CN109236456B - 一种可变进气格栅的控制方法 - Google Patents
一种可变进气格栅的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种可变进气格栅的控制方法，发动机启动，使得AGS进入受控状态；ECU检测当前环境温度、发动机转速、发动机负荷及车速信号，设定出此时目标冷却液温度；ECU检测冷却液当前温度，并计算与目标冷却液的温度差，同时结合车速及空调系统状态及负荷，计算出AGS实际需要开度，并输出控制信号。本技术方案通过可变进气格栅的控制方法，使得可变进气格栅实现按照动力总成冷却及空调系统制冷需求开启，确保最优化的进气量，最大程度降低格栅开启的行驶阻力及提升发动机总成的暖机效率。
Description
技术领域
本发明属于发动机控制技术领域，特别是指一种可变进气格栅的控制方法。
背景技术
主动进气格栅(AGS)是通过传感器(EMC)侦测发动机、水箱等温度，依靠控制电机来打开或者关闭进气格栅的叶片的装置。EMC获取发动机冷却液温度、空调系统压力、车速、环境温度、冷却风扇状态等物理参数后，结合发动机最佳工作温度、空调高效工作系统压力等目标参数，计算出进气格栅的目标开度，通过PWM/LIN信号，控制电机调节进气格栅的开度。
图1是某车型实测的数据，进气格栅全开时(进气格栅开度100％时)的风阻系数为0.323，当进气格栅完全关闭时，风阻系数降低了0.015至0.308。风阻系数的降低与进气格栅的开度并非是线性关系，而是在进气格栅开度在 60％以上时，风阻系数降低很小，当进气格栅开度小于6O％后，风阻系数有明显的降低。
以上述测试车辆进气格栅的开度在20％附近，风阻系数减少为0.O1为例，随车速的变化，整车的风阻减少收益以及克服相应风阻所需的功率减少收益情况如下图2和图3所示。
风阻和功率收益与车速的平方呈正比，减小进气格栅的开度，车速越高，收益越大，越有利于油耗的减少。当车辆的行驶速度为120km/h时，风阻收益达到16.5N，功率收益达到552W。
综上所述，使用主动进气格栅技术可有效降低风阻，从而达到节油的目的。
此外主动进气格栅除了有效降低风阻，达到节油目的，还具备提高冷却模块效率(改善冷启动、减少热量损失，除霜时减少雨刮磨损并加快前挡除霜速度),保护冷却模块(有效保护发动机冷却系统，延长冷却系统部件寿命等)作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变进气格栅的控制方法，使得可变进气格栅实现按照动力总成冷却及空调系统制冷需求开启，确保最优化的进气量，最大程度降低格栅开启的行驶阻力及提升发动机总成的暖机效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可变进气格栅的控制方法，包括以下步骤：
发动机启动，使得AGS进入受控状态；
ECU检测当前环境温度、发动机转速、发动机负荷及车速信号，设定出此时目标冷却液温度；
ECU检测冷却液当前温度，并计算与目标冷却液的温度差，同时结合车速及空调系统状态及负荷，计算出AGS实际需要开度，并输出控制信号。
所述空调系统状态为不工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
其中K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
所述空调系统状态为工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；
空调系统压力＜低压限值时，
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
低压限值≤空调系统压力＜中间压值时；
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
中间压值≤空调系统压力＜高压限值时；
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为20％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为20％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为20％K；
空调系统压力≥高压限值时，控制AGS开度为100％；
其中，K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
在所述AGS进入受控状态前，ECU需要检查风扇状态，若所述风扇状态正常，进入设定目标冷却液温度程序；若所述风扇状态不正常，则所述AGS的开度控制在100％。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过可变进气格栅的控制方法，使得可变进气格栅实现按照动力总成冷却及空调系统制冷需求开启，确保最优化的进气量，最大程度降低格栅开启的行驶阻力及提升发动机总成的暖机效率。
附图说明
图1为现有技术进气格栅开度与风阻系数关系示意图；
图2为风阻系数减小为0.01下的风阻收益示意图；
图3为风阻系数减小为0.01下的功率收益示意图；
图4为本发明的AGS控制功能原理图；
图5为本发明的AGS控制逻辑图；
图6为本发明基于环境温度的目标水温设定表；
图7为本发明基于转速-负荷的目标水温设定表；
图8为本发明基于车速-负荷的目标水温设定表；
图9为本发明空调系统不工作状态下的AGS控制图；
图10为本发明空调系统工作状态下的AGS控制图。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅为示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的可变进气格栅的控制方法中，包括电源、ECU模块、AGS模块，整车控制信号通过CAN总线/PWM信号线与ECU模块上的连接，ECU模块控制信号通过LIN线/PWM信号线与AGS控制模块连接。
本申请的AGS控制逻辑在发动机启动的情况下进入受控制状态，在发动机停止状态下，AGS不受控；AGS在受控状态下，ECU需要检查风扇状态，若所述风扇状态正常，进入设定目标冷却液温度程序；若所述风扇状态不正常，则所述AGS的开度控制在100％。
如图4所示，本申请所涉及的AGS控制，均通过ECU实现，在ECU内按图 6设定基于环境温度的目标水温设定表，按图7设定转速-负荷的目标水温设定表，按图8设定基于车速-负荷的目标水温设定表。
温度传感器检测外环境温度信号通过PWM硬线传递给ECU；发动机转速传感器通过CAN总线传递发动机转速信号给ECU；发动机负荷通过发动机控制器计算后传递给ECU；同时，车速传感器通过CAN总线将车速信号传递给ECU。
ECU通过上述信号及目标水温设定表得出设定目标冷却液温度。
通过冷却液温度传感器检测的温度信号通过PWM硬线及CAN总线传递给 ECU，ECU计算当前实际的冷却液温度与目标冷却液温度的差值，再结合车速，冷却风扇状态及空调工作状态及负荷，计算出AGS实际需要的开度，并输出控制信号给控制电机，控制进气格栅的开度。
具体的，一种可变进气格栅的控制方法，如图5所示，包括以下步骤：
发动机启动，使得AGS进入受控状态；
ECU检测当前环境温度、发动机转速、发动机负荷及车速信号，设定出此时目标冷却液温度；
ECU检测冷却液当前温度，并计算与目标冷却液的温度差，同时结合车速及空调系统状态及负荷，计算出AGS实际需要开度，并输出控制信号。
如图9所示，所述空调系统状态为不工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；以保证对冷却液进行足够的冷却。
在本实施例中，第一车速设定为40km/h，在本申请的其它实施例中，第一车速也可以为其它的值，并不是本申请要求保护的确定的值，而仅是用于解释说明本申请的技术方案而确定的值，第一车速也可以设为30km/h，45km/h， 50km/h，55km/h，60km/h等值。
第二车速设定为80km/h，在本申请的其它实施例中，可以选为65km/h， 70km/h，75km/h，85km/h，90km/h，95km/h，100km/h等均能实现本申请的技术方案。
第三车速设定为120km/h，在本申请的其它实施例中，可以选为105km/h， 110km/h，115km/h，125km/h，130km/h，135km/h，140km/h等均能实现本申请的技术方案。
0≤车速＜40km/h，控制AGS开度为20％K；
40≤车速＜80km/h，控制AGS开度为15％K；
80≤车速＜120km/h，控制AGS开度为10％K；
车速≥120km/h，控制AGS开度为5％K；
其中K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
如图10所示，所述空调系统状态为工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；
空调系统压力＜低压限值时，
0≤车速＜40km/h，控制AGS开度为20％K；
40≤车速＜80km/h，控制AGS开度为15％K；
80≤车速＜120km/h，控制AGS开度为10％K；
车速≥120km/h，控制AGS开度为5％K；
低压限值≤空调系统压力＜中间压值时；
0≤车速＜40km/h，控制AGS开度为20％K；
40≤车速＜80km/h，控制AGS开度为15％K；
80≤车速＜120km/h，控制AGS开度为10％K；
车速≥120km/h，控制AGS开度为5％K；
中间压值≤空调系统压力＜高压限值时；
0≤车速＜40km/h，控制AGS开度为20％K；
40≤车速＜80km/h，控制AGS开度为20％K；
80≤车速＜120km/h，控制AGS开度为20％K；
车速≥120km/h，控制AGS开度为20％K；
空调系统压力≥高压限值时，控制AGS开度为100％；
其中，K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。
Claims (3)
1.一种可变进气格栅的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
发动机启动，使得AGS进入受控状态；
ECU检测当前环境温度、发动机转速、发动机负荷及车速信号，设定出此时目标冷却液温度；
ECU检测冷却液当前温度，并计算与目标冷却液的温度差，同时结合车速及空调系统状态及负荷，计算出AGS实际需要开度，并输出控制信号；
所述空调系统状态为不工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
其中K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
2.根据权利要求1所述的可变进气格栅的控制方法，其特征在于，所述空调系统状态为工作时，AGS开度计算为：
目标冷却液与冷却液当前温度差≥5时，控制AGS开度为100％；
空调系统压力＜低压限值时，
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
低压限值≤空调系统压力＜中间压值时；
0≤车速＜第一车速，控制AGS开度为20％K；
第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为15％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为10％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为5％K；
中间压值≤空调系统压力＜高压限值时；
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第一车速≤车速＜第二车速，控制AGS开度为20％K；
第二车速≤车速＜第三车速，控制AGS开度为20％K；
车速≥第三车速，控制AGS开度为20％K；
空调系统压力≥高压限值时，控制AGS开度为100％；
其中，K为目标冷却液与冷却液当前温度差，0≤K＜5。
3.根据权利要求1所述的可变进气格栅的控制方法，其特征在于，在所述AGS进入受控状态前，ECU需要检查风扇状态，若所述风扇状态正常，进入设定目标冷却液温度程序；若所述风扇状态不正常，则所述AGS的开度控制在100％。
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