本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，水泵是為冷卻液提供循環(huán)動(dòng)能，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)與空氣熱交換的零部件。目前市面上存在有傳統(tǒng)機(jī)械水泵、離合式水泵以及電子水泵三種產(chǎn)品。傳統(tǒng)的機(jī)械水泵通過(guò)皮帶輪由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，流量無(wú)法調(diào)整；電子水泵通過(guò)蓄電池直接提供動(dòng)能，可以隨時(shí)調(diào)整流量，是冷卻系統(tǒng)中最好的解決方案，但由于成本較高，且電機(jī)要求較高，通常情況下功率和流量有限值，難以滿足大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的要求；離合式水泵是傳統(tǒng)機(jī)械水泵與電子水泵中間一個(gè)折中的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的零流量，進(jìn)而達(dá)到整車快速暖機(jī)的目的。

實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī)是離合式水泵的主要功能，現(xiàn)有的控制方法通常是直接給定水泵的開(kāi)啟t_on、關(guān)閉時(shí)間t_off，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的工況通常是變動(dòng)的，不同的散熱量對(duì)時(shí)間分配有不同的需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)流量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。此外，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度與冷卻液溫度之間的差值進(jìn)行診斷時(shí)，額外需要一個(gè)機(jī)體溫度傳感器，對(duì)成本的要求較高，算法也較為麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法及裝置，以使離合式水泵得到更精確地控制，確?？焖倥瘷C(jī)效果。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法，包括：

步驟S1，采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫；

步驟S2，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與冷啟動(dòng)閾值的大小，如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值，則控制離合式水泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)，如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫未超過(guò)冷啟動(dòng)閾值，則控制離合式水泵進(jìn)入冷啟動(dòng)模式；

步驟S3，在冷啟動(dòng)模式下，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，根據(jù)所處溫度分區(qū)獲取離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間并輸出至離合式水泵；

步驟S4，當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵退出冷啟動(dòng)模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

其中，步驟S3具體包括：

判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲得在該溫度分區(qū)需要排出缸外的熱水流量；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比計(jì)算離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；

將需要排出缸外的熱水流量與離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速相除，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間；

根據(jù)預(yù)定的脈普查表獲得與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的分配系數(shù)；

將分配系數(shù)乘以離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫度分區(qū)按溫度值從低到高包括第一溫區(qū)、第二溫區(qū)及第三溫區(qū)，所述第三溫區(qū)的上限溫度值為所述冷啟動(dòng)閾值；在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第一溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為10%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第二溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為50%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第三溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為90%V，其中V為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)內(nèi)的容積。

其中，所述步驟S3還包括：

以計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間輸出給離合式水泵；

判斷計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間是否超過(guò)時(shí)長(zhǎng)限值，如超過(guò)則使用所述時(shí)長(zhǎng)限值作為關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，如未超過(guò)，則以計(jì)算出的關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，其中，所述時(shí)長(zhǎng)限值通過(guò)其與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間預(yù)定的脈普查表獲得。

其中，所述步驟S3之后包括：

步驟S31，離合式水泵開(kāi)始工作后，在其開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫升值進(jìn)行計(jì)算；

步驟S32，根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，通過(guò)查表獲得對(duì)應(yīng)的溫升限值范圍；

步驟S33，將所述步驟S31計(jì)算出的溫升值與所述步驟S32獲得的溫升限值范圍進(jìn)行比較，如果所述計(jì)算出的溫升值處于所述溫升限值范圍內(nèi)，則離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間維持不變，否則對(duì)離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間分別通過(guò)修正系數(shù)進(jìn)行修正。

其中，所述步驟S33具體包括：

如果所述計(jì)算出的溫升值低于所述溫升限值范圍的下限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行縮短后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間；

如果所述計(jì)算出的溫升值高于所述溫升限值范圍的上限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行縮短后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫升限值范圍的上限值與下限值之差在1℃~3℃范圍內(nèi)。

其中，所述控制方法還包括：

當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)預(yù)設(shè)的第一水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障；

在預(yù)設(shè)的診斷周期內(nèi)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的波動(dòng)情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升速度超過(guò)水溫上升限值，且當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)第二水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障，其中，所述第二水溫限值小于所述第一水溫限值；

當(dāng)判斷冷卻系統(tǒng)故障時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行限扭，整車進(jìn)入跛行狀態(tài)。

本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制裝置，包括：

判斷單元，用于判斷采集的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與冷啟動(dòng)閾值的大小，以及在冷啟動(dòng)模式下，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)；

控制單元，用于在所述判斷單元判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)，以及在所述判斷單元判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫未超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵進(jìn)入冷啟動(dòng)模式；還用于根據(jù)所述判斷單元判斷的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲取離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間并輸出至離合式水泵，以及當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵退出冷啟動(dòng)模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

其中，所述控制單元具體用于：

根據(jù)判斷單元判斷的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲得在該溫度分區(qū)需要排出缸外的熱水流量；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比計(jì)算離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；

將需要排出缸外的熱水流量與離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速相除，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間；

根據(jù)預(yù)定的脈普查表獲得與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的分配系數(shù)；

將分配系數(shù)乘以離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫度分區(qū)按溫度值從低到高包括第一溫區(qū)、第二溫區(qū)及第三溫區(qū)，所述第三溫區(qū)的上限溫度值為所述冷啟動(dòng)閾值；在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第一溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為10%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第二溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為50%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第三溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為90%V，其中V為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)內(nèi)的容積。

其中，所述控制單元還用于以計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間輸出給離合式水泵；所述判斷單元還用于判斷計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間是否超過(guò)時(shí)長(zhǎng)限值，如超過(guò)則所述控制單元用于使用所述時(shí)長(zhǎng)限值作為關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，如未超過(guò)，則所述控制單元用于以計(jì)算出的關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，其中，所述時(shí)長(zhǎng)限值通過(guò)其與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間預(yù)定的脈普查表獲得。

其中，離合式水泵開(kāi)始工作后，所述控制單元還用于在其開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫升值進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，通過(guò)查表獲得對(duì)應(yīng)的溫升限值范圍，再將所述計(jì)算出的溫升值與所述獲得的溫升限值范圍進(jìn)行比較，如果所述計(jì)算出的溫升值處于所述溫升限值范圍內(nèi)，則離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間維持不變，否則對(duì)離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間分別通過(guò)修正系數(shù)進(jìn)行修正。

其中，所述控制單元具體用于：

如果所述計(jì)算出的溫升值低于所述溫升限值范圍的下限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行縮短后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間；

如果所述計(jì)算出的溫升值高于所述溫升限值范圍的上限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行縮短后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫升限值范圍的上限值與下限值之差在1℃~3℃范圍內(nèi)。

其中，所述控制單元還用于：

當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)預(yù)設(shè)的第一水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障；

在預(yù)設(shè)的診斷周期內(nèi)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的波動(dòng)情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升速度超過(guò)水溫上升限值，且當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)第二水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障，其中，所述第二水溫限值小于所述第一水溫限值；

當(dāng)判斷冷卻系統(tǒng)故障時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行限扭，整車進(jìn)入跛行狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

本發(fā)明對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫進(jìn)行分區(qū)，離合式水泵在暖機(jī)過(guò)程的開(kāi)啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間的分配與發(fā)動(dòng)機(jī)工況有較好的匹配關(guān)系，整車?yán)鋯?dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在任意工況下水泵狀態(tài)都可以與之適配，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合式水泵精準(zhǔn)的控制，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)的情況下，最大限度地確保了快速暖機(jī)的效果；

完成開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間分配后，通過(guò)一系列的修正系數(shù)對(duì)輸出進(jìn)行優(yōu)化，使控制參數(shù)可對(duì)各個(gè)階段的溫升狀態(tài)進(jìn)行匹配，最大限度地發(fā)揮離合式水泵的能力；

基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況和水溫的變動(dòng)對(duì)水泵工作狀態(tài)進(jìn)行控制和診斷，無(wú)額外的傳感器要求，節(jié)省了成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法的具體流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附圖，用以示例本發(fā)明可以用以實(shí)施的特定實(shí)施例。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制方法，包括：

步驟S1，采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫；

步驟S2，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與冷啟動(dòng)閾值的大小，如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值，則控制離合式水泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)，如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫未超過(guò)冷啟動(dòng)閾值，則控制離合式水泵進(jìn)入冷啟動(dòng)模式；

步驟S3，在冷啟動(dòng)模式下，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，根據(jù)所處溫度分區(qū)獲取離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間并輸出至離合式水泵；

步驟S4，當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵退出冷啟動(dòng)模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

以下結(jié)合圖2進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

步驟S1采集當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T是由電子控制單元ECU通過(guò)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水口處的水溫傳感器進(jìn)行。當(dāng)每次ECU上電以后，就開(kāi)始對(duì)水溫信號(hào)進(jìn)行采集，并判斷數(shù)值是否正常，若水溫傳感器出現(xiàn)最大故障、最小故障、信號(hào)不合理故障中的任意一種故障，則無(wú)法對(duì)水溫情況進(jìn)行判斷，需要報(bào)警，并使離合器保持吸合狀態(tài)，維持水泵的正常工作，確保發(fā)動(dòng)機(jī)不過(guò)熱。

由此，步驟S1還包括：判斷水溫傳感器是否出現(xiàn)故障，若是則進(jìn)行報(bào)警并使離合器保持吸合狀態(tài)，若否則讀取水溫傳感器的數(shù)值作為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T。

水溫傳感器故障的判斷方式由ECU決定。本實(shí)施例中，水溫傳感器的故障包括最大故障、最小故障以及信號(hào)不合理故障。通常，水溫傳感器輸出的電壓值有一個(gè)取值范圍，如果超出最大值，則判定為水溫傳感器出現(xiàn)最大故障，如果低于最小值，則判定為水溫傳感器出現(xiàn)最小故障，如果與標(biāo)定值相比明顯不合理，則判定為信號(hào)不合理故障。

如水溫傳感器無(wú)故障，則對(duì)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫進(jìn)行識(shí)別，讀取水溫傳感器的數(shù)值作為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T。

使用離合式水泵的主要目的，就是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)零流量實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī)功能。因此本實(shí)施例將對(duì)冷啟動(dòng)進(jìn)行定義。當(dāng)水溫傳感器無(wú)故障時(shí)，ECU讀取當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T并與預(yù)設(shè)的冷啟動(dòng)閾值Tc進(jìn)行比較，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T高于冷啟動(dòng)閾值Tc時(shí)，判斷為熱啟動(dòng)，離合器保持吸合狀態(tài)，水泵正常工作；在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T低于冷啟動(dòng)閾值Tc時(shí)，判斷為冷啟動(dòng)，ECU控制離合式水泵進(jìn)入冷啟動(dòng)模式。冷啟動(dòng)閾值Tc為預(yù)設(shè)值，設(shè)定該值時(shí)需參考節(jié)溫器的開(kāi)啟溫度，并結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)效果來(lái)確定，一般可設(shè)定在83℃~93℃的范圍內(nèi)。

進(jìn)入冷啟模式時(shí)，離合式水泵進(jìn)行間歇工作準(zhǔn)備，對(duì)離合式水泵的控制，就是通過(guò)離合器實(shí)現(xiàn)水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的接入與脫開(kāi)，故需要獲取的參數(shù)是在每一個(gè)工作循環(huán)中，水泵開(kāi)啟的時(shí)間t_on與水泵關(guān)閉的時(shí)間t_off。在每個(gè)工作循環(huán)水泵的開(kāi)啟時(shí)間t_on內(nèi)，能夠?qū)⒏左w內(nèi)已進(jìn)行加熱的冷卻液排出缸外。

由于整車啟動(dòng)后的正常行駛過(guò)程工況是變動(dòng)的，水溫也是變化的，適配的t_on與t_off需要實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整。此外，水溫傳感器采集的溫度是發(fā)動(dòng)機(jī)出水口的溫度，在某些情況下水溫傳感器僅采集到60℃~70℃的水溫時(shí)，缸體內(nèi)部已有局部出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，因此本發(fā)明實(shí)施例按溫度值從低到高設(shè)置三個(gè)溫度分區(qū)：第一溫區(qū)，即低水溫區(qū)，可認(rèn)為是低于50℃的區(qū)域，該區(qū)域是加快暖機(jī)的主要區(qū)域，實(shí)現(xiàn)激進(jìn)的溫升速度并不存在風(fēng)險(xiǎn)；第二溫區(qū)，即中水溫區(qū)，比如可設(shè)定為50℃~75℃的范圍，該區(qū)域需要適當(dāng)?shù)臏p緩溫升速度，否則缸內(nèi)可能存在局部沸騰；第三溫區(qū)，即高水溫區(qū)，比如可認(rèn)為是75℃至冷啟動(dòng)閾值Tc的范圍，該區(qū)域隨時(shí)準(zhǔn)備退出冷啟動(dòng)模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

依據(jù)上述三個(gè)溫度分區(qū)的設(shè)定，可分別設(shè)定需要排出缸外的熱水流量Q，假設(shè)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)內(nèi)的容積為V，則可設(shè)定第一溫區(qū)排出10%V，第二溫區(qū)排出50%V，第三溫區(qū)排出90%V。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n以及轉(zhuǎn)速比r（水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比例）可計(jì)算離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，由于離合式水泵的性能曲線在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，故通過(guò)查表可以得到該轉(zhuǎn)速下離合式水泵的實(shí)時(shí)流量q，并得到開(kāi)啟時(shí)間t_on=Q / q。

由此，步驟S3具體包括：

判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲得在該溫度分區(qū)需要排出缸外的熱水流量；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比計(jì)算離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；

將需要排出缸外的熱水流量與離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速相除，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間。

關(guān)閉時(shí)間t_off的設(shè)定與t_on呈比例關(guān)系，比例值即分配系數(shù)ε，ε= t_off / t_on，由發(fā)動(dòng)機(jī)工況決定，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較高時(shí)，允許的t_off較短，比例值較小，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，可允許存在較長(zhǎng)的t_off，比例值較大，分配系數(shù)ε與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間根據(jù)以上原則制定脈普（Map），提供給ECU進(jìn)行查表。

由此，步驟S3還包括：

根據(jù)預(yù)定的脈普查表獲得與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的分配系數(shù)；

將分配系數(shù)乘以離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

另外，由于過(guò)長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間t_off會(huì)造成一定的冷卻風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷越大，t_off的時(shí)長(zhǎng)限值L_t越低，L_t與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間根據(jù)該原則制定Map。

ECU根據(jù)上述獲得的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間對(duì)離合式水泵的工作循環(huán)進(jìn)行時(shí)間分配。其中，以計(jì)算出的開(kāi)啟時(shí)間t_on輸出給離合式水泵，同時(shí)判斷關(guān)閉時(shí)間t_off是否超過(guò)時(shí)長(zhǎng)限值L_t，如超過(guò)則使用該時(shí)長(zhǎng)限值L_t作為關(guān)閉時(shí)間t_off輸出給離合式電子水泵，如未超過(guò)，則仍以計(jì)算出的關(guān)閉時(shí)間t_off輸出給離合式電子水泵。離合式水泵接收到ECU的信號(hào)以后，依據(jù)信號(hào)進(jìn)行工作。

每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，離合式水泵開(kāi)始工作后，水泵打開(kāi)時(shí)，缸內(nèi)的熱水排出，水溫傳感器可以讀到水溫上升，水泵停止工作時(shí)，冷卻液不流動(dòng)，水溫傳感器讀到的水溫保持不變，為了評(píng)估每個(gè)工作循環(huán)的時(shí)間分配是否達(dá)到預(yù)期，水溫上升速度是否滿足要求，ECU在每個(gè)工作循環(huán)離合式水泵開(kāi)始工作后其開(kāi)啟時(shí)間t_on內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫升值ΔT_on進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于溫升速度的評(píng)價(jià)，則依據(jù)前述溫度分區(qū)，對(duì)溫升速度的范圍進(jìn)行限定。溫升速度過(guò)快，說(shuō)明停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，冷卻存在風(fēng)險(xiǎn)，溫升速度過(guò)慢，則說(shuō)明時(shí)間分配不合適，沒(méi)有起到快速暖機(jī)的效果，故溫升速度的限定范圍應(yīng)同時(shí)包括上限T_l以及下限T_s。限定范圍的設(shè)定，主要參考實(shí)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果，基本原則是：上限T_l以及下限T_s的間距一般在1~3℃范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫越高，則上限、下限值越小。溫升速度的限值范圍可由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫查表讀取。

ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T進(jìn)行識(shí)別，讀取當(dāng)前的溫升限值范圍T_s <Tlimit< T_l，并與實(shí)際計(jì)算的溫升值ΔT_on進(jìn)行對(duì)比，假如ΔT_on低于下限值T_s，或高于上限值T_l，則下一個(gè)循環(huán)t_on以及t_off依據(jù)第一修正系數(shù)α（ΔT_on）和第二修正系數(shù)β（ΔT_on）進(jìn)行調(diào)整。具體地，假如ΔT_on處于溫升速度的限定范圍內(nèi)，則下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間t_on以及關(guān)閉時(shí)間t_off維持不變，即繼續(xù)使用ECU計(jì)算得到當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間以及關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行設(shè)定；假如ΔT_on低于下限值T_s，則將計(jì)算得到的當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間t_on通過(guò)修正系數(shù)α（ΔT_on）進(jìn)行縮短后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將計(jì)算得到的當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間t_off通過(guò)修正系數(shù)β（ΔT_on）進(jìn)行延長(zhǎng)后，再與限值L_t進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間；假如ΔT_on高于上限值T_s，則將計(jì)算得到的當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間t_on通過(guò)修正系數(shù)α（ΔT_on）進(jìn)行延長(zhǎng)后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將計(jì)算得到的當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間t_off通過(guò)修正系數(shù)β（ΔT_on）進(jìn)行縮短后，再與限值L_t進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。修正系數(shù)α（ΔT_on）以及修正系數(shù)β（ΔT_on）與ΔT_on的關(guān)系，可直接使用函數(shù)確定，也可通過(guò)Map直接設(shè)定，基本原則是：ΔT_on越大時(shí)，修正系數(shù)α（ΔT_on）需使t_on上調(diào)越多，β（ΔT_on）需使t_off下調(diào)越多；ΔT_on越小時(shí)，修正系數(shù)α（ΔT_on）需使t_on下調(diào)越多，β（ΔT_on）需使t_off上調(diào)越多。

離合式水泵工作一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫會(huì)逐漸升高，升高到一定程度如繼續(xù)間歇工作，則發(fā)動(dòng)機(jī)有過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)，故ECU需要不斷地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T超過(guò)閾值Tc，則判斷退出冷啟動(dòng)模式，離合器保持吸合狀態(tài)，離合式水泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

此外，發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，ECU同樣需要對(duì)離合式水泵的工作狀態(tài)進(jìn)行診斷，基本依據(jù)是：發(fā)動(dòng)機(jī)水溫不可超過(guò)限值；發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升速度不可超過(guò)限值。故ECU需要進(jìn)行兩個(gè)條件的判斷：一是一旦讀取到水溫超過(guò)預(yù)設(shè)的第一水溫限值Tw，比如120℃，則判斷冷卻系統(tǒng)故障；二是在預(yù)設(shè)的診斷周期t_d內(nèi)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的波動(dòng)情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升速度過(guò)快超過(guò)水溫上升限值Ty，如5℃/秒，且當(dāng)前水溫已經(jīng)超過(guò)第二水溫限值Tv，如105℃時(shí)，則判斷冷卻系統(tǒng)故障。當(dāng)判斷冷卻系統(tǒng)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需進(jìn)行限扭，整車進(jìn)入跛行狀態(tài)。其中，第二水溫限值Tv小于第一水溫限值Tw。

相應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施例一，本發(fā)明實(shí)施例二提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)用離合式水泵的控制裝置，包括：

判斷單元，用于判斷采集的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與冷啟動(dòng)閾值的大小，以及在冷啟動(dòng)模式下，判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)；

控制單元，用于在所述判斷單元判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵進(jìn)入正常工作狀態(tài)，以及在所述判斷單元判斷當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫未超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵進(jìn)入冷啟動(dòng)模式；還用于根據(jù)所述判斷單元判斷的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲取離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間并輸出至離合式水泵，以及當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)冷啟動(dòng)閾值時(shí)，控制離合式水泵退出冷啟動(dòng)模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

其中，所述判斷單元還用于判斷安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水口處的水溫傳感器是否出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障則所述控制單元還用于進(jìn)行報(bào)警并使離合器保持吸合狀態(tài)，若沒(méi)有故障則所述控制單元還用于讀取水溫傳感器的數(shù)值作為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫。

其中，所述控制單元具體用于：

根據(jù)判斷單元判斷的當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫所處溫度分區(qū)，獲得在該溫度分區(qū)需要排出缸外的熱水流量；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比計(jì)算離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；

將需要排出缸外的熱水流量與離合式水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速相除，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間。

其中，所述控制單元還用于：

根據(jù)預(yù)定的脈普查表獲得與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的分配系數(shù)；

將分配系數(shù)乘以離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，獲得離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫度分區(qū)按溫度值從低到高包括第一溫區(qū)、第二溫區(qū)及第三溫區(qū)，所述第三溫區(qū)的上限溫度值為所述冷啟動(dòng)閾值。

其中，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第一溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為10%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第二溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為50%V，在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于第三溫度分區(qū)時(shí)，需要排出缸外的熱水流量為90%V，其中V為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)內(nèi)的容積。

其中，所述控制單元還用于以計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間輸出給離合式水泵；所述判斷單元還用于判斷計(jì)算出的離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間是否超過(guò)時(shí)長(zhǎng)限值，如超過(guò)則所述控制單元用于使用所述時(shí)長(zhǎng)限值作為關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，如未超過(guò)，則所述控制單元用于以計(jì)算出的關(guān)閉時(shí)間輸出給離合式電子水泵，其中，所述時(shí)長(zhǎng)限值通過(guò)其與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之間預(yù)定的脈普查表獲得。

其中，離合式水泵開(kāi)始工作后，所述控制單元還用于在其開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫升值進(jìn)行計(jì)算。

其中，所述控制單元還用于：

根據(jù)檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，通過(guò)查表獲得對(duì)應(yīng)的溫升限值范圍；

將所述計(jì)算出的溫升值與所述獲得的溫升限值范圍進(jìn)行比較，如果所述計(jì)算出的溫升值處于所述溫升限值范圍內(nèi)，則離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間維持不變，否則對(duì)離合式水泵下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間分別通過(guò)修正系數(shù)進(jìn)行修正。

其中，所述控制單元具體用于：

如果所述計(jì)算出的溫升值低于所述溫升限值范圍的下限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行縮短后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間；

如果所述計(jì)算出的溫升值高于所述溫升限值范圍的上限值，則將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間通過(guò)第一修正系數(shù)進(jìn)行延長(zhǎng)后作為下一個(gè)工作循環(huán)的開(kāi)啟時(shí)間，將離合式水泵當(dāng)前工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間通過(guò)第二修正系數(shù)進(jìn)行縮短后，再與所述時(shí)長(zhǎng)限值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果確定下一個(gè)工作循環(huán)的關(guān)閉時(shí)間。

其中，所述溫升限值范圍的上限值與下限值之差在1℃~3℃范圍內(nèi)。

其中，所述控制單元還用于：

當(dāng)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)預(yù)設(shè)的第一水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障；

在預(yù)設(shè)的診斷周期內(nèi)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的波動(dòng)情況，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升速度超過(guò)水溫上升限值，且當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過(guò)第二水溫限值時(shí)，判斷冷卻系統(tǒng)故障，其中，所述第二水溫限值小于所述第一水溫限值；

當(dāng)判斷冷卻系統(tǒng)故障時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行限扭，整車進(jìn)入跛行狀態(tài)。

通過(guò)上述說(shuō)明可知，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

本發(fā)明對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫進(jìn)行分區(qū)，離合式水泵在暖機(jī)過(guò)程的開(kāi)啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間的分配與發(fā)動(dòng)機(jī)工況有較好的匹配關(guān)系，整車?yán)鋯?dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在任意工況下水泵狀態(tài)都可以與之適配，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合式水泵精準(zhǔn)的控制，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)的情況下，最大限度地確保了快速暖機(jī)的效果；

完成開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間分配后，通過(guò)一系列的修正系數(shù)對(duì)輸出進(jìn)行優(yōu)化，使控制參數(shù)可對(duì)各個(gè)階段的溫升狀態(tài)進(jìn)行匹配，最大限度地發(fā)揮離合式水泵的能力；

基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況和水溫的變動(dòng)對(duì)水泵工作狀態(tài)進(jìn)行控制和診斷，無(wú)額外的傳感器要求，節(jié)省了成本。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。