一种混合动力汽车水泵系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力汽车发动机冷却技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车水栗系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]伴随着全球石油、天然气等资源的日趋紧张，节能意识深入人心，混合动力汽车已成为国内外各大汽车厂商的研究重点，而混合动力汽车研发过程中也带来了一些新的问题。例如，在寒冷地区使用时，如何快速安全有效的提高动力电池的温度；带有启停功能的混合动力汽车如何完全；如何充分利用混合动力汽车紧凑的前舱增加新的部件等等。
[0003]目前大多数汽车配置了机械式水栗，其可以满足大多数工况要求。但是，由于机械式水栗的动力源来自发动机的转动，故带有启停功能的混合动力汽车或其他车辆在进入启停功能时，机械式水栗将停止运转，该方案无法满足驾乘人冬季行驶时空调系统舒适性要求。
[0004]为解决上述方案存在的不足，已有汽车厂商通过在发动机上增加一个电子水栗，解决了发动机启停时冷却水不继续循环的问题。但是，由于额外增加了电子水栗，势必也增加冷却水管，这会对混合动力汽车紧凑的前舱带来了布置挑战；此外，现有的电子水栗控制系统工作原理多为简单的通断控制或仅根据冷却水的温度进行PWM控制，无法满足混合动力汽车更加复杂的控制要求。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种混合动力汽车水栗系统及其控制方法，以实现前舱布置紧凑性，并满足冬季行驶时驾乘人员的舒适性要求。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种混合动力汽车热管理系统，包括:发动机、动力电池、电磁离合器、散热器、水栗、发动机控制模块、水管组件，所述系统还包括:电机、机轴、水栗控制模块、蓄电池；所述机轴通过所述水栗的轴心和所述电机的轴心并将所述水栗与所述电机连接，用于实现所述水栗和所述电机同步转动；所述水栗控制模块与所述电机和所述发动机控制模块连接，用于根据所述发动机输出的动力或所述电机输出的动力控制所述水栗在发动机工作模式和电机工作模式之间进行转换；所述电机通过线缆与所述蓄电池连接，所述蓄电池用于储存所述电机产生的电能或者给所述电机提供电能。
[0008]优选地，所述水管组件包括:第一水管组件、第二水管组件、第三水管组件、第四水管组件、第五水管组件第六水管组件，所述第一水管组件的一端连接所述散热器，另一端连接所述水栗的进水端，所述第二水管组件的一端连接所述水栗的出水端，另一端分为所述第三水管组件和所述第四水管组件，所述第三水管组件、所述第四水管组件分别连接所述发动机的散热部件进水端、所述动力电池的散热部件进水端，所述发动机的散热部件出水端、所述动力电池的散热部件出水端分别通过所述第五水管组件、第六水管组件与所述散热器连接。
[0009]优选地，所述系统还包括流量控制阀，所述流量控制阀安装在所述第二水管组件与所述第四水管组件之间，用于控制流入动力电池内部的冷却水量并且控制所述第四水管组件管路的通断。
[0010]优选地，其特征在于，当发动机正常运转时，发动机带动所述水栗和所述电机同步转动，并将所述电机产生的电能储存在所述蓄电池中；当发动机处于启停状态时，所述蓄电池向所述电机提供电能以使所述电机和所述水栗同步转动。
[0011]优选地，当发动机处于启停状态时，所述水栗控制模块通过控制所述电机输出的占空比来控制所述水栗在电机工作模式下工作。
[0012]优选地，所述电机工作模式包括:第一电机工作模式、第二电机工作模式、第三电机工作模式，其中所述第一电机工作模式为所述水栗控制模块通过控制所述电机输出90%?100%的占空比来控制所述水栗的工作模式，所述第二电机工作模式为所述水栗控制模块通过控制所述电机输出60%?90%的占空比来控制所述水栗的工作模式，所述第三电机工作模式为所述水栗控制模块通过控制所述电机输出30%?60%的占空比来控制所述水栗的工作模式。
[0013]优选地，所述系统还包括电磁离合器，所述电磁离合器与所述水栗控制模块连接，用于控制所述水栗与所述发动机的动力连接。
[0014]为了实现上述目的，本发明还提供如下技术方案:
[0015]—种混合动力汽车热管理系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0016]发动机控制模块获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送给水栗控制模块，所述汽车状态信息包括:发动机转速R、发动机温度Tl、动力电池最高温度T2、动力电池平均温度T3、汽车空调工作状态；
[0017]所述水栗控制模块根据所述发动机转速R判定发动机是否处于启停状态:如果发动机的转速为零则发动机处于启停状态，否则，发动机处于工作状态；
[0018]当发动机处于工作状态时，发动机带动所述水栗和所述电机同步转动，并将所述电机产生的电能储存在所述蓄电池中；
[0019]当发动机处于启停状态时，所述水栗控制模块根据所述汽车状态信息通过控制所述电机输出的占空比来控制所述水栗在电机工作模式下工作。
[0020]优选地，当发动机处于工作状态，并且所述发动机温度Tl ^ 45°C时，所述水栗控制模块控制电磁离合器吸合，以使发动机带动所述水栗和所述电机同步转动，并将所述电机产生的电能储存在所述蓄电池中。
[0021]优选地，当发动机处于启停状态时，所述水栗控制模块根据所述汽车状态信息通过控制所述电机输出的占空比来控制所述水栗在电机工作模式下工作包括:
[0022]当所述发动机温度Tl彡50°C或动力电池最高温度T2 ( 5°C或动力电池平均温度T3 < 5°C或汽车空调工作状态为制热状态时，所述水栗控制模块通过控制所述电机输出90%?100%的占空比来控制所述水栗在第一电机工作模式下工作；
[0023]当所述发动机温度Tl彡45°C或动力电池最高温度T2 ( 15°C或动力电池平均温度T3 < 10°C或汽车空调工作状态为制热状态时，所述水栗控制模块通过控制所述电机输出60%?90%的占空比来控制所述水栗在第二电机工作模式下工作；
[0024]当所述发动机温度Tl彡40°C或动力电池最高温度T2 ^ 30°C或动力电池平均温度T3 < 25°C或汽车空调工作状态为制热状态时，所述水栗控制模块通过控制所述电机输出30%?60%的占空比来控制所述水栗在第二电机工作模式下工作；
[0025]所述发动机温度Tl < 40°C且动力电池最高温度T2>30°C且动力电池平均温度T3>25°C且汽车空调工作状态为不工作时，所述水栗控制模块通过控制所述电机来控制所述水栗不工作。
[0026]本发明的有益效果在于，本发明通过提供一种混合动力汽车热管理系统，以实现前舱布置紧凑性，并提高冬季行驶时驾乘人员的舒适性要求。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的一种混合动力汽车热管理系统框图。
[0028]1、发动机2、动力电池3、散热器4、水栗5、机轴6、电机7、水栗控制模块8、发动机控制模块9、蓄电池10、流量控制阀11、第一水管组件12、第二水管组件13、第三水管组件14、第四水管组件15、第五水管组件16、第六水管组件
【具体实施方式】
[0029]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0030]如图1所示，为本发明的一种混合动力汽车热管理系统框图。本发明提供了一种混合动力汽车热管理系统，包括:发动机、动力电池、电磁离合器、散热器、水栗、发动机控制模块、水管组件，所述系统还包括:电机、机轴、水栗控制模块、蓄电池；所述机轴通过所述水栗的轴心和所述电机的轴心并将所述水栗与所述电机连接，用于实现所述水栗和所述电机同步转动；所述水栗控制模块与所述电机和所述发动机控制模块连接，用于根据所述发动机输出的动力或所述电机输出的动力控制所述水栗在发动机工作模式和电机工作模式之间进行转换；所述电机通过线缆与所述蓄电池连接，所述蓄电池用于储存所述电机产生的电能或者给所述电机提供电能。
[0031]其中，所述水管组件包括:第一水管组件、第二水管组件、第三水管组件、第四水管组件、第五水管组件第六水管组件，所述第一水管组件的一端连接所述散热器，另一端连接所述水栗的进水端，所述第二水管组件的一端连接所述水栗的出水端，另一端分为所述第三水管组件和所述第四水管组件，所述第三水管组件、所述第四水管组件分别连接所述发动机的散热部件进水端、所述动力电池的散热部件进水端，所述发动机的散热部件出水端、所述动力电池的散热部件出水端分别通过所述第五水管组件、第六水管组件与所述散热器连接。本发明的技术方案中基本延用了系统中的水管组件，这样不但降低了设备成本，并且还减少了对混合动力汽车紧凑的前舱的布置困难。
[0032]所述述系统还包括流量控制阀，所述流量控制阀安装在所述第二水管组件与所述第四水管组件之间，用于控制流入动力电池内部的冷却水量并且控制所述第四水管组件管路的通断。这样可以实现动力电池散热系统的独立控制，增强混合动力汽车热管理系统的操作便捷性。
[0033]所述机轴通过所述水栗的轴心和所述电机的轴心并将所述水栗与所述电机连接，用于实现所述水栗和所述电机同步转动，其特征在于，当发动机正常运转时，发动机带动所述水栗和所述电机同步转动，并将所述电机产生的电能储存在所述蓄电池中；当发动机处于启停状态时，所述蓄电池向所述电机提供电能以使所述电机和所述水栗同步转动。
[0034]当发动机正常运转时，其部分动力通过皮