阻力差值，则判断所述中冷装置内存在机油和/或冷凝水，并判断中冷后进气实时温度是否介于第一预设阈值内。
其中，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷装置是否位于寒冷地区，在判断到所述中冷装置位于寒冷地区时进一步判断中冷后进气实时温度是否介于第二预设阈值内。
其中，所述若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作的步骤，具体包括：
若所述实时温度小于所述第二预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并控制启动车辆发动机进行工作使得进气温度加速上升。
其中，所述判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
通过设置的温度传感器检测所述实时温度。
本发明还提供一种车辆冷却系统，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用任一上述的电子水泵控制方法进行控制。
本发明还提供一种车辆，所述车辆采用基于中冷装置的车辆冷却系统，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用任一上述的电子水泵控制方法进行控制。
其中，所述车辆采用水冷式中冷装置以及EGR系统。
有益效果：本发明车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法，通过判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
本发明通过控制中冷装置的电子水泵运转状态，适时控制电子水泵停止工作，提高中冷后进气温度，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，达到挥发中冷装置上的机油与冷凝水混合物等，以缓解中冷装置前后进气压力降增加的问题，同时，在寒冷环境启动发动机时，本发明通过控制电子水泵停止工作，避免进气冷却，加速进气温升，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，解决结冰等问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明中冷装置的电子水泵控制方法的流程示意图。
图2为本发明车辆的油气部分结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的霍尔传感装置、终端其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如下。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
请参阅图1，图1是本发明中冷装置的电子水泵控制方法的流程示意图，本发明所述中冷装置的电子水泵控制方法包括但不限于如下步骤。
步骤S101，在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内。
需要说明的是，所述步骤S101在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过检测中冷装置前后进气的压力差值，与初始状态的进气阻力差值进行对比，若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加。
在本实施例中，本发明可以通过设置在中冷装置前后进气的压力传感器检测所述压力差值，所述预定倍数可以为100％、150％、200％或者以上等。
具体而言，所述若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加的步骤，具体还可以包括：若所述压力差值大于所述阻力差值，则判断所述中冷装置内存在机油和/或冷凝水，并判断中冷后进气实时温度是否介于第一预设阈值内。换而言之，如果所述压力差值大于所述阻力差值，可以认为是机油和/或冷凝水、或者其混合物造成了堵塞，即其混合形成的乳化物会堵塞水冷式中冷装置的部分进气通道，增加了进气阻力，进而会影响发动机性能，此时，本发明可以停止电子水泵运作，使中冷装置内快速升温，以融化该机油和/或冷凝水、或者其混合物。
在本实施例中，可以通过ECU(微控制单元)对电子水泵等进行控制。
其中，所述预设阈值可以包括第一预设阈值和第二预设阈值，可以为40℃～90℃之间，比如第一预设阈值为80℃，或者在寒冷环境下，第二预设阈值可以为50℃或者55℃等等。
在优选的实施例中，所述步骤S101在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体还可以包括：在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷装置是否位于寒冷地区，在判断到所述中冷装置位于寒冷地区时进一步判断中冷后进气实时温度是否介于第二预设阈值内。
需要说明的是，所述判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过设置的温度传感器检测所述实时温度。
步骤S102，若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
需要说明的是，所述步骤S102若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，具体可以包括：若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并控制启动车辆发动机进行工作使得进气温度加速上升。
在本实施例中，所述预设时间可以为3分钟、5分钟或者10分钟等，其可以根据环境温度等进行智能控制。
本发明还提供一种车辆冷却系统，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用的控制方法包括但不限于如下。
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内。
若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
需要说明的是，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过检测中冷装置前后进气的压力差值，与初始状态的进气阻力差值进行对比，若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加。
在本实施例中，本发明可以通过设置在中冷装置前后进气的压力传感器检测所述压力差值，所述预定倍数为150％。
具体而言，所述若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加的步骤，具体还可以包括：若所述压力差值大于所述阻力差值，则判断所述中冷装置内存在机油和/或冷凝水，并判断中冷后进气实时温度是否介于第一预设阈值内。换而言之，如果所述压力差值大于所述阻力差值，可以认为是机油和/或冷凝水、或者其混合物造成了堵塞，即其混合形成的乳化物会堵塞水冷式中冷装置的部分进气通道，增加了进气阻力，进而会影响发动机性能，此时，本发明可以停止电子水泵运作，使中冷装置内快速升温，以融化该机油和/或冷凝水、或者其混合物。
在本实施例中，可以通过ECU对电子水泵等进行控制。
进一步而言，所述第一、第二预设阈值可以为40℃～90℃之间，比如80℃，或者在寒冷环境下，可以为50℃或者55℃等等。
在优选的实施例中，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体还可以包括：在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷装置是否位于寒冷地区，在判断到所述中冷装置位于寒冷地区时进一步判断中冷后进气实时温度是否介于第二预设阈值内。
需要说明的是，所述判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过设置的温度传感器检测所述实时温度。
需要说明的是，所述若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，具体可以包括：若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并控制启动车辆发动机进行工作使得进气温度加速上升。
在本实施例中，所述预设时间可以为3分钟、5分钟或者10分钟等，其可以根据环境温度等进行智能控制。
本发明还提供一种车辆，所述车辆采用基于中冷装置的车辆冷却系统，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用的控制方法包括但不限于如下。
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内。
若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
需要说明的是，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过检测中冷装置前后进气的压力差值，与初始状态的进气阻力差值进行对比，若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加。
在本实施例中，本发明可以通过设置在中冷装置前后进气的压力传感器检测所述压力差值，所述预定倍数为150％。
具体而言，所述若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加的步骤，具体还可以包括：若所述压力差值大于所述阻力差值，则判断所述中冷装置内存在机油和/或冷凝水，并判断中冷后进气实时温度是否介于第一预设阈值内。换而言之，如果所述压力差值大于所述阻力差值，可以认为是机油和/或冷凝水、或者其混合物造成了堵塞，即其混合形成的乳化物会堵塞水冷式中冷装置的部分进气通道，增加了进气阻力，进而会影响发动机性能，此时，本发明可以停止电子水泵运作，使中冷装置内快速升温，以融化该机油和/或冷凝水、或者其混合物。
在本实施例中，可以通过ECU对电子水泵等进行控制。
进一步而言，所述预设阈值可以为40℃～90℃之间，比如80℃，或者在寒冷环境下，可以为50℃或者55℃等等。
在优选的实施例中，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体还可以包括：在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷装置是否位于寒冷地区，在判断到所述中冷装置位于寒冷地区时进一步判断中冷后进气实时温度是否介于第二预设阈值内。
需要说明的是，所述判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，具体可以包括：通过设置的温度传感器检测所述实时温度。
需要说明的是，所述若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，具体可以包括：若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并控制启动车辆发动机进行工作使得进气温度加速上升。
在本实施例中，所述预设时间可以为3分钟、5分钟或者10分钟等，其可以根据环境温度等进行智能控制。
其中，所述车辆采用水冷式中冷装置以及EGR系统。
在具体的应用例中，请接着参阅图2，图2为本发明车辆的油气部分结构示意图。
如图2所示，本发明车辆可以包括电子水泵1、进气歧管2、膨胀水壶3、低温散热器4、ECU微控制单元5、空气滤清器6、第一涡轮增压器7、电子节气门8、发动机本体9、第二涡轮增压器10、EGR-cooler 11、EGR控制阀12、油气分离器13、PCV阀14、单向阀15以及温度传感器16。其中，如图2所示，本发明的温度传感器16可以设于中冷后的位置。
在本实施例中，所述电子水泵1、用于集成水冷式中冷装置的进气歧管2的中冷装置、膨胀水壶3以及低温散热器4，形成为水冷式中冷装置的冷却系统，用于对增压进气进行冷却。
在本实施例中，空气滤清器6、第一涡轮增压器7、电子节气门8以及进气歧管2，形成为发动机的进气系统。
在本实施例中，EGR-cooler 11、EGR控制阀12、第一涡轮增压器7、电子节气门8以及进气歧管2，形成为发动机废气再循环系统EGR。
在本实施例中，油气分离器13、PCV阀14以及发动机本体9，形成为曲轴箱通风系统中的部分负荷工况下的通风通道。
在本实施例中，所述油气分离器13、所述单向阀15、所述第一涡轮增压器7、电子节气门8、进气歧管2以及发动机本体9，形成为曲轴箱通风系统中的全负荷工况下的通风通道。
需要说明的是，本发明还可以包括曲轴箱通风系统、油气分离器的进气、曲轴箱补气以及EGR取气控制等，在本技术领域人员理解的范围内，不作细述。
其中，本发明车辆的部分工作原理包括：部分负荷运转时，曲轴箱通风系统，通过油气分离器13，分离油气，然后通过PCV阀14，直接进入发动机本体9的各缸进气通道，参与燃烧。全负荷时，曲轴箱通风系统，通过油气分离器13，分离油气，然后通过单向阀15，直接进到空气滤清器6之后，再经过第一涡轮增压器7、电子节气门8、进气歧管2，最后进入发动机本体9的各缸进气通道，参与燃烧。
不难理解的是，中冷装置前后进气压力降是否正常，可以通过中冷装置前后进气压力传感器差值，与初状态下的进气阻力进行对比，若压力降增加的原因，多为机油与冷凝水混合物导致。此外，本发明全负荷曲轴箱通风系统从增压器前通风进气，是在中冷装置之前，未被油气分离器分离干净的油气通过中冷装置时会形成油滴粘附在中冷装置上。本发明的具体控制方法应用例包括如下。
微控制单元5通过中冷装置前后进气压力差值与初始状态的阻力差值进行对比，若集成水冷式中冷装置进气歧管2的进气阻力增加较大时，微控制单元5控制电子水泵1停止工作，以提高进气温度，当中冷后进气温度高于80℃时，微控制单元5控制电子水泵1运转，维持中冷后进气温度在80℃左右，控制预设时间后，电子水泵1控制策略恢复正常控制；从而缓解中冷装置前后进气压力降增加所导致的发动机性能衰减、甚至出现故障等问题。
在寒冷地区，车辆运行停机后，进气系统产生的冷凝水，易导致集成水冷式中冷器进气歧管2产生结冰问题，再次启动时，致使进气阻力急剧增加，严重影响发动机性能，此时通过微控制单元5控制电子水泵1停止工作，避免进气过冷却，加速进气温升，当中冷后进气温度高于50℃时，电子水泵1控制策略恢复正常控制，通过这种方式，可以有效地解决结冰的问题。
本发明车辆、车辆冷却系统及其中冷装置的电子水泵控制方法，通过判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内，若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
本发明通过控制中冷装置的电子水泵运转状态，适时控制电子水泵停止工作，提高中冷后进气温度，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，达到挥发中冷装置上的机油与冷凝水混合物等，以缓解中冷装置前后进气压力降增加的问题，同时，在寒冷环境启动发动机时，本发明通过控制电子水泵停止工作，避免进气冷却，加速进气温升，至中冷后进气温度高于设定值时启动电子水泵，解决结冰等问题。
本发明可以应用在量产车辆上，并可以根据实际需要增加中冷装置前后进气压力传感器。
在本发明的一具体应用例中，电子水泵的控制策略可以包括三种情况：
1、中冷装置发生堵塞情况下，如机油与冷凝水混合物，在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值的2倍数值时，这样情况下，电子水泵就停止工作，直至中冷后进气温度高于第一预设阈值或者达到预设时间，通过这种方式实现目的：进气温度高些，蒸发油水混合物，其中，同一工况点，进气阻力通过中冷器前后的进气压力传感器进行换算；
2、寒冷地区，电子水泵停止工作，直至中冷后进气温度高于第二预设阈值，实现目的：防止进气过冷却；
3、其他情况，电子水泵按照发动机微控制单元控制的控制策略正常工作。
其中，所述第一预设阈值可以为70℃，预设时间可以为5分钟；所述第二预设阈值为50℃，预设时间也可以为5分钟。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于终端类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种中冷装置的电子水泵控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤：
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内；
若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并在所述实时温度升温到介于预设阈值和/或停止工作达到预设时间时，控制所述电子水泵启动工作。
2.如权利要求1所述的电子水泵控制方法，其特征在于，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
通过检测中冷装置前后进气的压力差值，与初始状态的进气阻力差值进行对比，若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加。
3.如权利要求2所述的电子水泵控制方法，其特征在于，通过设置在中冷装置前后进气的压力传感器检测所述压力差值，所述预定倍数为150％。
4.如权利要求2所述的电子水泵控制方法，其特征在于，所述若所述压力差值大于初始状态所述阻力差值到预定倍数，则判断为中冷装置进气阻力增加的步骤，具体还包括：
若所述压力差值大于所述阻力差值，则判断所述中冷装置内存在机油和/或冷凝水，并判断中冷后进气实时温度是否介于第一预设阈值内。
5.如权利要求1所述的电子水泵控制方法，其特征在于，所述在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
在中冷装置进气的压力差值大于阻力差值时，判断中冷装置是否位于寒冷地区，在判断到所述中冷装置位于寒冷地区时进一步判断中冷后进气实时温度是否介于第二预设阈值内。
6.如权利要求5所述的电子水泵控制方法，其特征在于，所述若所述实时温度小于所述预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作的步骤，具体包括：
若所述实时温度小于所述第二预设阈值时，则控制所述电子水泵停止工作，并控制启动车辆发动机进行工作使得进气温度加速上升。
7.如权利要求6所述的电子水泵控制方法，其特征在于，所述判断中冷后进气实时温度是否介于预设阈值内的步骤，具体包括：
通过设置的温度传感器检测所述实时温度。
8.一种车辆冷却系统，其特征在于，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用根据权利要求1-7任一项所述的电子水泵控制方法进行控制。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆采用基于中冷装置的车辆冷却系统，所述车辆冷却系统包括中冷装置和电子水泵，所述电子水泵采用根据权利要求1-7任一项所述的电子水泵控制方法进行控制。
10.如权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆采用水冷式中冷装置以及EGR系统。
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