[发明专利]一种重型柴油机集成组合式水泵及水泵的控制方法

说明书

本发明是一种重型柴油机集成组合式水泵及水泵的控制方法。该水泵包括电磁离合水泵、电动水泵、发动机控制器、水温传感器、发动机转速传感器、进气流量传感器、机油温度传感器和仪表盘；电磁离合水泵与电动水泵并联安装至发动机上；发动机控制器安装在发动机上；水温传感器固定在水泵进水口；发动机转速传感器安装在发动机飞轮上；水温传感器、发动机转速传感器、进气流量传感器、机油温度传感器均与发动机控制器连接；发动机控制器与仪表盘连接；本发明能保证在极限工况及电动水泵电机出现故障时冷却系统水流量满足使用需求；在常用工况下，通过利用回收的制动能量驱动电动水泵运转，尽可能降低水泵驱动功率，实现发动机效率的提升。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种重型柴油机集成组合式水泵及水泵的控制方法。

背景技术

传统发动机冷却系统主要采用机械式定排量水泵作为冷却系统的动力源，该方案的优点是技术成熟、产品可靠，但主要缺点在于①定排量水泵无法根据发动机冷却系统需求定量供给，为保证最苛刻工况水流量需求造成绝大多数工况水泵性能过剩；②定排量水泵需要发动机驱动，从而消耗发动机输出功率，影响发动机效率提升。随着商用车油耗法规的制定及不断严格，为提升发动机效率，降低油耗，近年来，马勒等公司开发了电控硅油水泵解决水泵按需供给问题，但是水泵仍然需要发动机提供驱动功。

电动水泵能够解决机械水泵按需供给及直接消耗发动机功率的问题，但一直以来未被采用的主要原因：①电动水泵消耗的电能需要用发动机输出功率发电间接获取，因而效率低于机械水泵；②重型柴油机水泵常用工况下功率过大，存在电容过载问题；③电机可靠性差，无法保证柴油机长期使用要求。

发明内容

本发明提供了一种重型柴油机集成组合式水泵及水泵的控制方法，保证在极限工况及电动水泵电机出现故障时冷却系统水流量满足使用需求；在常用工况下，通过利用回收的制动能量驱动电动水泵运转，尽可能降低水泵驱动功率，实现发动机效率的提升，支撑整车四阶段油耗法规的达成，解决了现有重型柴油机水泵存在的上述不足。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种重型柴油机集成组合式水泵，该水泵包括电磁离合水泵1、电动水泵2、发动机控制器3、水温传感器4、发动机转速传感器5、进气流量传感器6、机油温度传感器7和仪表盘8；其中，所述电磁离合水泵1与电动水泵2并联安装至发动机9上；所述发动机控制器3安装在发动机9上；所述水温传感器4固定在水泵进水口；所述发动机转速传感器5安装在发动机飞轮上；所述进气流量传感器6安装在发动机进气管上；所述机油温度传感器7安装在发动机油底壳上；所述仪表盘8安装在驾驶室；所述水温传感器4、发动机转速传感器5、进气流量传感器6、机油温度传感器7均与发动机控制器3连接；所述发动机控制器3与仪表盘8连接；所述电磁离合水泵1、电动水泵2与膨胀箱10或散热器11连接。

一种重型柴油机集成组合式水泵的控制方法，所述电磁离合水泵1保证电动水泵2的电机在失效及极限工况下整车水流量满足需求；所述电动水泵2在常用工况下按照控制方法提供水流量；所述发动机控制器3接受水泵传感器4、进气流量传感器5、机油温度传感器6的信号，并且控制电动水泵2的电机转速，以保证整机冷却液温度在合理范围内；所述电动水泵2的电机转速的控制方法如下：

1)当水温传感器4测得水温达到103℃时，关闭电动水泵2，将电磁离合水泵1控制在结合状态全速运转，保证发动机9的可靠性；

2)当机油温度传感器7测得主油道油温达到115℃时，关闭电动水泵2，将电磁离合水泵1控制在结合状态全速运转，保证发动机9的可靠性；

3)当EGR冷却器出气温度达到140℃，关闭电动水泵2，将电磁离合水泵1控制在结合状态全速运转，保证发动机9的可靠性；

4)当缓速器工作时，关闭电动水泵2，将电磁离合水泵1控制在结合状态全速运转，保证发动机9的可靠性；