CN110143128A - 车用进气格栅组件的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，旨在解决现有配置有主动进气格栅的汽车行驶过程中易因叶片上冻导致进气格栅失效的问题，为此，本发明提供了一种车用进气格栅组件的控制方法及控制装置，进气格栅组件包括可转动的叶片，该控制装置包括：第一温度检测模块，其用于检测车辆冷却系统中冷却液的温度；第二温度检测模块，其用于检测环境温度；控制模块，其与两个温度检测模块连接，用于在第一温度检测模块检测到的冷却液温度低于预设温度阈值时根据第二温度检测模块的检测结果选择性地控制叶片的开度。本发明提供的控制装置，在汽车处于低温环境时，进气格栅叶片能够保持安全开度，从而避免叶片在完全闭合的状态下被冻住而导致进气格栅失效的问题。

Description

车用进气格栅组件的控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种车用进气格栅组件的控制方法及控制装置。

背景技术

现有的汽车均配有冷却系统，利用冷却系统中循环流通的冷却液给发动机或汽车电池降温，冷却液通常为乙二醇和水的混合液。某些情形下，冷却液的换热能力不足，还需要借助流通的空气来辅助降温，空气从车体头部的进气格栅进入，但并不是任何情况下都需要进行风冷，而不需要风冷的情形下继续进风，又会增加行车阻力，从而增加能耗。为了同时兼顾风冷功能和降风阻功能，主动式进气格栅应运而生。主动式进气格栅能够通过调节进气格栅叶片的开度来阻断进风及调节进风量。

汽车的行驶环境往往是复杂多变的。在寒冷的季节，许多地区的室外温度往往会低于0℃，尤其在北方的大部分地区，常有大风伴雨雪天气，低温使得雨雪极易结冰。当汽车高速行驶在低温且有雨雪的环境中时，在行驶初期，环境的低温和循环流通的冷却液足以保证汽车动力系统的散热需求，此时为降低行车过程中的风阻，汽车VCU(Vehicle controlunit，车辆控制单元)会控制主动进气格栅叶片保持在完全闭合(0°)的工作位置，而行车过程中，落在车身上的雨雪融化后易进入叶片之间的缝隙中，在低温作用下极易上冻，将主动进气格栅的叶片与叶片或叶片与格栅框架冻住。当车辆行驶一段时间后，动力系统对于热交换的需求增加，汽车需要增加进气量来辅助降温，而此时的叶片因被冻住而无法开启，导致主动进气格栅功能部分或完全丧失，导致动力系统因过热而引发安全警报等严重后果。

相应地，本领域需要一种新的进气格栅组件的控制方法及控制装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有配置有主动进气格栅的汽车行驶过程中易因叶片上冻导致进气格栅失效的问题，本发明的第一方面提供了一种车用进气格栅组件的控制方法，所述进气格栅组件包括可转动的叶片，

所述控制方法包括：

检测冷却液的温度；

若所述冷却液的温度低于预设温度阈值，则检测环境温度；

根据环境温度的检测结果，选择性地控制所述叶片的开度。

在上述控制车用进气格栅组件的控制方法的优选技术方案中，“检测环境温度”的步骤具体包括：

若所述环境温度低于零度，则检测环境雨雪状态；

“选择性地控制所述叶片的开度”的步骤具体包括：

若检测到有雨雪，则控制所述叶片保持在安全开度；

若检测到无雨雪，则控制所述叶片闭合。

在上述控制车用进气格栅组件的控制方法的优选技术方案中，“检测环境温度”的步骤具体包括：

若所述环境温度高于零度，则控制所述叶片闭合。

在上述控制车用进气格栅组件的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

若所述冷却液的温度高于所述预设温度阈值，则基于所述冷却液的温度控制所述叶片的开度。

本发明的第二方面还提供一种车用进气格栅组件的控制装置，所述进气格栅组件包括可转动的叶片，

所述控制装置包括：

第一温度检测模块，其用于检测车辆冷却系统中冷却液的温度；

第二温度检测模块，其用于检测环境温度；

控制模块，其与所述第一温度检测模块和所述第二温度检测模块连接，用于在所述第一温度检测模块检测到的冷却液温度低于预设温度阈值时根据所述第二温度检测模块的检测结果选择性地控制所述叶片的开度。

在上述车用进气格栅组件的控制装置的优选技术方案中，所述控制装置还包括与所述控制模块连接的雨雪状态检测模块，所述雨雪状态检测模块用于检测环境中的雨雪状态；

当所述第二温度检测模块检测到的环境温度低于零度时，所述控制模块根据所述雨雪状态检测模块的检测结果选择性地控制所述叶片的开度。

在上述车用进气格栅组件的控制装置的优选技术方案中，当所述雨雪状态检测模块检测到有雨雪时，所述控制模块控制所述叶片保持在安全开度；

当所述雨雪状态检测模块检测到无雨雪时，所述控制模块控制控制所述叶片闭合。

在上述车用进气格栅组件的控制装置的优选技术方案中，当所述第一温度检测模块检测到的冷却液温度高于所述预设温度阈值时，所述控制模块基于所述冷却液的温度控制所述叶片的开度。

在上述车用进气格栅组件的控制装置的优选技术方案中，当所述第二温度检测模块检测到的环境温度高于零度时，所述控制模块控制所述叶片闭合。

在上述车用进气格栅组件的控制装置的优选技术方案中，所述第二温度检测模块安装到所述进气格栅组件的迎风侧，用于检测所述迎风侧的实时温度；并且/或者

所述雨雪状态检测模块包括雨量传感器，所述雨量传感器临近所述叶片设置。

本发明提供的进气格栅组件的控制装置，通过设置用于检测环境温度的第二温度检测模块，以及将控制模块设置成能够结合第一温度检测模块和第二温度检测模块的检测结果来控制叶片的开度，使得汽车静置于或行驶在易结冰的低温环境中时，主动进气格栅的叶片能够保持安全开度，避免了叶片在完全闭合的状态下被冻住而导致进气格栅失效的问题。

进一步地，通过设置雨雪状态检测模块来检测雨雪状态，结合环境温度的检测结果，能够更准确地判断是否会发生叶片上冻的现象，即使汽车处于能够使叶片上冻的环境中，控制器也会基于雨雪状态检测模块和第二温度检测模块的检测结果控制叶片处于安全开度，从而有效避免进气格栅失效的同时，还能在无雨雪但处于上冻温度的环境下控制叶片闭合，从而避免能源浪费。

本发明在上述控制装置的基础上提供的控制方法，由于采用了上述控制装置，因此具备上述控制装置的所有技术效果。相比于现有技术中的主动进气格栅的控制方法，本发明提供的控制方法能有效避免进气格栅在雨雪环境中失效的现象，且能够降低汽车能耗，提高汽车的续航里程。

附图说明

下面参照附图并结合电动汽车来描述本发明的车用进气格栅组件的控制方法及控制装置，附图中：

图1为本发明实施例1提供的车用进气格栅组件的控制装置的示意框图；

图2为本发明实施例1提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图；

图3为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制装置的示意框图；

图4为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图之一；

图5为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图之二；

附图标记列表：

1、第一温度检测模块；2、第二温度检测模块；3、控制模块；4、进气格栅叶片；5、雨雪状态检测模块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然下述实施例是以电动汽车为例的，但这并不是限制性的，本发明的技术方案同样适用于燃油汽车、油电混合动力汽车及其他类型的配置有主动进气格栅的车辆。

另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术指出的现有配置有主动进气格栅的汽车行驶过程中易因叶片上冻导致进气格栅失效的问题，本发明提供了一种车用进气格栅组件的控制方法及其控制装置，以使车辆行驶在低温的雨雪天气时，主动进气格栅不会在完全闭合的状态下因被雨雪冻住而失效。

参照图1-图5，图1为本发明实施例1提供的车用进气格栅组件的控制装置的示意框图；图2为本发明实施例1提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图；图3为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制装置的示意框图；图4为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图之一；图5为本发明实施例2提供的车用进气格栅组件的控制方法流程图之二。

实施例1

本实施例以应用于配置有主动进气格栅组件的电动汽车为例，该电动汽车配置有电池动力系统、用于给动力系统降温的冷却系统和主动进气格栅组件等，冷却系统包括循环流通的冷却液及其管路。进气格栅组件包括可转动的叶片，叶片连接有驱动装置，用于驱动叶片打开或闭合，以及调节叶片的开度。

参照图1，本实施例提供的进气格栅组件的控制装置包括：第一温度检测模块1，第二温度检测模块2和控制模块3。

第一温度检测模块1用于检测汽车冷却系统中冷却液的温度。具体地，第一温度检测模块1包括一个或多个温度传感器，通过温度传感器可以检测冷却液循环管路中高温冷却液的温度，也可以检测低温冷却液的温度，本实施例中第一温度检测模块1用于检测高温冷却液的温度。

第二温度检测模块2用于检测环境温度。具体地，第二温度检测模块2可以安装到方便检测环境温度的任意位置，需要既能检测环境温度，又具有一定的安装隐蔽性，以及尽量远离发热部件。优选地，第二温度检测模块2安装到进气格栅组件的迎风侧，用于检测迎风侧的实时温度。例如，可以安装到格栅框架的迎风侧，因为在行车过程中，受车速的影响，环境温度通常与进入格栅组件的气流温度存在一定的温差，将第二温度检测模块2安装到进气格栅的迎风侧，使检测到的环境温度更接近格栅周围的温度，从而有利于提高控制精度。

控制模块3与第一温度检测模块1和第二温度检测模块2连接，用于接收第一温度检测模块1和第二温度检测模块2测得的温度信息。控制模块3还与进气格栅叶片连接，并基于接收到的温度信息控制叶片的开度。控制模块3可以包括但不限于控制器、存储器、数据处理器、无线收发器中的一种或多种。

传统的主动进气格栅的控制方法是，当第一温度检测模块1检测到冷却液的温度高于预设温度阈值时，则控制叶片打开，以及通过调节叶片开度来调节进气量；当检测到冷却液的温度低于预设温度阈值时，表示不需要进行辅助降温，则控制模块3控制叶片完全闭合。这样，在叶片完全闭合的情形下，若发生叶片与格栅框架冻连的现象，后期如果需要进行辅助降温，则进气格栅叶片4会失效。需要说明的是，本发明中的“低于”包括“等于”。

本实施例提供的进气格栅组件的控制装置，由于配置有用于检测环境温度的第二温度检测模块2，当第一温度检测模块1测得的冷却液温度低于预设温度阈值时，控制模块3会根据第二温度检测模块2的检测结果来选择性地控制叶片的开度。

下面参照图2对本实施例中的控制方法进行描述。

参照图2，基于图1中的控制装置，该车用进气格栅组件的控制方法包括：

S1、检测冷却液的温度。具体地，检测冷却液的温度通过第一温度检测模块1实现。

S2、将测得的冷却液温度与预设温度阈值进行比较，若冷却液的温度低于预设温度阈值，则检测环境温度。预设温度阈值的取值根据试验测定，其数值可根据实际情况进行调整，例如若动力系统采用不同型号、容量的电池，其发热性能不同，对冷却系统的换热能力的要求也不同，因此本领域技术人员可以理解的是，该预设温度阈值可以根据不同情形进行配置。环境温度的检测通过第二温度检测模块2实现。将测得的环境温度与结冰温度零度进行比较的比较结果有以下三种情形：环境温度高于零度，或环境温度小于零度，或环境温度等于零度。

S3、根据环境温度的检测结果，选择性地控制叶片的开度。

具体地，若环境温度低于零度，此时存在雨雪结冰冻住叶片的潜在风险，则控制进气格栅叶片4保持安全开度。以叶片在完全闭合状态下所在的平面为基准平面，叶片打开过程中，每个叶片绕其转轴旋转，各个叶片所在平面与基准平面形成一定夹角，该夹角即叶片的打开角度，简称叶片开度。进气格栅叶片的安全开度通过实验测定，由于不同车型的换热需求可能不同，因此不同车型的叶片的安全开度值也可能不同。叶片安全开度的大小需要同时兼顾风阻和换热需求，需要考虑行车前期的低风阻需求和行车后期的冷却需求，使得整个行车过程中的能耗尽可能最低。简单来说，使叶片保持安全开度就是将叶片打开一定角度，该角度值通过实验测定。

若环境温度高于零度，则控制进气格栅叶片4闭合。由于环境温度高于零度，即使有雨，也不会发生雨水结冰的现象，而此时不需要进行辅助降温，行车过程中即可完全闭合叶片，以降低风阻。

此外，该控制方法还包括：

若冷却液的温度高于预设温度阈值，则控制叶片打开，并可基于冷却液的温度控制叶片的打开程度，以在实现辅助降温的同时，保持最小风阻。

需要说明的是，本实施例中的控制模块3与进气格栅叶片4连接是指控制模块3借助驱动装置与叶片连接。

本发明提供的进气格栅组件的控制装置，通过设置用于检测环境温度的第二温度检测模块，以及将控制模块设置成能够结合第一温度检测模块和第二温度检测模块的检测结果来控制叶片的开度，使得汽车静置于或行驶在易结冰的低温环境中时，主动进气格栅的叶片能够保持安全开度，避免了叶片在完全闭合的状态下被冻住而导致进气格栅失效的问题。

实施例2

当测得的环境温度低于零度时，如果汽车行驶的环境通常无雨雪，则行车过程中始终保持安全开度会增大汽车风阻，增加能耗，造成不必要的能源浪费。本实施例提供一种更优的实施例以解决如何在避免叶片上冻导致进气格栅失效的同时避免能源浪费。

参照图3，本实施例提供的进气格栅组件的控制装置除具备与实施例1相同的配置外，还包括与控制模块3连接的雨雪状态检测模块5，该雨雪状态检测模块5用于检测环境中的雨雪状态。该雨雪状态检测模块5可以包括但不限于用于检测是否有雨雪的雨雪传感器、用于检测雨量大小的雨量传感器、用于检测雪量的雪量传感器中的一种或多种。当第二温度检测模块2检测到的环境温度低于零度时，控制模块3能够根据雨雪状态检测模块5的检测结果选择性地控制叶片的开度。雨量传感器临近叶片设置。

下面参照图4来对本实施例中的控制装置的控制方法进行描述。

参照图4，本实施例提供的控制方法包括：

S10、检测冷却液的温度。具体地，检测冷却液的温度通过第一温度检测模块1实现。

S20、将测得的冷却液温度与预设温度阈值进行比较，若冷却液的温度低于预设温度阈值，则检测环境温度。具体参照实施例1。

S30、若环境温度低于零度，则检测环境雨雪状态。具体的，通过雨雪状态检测模块5检测环境雨雪状态，雨雪状态包括有雨雪和无雨雪，在有雨雪的情形下，雨雪状态又具体包括雨量大小和/或雪量大小等。

S40、根据雨雪状态的检测结果，选择性地控制叶片的开度。

若检测到有雨雪，则控制叶片保持在安全开度。具体地，当雨雪状态检测模块5检测到有雨雪时，则控制模块3控制叶片保持在安全开度。

若检测到无雨雪，则控制叶片闭合。具体地，当雨雪状态检测模块5检测到无雨雪时，控制模块3控制控制叶片闭合。

此外，该控制方法还包括：若冷却液的温度高于预设温度阈值，则控制模块3控制叶片打开，并可基于冷却液的温度控制叶片的打开程度，以在实现辅助降温的同时，保持最小风阻。

以及，当第二温度检测模块2检测到的环境温度高于零度时，控制模块3控制叶片闭合。

在前述两个实施例的基础上，本发明提供的控制方法还包括：

停驶时，检测环境温度，若环境温度低于零度，则控制叶片保持在安全开度。具体地，当汽车停止后，第二温度检测模块2检测环境温度，若测得的环境温度低于零度，则控制模块3控制叶片保持在安全开度，这样，即使在司机下车后叶片被冻住，下次用车时也不会发生进气格栅失效的问题。

下面结合图5对本实施例提供的控制方法的控制流程进行描述。

汽车行驶初期，冷却系统中的冷却液即可满足动力系统的冷却需求，因此汽车行驶初期的冷却液温度通常是低于预设温度阈值的。参照图5，汽车启动后，第一温度检测模块1、第二温度检测模块2和雨雪状态检测模块5实时检测冷却液温度、环境温度和环境中的雨雪状态，并将检测结果传输至控制模块3，在控制模块3中进行比较判断；控制模块3将第一温度检测模块1检测到冷却液温度与预设温度阈值比较，若判断结果为冷却液温度低于预设温度阈值，则控制模块3继续将第二温度检测模块2测得的环境温度与零度进行比较；若判断结果为环境温度高于零度，则表明即使有雨也不会发生冰冻现象，则控制模块3控制叶片关闭，从而使行车过程中的风阻最低；若控制模块3的判断结果为环境温度低于零度，则存在冻住叶片的可能，此时控制模块3需要基于雨雪状态检测模块5的检测结果来控制叶片的开度：若雨雪状态检测模块5的检测结果为有雨雪，则控制模块3控制叶片保持安全开度；若检测结果为无雨雪，则表明不会发动叶片冻连现象，则控制模块3控制叶片关闭；在汽车行驶一段时间后，动力系统温度升高，冷却液温度逐渐增大，当控制模块3的判断结果为冷却液温度高于预设温度阈值时，则在叶片关闭的情形下控制模块3控制叶片打开，具体基于第一温度检测模块1的检测结果控制叶片的开度。假如汽车行驶在低温有雨环境，由于在行驶初期叶片已经保持在安全开度，可以有效防止叶片冻连，即使叶片因转轴处冻连而无法活动，由于并不阻挡进风，仍然可以实现辅助冷却的功能，从而可以有效避免在低温有雨雪环境中进气格栅失效的现象。

需要说明的是，虽然前述实施例中检测环境温度是在检测冷却液温度之后进行的，但这并不是限制性的，检测环境温度还可以在检测冷却液温度之前或同时进行，只是在判断过程中，当冷却液温度低于预设温度阈值时才对环境温度和零度进行比较。同理，雨雪状态检测模块5检测雨雪状态也并非只能在检测环境温度之后进行，还可以在此之前或同时进行，因此，各参数的检测顺序不应构成对本发明的限制。

本实施例提供的控制方法和控制装置，通过设置雨雪状态检测模块来检测雨雪状态，结合环境温度的检测结果，能够更准确地判断是否会发生叶片上冻的现象，即使汽车处于能够使叶片上冻的环境中，控制器也会基于雨雪状态检测模块和第二温度检测模块的检测结果控制叶片处于安全开度，从而有效避免进气格栅失效的同时，还能在无雨雪但处于上冻温度的环境下控制叶片闭合，从而避免能源浪费。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用进气格栅组件的控制方法，其特征在于，所述进气格栅组件包括可转动的叶片，

所述控制方法包括：

检测冷却液的温度；

若所述冷却液的温度低于预设温度阈值，则检测环境温度；

根据环境温度的检测结果，选择性地控制所述叶片的开度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“检测环境温度”的步骤具体包括：

若所述环境温度低于零度，则检测环境雨雪状态；

“选择性地控制所述叶片的开度”的步骤具体包括：

若检测到有雨雪，则控制所述叶片保持在安全开度；

若检测到无雨雪，则控制所述叶片闭合。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“检测环境温度”的步骤具体包括：

若所述环境温度高于零度，则控制所述叶片闭合。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

若所述冷却液的温度高于所述预设温度阈值，则基于所述冷却液的温度控制所述叶片的开度。

5.一种车用进气格栅组件的控制装置，其特征在于，所述进气格栅组件包括可转动的叶片，

所述控制装置包括：

第一温度检测模块，其用于检测车辆冷却系统中冷却液的温度；

第二温度检测模块，其用于检测环境温度；

控制模块，其与所述第一温度检测模块和所述第二温度检测模块连接，用于在所述第一温度检测模块检测到的冷却液温度低于预设温度阈值时根据所述第二温度检测模块的检测结果选择性地控制所述叶片的开度。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括与所述控制模块连接的雨雪状态检测模块，所述雨雪状态检测模块用于检测环境中的雨雪状态；

当所述第二温度检测模块检测到的环境温度低于零度时，所述控制模块根据所述雨雪状态检测模块的检测结果选择性地控制所述叶片的开度。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，当所述雨雪状态检测模块检测到有雨雪时，所述控制模块控制所述叶片保持在安全开度；

当所述雨雪状态检测模块检测到无雨雪时，所述控制模块控制控制所述叶片闭合。

8.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，当所述第一温度检测模块检测到的冷却液温度高于所述预设温度阈值时，所述控制模块基于所述冷却液的温度控制所述叶片的开度。

9.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，当所述第二温度检测模块检测到的环境温度高于零度时，所述控制模块控制所述叶片闭合。

10.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第二温度检测模块安装到所述进气格栅组件的迎风侧，用于检测所述迎风侧的实时温度；并且/或者

所述雨雪状态检测模块包括雨量传感器，所述雨量传感器临近所述叶片设置。