[发明专利]内燃机机械水泵电控硅油离合器的控制系统

说明书

本发明提出了一种内燃机机械水泵电控硅油离合器的控制系统，包括电磁线圈、转速传感器、供电系统和连接器，所述连接器分别与供电系统、ECU、嵌入式电子控制器串联，所述供电系统与ECU串联，所述嵌入式电子控制器分别串联有电磁线圈和转速传感器，以对电磁线圈进行控制与接收转速传感器的反馈信号。发明能自动适应ECU控制响应要求，自主进行闭环控制的，减少连接器数量，并可以直接从蓄电池供电系统取得较大电流。

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，尤其是涉及一种内燃机机械水泵电控硅油离合器的控制系统。

背景技术

目前，内燃机机械水泵用电控硅油离合器在控制系统上沿用了内燃机电控风扇硅油离合器的控制方式，就是把硅油离合器交由内燃机的电控喷射系统进行控制，如专利号为CN200710069948.2的一种硅油风扇离合器，或者是专利号为CN201780040299.5的粘性离合器和关联的电磁线圈中的离合器，再有就是专利号为201821830971.9的一种具有双回油流道结构的电控硅油水泵中的离合器均是采用这样的控制模式，其控制系统图如图1所示。

这样的控制模式，在内燃机风扇离合器当中是较为合理的，因为风扇对于内燃机的散热影响不是直接的，属于二次对空气侧换热的执行器，由于空气的比热容较冷却液小很多，表现在响应时间上，就是离合器分离或接合的时间早点或迟点对冷却液的温度影响不大，所以并不精确要求响应时间，可以用分钟来计，比如1.5分钟-2.5分钟的分离时间均可以接受，所以当一个定型内燃机，在更换不同供方的风扇硅油离合器产品时，基本上表现不出来兼容性问题。

但同样的控制方式用到内燃机机械水泵用电控硅油离合器上时，因为机械水泵驱动冷却液对内燃机散热是一次换热，缸内热量要迅速传递给冷却液，冷却液的比热容大，不同流量的冷却液对内燃机冷却性能与减少预热时间及减少启动阶段有害排放控制至关重要，需要离合器快速响应并且有较高的一致性，这时的响应时间是以秒为单位来计的，就是说这时的响应时间1-20秒是可以接受的，再高于这个时间，就会表现出对内燃机预热有显著的影响，这样带来的问题如下：1、不同供方由于离合器内部结构参数及硅油粘度不一致导致的产品响应性能不一致，就会严重影响使用性能。

2、为解决问题1，在研发阶段对应不同供方的离合器必须进行全面标定，形成专用的两套或多套ECU控制程序。

3、只能接收ECU以PWM输出端口方式发出的控制信号，因为PWM输出端口信号可以做为有限的电能载体同时传送给硅油离合器电磁线圈电压与电流，使电磁线圈产生控制力。但这样限制了ECU对硅油离合器的控制方式。

4、上述1、2两个问题的处理方法，必然使研发费用增高，研发周期成倍增加。

5、上述1、2两个问题延续出新的问题点，就是已定型的内燃机产品在销后维修时，必须要严格对应ECU控制程序选择相应的离合器备件，否则降低油耗与减少排放的性能就会严重下降。

6、由图1可见，内燃机的蓄电池，是通过ECU单元向离合器用PWM输出端口模式供电的，由于ECU电控单元的电流受限，不能对离合器的驱动线圈提供较大的电流，从而限制了离合器驱动线圈的电流，使离合器线圈为获得足够的电磁力，必然增加匝数，导致体积过大，在有限的机械水泵空间内，很难进行设计布置。而为了保证有限的电磁力有效传递给执得元件，又不得不在磁路与导磁结构上增加很多成本，如本文提到的三项专利均有此不利影响。

7、由图1可以看出，由于离合器部分没有控制器或内部转换电路，对线图L的线路与转速传感器连接器是两套，材料成本或装配成本是高于一套线束连接器的。

发明内容

本发明提出一种能自动适应ECU控制响应要求，自主进行闭环控制的，减少连接器数量，并可以直接从蓄电池取得较大电流的内燃机机械水泵电控硅油离合器的控制系统。