CN107965412B - 发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统，发动机与电子控制单元电连接，该控制方法包括：发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值；对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。本发明实施例，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发。

Description

发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统

技术领域

本发明实施例涉及车辆传感器技术领域，尤其涉及一种发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统。

背景技术

为了实现对发动机性能或排放的精确控制，发动机上集成的传感器或执行器越来越多，环境温度传感器是其中较为关键的传感器之一。

现有车辆发动机多配有实体化的环境温度传感器，以实时检测环境温度，从而根据环境温度对发动机的喷射量，尿素加热状态等各种控制参数进行修正。

然而，实体化的发动机环境温度传感器开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发。

发明内容

本发明提供一种发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统，以实现发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发。

第一方面，本发明实施例提供了一种发动机虚拟传感器的控制方法，发动机与电子控制单元电连接，该控制方法包括：

发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值；

对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；

实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。

其中，该控制方法还包括：在检测到发动机的停机时间长度小于设定时间阈值时，或者，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值。

其中，发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值包括：

确定传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中传感器采集的温度信号包括温度值；

若检测到传感器采集的温度值大于或等于与其对应的温度下限标定值且小于或等于温度上限标定值，将传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值；若检测到传感器采集的温度值小于与其对应的温度下限标定值或者传感器采集的温度值大于与其对应的温度上限标定值，将与该传感器对应的温度预设标定值确定为该传感器对应的环境温度参考值。

其中，传感器对应的温度预设标定值等于该传感器对应的温度上限标定值。

其中，多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

其中，该控制方法还包括：获取尿素箱温度传感器采集的状态信号，根据状态信号判定尿素箱处于加热状态时，将尿素箱温度传感器对应的温度预设标定值确定为尿素箱温度传感器的环境温度参考值。

其中，对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值，包括：

将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值。

其中，实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值，包括：

实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测环境温度计算值的大小；

若检测到环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将环境温度计算值确定为环境温度值；若环境温度计算值小于环境温度下限标定值或环境温度计算值大于环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为环境温度值。

其中，该控制方法还包括：将环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发动机虚拟环境温度传感器的控制装置，发动机与电子控制单元电连接，该控制装置包括：

环境温度参考值确定模块，用于发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值；

环境温度计算值确定模块，用于对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；

环境温度值确定模块，用于实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。

其中，环境温度值确定模块还用于在检测到发动机的停机时间长度小于设定时间阈值时，或者，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值。

其中，环境温度参考值确定模块包括：

标定单元，用于确定传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中传感器采集的温度信号包括温度值；

环境温度参考值确定单元，用于若检测到传感器采集的温度值大于或等于与其对应的温度下限标定值且小于或等于温度上限标定值，将传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值；若检测到传感器采集的温度值小于与其对应的温度下限标定值或者传感器采集的温度值大于与其对应的温度上限标定值，将与该传感器对应的温度预设标定值确定为该传感器对应的环境温度参考值。

其中，传感器对应的温度预设标定值等于与该传感器对应的温度上限标定值。

其中，多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

其中，环境温度参考值确定单元还用于获取尿素箱温度传感器采集的状态信号，根据状态信号判定尿素箱处于加热状态时，将尿素箱温度传感器对应的温度预设标定值确定为尿素箱温度传感器的环境温度参考值。

其中，环境温度计算值确定模块具体用于将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值。

其中，环境温度值确定模块包括：

环境温度计算值检测单元，用于实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测环境温度计算值的大小；

环境温度值确定单元，若检测到环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将环境温度计算值确定为环境温度值；若环境温度计算值小于环境温度下限标定值或环境温度计算值大于环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为环境温度值。

其中，环境温度值确定模块还包括环境温度值修正单元，用于将环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种发动机虚拟环境温度传感器的控制系统，该控制系统包括：

如上所述的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置。

本发明实施例提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制方法和装置、以及系统，通过在发动机启动后，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定与每个传感器温度信号对应的环境温度参考值，对多个环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算到环境温度计算值，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。本发明实施例提供的技术方案，根据发动机的虚拟环境温度传感器的控制方法计算得出环境温度值，保证了该环境温度值始终根据发动机冷态条件下各个传感器采集到的温度值计算得来，使得计算得出的虚拟环境温度传感器的环境温度值与环境温度更为接近，解决了因使用实体化的环境温度传感器带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制方法的流程图。

图2是本发明实施例二提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制方法的流程图。

图3是本发明实施例三中提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置的结构示意图。

图4是本发明实施例四中提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置的结构示意图。

图5是本发明实施例六提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制方法的流程图，本实施例可适用于检测环境温度的情况，该方法可以由发动机虚拟环境温度传感器的控制装置来执行，控制装置可集成在发动机的控制系统中。参考图1，该控制方法具体包括如下步骤：

步骤S110、发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值。

发动机本身包括很多传感器，例如水温传感器，排温传感器等。发动机开始启动及工作过程中，各个传感器能够得到发动机的电力供应，因此各个传感器可以实时采集其对应的温度信号。例如水温传感器实时采集冷却水温度信号，排温传感器实时采集排气温度信号；冷却水温度信号可以是水温传感器采集的当前的冷却水的温度值，排气温度信号可以是排温传感器采集的当前的排气温度值。

控制装置可实时获取发动机中各个传感器采集到的温度信号，以发动机中的水温传感器和排温传感器为例，控制装置可实时获取到水温传感器采集到的冷却水的温度值、以及获取到排温传感器采集到的排气温度值。控制装置可以根据水温传感器采集的冷却水温度值确定与之对应的环境温度参考值T1，根据排温传感器采集到的排气温度值确定与之对应的环境温度参考值T2。

发动机中还包括其他传感器，控制装置根据上述步骤可确定其他任意一个传感器的环境温度参考值。

步骤S120、对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值。

控制装置中设定有虚拟环境温度传感器计算程序，控制装置基于该计算程序可对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟温度传感器计算，以得到环境温度计算值。例如，虚拟温度传感器计算程序可以是对多个环境温度参考值求平均值以将该平均值确定为环境温度计算值，或者，虚拟温度传感器计算程序可以是对多个环境温度参考值求最小值以将该最小值确定为环境温度计算值。

步骤S130、实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。

发动机运转之后会发热而对外部有很大的热辐射，导致发动机的冷却水、机油、排出气体等受到热辐射后的温度明显高于发动机所处的环境温度，即发动机本身的多个传感器所测量到的温度值明显高于环境温度值。因此，只有在发动机处于冷态时即对外无热辐射的条件下，发动机本身各个传感器所测量到的温度值才是与环境温度最接近的。本实施例中设定发动机停机时间阈值以作为判定发动机是否处于冷态的条件，以便于准确得到环境温度值。例如该设定时间阈值可以为1小时，以保证发动机停机时间长度在大于该时间阈值时，可以完全冷却到对外无热辐射的状态。

然而，发动机停机时集成在发动机中的各个传感器无电力供应而无法正常工作，发动机启动后集成在发动机中的各个传感器有电力供应而可以正常工作，显然只有在发动机启动后控制装置才能获取到各个传感器的温度数据以确定环境温度值。在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值时，发动机进行启动，此时发动机刚从冷态中启动，所发出的热辐射非常低，对发动机所处环境温度的影响非常小，因此发动机的启动过程也可以视为发动机处于冷态且对外无热辐射。此外，发动机启动时，电子控制单元的开关状态会从断开状态切换为导通状态并在发动机运行过程中始终保持导通状态。

基于此，控制装置实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态。当发动机由停机状态转换为启动状态时，可以检测到电子控制单元的开关由关闭状态切换为导通状态，发动机本身的各个传感器开始工作，若在此时刻在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值，说明发动机处于冷态条件，对外界几乎没有热辐射，集成在发动机内部各个传感器所采集到的温度值与环境温度值最接近。将此时计算得到的环境温度计算值确定为环境温度值，较为准确。例如在发动机停机一段时间后，发动机启动，此时控制装置获取到发动机停机时间长度为7小时，判定发动机的停机时间长度(7小时)大于或等于设定时间阈值(5小时)，则控制装置在检测到电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，会将该时刻计算得到的环境温度计算值确定为环境温度值，使得根据虚拟环境温度传感器计算得到的环境温度值始终根据在发动机冷态条件下各个传感器所采集到的温度信号而得来。

在上述方案的基础上，该控制方法还包括：在检测到发动机的停机时间长度小于设定时间阈值时，或者，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值。

例如，发动机停机一小段时间又开始运转，即发动机停机后，没有完全冷却到对外无热辐射的状态就又开始启动运转，启动和运转过程中，发动机又继续对外热辐射，使得发动机的冷却水、机油、排出气体等受到热辐射后的温度高于发动机所处的环境温度。此时，即使是在发动机刚开始启动时刻，即电子控制单元的开关由关闭状态转换为导通状态的时刻，发动机本身各个传感器所测量到的各个温度值也是高于环境温度值的，因此，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值，即最近一次的环境温度计算值确定为当前一次的环境温度值。

在电子控制单元处于导通状态时，也将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值。其理由在于，电子控制单元处于导通状态时，发动机已经开始运转，发动机一旦运转，就会向外界辐射大量的热，同样会造成发动机本身各个传感器所测量到的各个温度值高于环境温度值，若根据此时多个传感器测量到的多个温度信号进行计算得到环境温度值，会造成得到的环境温度值不准确。

示例性的，可以每隔1s获取一次发动机中的多个传感器采集温度信号，每隔1s获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，假设在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时可以将根据当前一次获取的各个传感器的温度信号得出的环境温度计算值确定为环境温度值；假设在检测到发动机的停机时间长度小于设定时间阈值时，或者，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值，即将上1s确定的环境温度值确定为当前的环境温度值。

通过上述控制方法，使得根据发动机虚拟环境温度传感器的控制方法所计算出的环境温度值始终是根据发动机对外无热辐射时各个传感器所侧量到的温度信号而得来，保证了根据该控制方法计算得出的环境温度值与真实环境温度值始终较为接近。

本实施例提供的虚拟环境温度传感器的控制方法，通过在发动机启动后，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定与每个传感器温度信号对应的环境温度参考值，对多个环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算到环境温度计算值，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。本实施的技术方案，根据发动机的虚拟环境温度传感器的控制方法计算得出环境温度值，保证了该环境温度值始终根据发动机冷态条件下各个传感器采集到的温度值计算得来，使得计算得出的环境温度值与环境温度更为接近，解决了因使用实体化的环境温度传感器带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种发动机虚拟环境温度传感器的控制方法的流程图。本实施例以上述实施例一所述的技术方案为基础，进一步提供了一种可选的发动机虚拟环境温度传感器的控制方法。

参考图2所示，可选的，对于上述实施例一提供的步骤S110的操作，发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值，包括：

步骤S111、确定传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中传感器采集的温度信号包括温度值；

其中，多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

示例性的，针对集成在发动机中的上述多个传感器，确定每一个传感器对应的温度上限标定值、温度上限标定值、以及温度预设值。例如，正常情况下，发动机的进气温度范围在-40度至+70度之间，那么，可以将-40度确定为与进气温度传感器对应的温度下限标定值，将+70度确定为进气温度传感器对应的温度上限标定值。再例如，正常情况下，发动机的冷却水温度范围在-40度至+120度之间，那么，可以将-40度确定为水温传感器对应的温度下限标定值，将+120度确定为水温传感器对应的温度上限标定值。若发动机中某一传感器出现故障时，可能造成其测量出的温度值存在很大偏差，不在正常情况的范围之内，所以还需要设置与每一个传感器对应的温度预设标定值。一个传感器对应的温度预设标定值可以根据该温度传感器所采集到的温度信号的大数据来确定，例如，可以将该传感器采集到的次数最多的温度信号作为与该传感器对应的温度预设标定值。

发动机各个传感器采集的温度信号包括温度值，例如水温传感器采集的温度信号包括冷却水温度值，进气温度传感器采集的温度信号包括进气温度值。

步骤S112、若检测到传感器采集的温度值大于或等于与其对应的温度下限标定值且小于或等于温度上限标定值，将传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值。

步骤S113、若检测到传感器采集的温度值小于与其对应的温度下限标定值或者传感器采集的温度值大于与其对应的温度上限标定值，将与该传感器对应的温度预设标定值确定为该传感器对应的环境温度参考值。

示例性的，针对上述进气温度传感器，若进气温度传感器采集到的进气温度值为+20度，满足大于或等于进气温度传感器对应的温度下限标定值度-40度且小于或等于进气温度传感器对应的温度上限标定值+70度的条件，则将进气温度传感器采集到的温度值(+20度)确定为与进气温度传感器对应的环境温度参考值；若进气温度传感器采集到的进气温度值为-60度，该进气温度采集到的进气温度值-60度小于进气温度传感器对应的温度下限标定值-40度，则将与进气温度传感器对应的温度预设标定值确定为环境温度参考值。同样的，若进气温度传感器采集到的进气温度值为+100度，该进气温度采集到的进气温度值+100度大于进气温度传感器对应的温度上限标定值+70度，则将与进气温度传感器对应的温度预设标定值确定为环境温度参考值。

可选的，传感器对应的温度预设标定值等于该传感器对应的温度上限标定值。例如，针对上述进气温度传感器，可以将其对应的温度上限标定值+70度确定为与其对应的温度预设标定值。同理，对于上述水温传感器，可以将温度上限标定值+120度确定为其温度预设标定值。因发动机的各个传感器可能会出现故障，使传感器对应的温度预设标定值等于该传感器对应的温度上限标定值，可以使得当将各个传感器对应的多个环境温度参考值的最小值确定为环境温度计算值时，出现故障的传感器所采集到的温度信号不被确定为环境温度计算值，进而保证计算得出的环境温度值的准确性。

可选的，对于上述实施例一提供的步骤S120的操作，对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值，包括：

步骤S121、将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值。

发动机启动过程中，发动机会产生少量的热辐射，则集成在发动机的冷却水、排出气体、尿素溶液等温度值受到发动机的热辐射以后都高于实际值，各个温度传感器所测量到的温度也比环境温度高，故根据各个传感器采集到的温度信号确定的环境温度参考值可能较环境温度稍高。因此，将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值，可以降低发动机启动过程中产生的热辐射对环境温度计算值的影响，提高环境温度值的准确性。

示例性的，例如，与进气传感器对应的环境参考值为20度，与水温传感器对应的环境温度参考值为25度，与尿素箱温度传感器对应的环境温度参考值为30度，与排温传感器对应的环境温度参考值为28度，其中该多个传感器的环境温度参考值中的最小值为与进气温度传感器对应的环境温度参考值20度，则将与进气温度传感器对应的环境温度参考值20度确定为环境温度计算值。将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值，可以保证当发动机中某个传感器出现故障造成其所测量到的温度值不准确时，保证根据该控制算法所得到的环境温度计算值仍是比较准确的。例如，当某一传感器因故障等原因造成其所测量到的温度值不在其对应的正常温度范围之内时，将其对应的温度预设标定值(温度上限标定值)确定为环境温度参考值，则该传感器对应的环境温度参考值必定高于其他传感器对应的环境温度参考值，而环境温度计算值为多个传感器的环境温度参考值中的最小值，故存在故障的传感器对应的环境温度参考值不会被确定为环境温度计算值，保证了环境温度计算值始终是根据正常工作的多个传感器所采集到的温度信号而得来。

可选的，对于上述实施例一提供的步骤S130的操作，实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值，包括：

步骤S131、实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测环境温度计算值的大小。

步骤S132、若检测到环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将环境温度计算值确定为环境温度值。

若环境温度计算值小于环境温度下限标定值或环境温度计算值大于环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为环境温度值。

为避免环境温度计算值与真实环境温度相差较大，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测经过虚拟环境温度传感器计算得来的环境温度计算值的大小。根据不同地域和各地域的气候条件，预先设定每个地域在每一个季节对应的环境温度上限标定值和环境温度下限标定值，以及环境温度标定值。一个地域在一个季节的环境温度上限值可以是该地域在该季节的历史最高温度值，一个地域在一个季节的环境温度下限值可以是该地域在该季节的历史最低温度值，一个地域在一个季节的环境温度标定值可以是该地域在该季节的历史平均温度值。

例如，假设河北的冬季最高温度为15度，最低温度为负20度，平均温度为5度。假设汽车当前处于河北境内，且为冬季，那么控制装置确定的当前的环境温度上限标定值即为15度，环境温度下限标定值为负20度，环境温度标定值为5度。

示例性的，当汽车在冬季处于河北时，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测环境温度计算值的大小为10度，该环境温度计算值10度大于或等于预先设定的环境温度下限标定值(负20度)且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值(15度)，则将该环境温度计算值(10度)确定为环境温度值。相同条件下，假设检测到环境温度计算值为负30度，则该环境温度计算值(负30度)小于环境温度下限标定值(负20度)，则将预先设定的环境温度标定值(5度)确定为环境温度值。或者相同条件下，假设检测到环境温度计算值为40度，则该环境温度计算值(40)大于环境温度上限标定值(15度)，将预先设定的环境温度标定值(5度)确定为环境温度值。

本实施例提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制算法，通过针对每一个传感器设定与其对应的温度上限标定值、温度下限标定值、温度预设标定值，通过根据温度上限标定值、温度下限标定值判定各个传感器所采集到的温度信号是否在正常范围之内。在正常范围之内时，将传感器采集到的温度值作为环境温度计算值；不在正常范围之内时，将温度预设标定值确定为环境温度计算值。并检测环境温度计算值的大小，当环境温度计算值在正常温度范围之内时，将环境温度计算值确定为环境温度值；当环境温度计算值不在正常范围之内时，将环境温度预设标定值确定为环境温度值。使发动机本身的某一个或或几个传感器出现故障时，环境温度值始终是根据正常工作的传感器所采集到的温度信号计算得来；以及使发动机本身的传感器都出现故障时，也可计算出环境温度。使得根据该控制算法计算出的环境温度值与真实环境温度相差不大，减少了引发动机真实环境温度传感器的使用所带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

在上述方案的基础上，可选的，该控制方法还包括：

步骤S140、将环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。

在出厂前，相关从业人员可多次采用上述发动机虚拟环境温度传感器的控制算法得到多个环境温度值，并与真实环境温度值进行比较，将多次经该控制算法计算出的多个环境温度值与其对应的多个真实环境温度值进行作差求均值，并将该均值作为环境温度修正值Ti。

另外，针对不同车型，也可以设置环境温度修正值，因为不同车型的发动机所处环境可能不同。对于客车而言，发动机包在箱体内部，其所处的环境温度可能高于外界真实环境温度，因此可以针对客车车型，设置环境温度修正值Tm，且Tm可设置为负值。而对于摩托车，发动机处在外部环境中，且摩托车车速通常较快，造成其周围气流流速较快，可能导致该控制算法计算出的环境温度值低于实际环境温度，则针对摩托车车型，可以设置环境温度修正值Tm，且Tm为正值。

需要说明的是，上述环境温度修正值都基于大量实验得到的大量数据确定的。并且，对于环境温度的修正不限于上述条件，本领域技术人员可根据实际情况和实验数据针对其他条件设置其他环境温度修正值。

最后，用环境温度修正值对经过发动机虚拟环境温度传感器的控制算法计算出环境温度值进行修正，将两者的和值确定为最终的环境温度值。实现了根据发动机虚拟环境温度传感器计算得来的环境温度更加接近真实环境温度。

实施例三

图3是本发明实施例三中提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置的结构示意图。本实施例提供的控制装置可执行上述任意实施例的控制方法，发动机与电子控制单元电连接，该控制装置的具体结构如下：

环境温度参考值确定模块310，用于发动机进行启动，实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个传感器的温度信号对应的环境温度参考值；

环境温度计算值确定模块320，用于对多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；

环境温度值确定模块330，实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。

在上述技术方案的基础上，该控制装置还环境温度值确定模块还用于在检测到发动机的停机时间长度小于设定时间阈值时，或者，在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的环境温度值确定为当前一次的环境温度值。使得发动机虚拟环境温度传感器的控制装置所计算出的环境温度值始终是根据发动机对外无热辐射时各个传感器所侧量到的温度信号而得来，保证了该控制装置计算得出的环境温度值与真实环境温度值始终较为接近。

本实施例所提供的控制装置，通过在发动机启动后，环境温度参考值确定模块实时获取集成在发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定与每个传感器温度信号对应的环境温度参考值，环境温度计算值确定模块对多个环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算到环境温度计算值，环境温度值确定模块在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将环境温度计算值确定为环境温度值。本实施提供的控制装置，由发动机的虚拟环境温度传感器的控制装置计算得出环境温度值，保证了该环境温度值始终根据发动机冷态条件下各个传感器采集到的温度值计算得来，使得计算得出的环境温度值与环境温度更为接近，解决了因使用实体化的环境温度传感器带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

实施例四

图4是本发明实施例四中提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置的结构示意图。本实施例以上述实施例三所述的技术方案为基础，进一步提供了一种可选的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置。参考图4，

可选的，上述实施例三中提供的环境温度参考值确定模块310包括：

标定单元311，用于确定传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中传感器采集的温度信号包括温度值；

环境温度参考值确定单元312，用于若检测到传感器采集的温度值大于或等于与其对应的温度下限标定值且小于或等于温度上限标定值，将传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值；若检测到传感器采集的温度值小于与其对应的温度下限标定值或者传感器采集的温度值大于与其对应的温度上限标定值，将与该传感器对应的温度预设标定值确定为该传感器对应的环境温度参考值。

其中，多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

其中，传感器对应的温度预设标定值等于与该传感器对应的温度上限标定值。

其中，环境温度参考值确定单元312还用于获取尿素箱温度传感器采集的状态信号，根据状态信号判定尿素箱处于加热状态时，将尿素箱温度传感器对应的温度预设标定值确定为尿素箱温度传感器的环境温度参考值。

其中，环境温度值确定模块330具体用于将多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为环境温度计算值。

可选的，上述实施例三中提供的环境温度值确定模块330包括：

环境温度计算值检测单元331，用于实时获取发动机的停机时间长度信息和电子控制单元的开关状态，并在检测到发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测环境温度计算值的大小；

环境温度值确定单元332，用于若检测到环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将环境温度计算值确定为环境温度值；若环境温度计算值小于环境温度下限标定值或环境温度计算值大于环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为环境温度值。

在上述方案的基础上，环境温度值确定模块330还包括环境温度值修正单元333，用于将环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。实现了根据发动机虚拟环境温度传感器计算得来的环境温度更加接近真实环境温度。

本实施例提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置，通过针对每一个传感器设定与其对应的温度上限标定值、温度下限标定值、温度预设标定值，通过根据温度上限标定值、温度下限标定值判定各个传感器所采集到的温度信号是否在正常范围之内。在正常范围之内时，将传感器采集到的温度值作为环境温度计算值；不在正常范围之内时，将温度预设标定值确定为环境温度计算值。并检测环境温度计算值的大小，当环境温度计算值在正常温度范围之内时，将环境温度计算值确定为环境温度值；当环境温度计算值不在正常范围之内时，将环境温度预设标定值确定为环境温度值。使发动机本身的某一个或或几个传感器出现故障时，环境温度值始终是根据正常工作的传感器所采集到的温度信号计算得来；以及使发动机本身的传感器都出现故障时，也可计算出环境温度。使得该控制装置计算出的环境温度值与真实环境温度相差不大，减少了引发动机真实环境温度传感器的使用所带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

实施例五

本发明实施例五提供了发动机虚拟环境温度传感器的控制系统。该控制系统包括：

上述任意实施例所提供的发动机虚拟环境温度传感器控制装置。

本实施所提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制系统，由该发动机的虚拟环境温度传感器的控制装置计算得出环境温度值，保证了该环境温度值始终根据发动机冷态条件下各个传感器采集到的温度值计算得来，使得计算得出的环境温度值与环境温度更为接近，解决了因使用实体化的发动机环境温度传感器带来的开发和维护费用高，价格昂贵，技术更新周期长且不能进行二次开发的技术问题，实现了发动机环境温度传感器的虚拟化，降低成本并便于二次开发的效果。

实施例六

图5是本发明实施例六提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制系统的结构示意图。本实施例建立在实施例五的基础之上。参考图5，该控制系统还包括：

真实环境温度传感器520；

环境温度通讯装置530；

选择开关540，用于对发动机虚拟环境温度传感器控制装置510，真实环境温度传感器520，环境温度通讯装置530选择以获取环境温度值。

示例性的，上述环境温度通讯装置530可以是汽车广播，电视等，通过接受播报的天气预报信息来获取环境温度信息。

该发动机虚拟环境温度传感器的控制系统的选择开关可以对发动机虚拟环境温度传感器控制装置510，真实环境温度传感器520，环境温度通讯装置530进行选择，例如当选择发动机虚拟环境温度传感器控制装置510时，发动机虚拟环境温度传感器控制装置510来计算环境温度。

本实施例所提供的发动机虚拟环境温度传感器的控制系统，通过选择开关对发动机虚拟环境温度传感器控制装置、真实环境温度传感器、环境温度通讯装置进行选择，获取环境温度，实现了通过更多途径获取环境温度，且可通过每次选择不同的环境温度获取装置来实现对各个环境温度获取装置所获取到的环境温度是否准确进行检验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (20)

1.一种发动机虚拟环境温度传感器的控制方法，其特征在于，所述发动机与电子控制单元电连接，该控制方法包括：

所述发动机进行启动，实时获取集成在所述发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个所述传感器的温度信号对应的环境温度参考值；

对所述多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；

实时获取所述发动机的停机时间长度信息和所述电子控制单元的开关状态，并在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将所述环境温度计算值确定为环境温度值。

2.根据权利要求1所述的控制方法，还包括：

在检测到所述发动机的停机时间长度小于所述设定时间阈值时，或者，在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的所述环境温度值确定为当前一次的环境温度值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述发动机进行启动，实时获取集成在所述发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个所述传感器的温度信号对应的环境温度参考值包括：

确定所述传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中所述传感器采集的温度信号包括温度值；

若检测到所述传感器采集的温度值大于或等于与其对应的所述温度下限标定值且小于或等于所述温度上限标定值，将所述传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值；若检测到所述传感器采集的温度值小于与其对应的所述温度下限标定值或者所述传感器采集的温度值大于与其对应的所述温度上限标定值，将与该传感器对应的所述温度预设标定值确定为该传感器对应的所述环境温度参考值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述传感器对应的温度预设标定值等于该传感器对应的所述温度上限标定值。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括：获取所述尿素箱温度传感器采集的状态信号，根据所述状态信号判定尿素箱处于加热状态时，将所述尿素箱温度传感器对应的温度预设标定值确定为所述尿素箱温度传感器的环境温度参考值。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，对所述多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值，包括：

将所述多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为所述环境温度计算值。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，实时获取所述发动机的停机时间长度信息和所述电子控制单元的开关状态，并在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将所述环境温度计算值确定为环境温度值，包括：

实时获取所述发动机的停机时间长度信息和所述电子控制单元的开关状态，并在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测所述环境温度计算值的大小；

若检测到所述环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将所述环境温度计算值确定为所述环境温度值；若所述环境温度计算值小于所述环境温度下限标定值或所述环境温度计算值大于所述环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为所述环境温度值。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

将所述环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。

10.一种发动机虚拟环境温度传感器的控制装置，其特征在于，所述发动机与电子控制单元电连接，所述控制装置包括：

环境温度参考值确定模块，用于所述发动机进行启动，实时获取集成在所述发动机中的多个传感器采集的温度信号，并确定每个所述传感器的温度信号对应的环境温度参考值；

环境温度计算值确定模块，用于对所述多个传感器的环境温度参考值进行虚拟环境温度传感器计算，以确定环境温度计算值；

环境温度值确定模块，用于实时获取所述发动机的停机时间长度信息和所述电子控制单元的开关状态，并在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，将所述环境温度计算值确定为环境温度值。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度值确定模块还用于在检测到所述发动机的停机时间长度小于所述设定时间阈值时，或者，在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元处于导通状态时，将最近一次确定的所述环境温度值确定为当前一次的环境温度值。

12.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度参考值确定模块包括：

标定单元，用于确定所述传感器对应的温度下限标定值、温度上限标定值、以及温度预设标定值，其中所述传感器采集的温度信号包括温度值；

环境温度参考值确定单元，用于若检测到所述传感器采集的温度值大于或等于与其对应的所述温度下限标定值且小于或等于所述温度上限标定值，将所述传感器采集的温度值确定为该传感器对应的环境温度参考值；若检测到所述传感器采集的温度值小于与其对应的所述温度下限标定值或者所述传感器采集的温度值大于与其对应的所述温度上限标定值，将与该传感器对应的所述温度预设标定值确定为该传感器对应的所述环境温度参考值。

13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述传感器对应的温度预设标定值等于与该传感器对应的所述温度上限标定值。

14.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述多个传感器采集的温度信号包括：进气传感器采集的进气温度值、水温传感器采集的冷却水温度值、尿素箱温度传感器采集的尿素温度值、排温传感器采集的排气温度值。

15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度参考值确定单元还用于获取所述尿素箱温度传感器采集的状态信号，根据所述状态信号判定尿素箱处于加热状态时，将所述尿素箱温度传感器对应的温度预设标定值确定为所述尿素箱温度传感器的环境温度参考值。

16.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度计算值确定模块具体用于将所述多个传感器的环境温度参考值中的最小值确定为所述环境温度计算值。

17.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度值确定模块包括：

环境温度计算值检测单元，用于实时获取所述发动机的停机时间长度信息和所述电子控制单元的开关状态，并在检测到所述发动机的停机时间长度大于或等于设定时间阈值且所述电子控制单元从断开状态切换为导通状态时，检测所述环境温度计算值的大小；

环境温度值确定单元，若检测到所述环境温度计算值大于或等于预先设定的环境温度下限标定值且小于或等于预先设定的环境温度上限标定值，将所述环境温度计算值确定为所述环境温度值；若所述环境温度计算值小于所述环境温度下限标定值或所述环境温度计算值大于所述环境温度上限标定值，将预先设定的环境温度标定值确定为所述环境温度值。

18.根据权利要求17所述的控制装置，其特征在于，所述环境温度值确定模块还包括环境温度值修正单元，用于将所述环境温度值与预先设定的环境温度修正值的和值确定为最终环境温度值。

19.一种发动机虚拟环境温度传感器的控制系统，其特征在于，包括：发动机、电子控制单元、以及如权利要求10-18任一项所述的发动机虚拟环境温度传感器的控制装置。

20.根据权利要求19所述的发动机虚拟环境温度传感器的控制系统，其特征在于，还包括：

真实环境温度传感器；

环境温度通讯装置；

选择开关，用于对所述发动机虚拟环境温度传感器的控制装置，所述真实环境温度传感器，所述环境温度通讯装置选择以获取环境温度值。