车辆的冷却液泵的控制方法、控制系统和车辆与流程

1.本技术涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种车辆的冷却液泵的控制方法、适用于该控制方法的车辆的冷却液泵的控制系统和具有该控制系统的车辆。


背景技术：

2.冷却液泵用于驱动发动机的冷却系统中的冷却液流通，以用于对发动机的冷却系统中的发动机及其他部件进行冷却和降温。相关技术中，冷却液泵在发动机开启运行时即已处于运行状态，如此易导致发动机在低温启动时，冷却液的循环拖慢了发动机的暖机效率，易出现发动机油耗高、排放污染物多、机油老化严重、磨损严重等问题，且在车辆运行过程中，冷却液泵的运转也无法根据很好地适应车辆的不同运行工况，导致冷却液泵的运转和冷却效果滞后，严重时可能导致发动机损坏，存在改进的空间。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种车辆的冷却液泵的控制方法，能够根据发动机的水温和发动机的运动状态灵活地控制冷却液泵的运转，避免在发动机低温启动时驱动冷却液循环影响发动机的暖机效率，且冷却液泵的运转能够适应车辆在不同运行工况下的冷却需求。
4.根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述控制方法包括：获取发动机的水温；根据所述水温选择性地获取所述发动机的运行状态；根据所述水温、所述运行状态对所述冷却液泵进行控制。
5.通过本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，可在发动机处于低温启动状态时，控制冷却液泵处于休眠状态，减少发动机的暖机时间，快速地实现暖机过程，减少冷却液泵在发动机暖机过程中的消耗功率，且发动机的快速暖机可最终体现为发动机的热效率提高、排放污染物减少、燃油耗降低等，提升车辆的经济性，且在车辆发生工况突变时，由于有预设的冷却液泵在合理的时间内提供足量的冷却液用以发动机的冷却，发动机气缸体和气缸盖的可靠性得到保障，发动机整体的寿命得以延长。
6.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述控制方法包括：在所述水温大于设定温度值时，控制所述冷却液泵开启；在所述水温不大于所述设定温度值时，根据所述发动机的运行状态对所述冷却液泵进行控制。
7.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述获取所述发动机的运行状态包括：获取所述发动机的运行转速和运行扭矩；且根据所述运行转速和所述运行扭矩获取所述发动机的运行状态的标定区域。
8.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述对所述冷却液泵进行控制包括：根据所述标定区域对所述冷却液泵进行控制。
9.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述标定区域包括第一标定区域、第二标定区域，所述根据所述标定区域对所述冷却液泵进行控制包括：在所述运行
转速和所述运行扭矩处于所述第一标定区域时，控制所述冷却液泵休眠；在所述运行转速和所述运行扭矩处于所述第二标定区域时，控制所述冷却液泵开启；在所述运行转速和所述运行扭矩未处于所述第一标定区域及所述第二标定区域时，控制所述冷却液泵休眠。
10.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述控制方法还包括：在所述运行转速和所述运行扭矩处于所述第二标定区域且所述冷却液泵开启时，根据所述运行转速和所述运行扭矩获取车辆的运行工况，且根据所述运行工况控制所述冷却液泵。
11.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，所述根据所述运行工况控制所述冷却泵包括：在所述车辆处于急加速工况时，控制所述冷却液泵的转速增大；在所述车辆处于急减速工况时，控制所述冷却液泵的转速减小。
12.根据本技术一些实施例的车辆的冷却液泵的控制方法，在所述车辆处于急减速工况时，控制所述冷却液泵的转速减小至目标转速且控制所述冷却液泵以所述目标转速转动设定时间后，控制所述冷却液泵减速到标定转速。
13.本技术还提出了一种车辆的冷却液泵的控制系统。
14.根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制系统，所述控制系统适用于上述任一种实施例所述的车辆的冷却液泵的控制方法，所述控制系统包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述水温以及所述发动机的运行状态；控制模块，所述控制模块用于根据所述水温、所述运行状态对所述冷却液泵进行控制。
15.本技术还提出了一种车辆。
16.根据本技术实施例的车辆，设置有上述实施例所述的车辆的冷却液泵的控制系统。
17.所述车辆、所述控制系统和上述的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
18.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法的流程示意图；
21.图2是根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法的控制原理图；
22.图3是根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制系统的结构示意图；
23.图4是根据本技术实施例中发动机的转速-扭矩的温度映射图。
24.图5是根据本技术实施例的车辆的发动机的冷却系统的结构示意图；
25.图6是根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法的具体流程图；
26.图7是根据本技术实施例的车辆的冷却液泵的控制方法的具体流程图。
27.附图标记：
28.水温传感器1，位置传感器2，车速传感器3，控制模块4，冷却液泵5，散热器6，调温器7，暖风热交换器8，机油冷却热交换器9，增压器10，膨胀水壶11，发动机12。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.下面参考图1-图5描述根据本技术实施例的车辆的冷却液泵5的控制方法，能够根据发动机12的水温t和发动机12的运动状态灵活地控制冷却液泵5的运转，避免在发动机12低温启动时驱动冷却液循环影响发动机12的暖机效率，且冷却液泵5的运转能够适应车辆在不同运行工况下的冷却需求。
31.如图1所示，根据本技术实施例的车辆的冷却液泵5的控制方法，控制方法包括：
32.s10：获取发动机12的水温t。
33.需要说明的是，获取发动机12的水温t可用于确定当前的发动机12的温度，以用于分析、识别发动机12是否需要冷却，从而利于根据发动机12的水温t对冷却液泵5的运转状态进行控制，从而使得冷却液泵5的运行能够与发动机12的运行工况相匹配。其中，可通过在发动机12的本体上设有水温传感器1，以检测发动机12的水温t。
34.s20：根据水温t选择性地获取发动机12的运行状态。
35.也就是说，在获取到发动机12的水温t之后，可针对发动机12的水温t进行判断是否需要开启冷却液泵5，其中，在根据发动机12的水温t不满足开启冷却液泵5的需求时，可选择获取发动机12的运行状态，以进一步地根据发动机12的运行状态分别、识别发动机12是否需要冷却，从而满足发动机12的冷却需求。
36.其中，发动机12的运行状态包括发动机12的运行转速n和运行扭矩t，可通过在车辆的发动机12处设置角速度传感器以获取发动机12的运行转速n，同时在发动机12的曲轴设置力传感器以获取发动机12输出的运行扭矩t，进而确定发动机12的运行状态。
37.s30：根据水温t、运行状态对冷却液泵5进行控制。
38.也就是说，在对发动机12的冷却液泵5进行控制时，可结合发动机12的水温t以及发动机12的运行状态同时对冷却液泵5进行控制。其中，冷却液泵5可为电动冷却液泵5，可通过切换电流的输入以控制冷却液泵5的运行状态，利于控制端实现自动化的控制。
39.在具体的执行中，当发动机12的水温t已满足冷却液泵5开启的冷却条件时，此时，发动机12的水温t较高需要进行有效地冷却，控制冷却液泵5开启，以使冷却液泵5开启循环驱动冷却液循环流动，实现发动机12以其他部件的冷却。
40.当发动机12的水温t未满足冷却液泵5开启的冷却条件时，此时，进一步地获取发动机12的运行状态，以通过发动机12的运行状态进一步地判断发动机12此时的运行状态是否需要预先冷却及降温。其中，在发动机12的转速n和扭矩t均较低时，此时发动机12处于低温启动阶段，发动机12不需要冷却、散温，可控制冷却液泵5处于休眠模式，即冷却液泵5不开启；在发动机12的转速n和扭矩t已处于较高状态时，发动机12存在冷却的需求，提前控制冷却液泵5运行，开启冷却模式，且可通过发动机12的转速n以及扭矩t判断发动机12是否进入突变工况，以根据发动机12的工况对冷却液泵5的运转进行灵活地调整，以预先驱动冷却液循环，以对发动机12进行适时、合理的冷却和降温，且在发动机12的转速n和扭矩t超出预期的范围时，控制冷却液泵5处于休眠状态。
41.由此，通过本技术实施例的车辆的冷却液泵5的控制方法，可在发动机12处于低温
启动状态时，控制冷却液泵5处于休眠状态，减少发动机12的暖机时间，快速地实现暖机过程，减少冷却液泵5在发动机12暖机过程中的消耗功率，且发动机12的快速暖机可最终体现为发动机12的热效率提高、排放污染物减少、燃油耗降低等，提升车辆的经济性，且在车辆发生工况突变时，由于有预设的冷却液泵5在合理的时间内提供足量的冷却液用以发动机12的冷却，发动机气缸体和气缸盖的可靠性得到保障，发动机12整体的寿命得以延长。
42.在一些实施例中，如图6所示，控制方法包括：
43.s31：在水温t大于设定温度值t1时，控制冷却液泵5开启。其中，发动机12的设定温度值t1的大小可作为发动机12当前是否需要进行冷却的临界温度值，在检测到发动机12的水温t大于设定温度值t1，此时发动机12的水温t过高，急需进行冷却降温，以避免发动机12整体的温度过高，此时，可控制冷却液泵5进行开启以对发动机12进行冷却。
44.s32：在水温t不大于设定温度值t1时，根据发动机12的运行状态对冷却液泵5进行控制。也就是说，在发动机12的当前温度未超出需要直接进行冷却的临界温度时，此时，从水温t的角度并不能确切地判定发动机12是否需要进行冷却，如是否需要提前进行预冷却。由此，通过获取发动机12的运行转速n和扭矩t可获取发动机12是否需要预先进行冷却。
45.具体地，在发动机12的转速n和扭矩t均较低时，此时发动机12不需要冷却、散温，可控制冷却液泵5处于休眠模式，即冷却液泵5不开启；在发动机12的转速n和扭矩t已处于较高状态时，发动机12存在预先冷却的需求，提前控制冷却液泵5运行，开启冷却模式。即此时可能水温t未达到冷却的要求，但发动机12的运转状态以需要提前进行预冷却，由此，可保证对冷却液泵5的控制能够更加切合发动机12的冷却需求，提升冷却液泵5控制的准确性。
46.在一些实施例中，获取发动机12的运行状态包括：
47.s21：获取发动机12的运行转速n和运行扭矩t，且根据运行转速n和运行扭矩t获取发动机12的运行状态的标定区域。其中，发动机12的运行状态的标定区域可为预先标定设置，如图4所示为发动机12的转速n-扭矩t的温度映射图，其中，在图示h1所示的范围内时，冷却液泵5不运转，发动机12处于快速暖机过程，而在图示h2所示的范围内时，冷却液泵5开始运转，且冷却液泵5最终的转速n根据发动机12的实际转速n和扭矩t确定。
48.在一些实施例中，如图6所示，对冷却液泵5进行控制包括：
49.s33：根据标定区域对冷却液泵5进行控制，以使冷却液泵5的控制利于满足发动机12的实际冷却需求。
50.在具体的执行中，如图4所示，标定区域包括第一标定区域h1、第二标定区域h2，根据标定区域对冷却液泵5进行控制包括：
51.s34：在运行转速n和运行扭矩t处于第一标定区域h1时，控制冷却液泵5休眠，此时。发动机12的水温t较低，发动机12当前无冷需求，且此时的发动机12的运行转速n和运行扭矩t较低，也不需对发动机12进行预先冷却。
52.s35：在运行转速n和运行扭矩t处于第二标定区域h2时，控制冷却液泵5开启，此时。发动机12的水温t较低，发动机12当前无冷需求，但此时的发动机12的运行转速n和运行扭矩t较高，需对发动机12进行预先冷却，且对发动机12的后续运行进行有效地冷却。
53.s36：在运行转速n和运行扭矩t未处于第一标定区域h1及第二标定区域h2时，控制冷却液泵5休眠，也就是说，此时发动机12的运行已超出边界，冷却液泵5处于休眠状态。
54.下面参考图2描述本技术的一些实施例中的控制方法。
55.如图2所示，在开始执行控制方法后：
56.1)、获取发动机12的水温t；
57.2)、此时若发动机12的水温t高于设定温度值t1，则控制冷却液泵5工作，以使冷却液泵5驱动冷却液流通实现发动机12的冷却；
58.3)、若发动机12的水温t不高于设定温度值t1，则获取发动机12的运行转速n和运行扭矩t，以根据运行转速n和运行扭矩t确定当前发动机12的运行状态的标定区域，其中，若发动机12的运行状态处于第一标定区域h1时，控制冷却液泵5进入休眠状态，若发动机12的运行状态处于第二标定区域h2内，则控制冷却液泵5开启工作运行，若发动机12的运行状态既未处于第一标定区域h1也未处于第二标定区域h2，则控制冷却液泵5进入休眠状态。
59.由此，可根据发动机12的水温t和发动机12的运行状态对冷却液泵5进行快速、准确的控制，从而满足当前的发动机12的冷却需求，且避免在发动机12低温启动阶段对暖机过程造成拖延，提高冷却液泵5控制的准确性。
60.在一些实施例中，如图7所示，控制方法还包括：在运行转速n和运行扭矩t处于第二标定区域h2且冷却液泵5开启时.
61.s37：根据运行转速n和运行扭矩t获取车辆的运行工况，且根据运行工况控制冷却液泵5。
62.也就是说，在确定发动机12的运行状态处于第二标定区域h2后，且已控制冷却液泵5开启运行时，对于车辆的不同运行工况，发动机12对冷却效果的要求不同，此时，可获取车辆的运行工况，以对发动机12的冷却过程进行更加准确、可靠的控制。
63.其中，可在车辆设置车速传感器3以获取车辆的行驶速度，同时在车辆的油门踏板位置设置位置传感器2，以获取车辆当前的运行工况，即可通过车辆的行驶速度和油门踏板的位置判断出车辆的运行工况。从而利于对冷却液泵5的控制能够有效地满足不同运行工况下的冷却需求。
64.如在一些具体的执行中，根据运行工况控制冷却泵包括：
65.s38：在车辆处于急加速工况时，控制冷却液泵5的转速n增大，也就是说，在根据车速以及油门踏板的状态确定车辆处于急加速状态，且在进行加速过程后，发动机12的温度会出现大幅地升高，发动机12的冷却需求也逐渐地增高，此时，通过将冷却液泵5的转速n增大可提高冷却液泵5对冷却液的驱动效率，从而提升冷却液对发动机12的冷却效果，保证发动机12处于稳定的温度水平，避免发动机12的温度过高致结构寿命下降。
66.s39：在车辆处于急减速工况时，控制冷却液泵5的转速n减小。也就是说，在根据车速以及油门踏板的状态确定车辆处于急减速状态，且在进行减速过程后，发动机12的温度会出现大幅地降低，发动机12的冷却需求也逐渐地降低，此时，通过将冷却液泵5的转速n减小可减缓冷却液泵5对冷却液的驱动效率，从而降低冷却液对发动机12的冷却效果，由此，可避免造成冷却液泵5的做功浪费过大，从而提升发动机12冷却的合理性，减少功耗损失，同时保证发动机12的冷却环境。
67.在一些实施例中，控制方法还包括：
68.s391：在车辆处于急减速工况时，控制冷却液泵5的转速n减小至目标转速n且控制冷却液泵5以目标转速n转动设定时间后，控制冷却液泵5减速到标定转速n。
69.也就是说，在获取到车辆处于急减速工况后，冷却液泵5的转速n的控制为多级减速，且在第一级减速后，以该速度持续运行设定时间，再进行继续减速，以避免发动机12的冷却效果骤降，造成发动机12结构应力的不适，保证发动机12的安全性。其中，设定时间可设置为10s，或者也可为11s，也可根据实际的需求进行灵活地设置。
70.本技术还提出了一种车辆的冷却液泵5的控制系统。
71.根据本技术实施例的控制系统适用于上述任一种实施例的车辆的冷却液泵5的控制方法，且控制系统包括：获取模块和控制模块4。
72.获取模块用于获取水温t以及发动机12的运行状态，具体地，获取模块可包括用于检测发动机12水温t的水温传感器1、用于检测发动机12转速n的角速度传感器和用于检测发动机12扭矩t的力传感器。
73.获取模块还用于获取车辆的运行工况，如获取模块包括检测车辆行驶速度的车速传感器3和检测油门踏板位置的位置传感器2，以获取车辆当前的运行工况，从而利于对冷却液泵5的控制能够有效地满足不同运行工况下的冷却需求。
74.控制模块4用于根据水温t、运行状态对冷却液泵5进行控制，且控制模块4还用于对执行上述控制方法中的各个控制步骤，其具体作用和能够实现的技术效果已在控制方法中详述，在此不再赘述。
75.且需要说明的是，本技术中的控制系统以及发动机12的冷却系统包括发动机12、冷却液泵5、散热器6、调温器7、暖风热交换器8、机油冷却热交换器9、增压器10、位置传感器2、水温传感器1、膨胀水壶11等部件。其中，冷却液泵5给冷却系统提供动力来源，流动的冷却液主要冷却或加热发动机12本体、机油、增压器10、暖风等装备。同时在发动机12本体上布置有水温传感器1，在整车油门踏板位置布置有位置传感器2。
76.由此，冷却液泵5的运转可根据水温传感器1、车速传感器3及油门踏板处的位置传感器2即时监测的信号及控制模块4所存储的标定转速n-扭矩t映射图的数据控制冷却液泵5的工作运转状态。
77.下面分别描述车辆的不同运行工况下时的冷却液泵5的具体控制。
78.1)、在发动机12处于低温启动后，控制模块4通过发动机12水温t、转速n、扭矩t判断冷却液泵5的工作状态。当控制模块4监测到冷却液泵5满足休眠条件时，则冷却液泵5维持休眠状态，发动机12进入快速暖机阶段。当控制模块4监测到冷却液泵5满足启动条件时，控制模块4控制冷却液泵5开始工作，最终使冷却液泵5以控制模块4所存储的标定转速n-扭矩t映射图所标定的冷却液泵5转速n进行运转。
79.2)、当车辆在急加速工况时，控制模块4通过发动机12水温t、转速n、扭矩t判断冷却液泵5的工作状态。当冷却液泵5处于休眠状态时，则控制模块4控制冷却液泵5立即启动并将转速n从0提高到n ；当冷却液泵5处于工作状态时，则控制模块4控制冷却液泵5立即加速并将转速n从当前转速n提高到n ，冷却液泵5以匹配突变工况的转速n 运转。
80.3)、当车辆在急减速工况时，控制模块4通过发动机12水温t、转速n、扭矩t判断冷却液泵5的工作状态。当冷却液泵5处于休眠状态时，则控制模块4控制冷却液泵5维持休眠状态；当冷却液泵5处于工作状态时，则控制模块4控制冷却液泵5以n-的速度持续运行10s，之后在减速到以控制模块4所存储的标定转速n-扭矩t映射图所标定的冷却液泵5转速n进行运转。
81.4)、若车辆在停机过程中，控制模块4通过发动机12水温t、转速n、扭矩t判断冷却液泵5的工作状态。当控制模块4监测到冷却液泵5休眠条件时，则冷却液泵5进入休眠状态。
82.本技术还提出了一种车辆。
83.根据本技术实施例的车辆，设置有上述实施例的车辆的冷却液泵5的控制系统，可在发动机12处于低温启动状态时，控制冷却液泵5处于休眠状态，减少发动机12的暖机时间，快速地实现暖机过程，减少冷却液泵5在发动机12暖机过程中的消耗功率，且发动机12的快速暖机可最终体现为发动机12的热效率提高、排放污染物减少、燃油耗降低等，提升车辆的经济性，且在车辆发生工况突变时，由于有预设的冷却液泵5在合理的时间内提供足量的冷却液用以发动机12的冷却，发动机气缸体和气缸盖的可靠性得到保障，发动机12整体的寿命得以延长，提升整车的使用性能。
84.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
85.在本技术的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
86.在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
87.在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
88.在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
89.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
90.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。