集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统及控制方法与流程

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本发明涉及发动机技术领域，具体是一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统及控制方法。背景技术：2.混合动力电动汽车由于发动机频繁起停的特点，发动机停机时，机油泵、水泵均停止工作。增压器与排气管连接，一般排气温度高达七百度左右或更高，增压器依靠机油或冷却液进行冷却。发动机停机后，由于增压器蜗壳仍处于较高的温度，增压器蜗壳热量继续向中间体传递，而机油和冷却液停止流动，增压器中间体无继续冷却而产生回热。停机前发动机负荷越大、持续运行时间越长，回热温度越高，增压器轴承等部位机油结焦风险也越高。增压器轴承机油结焦会导致增压器运动副润滑不良，轴承磨损，从而导致叶轮擦壳、窜油、断轴等故障。3.传统的增压器冷却方式，一般在发动机停机前，通过发动机怠速3～5分钟的方式来降低排气温度和增压器蜗壳温度，避免增压器轴承回热高温、机油结焦，但这种方法对混合动力汽车运行的经济性不利。4.现有的增压器冷却方式如中国专利cn111749780a公开的集成电子水泵应用的发动机冷却集成结构，电子水泵布置在增压器进水端，在发动机停机后，通过发动机ecu控制电子水泵工作一段时间给增压器提供冷却液继续冷却，以降低回热温度。这种方法既可以节能，又适合于发动机频繁起停和意外停机的情况。但其存在以下缺点：发动机停机后电子水泵一般要工作5～15分钟，才能达到理想的降低增压器回热温度的效果。当车辆停车或到站，司机关闭整车电源总开关后，电子水泵即停止工作。若电子水泵工作时间不足，增压器降回热效果不理想、依然产生机油结焦。因此车辆到站后，司机需等待5～15分钟再关闭整车电源总开关，但这种做法是不可控的，另一种方法是通过整车延时继电器，延时切断电子水泵电源，但存在人离开车辆而用电设备未断电问题，存在安全隐患。像公交车每天运营时间长、进站关电频率高，若到站电子水泵通电时间未解决，即使应用电子水泵延时冷却增压器，增压器轴承机油结焦的风险依然比较高。5.公开于以上背景技术部分的信息仅仅皆在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：6.针对上述现有缺陷，本发明目的在于提供一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统及控制方法，解决现有混合动力电动汽车应用电子水泵延时冷却增压器后由于车辆停车或到站后过快关闭整车电源总开关导致电子水泵停转、增压器冷却不足的问题。7.本发明的技术方案如下：8.一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统，包括发动机、增压器、电子水泵、发动机控制器、整车蓄电池、整车电机、整车控制器、倒拖请求开关、整车电源总开关；所述电子水泵集成在发动机的机体上，电子水泵的进水口与发动机的机体水套连通，电子水泵的出水口与增压器的进水口连通，增压器的出水口与发动机机体水套连通；电子水泵与发动机控制器通过通讯控制线路连接，整车蓄电池通过整车电源总开关为电子水泵和整车电机供电；在发动机停机时，发动机控制器用以向电子水泵发送需要运行的命令；发动机与整车电机通过花键轴相连接，发动机通过通讯控制线路与发动机控制器相连，整车电机与整车控制器通过通讯线路连接，整车控制器与倒拖请求开关通过电控线路相连；整车控制器接受倒拖请求开关倒拖请求后，用以向整车电机发送倒拖指令倒拖发动机运行，使得发动机倒拖以低温排气冷却所述增压器。9.具体的，发动机被倒拖时，发动机控制器控制发动机的节气门以适当开度打开，以控制适当的进气量。10.具体的，还包括水箱、主水泵、节温器，所述主水泵集成在发动机上，主水泵的进水口通过管路与水箱的出水口连通；节温器的第一出水口通过管路与主水泵的回水口连通，节温器的第二出水口通过管路与水箱的回水口连通；电子水泵的进水口通过管路与主水泵的出水口连通；增压器的进水口通过管路与电子水泵的出水口连通，增压器的出水口通过管路与节温器的第一进水口连通；所述主水泵的出水口通过管路还与所述发动机机体水套的进水口连通，所述发动机机体水套的出水口通过管路与所述节温器的第二进水口连通。11.本方案还提供一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统控制方法，包括如下步骤：12.s1：采用电子水泵串联在发动机与增压器之间的水路上；13.s2：采用发动机控制器在发动机停机时向电子水泵发送需要运行的命令；14.s3：采用倒拖请求开关向整车控制器发送倒拖请求；15.s4：采用发整车控制器向整车电机发送倒拖指令，以预设转速、预设时间内倒拖发动机，使得发动机倒拖以低温排气冷却所述增压器。16.具体的，集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统控制方法还包括如下步骤：17.s5：采用发动机控制器控制发动机的节气门以适当开度打开，以控制适当的进气量。18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：19.1、本方案通过增加倒拖冷却功能，当车辆停车或到站后，通过司机按下倒拖请求开关，整车电机倒拖发动机一分钟左右再自动停机，完成增压器快速冷却，大大缩短了到站停车关总电前增压器冷却所需的等待时间。司机只需等待一分钟左右即可关闭整车电源总开关，避免了应用电子水泵存在的到站后司机需等待五到十五分钟再关闭整车电源总开关、因等待时间过长不受控的问题。能够有效解决现有混合动力电动汽车应用电子水泵延时冷却增压器由于车辆停车或到站过快关闭整车总电源导致电子水泵停转带来的增压器冷却不够、回热高温产生轴承机油结焦的问题，有效提高增压器的使用寿命；20.2、本方案通过集成电子水泵，发动机停机后电子水泵工作，确保发动机停机后增压器继续冷却避免增压器回热高温，发动机运行过程电子水泵则停止工作，降低电子水泵使用率、延长使用寿命和降低能量消耗；因此在倒拖冷却及电子水泵双重冷却的情况下，从根本上解决增压器回热问题，同时降低经济性损耗。21.附图说明及附图标附图说明22.图1为本发明一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统结构示意图。23.图2为一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统控制方法步骤示意图。24.图中，1-发动机，2-增压器，3-电子水泵，4-发动机控制器，5-整车蓄电池，6-整车电机，7-整车控制器，8-倒拖请求开关，9-整车电源总开关。具体实施方式25.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。在本实施例的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。26.本实施例提供一种集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统，参考图1所示，包括发动机1、增压器2、电子水泵3、发动机控制器4、整车蓄电池5、整车电机6、整车控制器7、倒拖请求开关8、整车电源总开关9。27.本实施例的一个要点为，发动机1与整车电机6通过花键轴相连接，发动机1通过通讯控制线路与发动机控制器4相连，整车电机6与整车控制器7通过通讯线路连接，整车控制器7与倒拖请求开关8通过电控线路相连；整车控制器7接受倒拖请求开关8倒拖请求后，用以向整车电机6发送倒拖指令倒拖发动机1运行，使得发动机1倒拖以低温排气冷却所述增压器2。28.通过增加倒拖冷却增压器2的功能，当车辆停车或到站后，通过司机按下倒拖请求开关8，整车电机6倒拖发动机1一分钟左右再自动停机，完成增压器2快速冷却，大大缩短了到站停车关整车电源总开关9前增压器2冷却所需的等待时间。司机只需等待一分钟左右即可关闭整车电源总开关9，避免了应用电子水泵存在的到站后司机需等待五到十五分钟再关闭整车电源总开关9、因等待时间过长不受控的问题。能够有效解决现有混合动力电动汽车应用电子水泵延时冷却增压器2由于车辆停车或到站过快关闭整车总电源导致电子水泵停转带来的增压器2冷却不够、回热高温产生轴承机油结焦的问题，有效提高增压器2的使用寿命，因此达到本实施例的目的。29.针对混合动力电动汽车的增压器2回热高温、轴承机油结焦问题，可通过上述控制整车电机6在发动机1退出常用运行工况时倒拖发动机1一段时间再停机的方法来有效解决。由于发动机1被倒拖时其排气温度较低，较低的排气温度使得温度较高的增压器2涡壳得到快速冷却，一般在适当的转速和适当节气门开度下倒拖一分钟左右可使增压器2轴承回热温度降低到理想温度。但由于发动机1倒拖会消耗一定电量，若每次停机前都倒拖发动机1一段时间来冷却增压器2，这对频繁起停的混合动力电动汽车的经济性也是不利的。本专利通过集成电子水泵及倒拖冷却增压器功能可以使混合动力电动汽车根本上解决增压器回热问题，同时使得经济损失相对较小。30.因此，本实施例在上述的技术方案的基础上，加上发动机上集成电子水泵的结构，如图1所示，本实施例第二个要点为：电子水泵3集成在发动机1的机体上，电子水泵3的进水口与发动机1上主水泵后的机体水套通过水管连通，电子水泵3的出水口与增压器2的进水口通过水管连通，增压器2的出水口与发动机1的节温器前出水口通过水管连通。在此实施方式中，发动机原有的冷却系统基本结构保持不变，电子水泵3串联在发动机1的主水泵后的机体与增压器2之间，电子水泵3从机体水套取水，冷却液经过电子水泵3，流至增压器2中间体水腔，然后再流回发动机1上的节温器前出水口。当发动机1运转时，冷却液经过外部散热器、发动机1主水泵、发动机1的机体水套、电子水泵3、增压器2、发动机1出水口形成循环水路冷却增压器2。当发动机1停止运转，电子水泵3开始工作，从发动机1机体取水，冷却液再经过电子水泵3、增压器2，再流回发动机1节温器前出水口形成循环水路继续冷却增压器2。电子水泵3与发动机控制器4通过通讯控制线路连接，电子水泵3通过电线连接到整车电源总开关9后，电子水泵3所需的电源由整车蓄电池5提供。在此实施方式中，当发动机1起动运转时，发动机控制器4发送停止工作的指令给电子水泵3，电子水泵3不工作，增压器2冷却需要的冷却液由发动机1主水泵提供。当发动机1停机时，发动机控制器4发送需要工作的指令给电子水泵3，电子水泵3开始工作。31.作为本实施例优选技术方案，还包括水箱、主水泵、节温器，主水泵集成在发动机1上，主水泵的进水口通过管路与水箱的出水口连通；节温器的第一出水口通过管路与主水泵的回水口连通，节温器的第二出水口通过管路与水箱的回水口连通；电子水泵3的进水口通过管路与主水泵的出水口连通；增压器2的进水口通过管路与电子水泵3的出水口连通，增压器3的出水口通过管路与节温器的第一进水口连通；主水泵的出水口通过管路还与发动机1机体水套的进水口连通，发动机1机体水套的出水口通过管路与节温器的第二进水口连通。本实施例中，发动机1，主水泵、电子水泵3、节温器之间的运行状态不同形成的水路循环模式在专利cn111749780a上已经公开，此处不再赘述。32.综上，本实施方式的工作原理为：当车辆停车或到站后，在关闭整车电源总开关9前，司机按下倒拖请求开关8，整车控制器7接受到倒拖请求后，整车控制器7向整车电机6发送倒拖指令，整车电机6接受到指令后开始以适当的转速运转、倒拖发动机1适当时间后自动停机。发动机1倒拖时发动机控制器4控制发动机1的节气门以适当开度打开，以控制适当的进气量来冷却增压器2；同时通过集成电子水泵3，在车辆运行过程中发动机1停机后电子水泵3工作，确保发动机1停机后增压器2继续冷却，避免增压器2回热高温，因此在倒拖冷却及电子水泵3双重冷却的情况下，从根本上解决增压器2回热高温问题，同时使得经济损失相对较小。33.采用本实施方案的集成电子水泵与倒拖冷却增压器的混动系统的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：34.s1：采用电子水泵3串联在发动机1与增压器2之间的水路上；电子水泵3从发动机1机体水套取水，冷却液经过电子水泵3，流至增压器2中间体水腔，然后再流回发动机1上的节温器前出水口，形成循环水路冷却增压器2；35.s2：采用发动机控制器4在发动机1停机时向电子水泵3发送需要运行的命令，此时整车蓄电池5为电子水泵3提供运行的电力；36.s3：当车辆停车或到站后，在关闭整车电源总开关9前，司机按下倒拖请求开关8，采用倒拖请求开关8向整车控制器7发送倒拖请求；37.s4：采用整车控制器7向整车电机6发送倒拖指令，以预设转速、预设时间内倒拖发动机1，使得发动机1倒拖以低温排气冷却所述增压器2；同时综合考量增压器冷却效果和倒拖的经济损耗，需设置合适的倒拖转速和时间；由于发动机1被倒拖时其排气温度较低，较低的排气温度使得温度较高的增压器2涡壳得到快速冷却；38.s5：采用发动机控制器4控制发动机1的节气门以适当开度打开，以控制适当的进气量，此处可以调节增压器2冷却的快慢。39.虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。









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