用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水泵的系统与方法
【专利说明】用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的系统与方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年10月31日提交的韩国专利申请第10-2014-0150106号的优 先权及权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003] 本发明设及用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的系统与方法。更具体地， 本发明设及运样的用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的系统与方法：其能够通过水 冷式中冷器有效地冷却被供应至发动机的压缩空气。
【背景技术】
[0004] 通常，满轮增压器是运样一种设备：其利用从发动机排出的排放气体的压力来带 动满轮旋转；并且利用其扭矩将高压空气供应至发动机的燃烧室，从而增强发动机的输出。 阳〇化]然而，经由满轮增压器迅速压缩的空气的密度由于吸收在压缩过程中出现的热量 而下降，并且被供应至发动机燃烧室的空气的供应效率也会因此降低。
[0006] 为了解决上述问题，将经过满轮增压器的压缩空气利用设置于进气管路的中冷器 来进行冷却，再通过节气口供应至发动机的燃烧室。目P，通过利用中冷器对经由满轮增压器 压缩的空气进行冷却，可W将高密度的空气供应至发动机的燃烧室，并且能够提高发动机 的输出。
[0007] 传统的中冷器主要使用的是冷却空气的风冷式中冷器，运种风冷式中冷器主要利 用空气来进行满轮增压。
[0008] 然而，目前已经研发了一种与进气歧管整体地形成并且利用冷却液来对满轮增 压空气进行冷却的水冷式中冷器。在运种水冷式中冷器内部流动的冷却液通过电动水累 (EWP)的运行来调节。
[0009] 然而，由于传统EWP的运行根据水冷式中冷器的出口溫度来简单地控制，而不考 虑车辆行驶时周围的环境状况，由此在主动地控制注入至发动机燃烧室的满轮增压空气方 面存在问题。
[0010] 因此，亟需研制用于有效地控制水冷式中冷器和EWP的控制策略。
[0011] 公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解， 而不应当被视为承认或W任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技 术。
【发明内容】
[0012] 本发明的各个方面致力于提供一种用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的 系统与方法，其优点在于，能够通过估算水冷式中冷器的热释放量来控制EWP的运行。
[0013] 本发明进一步提供运样一种用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的系统与 方法，其优点在于，能够通过使EWP的运行最少化来降低车辆的燃油消耗。
[0014] 本发明的一个方面提供一种具有水冷式中冷器的车辆的水累控制系统，该系统包 括水冷式中冷器、EWP W及控制单元，其中，所述水冷式中冷器通过冷却液的热交换来冷却 从外部注入的进气；所述EWP利用电动机将冷却液选择性地供应至所述水冷式中冷器；所 述控制单元利用经过所述水冷式中冷器的进气的热释放量来控制所述EWP。
[0015] 所述水累控制系统可W进一步包括第一溫度传感器和第二溫度传感器，其中，所 述第一溫度传感器设置在所述水冷式中冷器的前端，W测量注入至所述水冷式中冷器的进 气的溫度；所述第二溫度传感器设置在所述水冷式中冷器的后端，W测量从所述水冷式中 冷器排出的进气的溫度。
[0016] 所述控制单元可W根据通过所述第一溫度传感器和所述第二溫度传感器检测的 进气溫度之间的差异W及经过所述水冷式中冷器的进气量来计算进气的热释放量。
[0017] 进气的热释放量可W通过等式Q = C - m- dT来计算，其中，Q可W是进气的热释 放量，C可W是进气的比热，m可W是经过所述水冷式中冷器的进气量，dT可W是所述水冷 式中冷器的前端与后端之间的溫度差异。
[0018] 所述水累控制系统可W进一步包括第二溫度传感器、满轮增压器W及热膜式空气 流量化Ot-film mass air flow,HFM)传感器，所述第二溫度传感器设置在所述水冷式中冷 器的后端，W测量从所述水冷式中冷器排出的进气的溫度；所述满轮增压器包括满轮和压 缩机，所述满轮通过从发动机的燃烧室排出的排放气体来旋转，所述压缩机通过与所述满 轮的旋转互锁来旋转，并且压缩进气；所述HFM传感器设置在所述压缩机的前端，其中，所 述控制单元根据通过所述HFM传感器检测的进气溫度、通过所述第二溫度传感器检测的进 气溫度W及经过所述水冷式中冷器的空气量来计算进气的热释放量。
[0019] 所述控制单元可W利用通过HFM传感器检测的溫度来估算所述水冷式中冷器前 端的溫度。
[0020] 如果进气的热释放量小于预定值，则所述控制单元可W启动所述EWP的运行；如 果进气的热释放量为预定值或者更大，则所述控制单元可W关闭所述EWP的运行。
[0021] 所述预定值可W根据发动机每分钟转数（RPM)和发动机负载而存储为映射数据。 阳022] 所述预定值可W随着发动机RPM的增加而增加，并且随着发动机负载的增加而增 加。
[0023] 本发明的另一个实施方案提供了一种控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的方 法，其包括：计算经过水冷式中冷器的进气的热释放量，W将进气供应至发动机的燃烧室， 所述水冷式中冷器冷却从外部注入的进气；根据进气的热释放量来控制EWP，所述电动水 累将冷却液供应至所述水冷式中冷器。
[0024] 热释放量的计算可W包括：检测所述水冷式中冷器的前端与后端的溫度；根据所 述水冷式中冷器前端与后端的溫度来测量经过所述水冷式中冷器的进气的溫度差异；W及 利用经过所述水冷式中冷器的空气的比热、经过所述水冷式中冷器的空气量W及所述溫度 差异来确定经过所述水冷式中冷器的进气的热释放量。
[0025] 热释放量的计算可W包括：根据在HFM传感器处检测到的溫度来估算所述水冷式 中冷器前端的溫度，所述HFM传感器设置在满轮增压器的前端，所述满轮增压器对注入至 发动机燃烧室的空气进行压缩；检测所述水冷式中冷器后端的溫度；根据所述水冷式中冷 器前端的估算溫度与所述水冷式中冷器后端的溫度来测量经过所述水冷式中冷器的进气 的溫度差异；w及利用经过所述水冷式中冷器的空气的比热、经过所述水冷式中冷器的空 气量W及所述溫度差异来计算经过所述水冷式中冷器的进气的热释放量。
[00%] 对EWP的控制可W包括：确定进气的热释放量是否小于预定值；如果进气的热释 放量小于预定值，则启动所述EWP的运行；如果进气的热释放量为预定值或者更大，则关闭 所述EWP的运行。
[0027] 所述预定值根据发动机RPM和发动机负载而存储为映射数据。
[0028] 所述预定值可W随着发动机RPM的增加而增加，并且可W随着发动机负载的增加 而增加。
[0029] 根据本发明一个方面的用于控制具有水冷式中冷器的车辆的水累的系统与方法， 其考虑了环境状况（大气溫度、压强），利用经过水冷式中冷器的进气的热释放量来控制 EWP，与现有的控制方法（其仅监控中冷器后端的目标溫度）相比，能够更精确地控制EWP 的运行。
[0030] 此外，通过考虑环境状况而使得EWP的运行时间最优化，能够改善车辆的燃油消 耗。
[0031] 此外，由于水冷式中冷器前端的进气溫度可W通过HFM传感器（其设置在压缩机 的前端）来估算，因此能够降低车辆的生产成本。
[0032] 通过纳入本文的附图W及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得W阐 明。
【附图说明】
[0033] 图1为图示了根据本发明的示例性实施方案的具有水冷式中冷器的车辆的水累 控制系统的配置的示意图（LNT :稀氮氧化物捕集器；DPF :柴油机颗粒物过滤器；LP+EGR : 低压排放气体再循环；HP+EGR :高压排放气体再循环；T