CN109162799B - 一种智能冷却系统控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能冷却系统控制方法及装置，该方法包括：采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；基于所述目标参数，确定车辆状态；依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度。通过本发明实现了基于整车不同状态的智能冷却系统的控制，提高了控制精度。

Description

一种智能冷却系统控制方法及装置

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种智能冷却系统控制方法及装置。

背景技术

随着全球汽车数量的增长，汽车在给人们带来便利的同时，人们的使用需求也发生了与日俱增的提升。冷却系统作为车辆及发动机重要的子系统，其技术水平也取得了相应的发展，并且在车辆中有较为重要的地位。

在实际工况中，发动机初始水温一般约等于环境温度，而发动机工作的最佳工作温度一般较高，因而在发动机刚刚启动时需要进行热车至最佳工作温度。当发动机水温不断升高至电控节温器开始介入时，冷却系统大循环中冷水开始流入小循环，此时发动机水温会迅速拉低，出现水温震荡现象。当大循环水完全介入后，发动机水温趋于平稳，此时进入正常运行阶段。当发动机停机时，传统车电子水泵不运转，发动机内部容易出现局部过热问题。可见冷却系统对于发动机起着至关重要的地位。

现有智能冷却系统多采用基于发动机水温和工况的控制方法，当车辆行驶时，依据发动机转速和扭矩以及发动机当前的实际水温和目标水温来控制冷却系统中电控节温器的开度、电子风扇转速以及控制电子水泵或两速水泵的转速。但是，这种控制方法基于车辆的单一状态进行控制，会使得控制精度较低，无法满足实际需求。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供一种智能冷却系统控制方法及装置，实现了基于整车不同状态的智能冷却系统的控制，提高了控制精度。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种智能冷却系统控制方法，该方法包括：

采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；

基于所述目标参数，确定车辆状态；

依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度。

可选地，所述基于所述目标参数，确定车辆状态，包括：

根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态。

可选地，所述依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，包括：

当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

可选地，还包括：

根据发动机实际水温和目标水温，计算获得温差值；

对所述温差值进行推导处理，获得电控节温器需求开度。

可选地，当所述车辆处于停机状态时，所述根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速，包括：

判断所述发动机实际水温是否大于预设水温阈值，如果是，则将所述电子水泵需求转速设定为第一转速值，如果否，则将所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速均设置为零。

一种智能冷却系统控制装置，该装置包括：

采集单元，用于采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；

状态确定单元，用于基于所述目标参数，确定车辆状态；

参数确定单元，用于依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度。

可选地，所述状态确定单元包括：

第一判断子单元，用于根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

第一确定子单元，用于若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

第一计算子单元，用于若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

第二判断子单元，用于判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态。

可选地，所述参数确定单元包括：

第一参数确定子单元，用于当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

第二参数确定子单元，用于当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

第三参数确定子单元，用于当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

第二计算子单元，用于当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

可选地，还包括：

第三计算子单元，用于根据发动机实际水温和目标水温，计算获得温差值；

处理子单元，用于对所述温差值进行推导处理，获得电控节温器需求开度。

可选地，所述第一参数子单元具体用于：

判断所述发动机实际水温是否大于预设水温阈值，如果是，则将所述电子水泵需求转速设定为第一转速值，如果否，则将所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速均设置为零。

相较于现有技术，本发明提供了一种智能冷却系统控制方法及装置，根据采集获得的目标参数，确定了车辆的状态，然后根据车辆的状态和目标参数确定了控制参数，实现了对智能冷却系统的控制，由于将车辆发动机系统状态进行了区分，可以根据该状态对智能冷却系统进行精确控制，实现快速热车，提高发动机水温控制精度以及发动机后冷却控制，满足了实际需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能冷却系统控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种确定发动机系统状态的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种智能冷却系统控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种智能冷却系统控制装置的结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在本发明实施例中提供了一种智能冷却系统控制方法，参见图1，该方法包括以下步骤：

S101、采集获得目标参数；

发动机采用电控节温器、电子水泵和电子风扇组成的智能冷却系统。由ECU(电控单元)控制电控节温器开度、电子水泵转速和电子风扇转速。在本发明实施例中目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度。

S102、基于所述目标参数，确定车辆状态。

在本发明实施例中确定的车辆状态主要是指车辆发动机系统的状态，分为了停机、热车、过渡和正常工作四个不同状态。根据该目标参数可以确定车辆的状态，包括：

根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态。

S103、依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度。

当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

本发明提供了一种智能冷却系统控制方法，根据采集获得的目标参数，确定了车辆的状态，然后根据车辆的状态和目标参数确定了控制参数，实现了对智能冷却系统的控制，由于将车辆发动机系统状态进行了区分，可以根据该状态对智能冷却系统进行精确控制，实现快速热车，提高发动机水温控制精度以及发动机后冷却控制，满足了实际需求。

参见图2，为本发明实施例提供的一种确定发动机系统状态的方法的流程示意图，该方法包括：

S201、检测获得发动机转速；

S202、判断发动机是否启动，如果否，则执行S203，如果是，则执行S204；

S203、发动机系统状态为停机状态；

S204、判断电控节温器需求开度是否大于零，如果是，则执行S205，如果否则执行S206；

S205、检测发动机实际水温，执行S207；

S206、发动机系统状态为热车状态；

S207、计算发动机实际水温变化率，其中，

水温变化率＝(T2-T1)/△t

T1和T2为发动机水温传感器测量的温度值，比如T2为第二秒测量的水温，T1为第1秒测量的水温；△t为T1和T2两次水温测量的时间间隔。

S208、判断发动机实际水温变化率是否下小于设定值a1，如果是，则执行S209，如果否，则执行S210；

S209、系统状态为正常工作状态；

S210、系统状态为过度状态。

参见图3，为本发明实施例提供的另一种智能冷却系统控制方法的流程示意图，该方法包括：

S301、检测获得发动机实际水温、转速和扭矩；

S302、判断发动机系统状态是否为停机状态，如果是，则执行S310，如果否，则执行S303；

S303、判断系统状态是否为热车状态，如果是，则执行S304，如果否，则执行S305；

S304、电子水泵需求转速为设定值N2，电子风扇需求转速为0；

S305、判断系统状态是否为过度状态，如果是，则执行S307和S309，如果否，则执行S306；

S306、判断系统状态是否为正常工作状态，如果是，则执行S308和S309，如果否，则结束；

S307、电子风扇需求转速为0；

S308、依据发动机转速、扭矩推导出电子风扇需求转速；

S309、依据发动机转速、扭矩推导出电子水泵需求转速；

S310、判断发动机实际水温是否大于T1，如果是，则执行S312，如果否，则执行S311；

S311、电子水泵需求转速为0，电子风扇需求转速为0；

S312、电子水泵需求转速为设定值N1，电子风扇需求转速为0。

在上述实施例的基础上，在步骤S301之后，还包括：

S313、计算发动机实际水温与目标温度的温差值；

S314、由温差值推导出电控节温器需求开度。

具体的推导过程可以参见下表：

温差值/℃	-20	-5	-2	0	2	5	20
								需求开度/％	0	0	20	30	50	100	100

本方案将发动机系统状态分为停机、热车、过渡和正常运行四个不同系统状态，依据四个系统状态对发动机智能冷却系统进行精确控制。停机状态时电控节温器和电子水泵控制不受发动机停机影响，实现后冷却控制，防止发动机停机局部过热；热车状态精确控制实现了发动机快速热车，提高了系统效率，降低了燃油消耗量；过渡状态的控制降低了电控节温器刚刚接入时发动机实际水温波动范围，提高了发动机实际水温稳定性。

对应的，本发明实施例还提供了一种智能冷却系统控制装置，参见图4，该装置包括：

采集单元401，用于采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；

状态确定单元402，用于基于所述目标参数，确定车辆状态；

参数确定单元403，用于依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度。

本发明提供了一种智能冷却系统控制装置，根据采集单元采集获得的目标参数，在状态确定单元中确定了车辆的状态，然后根据车辆的状态和目标参数，在参数确定单元中确定了控制参数，实现了对智能冷却系统的控制，由于将车辆发动机系统状态进行了区分，可以根据该状态对智能冷却系统进行精确控制，实现快速热车，提高发动机水温控制精度以及发动机后冷却控制，满足了实际需求。

可选地，在图4实施例的基础上，所述状态确定单元包括：

第一判断子单元，用于根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

第一确定子单元，用于若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

第一计算子单元，用于若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

第二判断子单元，用于判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态。

可选地，所述参数确定单元包括：

第一参数确定子单元，用于当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

第二参数确定子单元，用于当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

第三参数确定子单元，用于当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

第二计算子单元，用于当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

可选地，还包括：

第三计算子单元，用于根据发动机实际水温和目标水温，计算获得温差值；

处理子单元，用于对所述温差值进行推导处理，获得电控节温器需求开度。

可选地，所述第一参数子单元具体用于：

判断所述发动机实际水温是否大于预设水温阈值，如果是，则将所述电子水泵需求转速设定为第一转速值，如果否，则将所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速均设置为零。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种智能冷却系统控制方法，其特征在于，该方法包括：

采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；

基于所述目标参数，确定车辆状态；

依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度；

所述基于所述目标参数，确定车辆状态，包括：

根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态；

其中，

所述水温变化率＝(T2-T1)/△t；

所述△t为T1和T2两次水温测量的时间间隔；

所述依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，包括：

当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据发动机实际水温和目标水温，计算获得温差值；

对所述温差值进行推导处理，获得电控节温器需求开度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述车辆处于停机状态时，所述根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速，包括：

判断所述发动机实际水温是否大于预设水温阈值，如果是，则将所述电子水泵需求转速设定为第一转速值，如果否，则将所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速均设置为零。

4.一种智能冷却系统控制装置，其特征在于，该装置包括：

采集单元，用于采集获得目标参数，其中，所述目标参数包括发动机转速、发动机实际水温和智能冷却系统中的电控节温器需求开度；

状态确定单元，用于基于所述目标参数，确定车辆状态；

参数确定单元，用于依据所述车辆状态和所述目标参数，确定智能冷却系统的控制参数，其中，所述智能冷却系统包括电控节温器、电子水泵和电子风扇，所述控制参数包括所述电子水泵的需求转速、所述电子风扇的需求转速和所述电控节温器开度；

所述状态确定单元包括：

第一判断子单元，用于根据发动机转速，判断所述发动机是否已经启动，如果是，则判断所述电控节温器需求开度是否大于零，若否，则所述车辆处于热车状态；

第一确定子单元，用于若所述发动机未启动，则所述车辆处于停机状态；

第一计算子单元，用于若所述电控节温器需求开度大于零，根据发动机实际温度，计算获得发动机实际水温变化率；

第二判断子单元，用于判断所述发动机实际水温变化率是否小于预设变化率阈值，如果是，则所述车辆处于正常工作状态，如果否，则所述车辆处于过度状态；

其中，

所述水温变化率＝(T2-T1)/△t；

所述△t为T1和T2两次水温测量的时间间隔；所述参数确定单元包括：

第一参数确定子单元，用于当所述车辆处于停机状态时，根据所述发动机实际水温，确定电子水泵需求转速和电子风扇需求转速；

第二参数确定子单元，用于当所述车辆处于热车状态时，若所述电子水泵需求转速满足预设转速值，则将所述电子风扇需求转速设置为零；

第三参数确定子单元，用于当所述车辆处于过度状态时，若所述电子风扇需求转速为零，则根据所述发动机转速和发动机扭矩，确定所述电子水泵需求转速；

第二计算子单元，用于当所述车辆处于正常工作状态时，根据所述发动机转速和发动机扭矩，计算获得所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

第三计算子单元，用于根据发动机实际水温和目标水温，计算获得温差值；

处理子单元，用于对所述温差值进行推导处理，获得电控节温器需求开度。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一参数子单元具体用于：

判断所述发动机实际水温是否大于预设水温阈值，如果是，则将所述电子水泵需求转速设定为第一转速值，如果否，则将所述电子水泵需求转速和所述电子风扇需求转速均设置为零。

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