[发明专利]用于控制车辆的水泵的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的水泵的方法及其系统。本发明更具体地涉及用于控制车辆的水泵以便在水泵吸入压力小于控制基准压力时减小转速命令的方法，及其系统。

背景技术

一般而言，车辆的冷却系统基于冷却剂温度控制水泵的转速。车辆的冷却系统通过水泵使冷却剂循环通过发热的冷却负载和向外界排热的散热器。

当在高高度驾驶车辆时，由于大气压减小，水泵吸入压力减小。当水泵吸入压力减小时，由于水泵转速增大，因此发生空穴现象（cavitation）的概率提高。空穴现象表示冷却剂在水泵的叶轮中蒸发的现象。

空穴现象的概率因提高水泵转速、冷却剂流量和水泵吸入温度和减小水泵吸入压力和饱和蒸汽压而提高。如果大气压减小，由于水泵吸入压力减小，空穴现象的概率就会提高。

尤其是，当比较燃料电池车与具有发动机的车辆时，需要提高冷却剂流量。然而气密水平低，导致能够加压的压力范围减小，因此限制了冷却剂流量，以便设计对外部空气压力变化稳定的冷却系统。因此，具有防止由大气压的变化引起空穴现象发生的方法的需求。

在本背景技术章节中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，因此其可能含有不构成本领域技术人员在该国已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供用于控制车辆的水泵的方法及其系统，该方法和系统的优点在于，在水泵吸入压力小于控制基准压力时通过减小转速命令来防止空穴现象产生。

本发明的一示例性实施例提供一种用于控制车辆的水泵的方法，该车辆的水泵推动冷却剂循环通过发热的冷却负载和向外界排热的散热器。该方法包括：基于冷却剂的控制基准温度计算转速命令。设定水泵吸入压力并将其与预设控制基准压力进行比较从而控制上述转速命令。

上述比较水泵吸入压力与预设控制基准压力的步骤可以包括：当上述水泵吸入压力小于上述预设控制基准压力时，减小上述转速命令。

该方法还可以包括：检测压力感测值，其中上述水泵吸入压力可以被设定为上述已检测到的压力感测值。

该方法还可以包括：设定大气压；和基于上述被设定的大气压，计算基准高度。上述水泵吸入压力可以从根据上述计算得到的基准高度下的转速命令得到的关于上述水泵吸入压力的图中设定。

设定大气压的步骤，可以包括：检测大气压感测值，其中上述大气压可以被设定为上述已检测到的大气压感测值。

设定大气压的步骤，还可以包括：检测从空气供应器供应的空气压力和空气流量。上述大气压基于已检测到的空气压力和空气流量而计算，并且上述大气压可以被设定为上述计算得到的大气压。

该方法还可以包括：设定水泵吸入温度；和基于上述水泵吸入温度，计算上述水泵的吸入侧中的饱和蒸汽压。上述控制基准压力可以根据上述水泵的吸入侧中的上述计算得到的饱和蒸汽压来设定。

该方法还可以包括：检测水泵吸入温度感测值，其中上述水泵吸入温度可以被设定为上述已检测到的水泵吸入温度感测值。

该方法还可以包括：检测上述冷却负载的输入端与输出端之间的温度感测值差，其中上述控制基准温度可以被设定为上述已检测到的温度感测值差。

本发明的另一实施例提供一种用于控制车辆的水泵的系统，该车辆的水泵推动冷却剂循环通过发热的冷却负载与向外界排热的散热器。该系统包括：用于检测从上述冷却负载排放的上述冷却剂的温度的第一温度传感器；和用于检测有待供应到上述冷却负载的上述冷却剂的温度的第二温度传感器。水泵压力传感器检测水泵吸入压力，水泵驱动器根据转速命令驱动水泵。控制器基于从上述第一温度传感器、上述第二温度传感器和上述水泵压力传感器接收的信号，控制水泵驱动器。其中，上述控制器从上述冷却负载的输入端与输出端之间的温差计算上述转速命令，并且在上述水泵吸入压力小于预设控制基准压力时，减小上述转速命令。