(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(43)申请公布日 2013.05.22 | ||
(21)申请号 CN201210426983.6
(22)申请日 2012.10.31
(71)申请人 浙江吉利罗佑发动机有限公司;济南吉利汽车零部件有限公司;湖南罗佑发动机部件有限公司;浙江吉利控股集团有限公司
地址 315800 浙江省宁波市北仑区新碶街道恒山路1528号
(72)发明人 孙萧 唐宗春 侯思佳 高功荣 王瑞平
(74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公司
代理人 尉伟敏
(51)Int.CI
F01P5/10
F01P7/14
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种发动机冷却水泵总成及其流量控制方法，该水泵总成在水泵壳体上设有第一、第二旋转阀门，发动机ECU则根据环境温度、发动机工况通过步进电机控制第一、第二旋转阀门的开度，从而实现对发动机温度的快速调整，ECU同时记录流量调整到位时步进电机的转动角度值，并将其替换储存在ECU中相应的控制数据，使控制数据得以实时更新。本发明发动机暖机时间更短，并可避免发动机在部分负荷时的过度冷却，发动机的温度控制快速准确，从而使发动机的燃烧更加充分，并降低发动机的排放，提高发动机的经济性能。 | |
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
权 利 要 求 说 明 书
1. 一种发动机冷却水泵总成，包括水泵壳体（1），水泵壳体一端设置有叶轮腔（2），叶轮腔内设有叶轮轴（21），叶轮轴上固定有叶轮（22），叶轮轴伸出叶轮腔外的一端固定有驱动轮（23），其特征是，所述叶轮腔在径向的侧壁上设有水泵出水口（25），水泵出水口内设有可转动的出水阀芯（24），从而构成第一旋转阀门，所述水泵壳体还设有与叶轮腔呈轴向排列圆柱形的进水阀腔（3），进水阀腔的侧壁上设有第一进水口（31），进水阀腔内设有可转动的进水阀芯（4），进水阀腔与进水阀芯构成第二旋转阀门，所述进水阀芯内设有沿进水阀腔的轴向延伸并与叶轮腔连通的进水通道，进水阀芯在轴向上对应第一进水口位置设有与进水通道相通的第一进水孔（42）；水泵壳体内还设有控制电机（5），控制电机通过传动系统分别与进水阀芯以及出水阀芯相关联。
2.根据权利要求1所述的一种发动机冷却水泵总成，其特征是，所述进水阀腔的侧壁上还设有第二进水口（32），进水阀芯上对应第二进水口位置设有与进水通道相通的第二进水孔（43）。
3.根据权利要求2所述的一种发动机冷却水泵总成，其特征是，所述进水阀芯的外侧壁在轴向上对应第一、第二进水孔处分别具有弧形凸肩（41），进水阀腔则在第一、第二进水口处分别具有与弧形凸肩适配的弧形凹陷。
<Claim>4.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机冷却水泵总成，其特征是，所述进水阀芯的进水通道内设有阀杆支承座，阀杆支承座的中心设置具有花键槽的支承孔；一进水阀杆插接在支承孔内，进水阀杆上设有与支承孔的花键槽适配的花键，进水阀杆远离叶轮腔一端连接有涡轮（61），控制电机的转轴上设置与涡轮啮合的蜗杆（62）；进水阀芯在靠近叶轮腔一端设有主动齿轮（63），出水阀芯的阀杆上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮（64）。
5.根据权利要求3所述的一种发动机冷却水泵总成，其特征是，所述叶轮腔在径向的侧壁上还设有回水管，进水阀芯在设有第一进水孔的弧形凸肩处还设有回水孔（44），进水阀腔的侧壁上则对应地设有回水口，所述回水管与回水口连通。
<Claim>6.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机冷却水泵总成，其特征是，所述第一进水孔为横向布置的等腰三角形。
7.一种基于权利要求1的发动机冷却水泵总成流量控制方法，其特征是，包括如下步骤：
a. 设定发动机温度变化的最小单位值以及出水阀芯和进水阀芯转动时的最小转动角度，发动机的ECU按事先设定的间隔时间重复采集发动机温度数据，并与预先设定的发动机工作温度最佳值进行比较；
b. 发动机在刚启动时，发动机温度低于发动机工作温度最佳值，ECU控制第一、第二旋转阀门关闭，水泵进行自循环，以实现发动机快速暖机：
c. 当发动机温度上升至超过预先设定的工作温度最佳值至少一个最小单位值时，ECU根据环境温度、发动机运行工况以及预先存储的控制数据向控制电机发出相应指令使其转动一个角度，并通过传动系统使出水阀芯和进水阀芯正向地转动一个相应的角度，此时第一、第二旋转阀门打开一个对应的开口，对应流量的冷却水开始循环工作带走多余的热量；
d. 当发动机的ECU再次采集到的发动机温度数据与最佳值之间的差值的绝对值小于一个最小
单位值时，ECU控制第一、第二旋转阀门的开度保持不变，如果发动机温度数据与最佳值之间的差值为正值且绝对值大于一个最小单位值时，则ECU控制控制电机转动使出水阀芯和进水阀芯正向地转动一个最小转动角度，如果发动机温度数据与最佳值之间的差值为负值且绝对值大于一个最小单位值时，则ECU控制控制电机转动使出水阀芯和进水阀芯反向地转动一个最小转动角度，以此类推，直至发动机温度数据与最佳值之间的差值的绝对值小于一个最小单位值为止。
8.根据权利要求7所述的发动机冷却水泵总成流量控制方法，其特征是，在步骤d中，当ECU采集到的发动机温度数据与最佳值之间的差值的绝对值小于一个最小单位值时，记录此时的控制电机总转动角度值，并将其替换预先存储的控制数据中对应此时环境温度、发动机运行工况的控制电机转动角度值。
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种汽车的发动机冷却水泵，具体涉及一种可根据发动机工况自动调节发动机冷
却水流量以控制冷却水温度的水泵总成、以及相应的流量控制方法。
背景技术
汽车发动机有一个最佳的工作温度，在该温度下，各运行部件之间的配合间隙等处于最佳状态，此时发动机的工作效率高，燃烧更加充分，并可最大限度地减少发动机的排放。目前，汽车发动机的温度控制通常是由一种具有主、副阀门的蜡式调温器实现的，调温器同时控制主阀门和副阀门的开闭，主阀门用于控制冷却水大循环通道，而副阀门则用于控制冷却水小循环通道。当发动机启动时，发动机冷却水的温度较低，此时调温器的主阀门处于关闭状态，而副阀门则处于开启状态，发动机冷却水走小循环，冷却水不通过散热器冷却，因而不对发动机进行冷却，发动机的温度可以较快地上升以实现发动机的暖机，进而使发动机能进入正常的工作状态。当发动机正常工作时，发动机冷却水温度升高，调温器内的石蜡在感应体内熔化膨胀，进而推动其内的推杆轴向移动，在推杆移动的同时带动调温器主阀门打开，并相应地关闭副阀门，此时发动机冷却水走大循环，对发动机进行冷却，从而使发动机温度降低，以确保其工作在合理的温度范围。
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