CN110985194A - 发动机冷却水温度确定方法及装置 - Google Patents

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CN110985194A CN201911342339.9A CN201911342339A CN110985194A CN 110985194 A CN110985194 A CN 110985194A CN 201911342339 A CN201911342339 A CN 201911342339A CN 110985194 A CN110985194 A CN 110985194A
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cooling water
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temperature
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柳鸿鑫
何艳则
李敏
钟田财
凤城
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Abstract

本申请公开了一种发动机冷却水温度确定方法及装置，属于汽车领域。所述方法包括：获取发动机冷却水温度升高的热量；获取发动机冷却水的质量；获取发动机冷却水的比热容；获取发动机冷却水的初始温度；根据所述发动机冷却水温度升高的热量、所述发动机冷却水的质量、所述发动机冷却水的比热容以及所述发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。本申请实施例提供的方法，可以在汽车设计过程中，对发动机的水温进行确定，为发动机的喷油控制策略提供参考，减少了汽车发动机开发验证周期，降低了生产成本。

Description

发动机冷却水温度确定方法及装置
技术领域
本申请涉及汽车领域，特别涉及一种发动机冷却水温度确定方法及装置。
背景技术
近年来，随着能源危机和环境污染日益严重，油耗法规要求日益严峻，汽车各项指标引起人们的广泛关注，尤其汽车的燃油经济性已成为汽车性能的重要指标之一。在这种情况下，对基于发动机水温的油耗仿真以及基于发动机水温的相关喷油控制策略的研究显得格外重要，而瞬态水温成了重中之重。
相关技术中，整车的发动机水温通常是通过对发动机水温的多次测量和实验得到。
但是通过实验得到的数据由于实验前期无法定量的研究水温对整车油耗、控制策略等在瞬态工况的影响，无法为喷油控制策略的制定提供一定的水温边界及参考依据，开发验证周期较长，且通过实验获取水温的方法通用性较差，需要依赖大量的实验资源，车型开发成本较高。
申请内容
本申请实施例提供了一种发动机冷却水温度确定方法及装置，可解决通过实验得到的数据由于实验前期无法定量的研究水温对整车油耗、控制策略等在瞬态工况的影响，无法为喷油控制策略的制定提供一定的水温边界及参考依据，开发验证周期较长，且通过实验获取水温的方法通用性较差，需要依赖大量的实验资源，车型开发成本较高技术问题。技术方案如下：
一方面，提供了一种发动机冷却水温度确定方法，所述方法包括：
获取发动机冷却水温度升高的热量；
获取发动机冷却水的质量；
获取发动机冷却水的比热容；
获取发动机冷却水的初始温度；
根据所述发动机冷却水温度升高的热量、所述发动机冷却水的质量、所述发动机冷却水的比热容以及所述发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
可选地，所述根据所述发动机冷却水温度升高的热量、所述发动机冷却水的质量、所述发动机冷却水的比热容以及所述发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水的温度：
Figure BDA0002331814370000021
其中，QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量；mcool为所述发动机冷却水的质量；ccool为所述发动机冷却水的比热容；T0为所述发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻发动机冷却水的温度。
可选地，所述获取发动机冷却水温度升高的热量，包括：
获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量；
获取发动机冷却水的热量分配系数；
获取发动机冷却水与机油之间的换热量；
获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；
获取发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；
根据所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量、所述发动机冷却水的热量分配系数、所述发动机冷却水与机油之间的换热量、所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到所述发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，所述根据所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量、所述发动机冷却水的热量分配系数、所述发动机冷却水与机油之间的换热量、所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到所述发动机冷却水温度升高的热量，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水温度升高的热量
QcooltAct＝Q0η-Qoil-Qblock-Qlarge
其中Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；η为所述发动机冷却水的热量分配系数；Qoil为所述发动机冷却水与机油之间的换热量；Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qlarge为所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，所述获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量，包括：
获取发动机质量流量；
获取发动机机油的燃料热值；
根据所述发动机质量流量与所述发动机机油的燃料热值得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
可选地，所述根据所述发动机质量流量与所述发动机机油的燃料热值得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量，包括：通过如下公式得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量：
Figure BDA0002331814370000031
其中，Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；mfuel为发动机质量流量；qc为发动机机油的燃料热值。
可选地，所述获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量，包括：
获取发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；
获取发动机机体与空气之间的传热损失；
根据所述发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与所述发动机机体与空气之间的传热损失得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
可选地，所述根据所述发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与所述发动机机体与空气之间的传热损失得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量：
Qblock＝Qblock，0-Qair
其中，Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qblock，0为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qair为所述发动机机体与空气之间的传热损失。
另一方面，提供了一种发动机冷却水温度确定装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取发动机冷却水温度升高的热量；
第二获取单元，用于获取发动机冷却水的质量；
第三获取单元，用于获取发动机冷却水的比热容；
第四获取单元，用于获取发动机冷却水的初始温度；
确定单元，用于根据所述发动机冷却水温度升高的热量、发动机冷却水的质量、发动机冷却水的比热容以及发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
可选地，所述确定单元，用于通过如下公式得到所述发动机冷却水的温度：
Figure BDA0002331814370000041
其中，QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量；mcool为所述发动机冷却水的质量；ccool为所述发动机冷却水的比热容；T0为所述发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻所述发动机冷却水的温度。
可选地，第一获取单元，包括：
第一获取子单元、用于获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量；
第二获取子单元、用于获取发动机冷却水的热量分配系数；
第三获取子单元、用于获取发动机冷却水与机油之间的换热量；
第四获取子单元、用于获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；
第五获取子单元、用于获取发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；
第六获取子单元、用于根据所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量、所述发动机冷却水的热量分配系数、所述发动机冷却水与机油之间的换热量、所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到所述发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，第六获取子单元、用于通过如下公式得到所述发动机冷却水温度升高的热量
QcooltAct＝Q0η-Qoil-Qblock-Qlarge
其中Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；η为所述发动机冷却水的热量分配系数；Qoil为所述发动机冷却水与机油之间的换热量；Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qlarge为所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，第一获取子单元、用于获取发动机质量流量；
获取发动机机油的燃料热值；
根据所述发动机质量流量与所述发动机机油的燃料热值得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
可选地，第一获取子单元、用于通过如下公式得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量：
Figure BDA0002331814370000051
其中，Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；mfuel为发动机质量流量；qc为发动机机油的燃料热值。
可选地，第四获取子单元、用于获取发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；
获取发动机机体与空气之间的传热损失；
根据所述发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与所述发动机机体与空气之间的传热损失得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
可选地，第四获取子单元、用于通过如下公式得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量：
Qblock＝Qblock，0-Qair
其中，Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qblock，0为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qair为所述发动机机体与空气之间的传热损失。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过本申请实施例提供的方法，可以在汽车设计过程中，对发动机的水温进行确定，为发动机的喷油控制策略提供参考，减少了汽车发动机开发验证周期，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的发动机冷却水温度确定方法流程图；
图2是本申请实施例提供的发动机冷却水温度确定装置结构示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
需要说明的是，发动机的冷却系统需要保证发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，发动机的冷却系统既要防止发动机过冷，也要避免发动机过热。在发动机冷启动后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。
在发动机工作期间，最高燃烧温度可能高达2500℃，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在1000℃以上。因此，与高温燃气接触的发动机零部件受到强烈地加热，在这种情况下，若不进行适当的冷却，发动机将会过热，工作过程恶化，零部件强度降低，机油变质，零部件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、排放性、可靠性及耐久性的全面恶化。
其中，水冷为发动机冷却系统的一种，即通过发动机冷却水实现对发动机的冷却和降温。因此在设计汽车时，需要先确定发动机冷却水的水温，然后根据冷却水的水温设计汽车的发动机喷油量或发动机的控制策略。鉴于此，本申请实施例提供了一种发动机冷却水温度确定方法，以解决上述技术问题。
通过本申请实施例提供的方法，可以在汽车设计过程中，对发动机的水温进行确定，为发动机的喷油控制策略提供参考，减少了汽车发动机开发验证周期，降低了生产成本。
如图1所示，本申请实施例提供的发动机冷却水温度确定方法包括：
S101、获取发动机冷却水温度升高的热量。
可以理解的是，冷却水在为发动机提供冷源的同时会吸收部分热量，温度升高。因此在驱动发动机水温时需要获取冷却水吸收的热量，以便提高水温确定的准确性。
可选地，S101包括：S1011、S1012、S1013、S1014、S1015以及S1016。
S1011、获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
需要说明的是，冷却水需要对发动机进行冷却的实质是冷却水与发动机产生的热量进行热交换。因此，要确定冷却水的温度先要确定冷却水进行热交换的热量为多少。
可选地，S1011包括：获取发动机质量流量；获取发动机机油的燃料热值；根据发动机质量流量与发动机机油的燃料热值得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
由于发动机燃油系统中设置有燃油流量传感器，通过燃油流量传感器可以测量发动机质量流量。
燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。
不同的液体或固体油气有其特定的热值，例如，原油的热值为41.03-45.22或1.400-1.543；重油的热值为39.36-41.03或1.343-1.400；柴油的热值为46.04-1.571；煤油的热值为43.11-1.471；汽油的热值为43.11-1.471；沥青的热值为37.69-1.286；焦油的热值为29.31-37.69或1.000-1.286。
燃料热值可以由热力学数据算得，可以根据配平的化学方程式半定量估算，大约是每摩尔燃料燃烧时耗氧量摩尔数的100倍，单位为千卡/摩尔(以焦耳计)。当一种化学燃料转变为另一种化学燃料时，如果不消耗氧，则其所具有的能量并没有明显改变，因为转变前后燃料燃烧时的耗氧量是相等的，燃烧热的少量变化可通过变化前后两种燃料的燃烧热相减而得到。
通过上述方式可以得到发动机质量流量与发动机机油的燃料热值，进而得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
可选地，S1011包括：通过如下公式得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量：
Figure BDA0002331814370000071
其中，Q0为发动机喷油完全燃烧产生的总热量；mfuel为发动机质量流量；qc为发动机机油的燃料热值。
通过燃油流量传感器得到发动机质量流量，通过热力学数据计算得到发动机机油的燃料热值，并将数据代入上述公式，即可得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
S1012、获取发动机冷却水的热量分配系数。
需要说明的是，发动机冷却水的热量分配系数可以根据某一时刻发动机的负荷状态确定。其中，发动机的负荷状态包括：发动机发出的扭矩(0-180Nm)、发动机转速(700-5500rpm)、发动机冷却水温度(25-115摄氏度)三个参数，通过上述三个参数确定发动机冷却水的热量分配系数η。
作为一种示例，可以测得不同转速、不同扭矩、不同发动机的进水温度下对应的发动机喷油量、发动机冷却水进出口温度及流量数据，从而通过发动机的喷油量及燃油热值就能计算出发动机放出的总热量Q2，即发动机放出的总热量为发动机的喷油量与燃油热值的乘积，而发动机的喷油量可以通过设置在发动机上的流量传感器获得，燃油热值上述已经详细描述，此处不再叙述。
通过发动机冷却水进出口温度差ΔT及冷却水质量m和冷却水的比热容c通过公式Q＝c×m×ΔT，就能得到对应的冷却水进出发动机吸收了多少热量Q1，再用冷却水的吸热量Q1除以发动机放出的总热量Q2，就为该转速、扭矩、水温下对应的冷却水的热量分配系数η＝Q1/Q2。示例的，发动机在转速为5500r/min，扭矩为20Nm，水温为105℃时，对应的分配比为0.377。
S1013、获取发动机冷却水与机油之间的换热量。
冷却水与机油的换热，可以根据工程经验得到，不同温度下发动机冷却水与机油之间的换热量相关数据如表1所示：
表1
Figure BDA0002331814370000081
Figure BDA0002331814370000091
通过实验得到的关于冷却水温度、冷却水温度与机油温度温差相关表，参见表1，具体为横轴为水温、纵轴为冷却水温度与机油温度的温差，每一个温差、冷却水温度下对应一个换热功率，获取机油的质量m、机油的比热容c以及机油与发动机冷却水的温差ΔT，通过公式Q＝c×m×ΔT计算得到发动机冷却水与机油之间的换热量，换热功率与换热量之间进行转换，得到换热量。示例的，换热功率与换热量之间的转换公式为1KW＝1kj/s＝3600kj/h。
S1014、获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
可选地，S1014包括：获取发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；获取发动机机体与空气之间的传热损失；根据发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与发动机机体与空气之间的传热损失得到发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
需要说明的是，发动机冷却水与发动机机体之间的换热量涉及到冷却水流量、水压、发动机材料等多种因素。因此，在本申请实施例中，采用工程经验值来代替发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。与其相关的数据可以参见表2，其中，x为冷却水的温差，y为与发动机机体换热功率(kw)，每一个温差只会对应一个与发动机机体的换热功率，换热功率与换热量之间进行转换，得到换热量。示例的，换热功率与换热量之间的转换公式为1KW＝1kj/s＝3600kj/h。当温差介于下表展示的两个温差之间时，可以通过线性插值得到。线性插值，在各插值节点上插值的误差为0，线性插值在一定允许误差下，可以近似代替原来函数，在查询各种数值表时，可通过线性插值来得到表中没有的数值。
表2
X -90 -40 -2 0 30 90
Y -4 -2 0 0 3 6
需要说明的是，当发动机的型号和种类、功率等确定之后，发动机机体与空气之间的传热损失一定，不会发生变化。汽车在实际运行情况下，发动机机体与空气之间的散热不仅和和车速有关，还与空气温度、湿度、气压、空气机体迎风面积、温差等因素有关，若需要全部考虑则非常复杂。因此本申请采用简化的方法，只考虑此处的车速，通过工程经验值得到发动机机体与空气之间的传热损失。作为一种示例，与车速相关的数表如下表3所示其中，x为车速(km/h)，y为发动机机体与空气之间的热损失功率，每一个车速只会对应一个与空气的热损失功率，此处的热损失功率即为发动机机体与空气之间的传热损失。当车速介于下表展示的两个车速之间时，热损失功率为对应的线性插值得到。
表3
X车速(km/h) 0 250
y热损失功率 0.01 0.08
可选地，S1014包括：通过如下公式得到发动机冷却水与发动机机体之间的换热量：
Qblock＝Qblock，0-Qair
其中，Qblock为发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qblock，0为发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；Qair为发动机机体与空气之间的传热损失。
S1015、获取发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量。
需要说明的是，汽车发动机冷却系统是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中。目前汽车发动机上采用的水冷系统大都水进行强制循环，主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却水加快流动，通过汽车行驶中的自然风和电动风扇，使冷却水在散热器中进行冷却，冷却后的冷却水再次引入到水套中，周而复始，实现对发动机的冷却。
需要说明的是，本申请实施例提供的冷却系统循环包括冷却系统大循环和冷却系统小循环。冷却系统除了对发动机有冷却作用外，还有“保温”的作用，因为“过冷”或“过热”，都会影响发动机的正常工作。这个过程主要是通过节温器实现发动机冷却系统“大小循环”的切换。可以简单理解为，小循环的冷却水不通过汽车前格栅后面散热器，而大循环的冷却水需要通过散热器。
进一步地，小循环为水温低时水不经过散热器，只在机体本身水套中进行流动而进行的循环流动，从而使水温升高。大循环为水温高时，水经过散热器而进行的循环流动，大循环由于冷却系统到了一定温度限值后，节温器开启，冷却水除气缸水套的流动外，还通过散热器流动，进行冷却降温。
需要说明的是，水温越高，被大循环带走的散热量越多，且由于大循环的开启需要一定的水温条件，只有水温在大于某一个定义的限值(此限值每个厂家定义略有差异，若为蜡式节温器，全开温度在85-95℃之间，电子节温器则一般在100℃以上)的时候，大循环才会启动带走热量，在此之前，冷却水与大循环的换热为零，
发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量如下表4所示，其中x为冷却水温，y为换热量；每一个水温只会对应一个换热量，当水温介于下表4展示的两个水温之间时，换热量为对应的线性插值得到。
表4
X/℃ 20 50 90 102 104 122 127
y/kj 0 0 0 0 50 75 500
S1016、根据发动机喷油完全燃烧产生的总热量、发动机冷却水的热量分配系数、发动机冷却水与机油之间的换热量、发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，S1016包括：通过如下公式得到发动机冷却水温度升高的热量
QcooltAct＝Q0η-Qoil-Qblock-Qlarge
其中Q0为发动机喷油完全燃烧产生的总热量；η为发动机冷却水的热量分配系数；Qoil为发动机冷却水与机油之间的换热量；Qblock为发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qlarge为发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；QcooltAct为发动机冷却水温度升高的热量。
S102、获取发动机冷却水的质量。
发动机的类型和容积不同，发动机冷却水的质量不同。作为一种示例，可以将发动机中冷却水倒出称取得到发动机冷却水的质量。基于不同类型和容积的发动机中冷却水质量不同，本申请实施例对此不做限定。
S103、获取发动机冷却水的比热容。
冷却水与冷却水的质量和温度差有如下公式：c＝Q/m△t，其中c为比热容，Q为冷却水吸收的热量，m为冷却水的质量，△t为冷却水的温度差。只要获取任一组冷却水吸收的热量、冷却水的质量、在参考时间内的温度差，例如，1个大气压下1㎏冷却水在10点钟的温度为100℃，在11点钟的温度为105℃，在一个小时内吸收的热量为50J通过上述一个小时内冷却水的温度差△t、质量m以及吸收的热量Q，就可以得到冷却水的比热容。
需要说明的是，上述描述只是作为一种举例，以便本领域技术人员能更方便的得到冷却水的比热容，本申请冷却水比热容的确定不限于此。
示例的，基于不同的液体均具有不同的比热容，因此，也可以通过查阅现有的文献以得到冷却水的比热容。示例的，水的比热容在25℃时，为4.2×103J/(kg℃)。
S104、获取发动机冷却水的初始温度。
作为一种示例，可以通过温度传感器获得发动机冷却水的初始温度。本申请对获取发动机冷却水的初始温度的方法不限于此。
S105、根据发动机冷却水温度升高的热量、发动机冷却水的质量、发动机冷却水的比热容以及发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
作为一种示例，发动机冷却水温度升高的热量也可以通过实验获得，例如，获取与发动机冷却水相同质量、相同种类以及相同来源的实验冷却水，获取该实验冷却水的初始温度，例如初始温度为35℃，加热到参考温度，该参考温度与发动机冷却水在发动机工作时的温度相同，例如，该参考温度可以为150℃，之后根据热量计算公式Q＝c×m×△t，得到该实验冷却水温度升高的热量。其中上述公式中，Q为该实验冷却水吸收的热量，单位可以为J；c为该实验冷却水的比热容，可以理解的是，不同的物质在压力一定的条件下，不同温度下的比热容是一定的。例如在150℃下100×105Pa压力下，水的比热容为4.281，△t为温度差。通过上述数据即可得到该实验冷却水温度升高的热量。将该热量作为发动机冷却水温度升高的热量。
需要说明的是，可以根据上述方法得到发动机冷却水处于不同温度下时温度升高的热量，只需要根据发动机冷却水在发动机工作时的温度确定实验冷却水的比热容，得到实验冷却水的质量m和温度差△t即可得到发动机冷却水处于不同温度下时温度升高的热量。
可选地，S105包括：通过如下公式得到当前时刻发动机冷却水的温度：
Figure BDA0002331814370000121
其中，QcooltAct为发动机冷却水温度升高的热量；mcool为发动机冷却水的质量；ccool为发动机冷却水的比热容；T0为发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻发动机冷却水的温度。
另一方面，本申请实施例还提供了一种发动机冷却水温度确定装置，如图2所示，该装置包括：
第一获取单元201，用于获取发动机冷却水温度升高的热量；
第二获取单元202，用于获取发动机冷却水的质量；
第三获取单元203，用于获取发动机冷却水的比热容；
第四获取单元204，用于获取发动机冷却水的初始温度；
确定单元205，用于根据发动机冷却水温度升高的热量、发动机冷却水的质量、发动机冷却水的比热容以及发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
可选地，确定单元205，用于通过如下公式得到发动机冷却水的温度：
Figure BDA0002331814370000131
其中，QcooltAct为发动机冷却水温度升高的热量；mcool为发动机冷却水的质量；ccool为发动机冷却水的比热容；T0为发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻发动机冷却水的温度。
可选地，第一获取单元201，包括第一获取子单元、第二获取子单元、第三获取子单元、第四获取子单元、第五获取子单元与第六获取子单元。
第一获取子单元，用于获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量；
第二获取子单元，用于获取发动机冷却水的热量分配系数；
第三获取子单元，用于获取发动机冷却水与机油之间的换热量；
第四获取子单元，用于获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；
第五获取子单元，用于获取发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；
第六获取子单元，用于根据发动机喷油完全燃烧产生的总热量、发动机冷却水的热量分配系数、发动机冷却水与机油之间的换热量、发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，第六获取子单元，用于通过如下公式得到发动机冷却水温度升高的热量
QcooltAct＝Q0η-Qoil-Qblock-Qlarge
其中Q0为发动机喷油完全燃烧产生的总热量；η为发动机冷却水的热量分配系数；Qoil为发动机冷却水与机油之间的换热量；Qblock为发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qlarge为发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；QcooltAct为发动机冷却水温度升高的热量。
可选地，第一获取子单元，用于获取发动机质量流量；
获取发动机机油的燃料热值；
根据发动机质量流量与发动机机油的燃料热值得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
可选地，第一获取子单元，用于通过如下公式得到发动机喷油完全燃烧产生的总热量：
Figure BDA0002331814370000141
其中，Q0为发动机喷油完全燃烧产生的总热量；mfuel为发动机质量流量；qc为发动机机油的燃料热值。
可选地，第四获取子单元，用于获取发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；
获取发动机机体与空气之间的传热损失；
根据发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与发动机机体与空气之间的传热损失得到发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
可选地，第四获取子单元，用于通过如下公式得到发动机冷却水与发动机机体之间的换热量：
Qblock＝Qblock，0-Qair
其中，Qblock为发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qblock，0为发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qair为发动机机体与空气之间的传热损失。
通过本申请实施例提供的装置，可以在汽车设计过程中，对发动机的水温进行确定，为发动机的喷油控制策略提供参考，减少了汽车发动机开发验证周期，降低了生产成本。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本申请的说明性实施例，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机冷却水温度确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取发动机冷却水温度升高的热量；
获取发动机冷却水的质量；
获取发动机冷却水的比热容；
获取发动机冷却水的初始温度；
根据所述发动机冷却水温度升高的热量、所述发动机冷却水的质量、所述发动机冷却水的比热容以及所述发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机冷却水温度升高的热量、所述发动机冷却水的质量、所述发动机冷却水的比热容以及所述发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水的温度：
Figure FDA0002331814360000011
其中，QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量；mcool为所述发动机冷却水的质量；ccool为所述发动机冷却水的比热容；T0为所述发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻发动机冷却水的温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取发动机冷却水温度升高的热量，包括：
获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量；
获取发动机冷却水的热量分配系数；
获取发动机冷却水与机油之间的换热量；
获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；
获取发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；
根据所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量、所述发动机冷却水的热量分配系数、所述发动机冷却水与机油之间的换热量、所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到所述发动机冷却水温度升高的热量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量、所述发动机冷却水的热量分配系数、所述发动机冷却水与机油之间的换热量、所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量以及所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量得到所述发动机冷却水温度升高的热量，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水温度升高的热量
QcooltAct＝Qo η-Qoil-Qblock-Qlarge
其中Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；η为所述发动机冷却水的热量分配系数；Qoil为所述发动机冷却水与机油之间的换热量；Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qlarge为所述发动机冷却水与冷却系统循环之间的换热量；QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取发动机喷油完全燃烧产生的总热量，包括：
获取发动机质量流量；
获取发动机机油的燃料热值；
根据所述发动机质量流量与所述发动机机油的燃料热值得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机质量流量与所述发动机机油的燃料热值得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量，包括：通过如下公式得到所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量：
Figure FDA0002331814360000021
其中，Q0为所述发动机喷油完全燃烧产生的总热量；mfuel为发动机质量流量；qc为发动机机油的燃料热值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取发动机冷却水与发动机机体之间的换热量，包括：
获取发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量；
获取发动机机体与空气之间的传热损失；
根据所述发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与所述发动机机体与空气之间的传热损失得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机冷却水与发动机机体之间总的换热量与所述发动机机体与空气之间的传热损失得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量，包括：通过如下公式得到所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量：
Qblock＝Qblock，0-Qair
其中，Qblock为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qblock，0为所述发动机冷却水与发动机机体之间的换热量；Qair为所述发动机机体与空气之间的传热损失。
9.一种发动机冷却水温度确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取发动机冷却水温度升高的热量；
第二获取单元，用于获取发动机冷却水的质量；
第三获取单元，用于获取发动机冷却水的比热容；
第四获取单元，用于获取发动机冷却水的初始温度；
确定单元，用于根据所述发动机冷却水温度升高的热量、发动机冷却水的质量、发动机冷却水的比热容以及发动机冷却水的初始温度得到当前时刻发动机冷却水的温度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于通过如下公式得到所述发动机冷却水的温度：
Figure FDA0002331814360000031
其中，QcooltAct为所述发动机冷却水温度升高的热量；mcool为所述发动机冷却水的质量；ccool为所述发动机冷却水的比热容；T0为所述发动机冷却水的初始温度；TcooltAct为当前时刻所述发动机冷却水的温度。
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