用于控制车辆冷却剂泵的装置制造方法及图纸

本公开提供了一种用于控制车辆冷却剂泵的装置，包括基于发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差使冷却剂泵以一速度运转以供应期望的冷却剂流量。具有发动机和电动水泵的混合动力车辆包括控制器，所述控制器基于发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差而控制水泵的速度以供应期望的冷却剂流量。还可基于发动机速度和负荷来控制泵速。基于温差、发动机速度和负荷而控制电动水泵可引起发动机更快预热并降低泵的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本公开通常涉及至少基于温差来控制车辆电动水泵/冷却剂泵，以提高效率。
技术介绍
车辆通常包括冷却系统，冷却系统使冷却流体循环以调节多种车辆组件的温度。冷却流体通常是混有改良剂(例如，乙二醇)的水基流体，以使冷凝温度降低并使沸腾温度升高。虽然被称作冷却流体、水或冷却剂，但是上述流体均可用于将车辆组件或车厢加热或冷却到期望的运转温度。如在本公开中所使用的，对冷却剂的引用应被理解为包括用于使一个或更多个车辆组件的运转温度升高或降低的任何类型的冷却流体。冷却剂通常通过一个或更多个相关联的泵而循环通过冷却回路。对于具有内燃发动机的车辆(包括混合动力车辆)而言，冷却剂泵或水泵可通过发动机曲轴的旋转而机械地运转。由于它们依赖于发动机的运转，所以机械致动的冷却剂泵仅在发动机运转时运转，因此不能控制该冷却剂泵来提高系统效率。在各种应用(例如，混合动力车辆)中机械致动的水泵可由电致动的水泵来替代或补偿。类似地，不包括内燃发动机的电动车辆可包括水泵以向多种车辆组件(例如，牵引电池和/或车厢)提供加热/冷却。由于电致动的水泵能基于各种车辆和环境运转条件而运转，所以电致动的水泵提供更高的控制灵活性。车辆冷却回路可包括用于调节冷却剂温度的各种组件。例如，冷却回路可包括限制或防止冷却剂回路通过换热器或散热器的恒温器，以减少冷却剂到达期望的运转温度所需要的时间。冷却剂流还可响应于(例如)车厢加热或电池调节的请求而被引导通过换热器或加热器芯。对于包括内燃发动机和电动水泵的应用，泵的运转可基于(例如)发动机温度和发动机负荷。虽然适用于许多应用，但在一些运转条件下这会导致比所需要的冷却剂流更多的冷却剂流。
技术实现思路
本公开的实施例包括一种车辆，所述车辆包括：发动机，包括冷却剂入口和冷却剂出口；水泵，连接到发动机并被构造为使泵流体流过冷却剂回路；至少一个控制器，与水泵通信，并被配置为至少基于发动机冷却剂入口与发动机冷却剂出口之间的温差来控制水泵。本公开的实施例包括一种方法，所述方法至少响应于发动机冷却剂入口与发动机冷却剂出口之间的温差通过控制电运转的水泵来冷却发动机。一种用于控制具有电动冷却剂泵的车辆的方法，所述方法包括：基于发动机速度、负荷以及发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差来控制电动冷却剂的泵速，以降低电动冷却剂泵的功耗。所述方法还包括：基于期望的冷却剂流量来控制电动冷却剂的泵速，所述期望的冷却剂流量与当前发动机速度、负荷以及发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差相关联。对于代表性的发动机速度和负荷，所述期望的冷却剂流量基于发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的期望温差而根据经验确定。使用基于发动机速度、负荷和温差的回归方程来确定所述期望的冷却剂流量。在一个实施例中，车辆包括冷却剂泵和控制器，所述控制器被配置为基于发动机冷却剂入口处的冷却剂温度与发动机冷却剂出口处的冷却剂温度之间的预定温差来控制冷却剂泵的冷却剂流量。控制冷却剂泵速，以供应期望的冷却剂流量。所述期望的冷却剂流量还可基于发动机速度和负荷。在一个实施例中，使用根据经验确定的回归方程并使用当前发动机冷却剂入口温度和当前发动机冷却剂出口温度、发动机速度、发动机负荷来计算期望冷却剂泵的流量。一种用于控制电动冷却剂泵的方法，所述电动冷却剂泵与具有牵引电池和控制器的混合动力车辆的内燃发动机相关联，所述控制器被配置为：基于发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差、发动机速度和负荷来使电动冷却剂泵以一泵速运转，以提供期望的冷却剂流量。所述控制器被配置为：基于所述期望的冷却剂流量而使电动冷却剂泵运转，其中，所述期望的冷却剂流量根据下面形式的等式来计算：期望的冷却剂流量＝α+(β×发动机速度)+(ρ×负荷)+(σ×ΔT)其中，α、β、ρ和σ是通过回归分析根据经验确定的常数，ΔT是发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差。所述方法还包括：如果当前发动机冷却剂温度低于对应的阈值，那么根据当前发动机冷却剂温度来选择发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的期望温差；否则，将所述期望温差设置为预定的最小值。根据本公开的实施例提供了许多优点。例如，本公开通过确认冷却剂流量、发动机速度和负荷与发动机冷却剂入口/出口温差之间的关系，提供了用于降低电动水泵的功耗的系统和方法，以控制冷却剂流量并使泵运转最优化，从而保持期望的运转温度范围。相对于仅基于发动机速度来控制电动水泵的运转而言，通过使冷却剂流量与冷却系统的预定的热负荷这两者更好地匹配，至少基于发动机冷却剂入口温度与发动机冷却剂出口温度之间的温差而控制电动水泵的运转能提高效率。根据各种实施例的电动水泵的运转利用的冷的发动机比热的发动机能容许入口温度与出口温度之间的更大的温差的事实。通过基于入口/出口温差来控制水/冷却剂泵，对冷却剂流量的控制有助于在降低总的泵能耗的同时使发动机更快预热并使车厢更快加热。通过下面结合附图对优选实施例进行的详细描述，本公开的上述优点以及其他优点和特征将变得显而易见。附图说明图1是本公开的一个实施例的车辆的示意图，所述车辆具有发动机冷却系统，该发动机冷却系统具有对其进行控制以降低能耗的电动水泵；图2是示出了本公开的各个实施例的用于控制车辆的电动水泵的代表性装置或方法的操作的简化流程图；图3是根据本公开的实施例的经验数据的示例性表格，该经验数据用来计算冷却剂泵流量以控制冷却剂泵从而降低能耗；图4是示出了根据本公开的实施例的通过一组经验数据(例如，图3的那些经验数据)来计算用在车辆中的各个冷却剂流量的示例性表格。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应当理解，公开的实施例仅仅是示例，其它实施例可采用各种和可选形式。附图不一定成比例地绘制；一些特征可被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应当被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以不同的方式应用本公开的教导的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征相组合，以产生未明显示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。如之前所描述的，术语“发动机冷却剂”、“冷<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：发动机，包括冷却剂入口和冷却剂出口；泵，连接到发动机，并被构造为使冷却剂流动；至少一个控制器，与泵通信，并被配置为基于冷却剂入口的温度和冷却剂出口的温度来控制泵。

【技术特征摘要】
2013.08.31 US 14/016,0941.一种车辆，包括：
发动机，包括冷却剂入口和冷却剂出口；
泵，连接到发动机，并被构造为使冷却剂流动；
至少一个控制器，与泵通信，并被配置为基于冷却剂入口的温度和冷却
剂出口的温度来控制泵。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个控制器被配置为基
于冷却剂入口的温度与冷却剂出口的温度之间的温差来控制泵速。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述至少一个控...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥萨马·艾比哈娜，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US