CN107762617A - 一种电子恒温器控制方法及装置 - Google Patents

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王惠
丁麟
李延斌
徐景欣
潘宏博
刘楚杨
李航
马晨阳
李佳森
刘鑫宇
唐文强
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Abstract

本发明提出了一种电子恒温器控制方法及装置，涉及自动控制领域，本发明方法建立相应模型，实时获取发动机水温信号，根据目标控制温度与实际温度的差值，相应调整占空比信号，从而进一步调整电子恒温器的加热电阻，实现冷却水的自动调节；本发明装置包括模型建立模块，参数调节模块，水温获取模块、PID控制模块、占空比调节模块及冷却水调节模块。本发明通过建模软件建立模型，并用原型工具及控制执行工具等工具按照模型对电子恒温器进行实时控制，通过更精准和快速的调节发动机冷却水的温度促使发动机缸内油气燃烧充分从而达到降低油耗的目的。

Description

一种电子恒温器控制方法及装置
技术领域
本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种电子恒温器控制方法及装置。
背景技术
目前，随着汽车行业的迅猛发展，汽车发动机的节油效果一直被广泛关注，作为考量汽车性能的一个重要指标，通过一些控制装置和控制方法来降低油耗是十分必要的，电子恒温器能够控制发动机水温使缸内油气燃烧达到较为充分的温度点。
发明内容
本发明提出了一种电子恒温器控制方法及装置，针对发动机的降油耗实际要求，通过建模软件建立模型，并用原型工具及控制执行工具等工具按照模型对电子恒温器进行实时控制，通过更精准和快速的调节发动机冷却水的温度促使发动机缸内油气燃烧充分从而达到降低油耗的目的。经过试验证明，节油效果能达到3％左右。
首先，本发明提出一种电子恒温器控制方法，包括：
根据车速、发动机水温、变速器油温等参数，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；具体为通过配置调节软件将模型代码加载到原型工具中；通过对比发动机转速与负荷、车速与负荷、车速和进气温度三组条件输出的温度,选用其中最小值，查找对应进气压力传感器MAP；
读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节，实现占空比信号的正向控制；达到实际温度在目标温度值附近波动的目的；
根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，调节电子恒温器加热电阻，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
根据模型输出的占空比信号，控制电子恒温器的加热电阻，当占空比信号输出增大，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水；当占空比信号输出减小，石蜡冷却收缩，促使弹簧回位，减少冷却水循环或者断开冷却水循环。通过这种反馈调节控制发动机水温保持一定值。
所述的电子恒温器控制方法中，所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
本发明还提出一种电子恒温器控制装置，包括：
模型建立模块，根据车速、发动机水温、变速器油温，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
参数调节模块，将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；
水温获取模块，读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
PID控制模块，根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节；
占空比调节模块，根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，调节电子恒温器加热电阻，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
冷却水调节模块，根据模型输出的高边驱动信号，控制电子恒温器的加热电阻，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水。
所述的电子恒温器控制装置中所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
有益效果：
通过本发明的方法，实时读取CAN信息，获取发动机水温信号，并根据实际水温和目标水温比较后，通过模型对电子恒温器加热电阻的调节，能够对电子恒温器进行实时控制；占空比信号的调节及加热电阻的调节能够更精准和快速的调节发动机冷却水的温度促使发动机缸内油气燃烧充分从而达到降低油耗的目的。经过试验证明，节油效果能达到3％左右。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电子恒温器控制方法实施例流程图；
图2为本发明一种电子恒温器控制装置实施例结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明中技术方案作进一步详细的说明。
本发明提出了一种电子恒温器控制方法及装置，针对发动机的降油耗实际要求，通过建模软件建立模型，并用原型工具及控制执行工具等原型工具按照模型对电子恒温器进行实时控制，通过更精准和快速的调节发动机冷却水的温度促使发动机缸内油气燃烧充分从而达到降低油耗的目的。经过试验证明，节油效果能达到3％左右。
首先，本发明提出一种电子恒温器控制方法，如图1所示，包括：
S101：根据车速、发动机水温、变速器油温等参数，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
S102：将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；具体为通过配置调节软件将模型代码加载到原型工具中；
S103：读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
S104：根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节，实现占空比信号的正向控制；
达到实际温度在目标温度值附近波动的目的；
S105：根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，进而调节电子恒温器加热电阻，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
S106：根据模型输出的占空比信号，控制电子恒温器的加热电阻，当占空比信号输出增大，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水；当占空比信号输出减小，石蜡冷却收缩，促使弹簧回位，减少冷却水循环或者断开冷却水循环。通过这种反馈调节控制发动机水温保持一定值。
所述的电子恒温器控制方法中，所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
上述原型工具为autobox；控制执行工具为RapidPro：，实验控制软件为ControlDesk：通过MATLAB建模软件进行建模。
本发明还提出一种电子恒温器控制装置，如图2所示，包括：
模型建立模块201，根据车速、发动机水温、变速器油温，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
参数调节模块202，将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；
水温获取模块203，读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
PID控制模块204，根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节；
占空比调节模块205，根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，调节电子恒温器加热电阻，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
冷却水调节模块206，根据模型输出的高边驱动信号，控制电子恒温器的加热电阻，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水。
所述的电子恒温器控制装置中所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
通过本发明的方法及装置，能够对电子恒温器进行实时控制，通过更精准和快速的调节发动机冷却水的温度促使发动机缸内油气燃烧充分从而达到降低油耗的目的。经过试验证明，节油效果能达到3％左右。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (4)

1.一种电子恒温器控制方法，其特征在于，包括：
S101、根据车速、发动机水温、变速器油温，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
S102、将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对所述模型中的发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；
S103、读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
S104、根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节，实现占空比信号的正向控制；
S105、根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，调节电子恒温器加热电阻，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
S106、根据模型输出的占空比信号，控制电子恒温器的加热电阻，当占空比信号输出增大，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水；当占空比信号输出减小，石蜡冷却收缩，促使弹簧回位，减少冷却水循环或者断开冷却水循环。
2.如权利要求1所述的电子恒温器控制方法，其特征在于，所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
3.一种电子恒温器控制装置，其特征在于，包括：
模型建立模块：根据车速、发动机水温、变速器油温，确定电子恒温器的目标控制温度，并建立相应模型；
参数调节模块：将所述模型加载到原型工具中，并使用实验控制软件对发动机转速、负荷、车速、进气温度参数进行调节；
水温获取模块：读取发动机发出的CAN信息，实时采集发动机水温信号，获取实际水温；
PID控制模块：根据目标控制温度与实际水温的差值，通过PID调解控制，对P项进行调节、I项积分调节，实现占空比信号的正向控制；
占空比调节模块：根据实时采集的发动机水温信号，控制模型输出占空比信号，当占空比信号输出值增大时，加热温度升高，冷却水循环开度增大；当占空比信号输出值减小时，加热温度降低，冷却水循环开度减小；
冷却水调节模块：根据模型输出的高边驱动信号，控制电子恒温器的加热电阻，使其内部石蜡融化膨胀，推动弹簧联通循环冷却水。
4.如权利要求3所述的电子恒温器控制装置，其特征在于，所述模型的控制信号，通过将原型工具的控制信号输出到控制执行工具中实现。
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