CN106438013B - 一种汽车水温检测方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车水温检测方法，包括：根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；若否，则使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；若是，则检测汽车的启动模式；若当前汽车的启动模式为冷车启动，则从发动机点火开始计算启动时间，根据启动时间计算出引擎平均转速，并根据引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；若当前汽车的启动模式为热车启动，则检测出发动机的熄火时间，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。本发明还提供了一种汽车水温检测装置。实施本发明提供的技术方案，智能模拟计算出汽车当前的冷却水温度，以供其它车载装置进行功能控制，避免复杂的汽车改装，降低成本和开发时间。

Description

一种汽车水温检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种汽车水温检测方法及其装置。
背景技术
汽车发动机水温与很多因素相关，例如引擎转速，引擎排量，缸数，散热风扇的控制，车速，燃油转换率，初始温度和车外温度等。同时，汽车发动机水温亦制约着其他车载装置的性能。例如，常规汽车自动空调控制器的实现通常需要具有以下输入信号支持：车内温度、车外温度、蒸发器温度、加热芯体(冷却水)温度、阳光强度、车辆速度和引擎转速。
对于一个车型的开发，通常有高配置和低配置等多样化设计，其中高配置车型配置自动空调，低配置车型配置电动或手动空调。参看图1(a)，是现有的高配置车型的自动空调控制器的输入信息示意图；图1(b)，是现有的低配置车型的空调控制器的输入信息示意图。可见，高配置车型在设计初期已将一系列关联信号均进行了检测，设计全面，功能多样；但耗费的成本高，设计周期长。低配置车型的空调控制器通常仅有用户操作信号作为输入控制信号。
在现有技术中，由于低配置车型未对加热芯体(冷却水)温度进行检测，因而通过用户自身的操作，电动或手动空调控制器车载空调进行控制。在进行车型改款升级时，要把低配置车型的电动或手动空调改为高配置车型，就需要增加传感器以提供自动空调需求的输入信号。但是，增加加热芯体(冷却水)传感器将会大大增加车辆升级成本和开发时间，而且在汽车上增加传感器时往往需要修改线束和空调箱等设计等，操作复杂，需要专业的维修人员，且耗费时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车水温检测技术方案，智能模拟计算出汽车当前的冷却水温度，以供其他车载装置进行功能控制，便于汽车升级改造，避免复杂的汽车改装，降低成本和开发时间。
为解决以上技术问题，一方面，本发明实施例提供一种汽车水温检测方法，包括：
根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；若否，则使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；若是，则检测汽车的启动模式；所述启动模式包括冷车启动和热车启动；
若当前汽车的启动模式为冷车启动，则从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速，并根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
若当前汽车的启动模式为热车启动，则检测出发动机的熄火时间，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
优选地，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，包括：在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
优选地，所述根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线，具体为：
在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。
优选地，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，包括：根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间；根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间，计算出汽车冷却水温度。
优选地，根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间计算出汽车冷却水温度，包括：
在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
另一方面，本发明实施例还提供了汽车水温检测装置，包括：
引擎检测单元，用于根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；
温度检测单元，用于在汽车发动机未启动时，使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；
启动模式检测单元，用于检测汽车的启动模式；所述启动模式包括冷车启动和热车启动；
所述引擎检测单元，还用于从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速；
所述温度检测单元，还用于在当前汽车的启动模式为冷车启动时，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
所述引擎检测单元，还用于检测出汽车发动机的熄火时间；
所述温度检测单元，还用于在当前汽车的启动模式为热车启动时，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
进一步地，所述温度检测单元，包括：
数据采集标定子单元，用于在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；
目标曲线模拟子单元，用于根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；
温度计算子单元，用于根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
所述目标曲线模拟子单元，包括：
数据采集子单元，用于在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；
平均拟合子单元，用于将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。
进一步地，所述温度检测单元，还包括：
等效值计算子单元，用于根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间；
所述温度计算子单元，还用于根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间，计算出汽车冷却水温度。
优选地，所述温度计算子单元，还包括：搜索子单元，用于在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
本发明实施例提供的汽车水温检测方法和装置，将引擎转速与车外温度作为输入信号，针对不同的汽车启动模式智能地计算出相应的冷却水温度，避免对汽车线束和空调箱体进行大规模改造。具体地，可以通过采集不同工况或条件下的多组温度数据，用于模拟出不同车外温度和发动机转速工况下的水温上升和下降曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线，以计算出当前条件下的水温变化趋势，并结合发动机的启动时间、运行时间和熄火时间，计算出当前的汽车冷却水温度。由于本发明提供的技术方案无需安装冷却水温度传感器和相关线束，因此可以有效降低改造的复杂度，减少开发时间和成本。
附图说明
图1(a)是现有的高配置车型的自动空调控制器的输入信息示意图；图1(b)是现有的低配置车型的空调控制器的输入信息示意图。
图2是本发明提供的汽车水温检测方法的一个实施例的步骤流程图。
图3是本发明提供的对汽车水温上升曲线进行拟合的一种示意图。
图4是本发明提供的对汽车水温下降曲线进行拟合的一种示意图。
图5是本发明提供的汽车水温检测装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图2，是本发明提供的汽车水温检测方法的一个实施例的步骤流程图。
具体地，本实施例提供的汽车水温检测方法，包括：
步骤S1：根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；若否，则执行步骤S2；若是，则执行步骤S3；
步骤S2：使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；
步骤S3：检测汽车的启动模式；所述启动模式包括冷车启动和热车启动；若当前汽车的启动模式为冷车启动，则执行步骤S4；若当前汽车的启动模式为热车启动，则执行步骤S5；
步骤S4：从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速，并根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
步骤S5：检测出发动机的熄火时间，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
进一步地，在所述步骤S4中，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，具体包括：
在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；
根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；
根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
优选地，所述根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线，具体为：
在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。
具体实施过程中，发动机的冷却水温度与很多因素相关，例如引擎转速，引擎排量，缸数，散热风扇的控制，车速，燃油转换率，初始温度和车外温度等。在这些因素中，本实施例选取引擎转速与车外温度作为汽车水温检测方法的输入信号。
参看图3，是本发明提供的对汽车水温上升曲线进行拟合的一种示意图。
具体地，在准备阶段，可以在环境仓或道路试验中标定多个不同车外温度和发动机引擎转速工况/条件下的水温上升曲线，以模拟计算出其他组合条件(包括目标工况/条件)下的水温上升趋势。具体地，如图3所示，通过在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出水温特性曲线l1和水温特性曲线l2。
特别地，水温特性曲线l1对应于发动机引擎转速为1900RPM(Round Per Minute，转/分钟)，线速度为80km/小时的情况；水温特性曲线l2对应于发动机引擎转速为900RPM且线速度为0km/小时的情况；则目标水温上升曲线l_t1可以通过以下方式进行拟合：T2＝T1+(T3-T1)*(1-(REVaveg-900)/(1900-900))；其中，T1是水温特性曲线l1上一定竖坐标轴数值(温度值)对应的横坐标轴数据点(时间值)，T3是水温特性曲线l2上与T1时刻相同竖坐标轴数值(温度值)对应的横坐标轴数据点(时间值)，T2为通过水温特性曲线l1和水温特性曲线l2模拟获得目标水温上升曲线l_t1上的时间值(平均模拟值)。因此，根据l1和l2上竖坐标轴的数值(温度值)以及虚拟计算出的T2(时间值)，可以得到T2与目标水温的关系曲线l_t1；再根据目标水温上升曲线l_t1和汽车发动机引擎的不同的运行时间，可以计算出相应的水温。
此外，在所述步骤S4中，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，包括：根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间；根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间，计算出汽车冷却水温度。在本实施例中，根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间计算出汽车冷却水温度，可进一步优选为：在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
参看图4，是本发明提供的对汽车水温下降曲线进行拟合的一种示意图。
与图3实施例原理类似，可以在准备阶段环境仓或道路试验中标定多个不同车外温度的水温下降曲线l3，并结合发动机的运行时间和车辆熄火时间，通过目标水温上升曲线l_t1和水温下降曲线l3计算出等效冷启动时间Ta(A点)；从而根据等效冷启动时间Ta以及目标水温上升曲线l_t1查找出对应的C1(温度值)，以此作为当前目标的冷却水温度。
譬如，B点描述的是目标水温上升曲线l_t1在发动机熄火时刻的表现，根据时刻Tb以及曲线l_t1查找出对应的C2(温度值)，以此作为发动机熄火时刻的初始温度，并计算出等效的熄火初始时间Tc(时间值)。D点描述的是水温下降曲线l3在发动机点火时刻的表现，时刻Td与等效的熄火初始时间Tc的差值表示车辆熄火时间，根据时刻Td以及曲线l3查找出对应的C1(温度值)，以此作为发动机点火时刻的初始温度，并计算出等效冷启动时间Ta(时间值)。
与图2提供的汽车水温检测方法相对应，本发明实施例还提供了一种汽车水温检测装置。
参看图5，是本发明提供的汽车水温检测装置的一个实施例的结构示意图。
具体地，所述的汽车水温检测装置主要包括：引擎检测单元100、温度检测单元200和启动模式检测单元300。
其中，引擎检测单元100，用于根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；
温度检测单元200，用于在汽车发动机未启动时，使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；
启动模式检测单元300，用于检测汽车的启动模式。在本实施例中，所述启动模式包括冷车启动和热车启动。
具体实施时，所述引擎检测单元100，还用于从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速；
所述温度检测单元200，还用于在当前汽车的启动模式为冷车启动时，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
所述引擎检测单元100，还用于检测出汽车发动机的熄火时间；
所述温度检测单元200，还用于在当前汽车的启动模式为热车启动时，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
进一步地，所述温度检测单元200，包括：
数据采集标定子单元201，用于在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；
目标曲线模拟子单元202，用于根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；
温度计算子单元203，用于根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
优选地，所述目标曲线模拟子单元202，包括：数据采集子单元，用于在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；以及，平均拟合子单元，用于将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。其中，图5中未示出数据采集子单元和平均拟合子单元。
进一步地，所述温度检测单元200，还包括：等效值计算子单元204，用于根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间。
在本实施例中，所述温度计算子单元203，还用于根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间，计算出汽车冷却水温度。
优选地，所述温度计算子单元203，还包括：搜索子单元(图5中未示出)，用于在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
本实施例提供的汽车水温检测装置与上述实施例提供的汽车水温检测方法的基本原理相同，在此不再赘述。
本发明实施例提供的汽车水温检测方法和装置，将引擎转速与车外温度作为输入信号，针对不同的汽车启动模式智能地计算出相应的冷却水温度，避免对汽车线束和空调箱体进行大规模改造。具体地，可以通过采集不同工况或条件下的多组温度数据，用于模拟出不同车外温度和发动机转速工况下的水温上升和下降曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线，以计算出当前条件下的水温变化趋势，并结合发动机的启动时间、运行时间和熄火时间，计算出当前的汽车冷却水温度。由于本发明提供的技术方案无需安装冷却水温度传感器和相关线束，因此可以有效降低汽车改造的复杂度，减少开发时间和成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车水温检测方法，包括：
根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；若否，则使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；若是，则检测汽车的启动模式；所述启动模式包括冷车启动和热车启动；其特征在于：
若当前汽车的启动模式为冷车启动，则从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速，并根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
若当前汽车的启动模式为热车启动，则检测出发动机的熄火时间，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
2.如权利要求1所述的汽车水温检测方法，其特征在于，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，包括：
在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；
根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；
根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
3.如权利要求2所述的汽车水温检测方法，其特征在于，所述根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线，具体为：
在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；
将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。
4.如权利要求3所述的汽车水温检测方法，其特征在于，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度，包括：
根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间；
根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间计算出汽车冷却水温度。
5.如权利要求4所述的汽车水温检测方法，其特征在于，根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间计算出汽车冷却水温度，包括：
在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
6.一种汽车水温检测装置，包括：
引擎检测单元，用于根据引擎转速判断汽车发动机是否启动；
温度检测单元，用于在汽车发动机未启动时，使用当前车外温度作为汽车冷却水温度；
启动模式检测单元，用于检测汽车的启动模式；所述启动模式包括冷车启动和热车启动；其特征在于：
所述引擎检测单元，还用于从发动机点火开始计算启动时间，根据所述启动时间计算出引擎平均转速；
所述温度检测单元，还用于在当前汽车的启动模式为冷车启动时，根据所述引擎平均转速和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度；
所述引擎检测单元，还用于检测出汽车发动机的熄火时间；
所述温度检测单元，还用于在当前汽车的启动模式为热车启动时，根据所述熄火时间和当前车外温度，计算出汽车冷却水温度。
7.如权利要求6所述的汽车水温检测装置，其特征在于，所述温度检测单元，包括：
数据采集标定子单元，用于在不同的车外温度和引擎转速的工况下，采集多组实际水温数据，分别标定出多种工况下的水温特性曲线；
目标曲线模拟子单元，用于根据多种工况下的水温特性曲线，模拟出与当前的引擎平均转速和当前车外温度相匹配的目标水温特性曲线；
温度计算子单元，用于根据所述引擎平均转速和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出当前的汽车冷却水温度。
8.如权利要求7所述的汽车水温检测装置，其特征在于，所述目标曲线模拟子单元，包括：
数据采集子单元，用于在不同车外温度和发动机引擎转速工况下采集水温数据，拟合出多种工况下的水温特性曲线；
平均拟合子单元，用于将获得的多种工况下的水温特性曲线上的各个数据点，根据当前的引擎平均转速和当前车外温度进行平均拟合，获得目标水温上升曲线和/或目标温度下降曲线。
9.如权利要求8所述的汽车水温检测装置，其特征在于，所述温度检测单元，还包括：
等效值计算子单元，用于根据所述熄火时间和当前车外温度，利用所述目标水温特性曲线，计算出热车启动的初始水温值和等效冷车启动时间；
所述温度计算子单元，还用于根据所述初始水温值和所述等效冷车启动时间，计算出汽车冷却水温度。
10.如权利要求9所述的汽车水温检测装置，其特征在于，所述温度计算子单元，包括：
搜索子单元，用于在所述目标水温上升曲线上查找出与所述初始水温值和所述等效冷车启动时间相对应的温度值，将该温度值作为当前目标的汽车冷却水温度。
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