CN102468505B - 用于控制燃料电池系统的温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于控制燃料电池系统的温度的方法，基于冷却液出口温度、由燃料电池组产生的热量等来控制冷却液泵和冷却风扇的转速。具体而言，本发明通过利用在根据冷却液出口温度来确定每个阶段的参考温度并且基于冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速的状态下从传感器接收冷却液出口温度的控制器，来控制燃料电池系统的温度。接着，控制器以基于由水温传感器检测的当前冷却液出口温度确定的每个阶段的目标转速，对冷却液泵和冷却风扇的每个转速执行比例积分(PI)控制。

Description

用于控制燃料电池系统的温度的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制燃料电池系统的温度的方法。更具体地说，本发明涉及一种用于控制燃料电池系统中的冷却液泵和冷却风扇的方法，其能够通过优化它们的操作来减少冷却液泵和冷却风扇的功耗，防止溢流和干涸的发生，并且提高燃料电池系统的性能和水去除效率。

背景技术

目前，汽车制造已经开始将燃料电池系统包含在汽车内以便为消费者提供环境友好的氢燃料电池车作为备选动力发生源。典型地，燃料电池系统包括：燃料电池组，用于通过反应气体之间的电化学反应来产生电力；燃料处理系统(fuelprocessingsystem，FPS)，用于将作为燃料的氢供应到燃料电池组；空气处理系统(airprocessingsystem，APS)，供应含有空气的氧作为燃料电池组中的电化学反应所需的氧化剂；以及热管理系统(thermalmanagementsystem，TMS)，用于将燃料电池组的反应热排除到燃料电池系统外，控制燃料电池组的工作温度并且执行水管理功能。

燃料电池组通过作为反应气体的氢气和含有空气的氧气之间的电化学反应来产生电力，并排出作为反应副产物的热量和水。因此，有必要提供一种在燃料电池系统中将燃料电池组的温度保持在最佳水平以便提供最有效处理的系统。

在典型的车用燃料电池系统中，使用一种使水沿着燃料电池组中的双极板通道循环的方法来控制燃料电池组的温度(例如温度控制系统或冷却系统)。

图1中示出燃料电池系统用温度控制系统的一个例子。如图所示，燃料电池系统用温度控制系统具有：散热器20和冷却风扇21，用于将来自冷却液的热传递到外面；冷却液管路31，设置在燃料电池组10和散热器20之间，以使冷却液经此循环；旁通管路32和三通阀40，用于绕过冷却液管路31，以使冷却液不流经散热器20；以及冷却液泵50，用于通过冷却液管路31来泵送和输送冷却液。

旁通管路32是在散热器20的上游和下游从冷却液管路31分支的冷却液管路以绕过冷却液管路31，使得冷却液不流经散热器20。三通阀40用作选择性地控制连接散热器20的主管路和不连接到散热器20的旁通管路32之间的冷却液的流动。

此外，在燃料电池系统中从外面接收氢气和空气，在燃料电池系统中产生电力和水。根据实时条件，例如温度、压力等，作为电化学反应的副产物的水可以以水汽、饱和液体、冰等形式存在，因此水的传递特性随着时间的过去而改变。此外，这样的水影响气体和穿过双极板通道、空气扩散层、催化剂层和电解质膜的电子的传递特性。因此，因过量的水而引起的溢流现象和因缺水而引起的干涸现象同时存在于燃料电池系统。

为解决这些问题，燃料电池组的温度控制是核心问题，有必要开发出用于解决溢流和干涸现象的控制逻辑，并通过优化冷却液泵和冷却风扇的操作来使功耗最小化。

美国专利第6,087,028号中描述一种通过使用温度分布检测单元和负载状态检测单元来控制冷却液泵和冷却风扇以将冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的差值保持在特定范围的方法。

在此，如果冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的差值大于预定值，则增大冷却液泵的工作电压，如果通过进气状态检测单元检测到的内部空气的流率大于预定值，则限制进入散热器的外部空气的流率(以相反方向旋转冷却风扇)。

然而，上述方法可以在冷却液泵和冷却风扇在苛刻条件下工作时实现，这对燃料效率而言是不利的。

此外，在低温工作期间当冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的差值增大时，对于水去除是不利的，因而在该情形下利用过多的功耗来限制冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的差值是不理想的。

本发明背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明一般背景技术的理解，因此，可能包含不构成对本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于控制燃料电池系统中的冷却液泵和冷却风扇的系统和方法，其能够通过优化它们的操作来减少冷却液泵和冷却风扇的功耗，防止溢流和干涸的发生，并且提高燃料电池系统的性能和水去除效率。

一方面，本发明提供一种用于控制燃料电池系统的温度的系统和方法。更具体地说，在根据冷却液出口温度来确定每个阶段的参考温度并基于冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速的状态下，从水温传感器接收冷却液出口温度。接着，以基于由水温传感器检测的当前冷却液出口温度确定的每个阶段的目标转速，对于冷却液泵和冷却风扇的每个转速执行比例积分(proportionalintegral，PI)控制。

在一个实施方式中，在执行PI控制中，如果冷却液出口温度低于预定下限温度，则将冷却液泵的转速控制在最小转速。

在另一个实施方式中，在根据车速来确定每个阶段的参考值并根据车速来确定每个阶段的参考温度的状态下，如果冷却液出口温度升高，则本发明还驱动冷却液泵，并且对冷却液泵在每个阶段的转速执行比例积分(PI)控制。此外，如果冷却液出口温度高于对应于当前车速的参考温度，则起动冷却风扇的操作。

在另一个实施方式中，相对于车速来而改变用于确定起动冷却风扇的操作的参考温度，并且随着车速的增大而应用更高的参考温度。

在还有的一个实施方式中，如果由燃料电池组产生的热量高于预定参考值，如果冷却液出口温度高于预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则本发明还确定满足前馈(feed-forward)控制条件。在此情况下，将冷却液泵和冷却液风扇的每个转速增大到PI控制值与前馈控制值之中的最大值。

在另一个实施方式中，如果由燃料电池组产生的热量低于预定参考值，或者如果冷却液出口温度低于预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则本发明进一步确定满足前馈控制取消条件。作为响应，对于冷却液泵和冷却风扇的每个转速执行PI控制。

后面会进一步讨论本发明的其它方面和优选实施方式。

附图说明

现参照示例性说明在下面仅以示例方式给出的附图的特定典型实施方式来详细说明本发明的以上和其它特征，由此，这些特征不限制本发明，其中：

图1是示出典型的燃料电池系统用温度控制系统配置的图；

图2是示出根据本发明一个示例性实施方式的用于控制燃料电池系统的温度的系统和方法的图；

图3和图4是示出通过根据本发明一个示例性实施方式的用于控制燃料电池系统的温度的系统和方法来控制冷却液泵和冷却风扇的状态的图。

图5-7是示出应用根据本发明示例性实施方式所述的用于控制燃料电池系统的温度的系统和方法而获得的效果的曲线图。

附图所示的附图标记包括下面将要讨论的下列部件：

10：燃料电池组20：散热器

21：冷却风扇(例如散热器风扇)31：冷却液管路

32：旁通管路40：三通阀

50：冷却液泵

应该理解到的是，附图不必按比例绘制，而只是表示用于说明本发明的基本原理的各种优选特征的简化表示。包括例如特定尺寸、方向、位置和形状的本文所公开的本发明的特定设计特征，将通过特定施加和使用环境被部分地确定。

在所有附图中，相同的附图标记表示本发明中相同或者等同的部件。

具体实施方式

下文将详细参照本发明的每个实施方式，在附图中示出并在下文中描述其实施例。尽管将结合示例性实施方式说明本发明，然而应该理解的是，本说明书不是要将本发明限制到这些典型的实施方式。相反地，本发明不仅要涵盖这些典型的实施方式，还涵盖包含在所附权利要求所限定的本发明的思想和范围内的各种替代、修改、等效物及其它实施方式。

应当理解此处使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括，诸如包括运动用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商用车辆的载客汽车的机动车辆，包括各种船和艇的水运工具，航行器等，并且包括混合动力车、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆和其它可选的燃料车辆(例如从除了石油以外的资源中获得的燃料)。参照此处所述，混合动力车为具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。

本发明提供一种用于通过基于冷却液出口温度、车速、由燃料电池组产生的热量等来控制冷却液泵的转速(rpm)以及可具体化为冷却风扇(例如散热器风扇)的鼓风机构，从而将燃料电池系统的温度控制在适当温度范围内的系统和方法。

此外，本发明的目的在于通过有效地控制冷却液泵和冷却风扇而使冷却液泵和冷却风扇的功耗最小，并防止燃料电池组中溢流和干涸的发生。

图2是示出根据本发明优选实施方式的用于控制燃料电池系统的温度的系统和方法的图。图3和图4是示出冷却液泵和冷却风扇由根据本发明一个实施方式的用于控制燃料电池系统的温度的方法进行控制的状态的图。

在下面的说明书中，燃料电池组的冷却液出口温度是指在燃料电池组的冷却液出口处由水温传感器检测的冷却液温度，为了方便，将冷却液泵和冷却风扇/鼓风机构分别称为泵和风扇。

此外，根据本发明进行控制的主体可以是用于控制典型燃料电池组中的泵和风扇的操作的控制器。本发明的控制处理可以通过车辆控制器、燃料电池系统控制器、电力分配控制器中的任一个或者在多个控制器的协助控制下来执行。

例如，控制器基于从水温传感器和车速传感器接收的检测值，并且基于从燃料电池组的工作状态计算的由燃料电池组产生的热量，来执行控制处理(将在后面描述)。

而且，各种用于计算由燃料电池组产生的热量的方法是本领域公知的，因而将省略其详细的描述。

首先，根据本发明的用于控制泵和风扇的系统和方法具有下列状态：

(1)正常条件下的控制

在正常条件期间(即当不满足前馈控制条件时)，在根据冷却液出口温度确定每个阶段(例如TH1至TH6)的参考值的状态下，对泵和风扇的转速(rpm)执行基于当前冷却液出口温度的比例积分(proportionalintegral，PI)控制。在正常条件期间执行的PI控制是为了将燃料电池组的温度(即冷却液出口温度)保持在预定水平(例如70℃)之下。此外，通过基于车速来改变用于确定开/关状态的参考温度，从而控制风扇的操作。

(2)基于由燃料电池组产生的热量对泵和风扇进行前馈控制

基于燃料电池组产生的热量、燃料电池组的冷却液出口温度和持续时间来确定燃料电池组的当前工作状态是否满足前馈控制条件。如果满足前馈控制条件，则将泵和风扇的每个转速提高至正常条件下的PI控制值和前馈控制值之间的最大值。

(3)使泵和风扇的使用减到最少

首先控制泵的操作并随后控制风扇的操作以最大限度地利用由车辆以更高速度行驶所产生的相关空气导入。也就是说，在冷却液出口温度低时，首先操作泵，并且在冷却液出口温度升高时，接着操作风扇。此外，如果冷却液出口温度低于预定下限温度，则将泵的转速控制在最小转速。

下面更详细地描述上述根据本发明的用于控制泵和风扇的系统和方法。

参见图2，示出了根据冷却液出口温度预先确定每个阶段(TH1＜TH2＜TH3＜TH4＜TH5＜TH6)的参考值。

首先描述正常条件下的控制。在根据冷却液出口温度确定每个阶段的参考值并且基于冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速的状态下，通过水温传感器检测燃料电池组的当前冷却液出口温度，并将泵和风扇的每个转速PI控制到目标转速。目标转速基于由水温传感器检测的当前冷却液出口温度来确定。因此，将冷却液出口温度保持在预定水平(例如70℃)之下。

在PI控制期间，如果冷却液出口温度低于预定下限温度(TH1)，则将泵的转速控制在最小转速。否则，如果冷却液出口温度高于预定上限温度(TH4)，则将泵的转速控制在最大转速。

此外，在正常条件期间，首先以低转速操作泵，随着出口温度升高，对泵的转速进行PI控制以在出口温度超过预定温度的每个阶段中增大转速。接着，如果在根据车速(例如，车速＜L，L≤车速＜H，H≤车速)来确定每个阶段的参考值的状态下，当前冷却液出口温度高于对应于当前车速(由车速传感器检测的)的预定参考温度，则起动风扇的操作。

在此，用于确定起动风扇操作的参考温度随车速的改变而改变，并随着车速的增大而应用更高的参考温度。

例如，如果当前车速小于L(车速＜L)并且如果当前冷却液出口温度高于参考温度TH3，则起动风扇的操作。如果当前车速等于或大于L且小于H(L≤车速＜H)并且如果当前冷却液出口温度高于参考温度TH4，则起动风扇的操作。

此外，在风扇工作期间，如果冷却液出口温度低于参考温度TH5并且如果当前车速等于或大于H(H≤车速)，则停止风扇的操作。

当风扇工作时，将风扇的转速PI控制到如上所述基于当前冷却液出口温度所确定的目标转速。就此而言，在本发明中，在燃料电池组的温度较低时首先操作泵，并且如果冷却液出口温度升高到根据每个阶段的车速所确定的参考温度以上，则起动风扇的操作。特别地，随着车速的增大而应用更高的用于起动风扇的操作的温度，因而可以最大限度地利用流动风。因此，降低了风扇的工作时间和功耗，因而提高了燃料效率。

当执行上述的PI控制时，可以将滞后效应(hystereisis)应用到与冷却液出口温度相关的每个阶段的参考温度(TH1至TH6)和与车速相关的每个阶段的参考值(L和H)。

此外，在本发明中，执行PI控制的正常条件和执行前馈控制的前馈控制条件彼此独立，以便如果燃料电池组的当前工作状态满足预定的前馈控制条件，则将泵和风扇的每个转速控制到正常条件下的PI控制值和前馈控制值之间的最大值。

这里，执行对泵的前馈控制以防止当燃料电池组的内部温度在高输出期间(例如在加速或超车期间)短暂上升时所引起的干涸现象。

下面将更详细地描述这些前馈控制条件。首先，为了控制泵和风扇的操作，控制器基于由燃料电池组产生的当前热量和冷却液出口温度来确定是否满足前馈控制条件。也就是说，如果燃料电池组产生的热量/能量大于预定参考值并且如果冷却液出口温度高于预定参考温度达到预定时间，则确定满足前馈控制条件。

例如，对于泵而言，如果由燃料电池组产生的热量大于参考值P1(kW)，如果冷却液出口温度高于预定温度T1(℃)，并且如果该状态持续预定时间S1，则确定满足泵的前馈控制条件。

同样地，对于风扇而言，如果由燃料电池组产生的热量大于参考值P2(kW)，如果冷却液出口温度高于预定温度T2(℃)，并且如果该状态持续预定时间S3，则确定满足风扇的前馈控制条件。

相反地，基于使用相同变量的燃料电池组的工作状态来确定前馈控制的取消。也就是说，如果由燃料电池组产生的热量和冷却液出口温度中的任一个下降到它们各自的参考值/预定值以下达到预定时间，则取消前馈控制。

也就是说，对于泵而言，如果由燃料电池组产生的热量小于参考值P1(kW)或者冷却液出口温度低于预定温度T1(℃)，并且如果该状态持续预定时间S2，则取消对泵的前馈控制。

此外，对于风扇而言，如果由燃料电池组产生的热量小于参考值P2(kW)或者冷却液出口温度低于预定温度T2(℃)，并且如果该状态持续预定时间S4，则确定取消对风扇的前馈控制。

当满足上述前馈控制条件时，将泵和风扇的每个转速控制在正常条件下的PI控制值和前馈控制值之间的相关值。

这里，前馈控制值可以是根据从预先测试获得的由燃料电池组产生的热量、冷却液出口温度等的相关对应数据值(mapdatavalue)或固定值。

图3示出在执行PI控制的正常条件下泵和风扇的命令值，图4示出在前馈控制条件下泵和风扇的命令值，其中在燃料电池组的工作状态满足上述前馈控制条件时，将两个控制值(诸如PI控制值和前馈控制值)之间的相关值用作实际命令值。

参考图3，可以看出，如果当前冷却液出口温度低于预定下限(TH1)，则将泵的转速控制在最小转速，并且如果当前冷却液出口温度高于预定下限(TH4)，则将泵的转速控制在最大转速。

此外，可以看出，基于当前冷却液出口温度对泵和风扇的每个转速进行PI控制。具体而言，首先在低温起动/驱动泵，并且随着冷却液出口温度升高至高于参考温度，起动/驱动风扇并对风扇进行PI控制。也就是说，如果车速低于L(车速＜L)并且如果冷却液出口温度低于参考温度TH3，则不驱动风扇而仅驱动泵。如果冷却液出口温度高于每个车速下的参考温度(图3中的TH4)，则也驱动风扇并对风扇进行PI控制。然而，如果车速等于或大于H(车速≥H)，则停止风扇的操作。

此外，图4示出当由燃料电池组产生的热量和冷却液出口温度满足对泵和风扇的前馈控制条件(高于P1和T1/P2和T2)并且该状态持续预定时间(S1或S3)时开始对转速进行前馈控制的时刻。

而且，图4示出在由燃料电池组产生的热量或冷却液出口温度满足对泵和风扇的取消控制条件(低于P1或T1/P2或T2)并且该状态持续预定时间(S2或S4)时取消对转速进行前馈控制的时刻。

在本发明中，如上所述根据车速和参考温度来改变风扇的转速，并且根据车辆的速度来改变风扇的工作时间。此外，尽管图2和图3示出风扇的转速处于Y1至Y2(在TH4至TH5)的范围内并处于Y2至Y2和Y3(在TH5至TH6)的范围内，然而可以根据车速将风扇的转速设定在不同范围内。

例如，如果车速小于L(车速＜L)，则可以将风扇的转速设定在Y2_L至Y3_L的范围内。如果车速等于或大于L且小于H(L≤车速＜H)，则可以将风扇的转速设定在Y2_M至Y3_M的范围内。如果车速等于或大于H(H≤车速)，则可以将风扇的转速设置在Y2_H至Y3_H的范围内。

上面已经详细地描述了根据本发明的用于控制泵和风扇的系统和方法，图5-7还包括示出通过应用根据本发明的控制方法而获得的(在从0-100kph连续加速期间获得的)效果的测试数据。

如图5-7可以看出，根据本发明，可以减少风扇的使用(最大限度地利用与车辆的驾驶速度相关的流动风)，改善高输出过程中的电流电压特性，并减少冷却液出口温度的峰值。

如上所述，根据本发明的用于控制燃料电池系统的温度的方法，基于与燃料电池组的冷却液出口温度相关的每个阶段的参考温度来执行PI控制，其中在燃料电池组的温度低时仅驱动冷却液泵，然后在冷却液出口温度升高到高于根据每个阶段的车速所确定的参考温度时驱动冷却风扇。此外，随着车速增大而应用用于起动冷却风扇操作的更高的参考温度，这使得可以最大程度地利用由车速引起的流动风/空气导入。因此，可以减少冷却风扇的工作时间和功耗，从而提高燃料效率。

此外，在低温工作期间，将冷却液泵的转速控制在最小转速，因而可以利用冷却液入口温度和冷却液出口温度之间的差值来提高燃料电池系统的性能和水去除效率(这在溢流和冷起动期间是有利的)。

而且，基于燃料电池组的工作阶段来执行对冷却液泵和冷却风扇的前馈控制，因而可以防止在燃料电池组的内部温度在高输出过程中(例如加速或超车期间)短暂升高时所引起的干涸现象。

上面已参考本发明的优选实施方式对本发明进行详细说明。然而，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的原理和实质精神的情况下可以对本发明进行变型，本发明的范围由所附的权利要求及其等价形式限定。

Claims (7)

1.一种用于控制燃料电池系统的温度的方法，所述方法包括：

在控制器处，在根据冷却液出口温度来确定每个阶段的参考温度并且基于所述冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速的状态下，从水温传感器接收所述冷却液出口温度；

由所述控制器，以基于由所述水温传感器检测的当前冷却液出口温度确定的每个阶段的目标转速，对冷却液泵和冷却风扇的每个转速执行比例积分控制，其中在执行所述比例积分控制中，如果所述冷却液出口温度低于预定下限温度，则将所述冷却液泵的转速控制在最小转速，如果所述冷却液出口温度高于预定上限温度，则将所述冷却液泵的转速控制在最大转速，

在根据车速来确定每个阶段的参考值并且根据所述车速来确定每个阶段的参考温度的状态下，如果所述冷却液出口温度升高，则操作所述冷却液泵，并且对每个阶段中的所述冷却液泵的转速执行比例积分控制；以及

如果所述冷却液出口温度高于对应于当前车速的参考温度，则起动所述冷却风扇的操作；

其中如果所述车速低于下限车速并且如果所述冷却液出口温度低于参考温度，则不驱动所述冷却风扇而仅先驱动所述冷却液泵，如果所述冷却液出口温度高于每个车速下的参考温度，则再驱动所述冷却风扇并对所述冷却风扇进行比例积分控制，并且如果所述车速等于或大于上限车速，则停止所述冷却风扇的操作，并且

其中用于确定起动所述冷却风扇的操作的参考温度相对于所述车速进行改变，并且随着所述车速的增大而应用更高的参考温度。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果由燃料电池组产生的热量高于预定参考值，如果所述冷却液出口温度高于预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则确定满足前馈控制条件；以及

将所述冷却液泵和所述冷却风扇的每个转速控制在比例积分控制值与前馈控制值之间的相关值。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

如果由燃料电池组产生的热量低于所述预定参考值，或者如果所述冷却液出口温度低于所述预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则确定满足前馈控制取消条件；以及

对所述冷却液泵和所述冷却风扇的每个转速执行比例积分控制。

4.一种用于控制燃料电池系统的温度的方法，所述方法包括：

由控制器从传感器接收冷却液出口温度，其中根据冷却液出口温度来确定一个阶段的参考温度，并且基于所述冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速；

由控制器，以基于由水温传感器检测的当前冷却液出口温度确定的多个阶段中的目标转速，对泵和鼓风机构的每个转速执行比例积分控制，其中在执行比例积分控制中，如果所述冷却液出口温度低于第一预定温度，则将所述泵的转速控制在最小转速，如果所述冷却液出口温度高于第二预定温度，则将所述泵的转速控制在最大转速，

在根据车速来确定每个阶段的参考值并且根据所述车速来确定所述阶段的参考温度的状态下，如果所述冷却液出口温度升高，则操作所述泵，并且对在所述阶段中的所述泵的转速执行比例积分控制；以及

如果所述冷却液出口温度高于对应于所述当前车速的参考温度，则起动所述鼓风机构的操作；

其中如果所述车速低于下限车速并且如果所述冷却液出口温度低于参考温度，则不驱动所述鼓风机构而仅先驱动所述泵，如果所述冷却液出口温度高于每个车速下的参考温度，则再驱动所述鼓风机构并对所述鼓风机构进行比例积分控制，并且如果所述车速等于或大于上限车速，则停止所述鼓风机构的操作，并且

其中用于确定起动所述鼓风机构的操作的参考温度相对于所述车速进行改变，并且随着所述车速的增大而应用更高的参考温度。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

如果由燃料电池组产生的热量高于预定参考值，如果所述冷却液出口温度高于预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则确定满足前馈控制条件；以及

将所述泵和所述鼓风机构的每个转速控制在第一控制值与第二控制值之间的相关值。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

如果由燃料电池组产生的热量低于预定参考值，或者如果所述冷却液出口温度低于所述预定温度，并且如果该状态持续预定时间，则确定满足前馈控制取消条件；以及

对于所述泵和所述鼓风机构的每个转速执行比例积分控制。

7.一种用于控制燃料电池系统的温度的系统，所述系统包括：

传感器，被配置成检测所述燃料电池系统的冷却液出口处的温度并且将所检测的温度发送到控制器；以及

控制器，被配置成从所述传感器接收冷却液出口温度，其中根据所述冷却液出口温度来确定一个阶段的参考温度并且基于所述冷却液出口温度来确定每个阶段的目标转速，并且以基于由水温传感器检测的当前冷却液出口温度确定的每个阶段的目标转速，对冷却液泵和冷却风扇的每个转速执行比例积分控制，其中如果所述冷却液出口温度低于预定下限温度，则将所述冷却液泵的转速控制在最小转速，如果所述冷却液出口温度高于预定上限温度，则将所述冷却液泵的转速控制在最大转速，

其中所述控制器还被配置成，在根据车速来确定每个阶段的参考值并且根据所述车速来确定每个阶段的参考温度的状态下，如果所述冷却液出口温度升高，则操作所述冷却液泵，并且对每个阶段中的所述冷却液泵的转速执行比例积分控制；

其中所述控制器还被配置成：如果所述冷却液出口温度高于对应于当前车速的参考温度，则起动所述冷却风扇的操作；如果所述车速低于下限车速并且如果所述冷却液出口温度低于参考温度，则不驱动所述冷却风扇而仅先驱动所述冷却液泵；如果所述冷却液出口温度高于每个车速下的参考温度，则再驱动所述冷却风扇并对所述冷却风扇进行比例积分控制；并且如果所述车速等于或大于上限车速，则停止所述冷却风扇的操作；并且

其中用于确定起动所述冷却风扇的操作的参考温度相对于所述车速进行改变，并且随着所述车速的增大而应用更高的参考温度。