CN103362623A - 发动机冷却系统、电子恒温器控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发动机冷却系统，电子恒温器控制系统及其控制方法。所述电子恒温器控制系统可以包括：控制负载确定部分，所述控制负载确定部分根据冷却剂温度、所述冷却剂温度的升高速度、发动机速度、载荷和车辆速度输出PWM负载信号来控制所述冷却剂温度；驱动部分，所述驱动部分将时间条件应用至由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号从而控制输出间隔；和故障诊断部分，所述故障诊断部分通过分析由所述驱动部分输出的信号和所述冷却剂温度的变化来诊断所述电子恒温器的操作。

Description

发动机冷却系统、电子恒温器控制系统及其控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年4月10日提交的韩国专利申请第10-2012-0037226号的优先权，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
本发明涉及发动机冷却系统，电子恒温器控制系统及其控制方法，所述控制方法可以根据车辆的操作条件主动控制冷却剂温度并且进行故障诊断，从而满足OBD（车载自动诊断）规章。
背景技术
在燃烧冲程中，在发动机中产生的约2000-2500°C的高温传递至汽缸壁、汽缸头、活塞阀等从而破坏元件的强度。因此可能出现损毁、寿命缩短、爆震、提前点火。
如果使发动机过冷从而解决上述问题，可能破坏发动机的效率并且可能增大燃料消耗。
因此，为发动机设置恒温器从而维持约80-90°C内的冷却剂温度。
恒温器设置在发动机和散热器之间并且根据冷却剂温度的变化而改变阀的移位，并且因此调节流过散热器的流量。因此，冷却剂被维持在合适的温度内，例如约80-90°C。
亦即，当冷却剂温度高于预定的温度时，恒温器改变阀的移位使得冷却剂流过散热器，并且当冷却剂温度小于预定的温度时，阀被关闭从而绕过散热器。
机械恒温器仅根据冷却剂的温度使设置于其的蜡膨胀，因此，机械恒温器不能针对车辆的行驶环境的变化进行主动操作。
此外，由于车辆的冷却系统通常被设计为满足最恶劣的行驶条件，例如全载荷，例如实际行驶通常在全载荷的约70%内进行。因此，通常发生发动机的过冷，这造成发动机效率的降低，燃料消耗的升高，和有害排放粒子的增大。
为了克服这些缺点，已经进行许多努力从而提供能够优化冷却剂温度的可调节的电子恒温器。
一种这样的电子恒温器是电子恒温器阀，所述电子恒温器阀具有与蜡元件的膨胀配合的加热装置。所述电子恒温器阀包括塞子，所述塞子用于供应电力；和加热器，所述加热器用于加热蜡。
供应至加热器的电力根据行驶条件例如车辆速度、进气温度和载荷条件而变化。
然而，这种电子恒温器的缺点在于所述恒温器不能主动响应可变条件例如车辆的操作条件、冷却剂温度的升高或降低等。
同样地，不包括用于检测冷却系统的故障的诊断功能，并且因此其不能满足OBD规章。
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以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
本发明的各个方面提供一种电子恒温器控制系统及其控制方法，所述控制方法可以根据车辆的操作条件主动控制冷却剂温度并且进行故障诊断，从而满足OBD（车载自动诊断）规章。
在本发明的一个方面，一种电子恒温器控制系统，可以包括：电子恒温器，所述电子恒温器设置有加热器并且设置在冷却剂线路中，所述冷却剂线路连接发动机和散热器从而控制冷却剂的流向和流量；冷却剂温度传感器，所述冷却剂温度传感器检测从所述发动机排出的冷却剂温度；和控制部分，所述控制部分根据所述冷却剂温度和车辆的行驶条件控制所述电子恒温器的操作，其中当由所述冷却剂温度传感器测得的冷却剂温度高于预定的最大温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为100%，其中当由所述冷却剂温度传感器测得的冷却剂温度小于预定的最小温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为0%，并且其中当测得的冷却剂温度低于所述预定的最大温度并且高于所述预定的最小温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为根据所述冷却剂温度的变化趋势而逐渐增大或减小，使得冷却剂不摇摆。
所述控制部分将预定的时间条件应用至PWM负载（duty）信号，所述PWM负载信号将被反复地供应至设置于所述电子恒温器的所述加热器或者被切断，从而避免所述加热器过热。
在控制所述加热器的加热的状态下，当所述冷却剂温度的变化不遵循目标温度时，所述控制部分确定所述电子恒温器存在故障，储存诊断代码，并且输出相应的信息。
当供应至所述电子恒温器的所述加热器的真实PWM负载信号与通过所述控制部分应用的用于控制所述加热器的PWM负载信号不对应时，所述控制部分确定所述电子恒温器存在故障，储存诊断代码，并且输出相应的信息。
所述控制部分可以包括：控制负载确定部分，所述控制负载确定部分根据冷却剂温度、测得的冷却剂温度的升高速度、发动机速度、载荷和车辆速度输出PWM负载信号来控制所述测得的冷却剂温度；驱动部分，所述驱动部分将时间条件应用至由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号从而控制输出间隔；和故障诊断部分，所述故障诊断部分通过分析由所述驱动部分输出的信号和所述测得的冷却剂温度的变化来诊断所述电子恒温器的操作。
当所述测得的冷却剂温度高于预定的最大温度时，所述控制部分输出100%的PWM负载信号从而控制所述冷却剂温度；其中当所述测得的冷却剂温度小于预定的最小温度时，所述控制部分输出0%的PWM负载信号从而控制所述冷却剂温度；和其中当所述测得的冷却剂温度低于所述预定的最大温度并且高于所述预定的最小温度时，所述控制部分确定所述冷却剂温度的升高条件或降低条件，并且将用于控制所述冷却剂温度的所述PWM负载信号输出为逐渐增大或减小。
在所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度的状态下，当符合如下任一条件时，所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号：所述冷却剂温度的所述升高速度高于预定的标准升高速度，所述发动机速度高于预定的标准旋转速度，所述载荷高于预定的标准载荷，所述车辆速度高于预定的标准车辆速度。
当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度高于预定的参照温度，并且所述冷却剂温度和目标温度之间的差值小于预定的高温确定值时，所述控制负载确定部分将所述PWM负载信号输出为逐渐增大。
当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度高于预定的参照温度，并且所述冷却剂温度和目标温度之间的差值大于预定的高温确定值时，所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号。
当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度小于预定的参照温度，并且目标温度和所述冷却剂温度之间的差值小于预定的低温确定值时，所述控制负载确定部分将所述PWM负载信号输出为逐渐减小。
当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度小于预定的参照温度，并且目标温度和所述冷却剂温度之间的差值高于预定的低温确定值时，所述控制负载确定部分输出0%的所述PWM负载信号。
所述控制负载确定部分可以包括：第一比较仪，所述第一比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述预定的最大温度；第二比较仪，所述第二比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述预定的最小温度；第三比较仪，所述第三比较仪比较所述测得的冷却剂温度的升高速度和标准升高速度；第四比较仪，所述第四比较仪比较发动机速度和标准旋转速度；第五比较仪，所述第五比较仪比较载荷和标准载荷；第六比较仪，所述第六比较仪比较车辆速度和标准车辆速度；第七比较仪，所述第七比较仪比较所述第二比较仪的输出和储存的参照温度并且输出至高侧；第八比较仪，所述第八比较仪比较所述第二比较仪的所述输出和所述储存的参照温度并且输出至低侧；第一逻辑回路，所述第一逻辑回路对来自所述第三比较仪至所述第六比较仪的输出进行逻辑求和；NOT回路，所述NOT回路反转（invert）所述第一逻辑回路的输出；第二逻辑回路，所述第二逻辑回路对所述第二比较仪和所述第一逻辑回路的所述输出进行AND运算；第三逻辑回路，所述第三逻辑回路对所述第七比较仪和所述NOT回路的输出进行AND运算；第四逻辑回路，所述第四逻辑回路对所述第八比较仪和所述NOT回路的输出进行AND运算；第五逻辑回路，所述第五逻辑回路对所述第一比较仪和所述第二逻辑回路的所述输出进行AND运算；第六和第七逻辑回路，所述第六和第七逻辑回路对所述第三逻辑回路的所述输出以及高温确定值与所述测得的冷却剂温度和预定的目标温度之间的差值的比较结果进行AND运算；和第八和第九逻辑回路，所述第八和第九逻辑回路对所述第八比较仪的所述输出以及低温确定值与所述测得的冷却剂温度和所述预定的目标温度之间的差值的比较结果进行AND运算。
当所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号时，所述驱动部分以B时间间隔输出100%的负载信号，其中所述驱动部分通过在所述B时间间隔之后应用A时间来调节输出间隔。
所述驱动部分可以包括：逻辑回路，所述逻辑回路对由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号和预定的参照值进行AND运算；NAND回路，所述NAND回路比较所述逻辑回路的输出和由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号并且输出反转输出；B时间回路，所述B时间回路以预定的B时间维持所述逻辑回路的所述输出；和A时间回路，所述A时间回路将预定的时间应用至所述NAND回路的输出从而调节输出间隔。
当所述测得的冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者供应至所述电子恒温器的所述加热器的真实PWM负载信号与通过所述控制部分应用的用于控制所述加热器的PWM负载信号不对应时，所述故障诊断部分确定所述电子恒温器存在故障。
所述故障诊断部分可以包括：第一比较仪，所述第一比较仪比较所述测得的冷却剂温度和故障确定温度并且输出至高侧；第二比较仪，所述第二比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述故障确定温度并且输出至低侧；第一逻辑回路，所述第一逻辑回路对所述控制负载确定部分的输出和“0”进行AND运算；第二逻辑回路，所述第二逻辑回路对所述第一比较仪的输出和“0”进行AND运算；第三逻辑回路，所述第三逻辑回路对所述第二比较仪的输出和“1”进行AND运算；第四逻辑回路，所述第四逻辑回路对所述控制负载确定部分的所述输出和“1”进行AND运算；第五逻辑回路，所述第五逻辑回路对所述控制负载确定部分的所述输出和加热器输出值进行AND运算；第六逻辑回路，所述第六逻辑回路对所述第一逻辑回路和所述第二逻辑回路的所述输出进行AND运算；第七逻辑回路，所述第七逻辑回路对所述第三逻辑回路和所述第四逻辑回路的输出进行AND运算；和第八逻辑回路，所述第八逻辑回路对所述第五逻辑回路、所述第六逻辑回路和所述第七逻辑回路的所述输出进行逻辑求和并且输出所述电子恒温器的OBD信号。
在本发明的另一方面，一种电子恒温器控制系统的控制方法，可以包括：检测车辆的操作状态，该操作状态包括冷却剂温度、测得的冷却剂温度的升高速度、发动机速度、载荷和车辆速度；确定所述测得的冷却剂温度是否在预定的温度范围内；当所述测得的冷却剂温度在所述预定的温度范围内时，确定冷却剂温度变化是否满足升高控制条件或降低控制条件，并且通过控制电子恒温器的操作来调节所述测得的冷却剂温度；并且通过比较目标温度和由所述电子恒温器控制的所述测得的冷却剂温度来诊断所述电子恒温器的故障。
当所述测得的冷却剂温度高于所述预定的温度范围的最大温度时，所述电子恒温器的阀完全打开使得流过散热器的冷却剂达到最大化，其中当所述测得的冷却剂温度小于所述预定的温度范围的最小温度时，所述电子恒温器的所述阀完全关闭使得流过散热器的所述冷却剂达到最小化。
当所述测得的冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者所述测得的冷却剂的所述变化与所述电子恒温器的控制不对应时，确定所述恒温器存在故障，并且输出警告信息。
在本发明的另一方面，一种发动机冷却系统，可以包括：发动机；散热器，所述散热器将所吸收的热量辐射到冷却剂；电子恒温器，所述电子恒温器设置在冷却剂线路上，所述冷却剂线路连接所述发动机和所述散热器并且调节所述冷却剂的流向；和控制系统，所述控制系统控制所述电子恒温器的操作从而调节冷却剂温度，其中当冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者所述冷却剂温度的变化与所述电子恒温器的控制不对应时，确定所述控制系统存在故障。
在本发明的示例性实施方案中，恒温器可以主动响应可变条件例如车辆的操作条件、冷却剂温度的升高或降低等。
在本发明的示例性实施方案中，包括用于检测冷却系统的故障的诊断功能，并且因此其可以满足OBD规章。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的发动机冷却系统的图。
图2为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温器控制系统的控制部分的图。
图3为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温器控制系统的控制方法的流程图。
图4为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温器控制系统的故障诊断的流程图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征（包括例如具体尺寸、方向、位置和外形）将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记涉及本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
在下文的详细说明中，仅简单地通过图解显示和描述本发明的某些示例性实施方案。
本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
为了便于说明，附图中显示的各个元件的尺寸和厚度随意表示，因此本发明不必限于附图，并且厚度扩大从而清楚的表示数个部分和区域。
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的发动机冷却系统的图。
参考图1，根据本发明的示例性实施方案的发动机冷却系统包括发动机10、散热器11、冷却剂泵12、冷却剂线路13、旁通线路14、电子恒温器15、冷却风扇马达16、冷却剂温度传感器17和控制部分100。
冷却剂线路13连接发动机10和散热器11，并且冷却剂泵12和电子恒温器15设置在冷却剂线路13上。
散热器11将冷却剂吸收的热辐射至外界。根据来自控制部分100的控制信号基于冷却剂温度条件和车辆的驱动条件控制冷却风扇马达16的操作。
冷却剂泵12设置在冷却剂线路13上，所述冷却剂线路13连接电子恒温器15和发动机10并且允许冷却剂流动。
冷却剂泵12可以是电子水泵，所述电子水泵可以根据来自控制部分100的控制信号进行操作。
电子恒温器15设置有加热器20，所述加热器20的加热值可以根据车辆的驱动条件通过控制部分100的PWM负载信号进行控制，从而调节电子恒温器15中的蜡的膨胀。如果加热器20输出热从而使蜡膨胀，阀的打开量得到控制，并且因此冷却剂通过散热器11或旁通线路14的流量和方向得到控制。
冷却剂温度传感器17检测从发动机10排出的冷却剂温度并且将相应的信号传递至控制部分100。
控制部分100接收信号，例如由冷却剂温度传感器17测得的冷却剂温度ET、发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度等，确定发动机操作的操作条件，并且然后确定冷却剂的温度条件。控制部分100输出PWM负载信号从而调节设置于电子恒温器15的加热器20的加热值，并且因此可以主动控制阀的打开量，从而维持冷却剂温度以优化驱动效率。
如果由冷却剂温度传感器17测得的冷却剂温度ET高于预定的最大温度DETH，控制部分100输出100%的PWM负载信号使得加热器20输出100%的加热值HET OUT，并且因此阀的打开量可以达到最大化。
因此，冷却剂流过散热器11的流量达到最大化从而冷却发动机10。
如果由冷却剂温度传感器17测得的冷却剂温度ET小于预定的最小温度DETL，控制部分100输出0%的PWM负载信号使得加热器20输出0%的加热值。
在该情况下，基于发动机的材料、操作状态等通过试验确定预定的最大温度DETH和预定的最小温度DETL，从而将冷却剂维持在合适范围内。
并且因此阀的打开量可以达到最小化，使得冷却剂不流过旁通线路14。
如果测得的冷却剂温度ET低于预定的最大温度DETH并且高于预定的最小温度DETL，控制部分100根据发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度RPM和冷却剂温度的升高速度EdT输出逐渐增大或减小的PWM负载信号，使得加热器20输出逐渐增大或减小的加热值。
因此，电子恒温器15的阀的打开量根据行驶条件和冷却剂温度的增大或减小条件得到控制，从而控制冷却剂流过散热器11的量，使得冷却剂温度的波动或摇摆可以达到最小化。
当控制部分100输出100%的PWM负载信号使得加热器20输出100%的加热值时，加热器20以预定间隔加热从而避免加热器20过热和由于过热而造成的断开。
在控制部分100控制设置于电子恒温器15的加热器20的加热值的状态下，如果冷却剂的温度变化不在预定范围内，控制部分100确定恒温器15的故障，储存诊断代码，并且通过指示部分200输出警告信息。
预定范围是任意值，用于确定当前的冷却剂温度是否遵循目标温度。
如果供应至电子恒温器15的加热器20的真实PWM负载信号不对应于通过控制部分100应用的用于控制加热器20的PWM负载信号，控制部分100确定电子恒温器15的故障。并且然后控制部分100储存诊断代码，并且输出警告信息。
图2为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温控制系统的控制部分的图。
参考图2，控制部分100包括控制负载确定部分1100、驱动部分1300和故障诊断部分1500。
控制负载确定部分1100输出PWM负载信号从而根据冷却剂温度ET、冷却剂温度的升高速度EdT、发动机速度RPM、载荷LOAD和车辆速度控制冷却剂温度。
如果测得的冷却剂温度ET高于预定的最大温度DETH，控制负载确定部分1100输出100%的PWM负载信号，使得加热器20输出100%的加热值。
如果测得的冷却剂温度ET小于预定的最小温度DETL，控制负载确定部分1100输出0%的PWM负载信号，使得加热器20输出0%的加热值。
如果测得的冷却剂温度ET低于预定的最大温度DETH并且高于预定的最小温度DETL，控制负载确定部分1100根据发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度RPM和冷却剂温度的升高速度EdT输出逐渐增大或减小的PWM负载信号。
在冷却剂温度ET高于预定的最小温度DETL的状态下，如果符合如下任一条件，控制负载确定部分1100输出100%的PWM负载信号：冷却剂温度的升高速度EdT高于预定的标准升高速度DEdT、发动机速度（旋转速度，RPM）高于预定的标准旋转速度DRPM、载荷LOAD高于预定的标准载荷DLOAD，并且车辆速度高于预定的标准车辆速度DSpeed。
预定的标准升高速度DEdT、预定的标准旋转速度DRPM、预定的标准载荷DLOAD、预定的标准车辆速度DSpeed是任意值，用于确定冷却所需的最大效率，并且它们的值可以通过实验预先确定。
在冷却剂温度ET高于预定的最小温度DETL时，如果冷却剂温度的升高速度EdT小于预定的标准升高速度DEdT、发动机速度（旋转速度，RPM）小于预定的标准旋转速度DRPM、载荷LOAD小于预定的标准载荷DLOAD、车辆速度Speed小于预定的标准车辆速度DSpeed、冷却剂温度ET高于预定的参照温度RET1，并且冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值小于预定的高温确定值HT时，控制负载确定部分1100输出逐渐增大的PWM负载信号。
如果冷却剂温度ET高于预定的参照温度RET1，并且冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值高于预定的高温确定值HT时，控制负载确定部分1100输出100%的PWM负载信号。
目标温度DET可以根据冷却剂温度的升高速度EdT、发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度等进行确定，并且目标温度DET可以通过实验储存在映射表中。
在冷却剂温度ET高于预定的最小温度DETL时，如果冷却剂温度的升高速度EdT小于预定的标准升高速度DEdT、发动机速度（旋转速度，RPM）小于预定的标准旋转速度DRPM、载荷LOAD小于预定的标准载荷DLOAD、车辆速度小于预定的标准车辆速度DSpeed、冷却剂温度ET小于预定的参照温度RET1，并且冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值小于预定的低温确定值LT时，控制负载确定部分1100输出逐渐减小的PWM负载信号。
如果冷却剂温度ET小于预定的参照温度RET1，并且冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值高于预定的低温确定值LT时，控制负载确定部分1100输出0%的PWM负载信号。
预定的参照温度RET1可以是预先控制周期的储存的冷却剂温度，并且高温确定值HT和低温确定值LT可以是分别反映冷却剂温度的升高趋势和降低趋势的温度。
在该情况下，PWM负载信号的逐渐增大表示冷却剂温度需要逐渐减小的状态，并且PWM负载信号的逐渐减小表示冷却剂温度需要逐渐增大的状态。
在该情况下，PWM负载信号的100%输出表示冷却剂温度需要迅速降低的状态，并且PWM负载信号的0%输出表示冷却剂温度需要迅速升高的状态。
控制负载确定部分1100包括：第一比较仪101，所述第一比较仪101比较冷却剂温度ET和预定的最大温度DETH并且输出结果；第二比较仪102，所述第二比较仪102比较冷却剂温度ET和预定的最小温度ETL并且输出结果；第三比较仪103，所述第三比较仪103比较冷却剂温度的升高速度EdT和标准升高速度DEdT并且输出结果；第四比较仪104，所述第四比较仪104比较发动机速度RPM和标准旋转速度DRPM并且输出结果；第五比较仪105，所述第五比较仪105比较载荷LOAD和标准载荷DLOAD并且输出结果；第六比较仪106，所述第六比较仪106比较车辆速度和标准车辆速度并且输出结果；第七比较仪107，所述第七比较仪107比较第二比较仪102的输出和储存的参照温度RET1并且输出至高侧Hi Side；第八比较仪108，所述第八比较仪108比较第二比较仪102的输出和储存的参照温度RET1并且输出至低侧Low Side；第一逻辑回路109，所述第一逻辑回路109对来自第三比较仪103至第六比较仪106的输出进行逻辑求和并且输出结果；NOT回路110，所述NOT回路110反转第一逻辑回路109的输出并且输出结果；第二逻辑回路111，所述第二逻辑回路111对第二比较仪102和第一逻辑回路109的输出进行AND运算并且输出结果；第三逻辑回路112，所述第三逻辑回路112对第七比较仪107和NOT回路110的输出进行AND运算并且输出结果；第四逻辑回路113，所述第四逻辑回路113对第八比较仪108和NOT回路110的输出进行AND运算并且输出结果；第五逻辑回路114，所述第五逻辑回路114对第一比较仪101和第二逻辑回路111的输出进行AND运算并且输出结果；第六和第七逻辑回路115和116，所述第六和第七逻辑回路115和116对第三逻辑回路112的输出以及高温确定值HT与冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值的比较结果进行AND运算并且输出结果；和第八和第九逻辑回路117和118，所述第八和第九逻辑回路117和118对第八比较仪108的输出以及低温确定值LT与冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值的比较结果进行AND运算并且输出结果。
驱动部分1300以预定的时间间隔将从控制负载确定部分1100传递的PWM负载信号供应至设置于电子恒温器的加热器20，从而调节加热器20的加热值。
如果控制负载确定部分1100输出100%的PWM负载信号，驱动部分1300以B时间间隔输出100%的负载信号，从而避免加热器20由于过热而造成断开。
如果控制负载确定部分输出始终维持的PWM负载信号，驱动部分1300通过在B时间间隔之后应用A时间而调节输出间隔，从而避免加热器20由于过热而造成断开。
驱动部分1300包括：逻辑回路131，所述逻辑回路131对由控制负载确定部分1100输出的PWM负载信号和预定的参照值OPT进行AND运算；NAND回路132，所述NAND回路132比较逻辑回路131的输出和由控制负载确定部分1100输出的PWM负载信号并且输出反转输出；B时间回路133，所述B时间回路133以预定的B时间维持逻辑回路131的输出；和A时间回路134，所述A时间回路134将预定的时间应用至NAND回路132的输出从而调节输出间隔。
预定的参照值OPT是预定的操作时间确定负载，用于与PWM负载信号比较并且控制加热器20的操作时间。
故障诊断部分1500确定冷却剂温度是否遵循目标温度，并且当冷却剂温度的变化不遵循目标温度时，确定电子恒温器的故障，储存诊断代码，并且通过指示部分200输出警告信息。
如果供应至电子恒温器15的加热器20的真实PWM负载信号不对应于用于控制加热器20的PWM负载信号，则故障诊断部分1500确定电子恒温器15存在故障，储存诊断代码，并且输出警告信息。
故障诊断部分1500包括：第一比较仪151，所述第一比较仪151比较冷却剂温度ET和故障确定温度RET2并且输出至高侧Hi Side；第二比较仪152，所述第二比较仪152比较冷却剂温度ET和故障确定温度RET2并且输出至低侧Low Side；第一逻辑回路153，所述第一逻辑回路153对控制负载确定部分1100的输出和“0”进行AND运算；第二逻辑回路154，所述第二逻辑回路154对第一比较仪151的输出和“0”进行AND运算；第三逻辑回路155，所述第三逻辑回路155对第二比较仪152的输出和“1”进行AND运算；第四逻辑回路156，所述第四逻辑回路156对控制负载确定部分1100的输出和“1”进行AND运算；第五逻辑回路157，所述第五逻辑回路157对控制负载确定部分1100的输出和加热器输出值CPWM进行AND运算；第六逻辑回路158，所述第六逻辑回路158对第一逻辑回路153和第二逻辑回路154的输出进行AND运算；第七逻辑回路159，所述第七逻辑回路159对第三逻辑回路155和第四逻辑回路156的输出进行AND运算；第八逻辑回路160，所述第八逻辑回路160对第五逻辑回路157、第六逻辑回路158和第七逻辑回路159的输出进行逻辑求和并且输出电子恒温器的OBD信号。
预定的故障确定温度RET2是根据是否需要PWM负载控制而确定电子恒温器控制系统的正常操作的温度。
图3为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温控制系统的控制方法的流程图。
在本发明的示例性实施方案中，在步骤S101中，在发动机10的操作状态下，控制部分100接收从冷却剂温度传感器17测得的冷却剂温度ET的信息，并且在步骤S102中也接收包括发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度等的信息，并且基于测得的冷却剂温度ET计算冷却剂温度升高速度EdT。
然后在步骤S103中，控制部分100比较冷却剂温度ET和预定的最大温度DETH。
在步骤S103中，确定冷却剂温度ET高于预定的最大温度DETH，在步骤S102中控制部分100输出100%的PWM负载信号，使得加热器20达到100%的加热值，使得电子恒温器15的阀的打开量达到最大化。
因此，从发动机10排出的冷却剂完全流过散热器11从而有效地冷却发动机10。
在步骤S103中，如果确定冷却剂温度ET不高于预定的最大温度DETH，则在步骤S104中控制部分100比较冷却剂温度ET和预定的最小温度DETL。
在步骤S104中，如果确定冷却剂温度ET小于预定的最小温度DETL，则在步骤S130中控制部分100输出0%的PWM负载信号，使得加热器20的加热值达到0%。
因此，来自发动机10的冷却剂允许流过旁通线路14,从而避免冷却剂过冷。
如果在步骤103中确定冷却剂温度ET不高于预定的最大温度DETH并且在步骤S104中确定冷却剂温度ET高于预定的最小温度DETL，则控制部分100确定冷却剂温度的升高速度EdT、发动机速度RPM、载荷LOAD、车辆速度，并且在步骤S106中根据冷却剂温度ET确定PWM负载。
例如，控制部分100确定冷却剂温度的升高速度EdT是否高于预定的标准升高速度DEdT，发动机速度RPM是否高于预定的标准旋转速度DRPM，载荷LOAD是否高于预定的标准载荷DLOAD，车辆速度是否高于预定的标准车辆速度DSpeed等，然后根据冷却剂温度ET确定PWM负载。
然后在步骤S107中，控制部分100比较冷却剂温度ET和预定的目标温度DET以及温度的偏差和变化，然后在步骤S108中确定是否需要冷却剂温度的降低控制。
如果在步骤S108中需要冷却剂温度的降低控制，则在步骤S109中控制部分100逐渐增大PWM负载信号以控制加热器20从而冷却冷却剂。
在步骤S109中逐渐增大PWM负载信号的过程中，在步骤S110中控制部分100确定冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值是否高于高温确定值HT。
如果在步骤S110中冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值高于高温确定值HT，则在步骤S111中控制部分100输出100%的PWM负载信号。
例如，如果冷却剂温度的升高速度EdT小于预定的标准升高速度DEdT，发动机速度RPM小于预定的标准旋转速度DRPM，载荷LOAD小于预定的标准载荷DLOAD，车辆速度小于预定的标准车辆速度DSpeed，冷却剂温度ET高于预定的参照温度RET1，并且冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值小于预定的高温确定值HT，则控制部分100输出逐渐增大的PWM负载信号。
然而，如果冷却剂温度ET和目标温度DET之间的差值高于预定的高温确定值HT，则控制负载确定部分1100输出100%的PWM负载信号。
如果在步骤S108中不需要冷却剂温度的降低控制，则在步骤S112中控制部分100确定是否需要冷却剂温度的升高控制。
如果在步骤S112中需要冷却剂温度的升高控制，则在步骤S113中控制部分100逐渐减小PWM负载信号以控制加热器20从而冷却冷却剂。
在步骤S113中逐渐减小PWM负载信号的过程中，在步骤S114中控制部分100确定冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值是否高于低温确定值LT。
如果在步骤S114中冷却剂温度ET和预定的目标温度DET之间的差值高于低温确定值LT，则在步骤S115中控制部分100输出0%的PWM负载信号。
通过上述控制操作，由于电子恒温器15的阀的打开量根据行驶条件和冷却剂温度的升高条件或降低条件得到控制，因此可以调节流过散热器11的流量，并且可以避免冷却剂温度的摇摆。
如图3中所示，在加热器20的加热值的控制过程中，控制部分100检测冷却剂温度ET并且确定冷却剂温度ET是否遵循预定的目标温度DET。如果冷却剂温度ET不遵循预定的目标温度DET，则控制部分100确定电子恒温器15存在故障，储存诊断代码，并且通过指示部分200输出警告信息。
图4为显示根据本发明的示例性实施方案的电子恒温控制系统的故障诊断的流程图。
如图3中所示，在步骤S201中在用于控制冷却剂温度的加热器20的加热值的控制过程中，在步骤S202中控制部分100检测冷却剂温度ET，并且在步骤S203中确定冷却剂温度ET是否高于预定的故障确定温度RET2。
如果在步骤S203中冷却剂温度ET高于预定的故障确定温度RET2，则在步骤S204中控制部分100确定PWM负载信号是否为0%，从而控制加热器20的加热值。
如果在步骤S204中PWM负载信号为0%，则在步骤S205中控制部分100确定电子恒温器15的故障，在步骤S206中储存诊断代码，并且通过指示部分200输出警告信息。
如果在步骤S203中冷却剂温度ET不高于预定的故障确定温度RET2，则在步骤S207中控制部分100确定PWM负载信号是否为100%，从而控制加热器20的加热值。
如果在步骤S207中PWM负载信号为100%，则在步骤S205中控制部分100确定电子恒温器15存在故障，在步骤S206中储存诊断代码，并且通过指示部分200输出警告信息。
如果冷却剂温度ET高于预定的故障确定温度RET2，则冷却剂需要冷却。然而，在该情况下输出0%的PWM负载信号，确定系统发生故障。
如果冷却剂温度ET不高于预定的故障确定温度RET2，则冷却剂不需要冷却。然而，在该情况下输出100%的PWM负载信号，确定系统发生故障。
故障确定温度RET2是用于确定系统是否故障的温度，并且故障确定温度RET2可以通过实验设定。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据包含在所附权利要求书的精神和范围内的上述教导、布置，很多改变和变化都是可能的。

Claims (20)

1.一种电子恒温器控制系统，包括：
电子恒温器，所述电子恒温器设置有加热器并且设置在冷却剂线路中，所述冷却剂线路连接发动机和散热器从而控制冷却剂的流向和流量；
冷却剂温度传感器，所述冷却剂温度传感器检测从所述发动机排出的冷却剂温度；和
控制部分，所述控制部分根据所述冷却剂温度和车辆的行驶条件控制所述电子恒温器的操作，
其中当由所述冷却剂温度传感器测得的冷却剂温度高于预定的最大温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为100%，
其中当由所述冷却剂温度传感器测得的冷却剂温度小于预定的最小温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为0%，并且
其中当测得的冷却剂温度低于所述预定的最大温度并且高于所述预定的最小温度时，所述控制部分将所述加热器的操作状态控制为根据所述冷却剂温度的变化趋势而逐渐增大或减小，使得冷却剂不摇摆。
2.根据权利要求1所述的电子恒温器控制系统，其中所述控制部分将预定的时间条件应用至PWM负载信号，所述PWM负载信号将被反复地供应至设置于所述电子恒温器的所述加热器或者被切断，从而避免所述加热器过热。
3.根据权利要求1所述的电子恒温器控制系统，其中在控制所述加热器的加热的状态下，当所述冷却剂温度的变化不遵循目标温度时，所述控制部分确定所述电子恒温器存在故障，储存诊断代码，并且输出相应的信息。
4.根据权利要求1所述的电子恒温器控制系统，其中当供应至所述电子恒温器的所述加热器的真实PWM负载信号与通过所述控制部分应用的用于控制所述加热器的PWM负载信号不对应时，所述控制部分确定所述电子恒温器存在故障，储存诊断代码，并且输出相应的信息。
5.根据权利要求1所述的电子恒温器控制系统，其中所述控制部分包括：
控制负载确定部分，所述控制负载确定部分根据冷却剂温度、测得的冷却剂温度的升高速度、发动机速度、载荷和车辆速度输出PWM负载信号来控制所述测得的冷却剂温度；
驱动部分，所述驱动部分将时间条件应用至由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号从而控制输出间隔；和
故障诊断部分，所述故障诊断部分通过分析由所述驱动部分输出的信号和所述测得的冷却剂温度的变化来诊断所述电子恒温器的操作。
6.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，
其中当所述测得的冷却剂温度高于预定的最大温度时，所述控制部分输出100%的PWM负载信号从而控制所述冷却剂温度；
其中当所述测得的冷却剂温度小于预定的最小温度时，所述控制部分输出0%的PWM负载信号从而控制所述冷却剂温度；和
其中当所述测得的冷却剂温度低于所述预定的最大温度并且高于所述预定的最小温度时，所述控制部分确定所述冷却剂温度的升高条件或降低条件，并且将用于控制所述冷却剂温度的所述PWM负载信号输出为逐渐增大或减小。
7.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中在所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度的状态下，当符合如下任一条件时，所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号：所述冷却剂温度的所述升高速度高于预定的标准升高速度，所述发动机速度高于预定的标准旋转速度，所述载荷高于预定的标准载荷，所述车辆速度高于预定的标准车辆速度。
8.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度高于预定的参照温度，并且所述冷却剂温度和目标温度之间的差值小于预定的高温确定值时，所述控制负载确定部分将所述PWM负载信号输出为逐渐增大。
9.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度高于预定的参照温度，并且所述冷却剂温度和目标温度之间的差值大于预定的高温确定值时，所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号。
10.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度小于预定的参照温度，并且目标温度和所述冷却剂温度之间的差值小于预定的低温确定值时，所述控制负载确定部分将所述PWM负载信号输出为逐渐减小。
11.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中当所述冷却剂温度高于所述预定的最小温度，所述冷却剂温度小于预定的参照温度，并且目标温度和所述冷却剂温度之间的差值高于预定的低温确定值时，所述控制负载确定部分输出0%的所述PWM负载信号。
12.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中所述控制负载确定部分包括：
第一比较仪，所述第一比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述预定的最大温度；
第二比较仪，所述第二比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述预定的最小温度；
第三比较仪，所述第三比较仪比较所述测得的冷却剂温度的升高速度和标准升高速度；
第四比较仪，所述第四比较仪比较发动机速度和标准旋转速度；
第五比较仪，所述第五比较仪比较载荷和标准载荷；
第六比较仪，所述第六比较仪比较车辆速度和标准车辆速度；
第七比较仪，所述第七比较仪比较所述第二比较仪的输出和储存的参照温度并且输出至高侧；
第八比较仪，所述第八比较仪比较所述第二比较仪的所述输出和所述储存的参照温度并且输出至低侧；
第一逻辑回路，所述第一逻辑回路对来自所述第三比较仪至所述第六比较仪的输出进行逻辑求和；
NOT回路，所述NOT回路反转所述第一逻辑回路的输出；
第二逻辑回路，所述第二逻辑回路对所述第二比较仪和所述第一逻辑回路的所述输出进行AND运算；
第三逻辑回路，所述第三逻辑回路对所述第七比较仪和所述NOT回路的输出进行AND运算；
第四逻辑回路，所述第四逻辑回路对所述第八比较仪和所述NOT回路的输出进行AND运算；
第五逻辑回路，所述第五逻辑回路对所述第一比较仪和所述第二逻辑回路的所述输出进行AND运算；
第六和第七逻辑回路，所述第六和第七逻辑回路对所述第三逻辑回路的所述输出以及高温确定值与所述测得的冷却剂温度和预定的目标温度之间的差值的比较结果进行AND运算；和
第八和第九逻辑回路，所述第八和第九逻辑回路对所述第八比较仪的所述输出以及低温确定值与所述测得的冷却剂温度和所述预定的目标温度之间的差值的比较结果进行AND运算。
13.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，
其中当所述控制负载确定部分输出100%的所述PWM负载信号时，所述驱动部分以B时间间隔输出100%的负载信号；并且
其中所述驱动部分通过在所述B时间间隔之后应用A时间来调节输出间隔。
14.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中所述驱动部分包括：
逻辑回路，所述逻辑回路对由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号和预定的参照值进行AND运算；
NAND回路，所述NAND回路比较所述逻辑回路的输出和由所述控制负载确定部分输出的所述PWM负载信号并且输出反转输出；
B时间回路，所述B时间回路以预定的B时间维持所述逻辑回路的所述输出；和
A时间回路，所述A时间回路将预定的时间应用至所述NAND回路的输出从而调节输出间隔。
15.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中当所述测得的冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者供应至所述电子恒温器的所述加热器的真实PWM负载信号与通过所述控制部分应用的用于控制所述加热器的PWM负载信号不对应时，所述故障诊断部分确定所述电子恒温器存在故障。
16.根据权利要求5所述的电子恒温器控制系统，其中所述故障诊断部分包括：
第一比较仪，所述第一比较仪比较所述测得的冷却剂温度和故障确定温度并且输出至高侧；
第二比较仪，所述第二比较仪比较所述测得的冷却剂温度和所述故障确定温度并且输出至低侧；
第一逻辑回路，所述第一逻辑回路对所述控制负载确定部分的输出和“0”进行AND运算；
第二逻辑回路，所述第二逻辑回路对所述第一比较仪的输出和“0”进行AND运算；
第三逻辑回路，所述第三逻辑回路对所述第二比较仪的输出和“1”进行AND运算；
第四逻辑回路，所述第四逻辑回路对所述控制负载确定部分的所述输出和“1”进行AND运算；
第五逻辑回路，所述第五逻辑回路对所述控制负载确定部分的所述输出和加热器输出值进行AND运算；
第六逻辑回路，所述第六逻辑回路对所述第一逻辑回路和所述第二逻辑回路的所述输出进行AND运算；
第七逻辑回路，所述第七逻辑回路对所述第三逻辑回路和所述第四逻辑回路的输出进行AND运算；和
第八逻辑回路，所述第八逻辑回路对所述第五逻辑回路、所述第六逻辑回路和所述第七逻辑回路的所述输出进行逻辑求和并且输出所述电子恒温器的OBD信号。
17.一种用于电子恒温器控制系统的控制方法，包括：
检测车辆的操作状态，该操作状态包括冷却剂温度、测得的冷却剂温度的升高速度、发动机速度、载荷和车辆速度；
确定所述测得的冷却剂温度是否在预定的温度范围内；
当所述测得的冷却剂温度在所述预定的温度范围内时，确定冷却剂温度变化是否满足升高控制条件或降低控制条件，并且通过控制电子恒温器的操作来调节所述测得的冷却剂温度；并且
通过比较目标温度和由所述电子恒温器控制的所述测得的冷却剂温度来诊断所述电子恒温器的故障。
18.根据权利要求17所述的用于电子恒温器控制系统的控制方法，
其中当所述测得的冷却剂温度高于所述预定的温度范围的最大温度时，所述电子恒温器的阀完全打开使得流过散热器的冷却剂达到最大化；并且
其中当所述测得的冷却剂温度小于所述预定的温度范围的最小温度时，所述电子恒温器的所述阀完全关闭使得流过散热器的所述冷却剂达到最小化。
19.根据权利要求17所述的用于电子恒温器控制系统的控制方法，其中当所述测得的冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者所述测得的冷却剂的所述变化与所述电子恒温器的控制不对应时，确定所述恒温器存在故障，并且输出警告信息。
20.一种发动机冷却系统，包括：
发动机；
散热器，所述散热器将所吸收的热量辐射到冷却剂；
电子恒温器，所述电子恒温器设置在冷却剂线路上，所述冷却剂线路连接所述发动机和所述散热器并且调节所述冷却剂的流向；和
控制系统，所述控制系统控制所述电子恒温器的操作从而调节冷却剂温度，
其中当冷却剂温度的变化不遵循目标温度，或者所述冷却剂温度的变化与所述电子恒温器的控制不对应时，确定所述控制系统存在故障。
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