CN106515428A - 进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统。所述方法包括步骤：获取车辆当前运行工况，车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。本发明可以提高整车动力性和燃油经济性，减少碳排放。

Description

进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统。

背景技术

进气格栅又名汽车前脸，鬼脸以及水箱护罩等。进气格栅是汽车前部造型的重要组成部分，影响着整车的设计风格，同时用于水箱、发动机和空调等的进气通风，防止行驶中外来物对车厢内部部件的破坏以及美观彰显个性。

随着油价的不断攀升，节油已经成为当前汽车行业、汽车消费者一个共同的话题，而各种节油技术也是层出不穷并在不断的改进。影响汽车燃油经济性的因素有很多，比如进气格栅的格栅开度等。然而传统技术中车辆的进气格栅的开度一般固定，存在车辆油耗量大、燃油经济性低等缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统，能够有效降低车辆油耗量，提高整车的燃油经济性。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种进气格栅的控制方法，包括步骤：

获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

一种进气格栅的控制装置，包括：

运行工况获取模块，用于获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

目标开度获得模块，用于根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

目标开度发送模块，用于向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

一种发动机管理系统，包括所述的进气格栅的控制装置。

上述进气格栅的控制方法、装置和发动机管理系统，考虑冷却液的温度、车速、脉宽调制风扇的占空比、风扇的开关状态以及排气温度等对进气格栅的开度的影响，根据车辆运行工况控制合适的进气格栅开度，以调节进入发动机舱冷却风量，从而加快车辆暖机速度，降低整车风阻，节省油耗，提高整车动力性和燃油经济性，减少碳排放。

附图说明

图1为一实施例的进气格栅的控制方法的流程示意图；

图2为一实施例的进气格栅的目标开度确定方法的示意图；

图3为另一实施例的进气格栅的目标开度确定方法的示意图；

图4为一具体实施例的电机控制软件与电机通讯的示意图；

图5为一具体实施例的电机控制软件工作流程的示意图；

图6为一实施例的进气格栅的控制装置的结构示意图；

图7为一实施例的目标开度获得模块的结构示意图；

图8为一实施例的目标开度确定单元的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1所示，一种进气格栅的控制方法，包括步骤：

S110、获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

S120、根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

S130、向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

本实施例可以通过相应的电机控制程序实现，电机控制程序集成到EMS(发动机管理系统)中，相较于现有技术中对进气格栅开度进行调节的相关方案采用独立的电机控制器需要额外的控制硬件，本发明不需要额外的控制硬件，因而降低了成本，方便于不同车型中进行应用。

主动进气格栅AGS(Active Grille Shutter)是近年来一项新兴的节油技术，它具备成本相对较低，节油效果明显的特点。本发明即提供了一种新的主动进气格栅的控制方法，为了更好地理解本发明，下面对各个步骤的具体实施过程进行详细介绍。

在步骤S110中，车辆运行工况包括冷车启动时的车辆运行工况和车辆行驶过程中的车辆运行工况等。进气格栅的开度影响发动机冷却液的温度、整车风阻性能、空调性能和发动机舱零部件温度等，因此需要综合考虑各参数对进气格栅的开度的影响。但是由于各参数之间存在耦合关系，为了减少实车测试时的标定工作，对各参数进行优先级划分，着重考虑关键参数对进气格栅开度的影响。本发明考虑的关键参数包括车辆运行工况中的冷却液的温度、车速、脉宽调制风扇的占空比、风扇的开关状态以及排气温度等。

获取冷却液的温度、车速、脉宽调制风扇的占空比、风扇的开关状态以及排气温度等参数可以根据现有技术中已有的方式实现。车辆从本次启动到本次停止的过程为一次驾驶循环。当车辆上电开始进入驾驶循环时，控制格栅所用电机进行第一次初始化，在第一次初始化成功后，即可以获取车辆当前运行工况。在本次驾驶循环的后续过程中，如果接收到电机发送的初始化请求，则再一次进行电机初始化，在本次初始化成功后即可以获取车辆当前运行工况。在本次驾驶循环的后续过程中，如果没有接收到电机发送的初始化请求，则可以实时获取车辆当前运行工况，或者每间隔一段时间获取车辆当前运行工况，本发明并不对此做出限定。

在步骤S120中，通过对电机初始化，就可以确定电机打开的最大位置和关闭时的最小位置，然后将最大位置和最小位置之间的角度分为预设等分，例如100等分，则可以获得单位角度。例如，最大位置和最小位置之间的角度为90度，将90度分为100等分，则单位角度即为0.9度。

当车辆上电开始进入驾驶循环时，控制格栅所用电机进行第一次初始化，在第一次初始化成功后，根据电机打开的最大位置和电机关闭时的最小位置获得单位角度并存储。在驾驶循环的后续过程中，如果接收到电机发送的初始化请求，则再次进行电机初始化，重新根据电机打开的最大位置和电机关闭时的最小位置获得新的单位角度并存储，在确定进气格栅的目标开度时采用新的单位角度。在驾驶循环的后续过程中，如果没有接收到电机发送的初始化请求，则在确定进气格栅的目标开度时可以直接采用第一次初始化时获得的单位角度。

根据车辆当前运行工况获得进气格栅目标开度的方式有很多种，例如，在一个实施例中，如图2所示，根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度的步骤可以包括：

S1201、根据预设的冷却液温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得冷却液的第一当前温度和当前车速所对应的进气格栅的第一目标开度；

预先设置冷却液温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，即 例如，如表1所示，为冷却液温度和车速所对应的目标开度。从表1可以看出：在冷却液温度为T1且车速为V1时，进气格栅的目标开度为O1；在冷却液温度为T2且车速为V2时，进气格栅的目标开度为O2；……；在冷却液温度为Tn且车速为Vn时，进气格栅的目标开度为On。根据该表1所记录的多组对应关系，即可以查找到冷却液的第一当前温度和当前车速两者所对应的目标开度。例如，冷却液的第一当前温度为T2，当前车速为V2，则根据表1即可以查找到第一目标开度为O2。

表1冷却液温度和车速所对应的目标开度

冷却液温度	车速	进气格栅的目标开度
			T1	V1	O1
T2	V2	O2
			……	……	……
Tn	Vn	On

需要说明的是，上述虽然以表格的形式示例冷却液温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，但是本发明并不限定于表格，还可以以表格之外的其它形式记录冷却液温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系。

另外，在由冷却液的第一当前温度和当前车速两者确定第一目标开度时，如果根据预先设置的对应关系查找不到与冷却液的第一当前温度一致的冷却液温度和/或与当前车速一致的车速，则可以选择误差最小时冷却液温度作为冷却液的第一当前温度，和/或选择误差最小时车速作为当前车速，然后确定对应的第一目标开度。

S1202、根据预设的脉宽调制(PWM)风扇的占空比和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速所对应的进气格栅的第二目标开度；

预先设置脉宽调制风扇的占空比和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，即 例如，如表2所示，为脉宽调制风扇的占空比和车速所对应的目标开度。从表2可以看出：在脉宽调制风扇的占空比为DR1且车速为V1时，进气格栅的目标开度为O1；在脉宽调制风扇的占空比为DR2且车速为V2时，进气格栅的目标开度为O2；……；在脉宽调制风扇的占空比为DRn且车速为Vn时，进气格栅的目标开度为On。根据该表2所记录的多组对应关系，即可以查找到脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速两者所对应的目标开度。例如，脉宽调制风扇的当前占空比为DR2，当前车速为V2，则根据表2即可以查找到第二目标开度为O2。

表2脉宽调制风扇的占空比和车速所对应的目标开度

脉宽调制风扇的占空比	车速	进气格栅的目标开度
			DR1	V1	O1
DR2	V2	O2
			……	……	……
DRn	Vn	On

需要说明的是，上述虽然以表格的形式示例脉宽调制风扇的占空比和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，但是本发明并不限定于表格，还可以以表格之外的其它形式记录脉宽调制风扇的占空比和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系。

另外，在由脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速两者确定第二目标开度时，如果根据预先设置的对应关系查找不到与脉宽调制风扇的当前占空比一致的脉宽调制风扇的占空比和/或与当前车速一致的车速，则可以选择误差最小时脉宽调制风扇的占空比作为脉宽调制风扇的当前占空比，和/或选择误差最小时车速作为当前车速，然后确定对应的第二目标开度。

S1203、根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度，将选取的目标开度作为第三目标开度；

在一个实施例中，根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度的步骤可以包括：

若风扇的当前开关状态为关闭状态，选取所述第一目标开度；

若风扇的当前开关状态为打开状态，选取所述第二目标开度。

S1204、根据预设的排气温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得当前排气温度和当前车速所对应的第四目标开度；

预先设置排气温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，即 例如，如表3所示，为排气温度和车速所对应的目标开度。从表3可以看出：在排气温度为t1且车速为v1时，进气格栅的目标开度为O1；在排气温度为t2且车速为v2时，进气格栅的目标开度为O2；……；在排气温度为tn且车速为vn时，进气格栅的目标开度为On。根据该表3所记录的多组对应关系，即可以查找到当前排气温度和当前车速两者所对应的目标开度。例如，当前排气温度为t2，当前车速为v2，则根据表3即可以查找到第四目标开度为O2。

表3排气温度和车速所对应的目标开度

脉宽调制风扇的占空比	车速	进气格栅的目标开度
			t1	v1	O1
t2	v2	O2
			……	……	……
tn	vn	On

需要说明的是，上述虽然以表格的形式示例排气温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系，但是本发明并不限定于表格，还可以以表格之外的其它形式记录排气温度和车速两者与进气格栅的目标开度的对应关系。

另外，在由当前排气温度和当前车速两者确定第四目标开度时，如果根据预先设置的对应关系查找不到与当前排气温度一致的排气温度和/或与当前车速一致的车速，则可以选择误差最小时排气温度作为当前排气温度，和/或选择误差最小时车速作为当前车速，然后确定对应的第四目标开度。

S1205、从所述第三目标开度和所述第四目标开度中选取最大值，根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度。

为了获得不同车辆运行工况下更为合适的进气格栅的目标开度，进一步提高燃油经济性，还可以对选取的最大值进行修正。所以，在一个实施例中，如图3所示，所述车辆当前运行工况还可以包括当前进气温度和/或当前机油温度；根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度的步骤可以包括：

S1205a、根据预设的进气温度和/或机油温度所对应的修正系数，获得当前进气温度和/或当前机油温度所对应的修正系数；

S1205b、根据获得的修正系数对选取的最大值进行修正，根据修正后的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度；

如果仅获得当前进气温度所对应的修正系数，则将该修正系数与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。如果仅获得当前机油温度所对应的修正系数，则将该修正系数与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。如果获得当前进气温度所对应的修正系数以及当前机油温度所对应的修正系数，则将该两个修正系数均与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。将修正后的最大值与单位角度相乘即可以获得进气格栅的目标开度。

为了方便查找到车辆运行工况中各个参数所对应的进气格栅的目标开度，以及进气温度和机油温度对应的修正系数等，可以设置标定表格。该标定表格存储有各个冷却液温度、各个车速、各个脉宽调制风扇的占空比、各个排气温度等分别所对应的进气格栅的目标开度，以及各个进气温度所对应的修正系数和/或各个机油温度所对应的修正系数等。下面对标定表格获得的过程进行简单介绍。

(1)确定电机选型：电机是调整进气格栅开度的执行机构，不同的电机，电器特性有差异，控制方式也会有差异，首先需要确定电机选型，即电机的通讯矩阵，电机的通讯矩阵可以由电机供应商提供。如下表4所示，为电机通讯矩阵的具体实施例。该电机的通讯矩阵包括3个控制信号和13个电机反馈信号。

表4电力通讯矩阵的具体实施例

(2)根据电机特性开发电机控制软件：在EMS软件开发平台ASCET环境中建立电机控制软件，并进行仿真，进气格栅开度基本控制算法如图2或者如图3所示。在根据如图2或者如图3所示的算法建立电机控制软件时，标定表格记录的各个参数对应的进气格栅的开度为用户设置的初始值。如图4所示，建立的电机控制软件与电机通过LIN协议进行通讯，电机控制软件将三个控制信号发送给电机，电机向电机控制软件发送反馈信号。

(3)将电机控制软件集成到EMS中：将电机控制软件作为一个子模块嵌入到EMS中。

(4)实车测试：将含有电机控制模块的EMS软件刷写至ECU(Electronic ControlUnit，车载电脑)中，然后模拟不同的外部环境与车辆运行工况，进行功能测试，根据功能测试的结果对步骤(2)的标定表格中的标定量(用户设置的初始值)进行标定工作，获得最终的标定表格。

在步骤S130中，按照电机的通讯矩阵所定义的控制信号的名称和类型等，例如，EMS_TargetPosReq_1，将确定的进气格栅的目标开度发送给电机。电机接收到该目标开度后，将进气格栅的开度移动到目标位置。

考虑到进气格栅被冰冻的情况以及风阻较大的情况，本发明还定义了不同的扭矩模式，不同的扭矩模式对应不同的电机输出扭矩。在一个实施例中，按照扭矩从小到大的顺序，定义的扭矩模式依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式。四种扭矩模式的输出扭矩可以根据实际需要设置，例如，低扭模式对应的电机输出扭矩为1.2Nm(牛·米)，正常扭矩模式对应的电机输出扭矩为1.75Nm，第一增扭模式对应的电机输出扭矩为2.0Nm，第二增扭模式对应的电机输出扭矩为2.4Nm。增扭模式主要是应对进气格栅被冰冻的情况以及车辆行驶过程中风阻较大的情况，通过增加电机输出扭矩可以对进气格栅进行破冰，同时当风阻较大时，通过增加电机输出扭矩可以更方便快速地将进气格栅开度调整到目标位置。

当驾驶循环开始后需要电机初始化时，为了应对可能出现的破冰需求，在一个实施例中，所述进气格栅的控制方法还可以包括步骤：在车辆上电时或在接收到所述电机发送的初始化请求时，获取冷却液的第二当前温度；根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式；将确定的电机的扭矩模式以及电机初始化命令发送给所述电机。

初始化是电机正常运转的基础。在车辆上电时或在接收到所述电机发送的初始化请求时，电机控制软件会向电机发送电机初始化命令，进行电机初始化。如果在初始化过程中电机出现故障，或者电机在对进气格栅的开度进行调整时出现故障，例如AGS_Sta_Overtravel、AGS_Sta_Blockage故障等，电机反馈初始化需求，例如AGS_CalibRequired，电机控制软件根据接收到的初始化需求重新发出初始化命令，电机重新进行初始化，直至初始化成功，电机正常运转。

冷却液的温度越低，则选择越大的电机输出扭矩所对应的扭矩模式，从而对可能被冰冻的进气格栅快速进行破冰。所以，在一个实施例中，根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式的步骤包括：

若冷却液的第二当前温度大于等于第一温度阀值，确定电机的扭矩模式为低扭模式；

若冷却液的第二当前温度小于第一温度阀值大于等于第二温度阀值，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；

若冷却液的第二当前温度小于第二温度阀值大于等于第三温度阀值，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；

若冷却液的第二当前温度小于第三温度阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式。

当车辆处于行驶状态时，由于风阻与车速的平方成正比，车速越大，风阻越大，为了快速调整进气格栅的开度，需要更大的电机输出扭矩。所以，在一个实施例中，向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度之前，还包括步骤：根据当前车速确定电机的扭矩模式。向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度时，还包括：向所述电机发送确定的电机的扭矩模式。

在一个实施例中，根据当前车速确定电机的扭矩模式的步骤可以包括：

若当前车速小于等于第一车速阀值，确定电机的扭矩模式为低扭模式；

若当前车速大于第一车速阀值小于等于第二车速阀值，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；

若当前车速大于第二车速阀值小于等于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；

若当前车速大于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式，其中按照扭矩从小到大的顺序依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式。

在上述实施例中，控制电机扭矩模式的水温阀值和车速阀值均可以在获得标定表格时得到。另外，上述仅对电机的四种扭矩模式进行了说明，但本发明并不限制于上述四种扭矩模式，例如，正常扭矩模式能覆盖大部分工况，故当选择正常扭矩模式为默认输出时，可以仅设置正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式，还可以仅设置正常扭矩模式和第一增扭模式等等。

为了更好的理解本发明，下面结合一个具体实施例说明本发明电机控制软件的工作流程。

如图5所示，电机控制软件所在的EMS的控制系统从车辆进入驾驶循环开始后工作。首先进行电机初始化，控制系统将电机初始化命令以及根据冷却液的当前温度确定的电机的扭矩模式发送给电机，例如将EMS_AutoCalibReq_1和EMS_TorqueBoostReq_1发送给电机，电机进行初始化，如果初始化过程中电机反馈故障，电机会反馈初始化需求，请求再次初始化，此时控制系统会将电机初始化命令以及根据冷却液的当前温度确定的电机的扭矩模式再次发送给电机，对电机再次进行初始化，依次循环，直至电机不再反馈故障，初始化完成。当电机完成初始化之后，控制系统会根据车辆当前运行工况计算出进气格栅的目标开度以及电机的扭矩模式，然后将进气格栅的目标开度和电极的扭矩模式发送给电机，例如将EMS_TargetPosReq_1和EMS_TorqueBoostReq_1发送给电机，电机接收到进气格栅的目标开度以及电机的扭矩模式后，如果当前没有故障，会根据命令将进气格栅的开度移动到目标开度，如果动作过程中出现电机故障，动作终止，此时电机会反馈初始化需求，然后控制系统根据此请求发出初始化命令以及电机的扭矩模式，对电机重新进行初始化。如此往复循环，当驾驶循环结束后，各参数复位，进气格栅的开度回到初始位置，等待下一次驾驶循环的开始。

基于同一发明构思，本发明还提供一种进气格栅的控制装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式做详细描述。

如图6所示，一种进气格栅的控制装置，其特征在于，包括：

运行工况获取模块110，用于获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

目标开度获得模块120，用于根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

目标开度发送模块130，用于向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

本实施例进气格栅的控制装置可以集成到EMS中，相较于现有技术中对进气格栅开度进行调节的相关方案采用独立的电机控制器需要额外的控制硬件，本发明不需要额外的控制硬件，因而降低了成本，方便于不同车型中进行应用。

为了更好地理解本发明，下面对各个模块的功能进行详细介绍。

进气格栅的开度影响发动机冷却液的温度、整车风阻性能、空调性能和发动机舱零部件温度等，因此需要综合考虑各参数对进气格栅的开度的影响。但是由于各参数之间存在耦合关系，为了减少实车测试时的标定工作，对各参数进行优先级划分，着重考虑关键参数对进气格栅开度的影响。本发明考虑的关键参数包括车辆运行工况中的冷却液的温度、车速、脉宽调制风扇的占空比、风扇的开关状态以及排气温度等。

运行工况获取模块110获取冷却液的温度、车速、脉宽调制风扇的占空比、风扇的开关状态以及排气温度等参数可以根据现有技术中已有的方式实现。车辆从本次启动到本次停止的过程为一次驾驶循环。当车辆上电开始进入驾驶循环时，控制格栅所用电机进行第一次初始化，在第一次初始化成功后，运行工况获取模块110即可以获取车辆当前运行工况。在本次驾驶循环的后续过程中，如果接收到电机发送的初始化请求，则再一次进行电机初始化，在本次初始化成功后运行工况获取模块110即可以获取车辆当前运行工况。在本次驾驶循环的后续过程中，如果没有接收到电机发送的初始化请求，则运行工况获取模块110可以实时获取车辆当前运行工况，或者每间隔一段时间获取车辆当前运行工况，本发明并不对此做出限定。

通过对电机初始化，就可以确定电机打开的最大位置和关闭时的最小位置，然后将最大位置和最小位置之间的角度分为预设等分，例如100等分，则可以获得单位角度。

当车辆上电开始进入驾驶循环时，控制格栅所用电机进行第一次初始化，在第一次初始化成功后，根据电机打开的最大位置和电机关闭时的最小位置获得单位角度并存储。在驾驶循环的后续过程中，如果接收到电机发送的初始化请求，则再次进行电机初始化，重新根据电机打开的最大位置和电机关闭时的最小位置获得新的单位角度并存储，在确定进气格栅的目标开度时采用新的单位角度。在驾驶循环的后续过程中，如果没有接收到电机发送的初始化请求，则在确定进气格栅的目标开度时可以直接采用第一次初始化时获得的单位角度。

目标开度获得模块120根据车辆当前运行工况获得进气格栅目标开度的方式有很多种，例如，在一个实施例中，如图7所示，所述目标开度获得模块120可以包括：

第一目标开度获得单元1201，用于根据预设的冷却液温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得冷却液的第一当前温度和当前车速所对应的进气格栅的第一目标开度；

第二目标开度获得单元1202，用于根据预设的脉宽调制风扇的占空比和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速所对应的进气格栅的第二目标开度；

第三目标开度获得单元1203，用于根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度，将选取的目标开度作为第三目标开度；

在一个实施例中，第三目标开度获得单元1203在风扇的当前开关状态为关闭状态时，选取所述第一目标开度；在风扇的当前开关状态为打开状态时，选取所述第二目标开度。

第四目标开度获得单元1204，用于根据预设的排气温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得当前排气温度和当前车速所对应的第四目标开度；

目标开度确定单元1205，用于从所述第三目标开度和所述第四目标开度中选取最大值，根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度。

为了获得不同车辆运行工况下更为合适的进气格栅的目标开度，进一步提高燃油经济性，还可以对选取的最大值进行修正。所以，在一个实施例中，如图8所示，所述车辆当前运行工况还可以包括当前进气温度和/或当前机油温度；目标开度确定单元1205可以包括：

修正系数获得子单元1205a、根据预设的进气温度和/或机油温度所对应的修正系数，获得当前进气温度和/或当前机油温度所对应的修正系数；

目标开度获得子单元1205b、根据获得的修正系数对选取的最大值进行修正，根据修正后的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度；

如果修正系数获得子单元1205a仅获得当前进气温度所对应的修正系数，则目标开度获得子单元1205b将该修正系数与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。如果修正系数获得子单元1205a仅获得当前机油温度所对应的修正系数，则目标开度获得子单元1205b将该修正系数与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。如果修正系数获得子单元1205a获得当前进气温度所对应的修正系数以及当前机油温度所对应的修正系数，则目标开度获得子单元1205b将该两个修正系数均与选取的最大值相乘，从而对选取的最大值进行修正。目标开度获得子单元1205b将修正后的最大值与单位角度相乘即可以获得进气格栅的目标开度。

为了方便查找到车辆运行工况中各个参数所对应的进气格栅的目标开度，以及进气温度和机油温度对应的修正系数等，可以设置标定表格。该标定表格存储有各个冷却液温度、各个车速、各个脉宽调制风扇的占空比、各个排气温度等分别所对应的进气格栅的目标开度，以及各个进气温度所对应的修正系数和/或各个机油温度所对应的修正系数等。

目标开度发送模块130按照电机的通讯矩阵所定义的控制信号的名称和类型等，例如，EMS_TargetPosReq_1，将确定的进气格栅的目标开度发送给电机。电机接收到该目标开度后，将进气格栅的开度移动到目标位置。

考虑到进气格栅被冰冻的情况以及风阻较大的情况，本发明还定义了不同的扭矩模式，不同的扭矩模式对应不同的电机输出扭矩。在一个实施例中，按照扭矩从小到大的顺序，定义的扭矩模式依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式。四种扭矩模式的输出扭矩可以根据实际需要设置。增扭模式主要是应对进气格栅被冰冻的情况以及车辆行驶过程中风阻较大的情况，通过增加电机输出扭矩可以对进气格栅进行破冰，同时当风阻较大时，通过增加电机输出扭矩可以更方便快速地将进气格栅开度调整到目标位置。

当驾驶循环开始后需要电机初始化时，为了应对可能出现的破冰需求，在一个实施例中，所述进气格栅的控制装置还可以包括：第二当前温度获取模块140，用于在车辆上电时或在接收到所述电机发送的初始化请求时，获取冷却液的第二当前温度；第一扭矩模式确定模块150，用于根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式；扭矩模式和初始化命令发送模块160，用于将确定的电机的扭矩模式以及电机初始化命令发送给所述电机。

冷却液的温度越低，则第一扭矩模式确定模块150选择越大的电机输出扭矩所对应的扭矩模式，从而对可能被冰冻的进气格栅快速进行破冰。所以，在一个实施例中，所述第一扭矩模式确定模块150在冷却液的第二当前温度大于等于第一温度阀值时，确定电机的扭矩模式为低扭模式；在冷却液的第二当前温度小于第一温度阀值大于等于第二温度阀值时，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；在冷却液的第二当前温度小于第二温度阀值大于等于第三温度阀值时，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；在冷却液的第二当前温度小于第三温度阀值时，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式。

当车辆处于行驶状态时，由于风阻与车速的平方成正比，车速越大，风阻越大，为了快速调整进气格栅的开度，需要更大的电机输出扭矩。所以，在一个实施例中，所述进气格栅的控制装置还可以包括第二扭矩模式确定模块170，所述第二扭矩模式确定模块170用于根据当前车速确定电机的扭矩模式。目标开度发送模块130向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度时，还用于向所述电机发送所述第二扭矩模式确定模块170确定的电机的扭矩模式。

在一个实施例中，所述第二扭矩模式确定模块170在当前车速小于等于第一车速阀值时，确定电机的扭矩模式为低扭模式；在当前车速大于第一车速阀值小于等于第二车速阀值时，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；在当前车速大于第二车速阀值小于等于第三车速阀值时，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；在当前车速大于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式。车速越高，风阻越大，则选择较大电机输出扭矩所对应的扭矩模式，以更方便地将进气格栅的开度调整到相应位置。

在上述实施例中，控制电机扭矩模式的水温阀值和车速阀值均可以在获得标定表格时得到。另外，上述仅对电机的四种扭矩模式进行了说明，但本发明并不限制于上述四种扭矩模式，例如，正常扭矩模式能覆盖大部分工况，故当选择正常扭矩模式为默认输出时，可以仅设置正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式，还可以仅设置正常扭矩模式和第一增扭模式等等。

本发明还提供一种发动机管理系统，所述发动机管理系统包括上述任意一个实施例所述的进气格栅的控制装置。相较于现有技术中在对进气格栅开度进行调节时需要采用独立的电机控制器且需要额外的控制硬件，本发明将进气格栅的控制装置集成到EMS中，不需要额外的控制硬件，因而降低了成本，方便于不同车型中进行应用。

本发明可以改变不同车辆运行工况下的进气格栅的开度，调节进入发动机舱冷却风量，当冷车启动时，通过车辆当前运行工况改变进气格栅的开度，能够缩短发动机暖机时间，减少暖机过程中的碳排放，提高整车动力性和燃油经济性，当车辆行驶过程中，通过车辆当前运行工况改变进气格栅的开度，可以降低车辆行驶过程中的内循环阻力，提高整车动力性和燃油经济性，减少车辆行驶过程中的碳排放。另外，本发明还考虑了车辆在不同工况下控制格栅所用电机的扭矩模式，从而能够有效应对进气格栅被冰冻的情况以及车辆行驶过程中风阻较大的情况。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种进气格栅的控制方法，其特征在于，包括步骤：

获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

2.根据权利要求1所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度的步骤包括：

根据预设的冷却液温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得冷却液的第一当前温度和当前车速所对应的进气格栅的第一目标开度；

根据预设的脉宽调制风扇的占空比和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速所对应的进气格栅的第二目标开度；

根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度，将选取的目标开度作为第三目标开度；

根据预设的排气温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得当前排气温度和当前车速所对应的第四目标开度；

从所述第三目标开度和所述第四目标开度中选取最大值，根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度。

3.根据权利要求2所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，所述车辆当前运行工况还包括当前进气温度和/或当前机油温度；根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度的步骤包括：

根据预设的进气温度和/或机油温度所对应的修正系数，获得当前进气温度和/或当前机油温度所对应的修正系数；

根据获得的修正系数对选取的最大值进行修正，根据修正后的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度。

4.根据权利要求2所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度的步骤包括：

若风扇的当前开关状态为关闭状态，选取所述第一目标开度；

若风扇的当前开关状态为打开状态，选取所述第二目标开度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，

还包括步骤：

在车辆上电时或在接收到所述电机发送的初始化请求时，获取冷却液的第二当前温度；

根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式；

将确定的电机的扭矩模式以及电机初始化命令发送给所述电机；

其中，根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式的步骤包括：

若冷却液的第二当前温度大于等于第一温度阀值，确定电机的扭矩模式为低扭模式；

若冷却液的第二当前温度小于第一温度阀值大于等于第二温度阀值，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；

若冷却液的第二当前温度小于第二温度阀值大于等于第三温度阀值，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；

若冷却液的第二当前温度小于第三温度阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式，其中按照扭矩从小到大的顺序依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，

向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度之前，还包括步骤：根据当前车速确定电机的扭矩模式，包括：

若当前车速小于等于第一车速阀值，确定电机的扭矩模式为低扭模式；

若当前车速大于第一车速阀值小于等于第二车速阀值，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；

若当前车速大于第二车速阀值小于等于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；

若当前车速大于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式，其中按照扭矩从小到大的顺序依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式；

向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度时，还包括：向所述电机发送确定的电机的扭矩模式。

7.一种进气格栅的控制装置，其特征在于，包括：

运行工况获取模块，用于获取车辆当前运行工况，所述车辆当前运行工况包括冷却液的第一当前温度、当前车速、脉宽调制风扇的当前占空比、风扇的当前开关状态以及当前排气温度；

目标开度获得模块，用于根据获取到的车辆当前运行工况以及单位角度确定进气格栅的目标开度，所述单位角度为将电机关闭时的最小位置和电机打开的最大位置之间的角度分成预设等分时每一份的角度；

目标开度发送模块，用于向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度，以使所述电机根据接收到的所述目标开度对所述进气格栅的开度进行调整。

8.根据权利要求7所述的进气格栅的控制装置，其特征在于，所述目标开度获得模块包括：

第一目标开度获得单元，用于根据预设的冷却液温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得冷却液的第一当前温度和当前车速所对应的进气格栅的第一目标开度；

第二目标开度获得单元，用于根据预设的脉宽调制风扇的占空比和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得脉宽调制风扇的当前占空比和当前车速所对应的进气格栅的第二目标开度；

第三目标开度获得单元，用于根据风扇的当前开关状态从所述第一目标开度和所述第二目标开度中选取一个目标开度，将选取的目标开度作为第三目标开度；

第四目标开度获得单元，用于根据预设的排气温度和车速所对应的进气格栅的目标开度，获得当前排气温度和当前车速所对应的第四目标开度；

目标开度确定单元，用于从所述第三目标开度和所述第四目标开度中选取最大值，根据选取的最大值和单位角度的乘积确定进气格栅的目标开度。

9.根据权利要求7或8所述的进气格栅的控制装置，其特征在于，

还包括：第二当前温度获取模块，用于在车辆上电时或在接收到所述电机发送的初始化请求时，获取冷却液的第二当前温度；第一扭矩模式确定模块，用于根据冷却液的第二当前温度确定电机的扭矩模式；扭矩模式和初始化命令发送模块，用于将确定的电机的扭矩模式以及电机初始化命令发送给所述电机；

还包括第二扭矩模式确定模块，所述第二扭矩模式确定模块用于根据当前车速确定电机的扭矩模式；目标开度发送模块向所述电机发送确定的进气格栅的目标开度时，还用于向所述电机发送所述第二扭矩模式确定模块确定的电机的扭矩模式；

所述第一扭矩模式确定模块在冷却液的第二当前温度大于等于第一温度阀值时，确定电机的扭矩模式为低扭模式；在冷却液的第二当前温度小于第一温度阀值大于等于第二温度阀值时，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；在冷却液的第二当前温度小于第二温度阀值大于等于第三温度阀值时，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；在冷却液的第二当前温度小于第三温度阀值时，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式，其中按照扭矩从小到大的顺序依次为低扭模式、正常扭矩模式、第一增扭模式和第二增扭模式；

所述第二扭矩模式确定模块在当前车速小于等于第一车速阀值时，确定电机的扭矩模式为低扭模式；在当前车速大于第一车速阀值小于等于第二车速阀值时，确定电机的扭矩模式为正常扭矩模式；在当前车速大于第二车速阀值小于等于第三车速阀值时，确定电机的扭矩模式为第一增扭模式；在当前车速大于第三车速阀值，确定电机的扭矩模式为第二增扭模式。

10.一种发动机管理系统，其特征在于，包括权利要求9至11任意一项所述的进气格栅的控制装置。