CN111852641A - 节温器诊断方法及系统、发动机冷却系统及电子控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节温器诊断方法，对于节温器未打开前第二路水温传感器温度上升比较明显的车辆，即使发动机热管理系统在设计上可能存在一定缺陷，在不改变现有热管理系统结构和不增加硬件成本的条件下，本发明提供的诊断方法通过计算一路水温和二路水温的差异对节温器进行诊断，既提高了诊断的可靠性，也节省了更改发动机热管理系统的成本和工作量，对不同的发动机热管理系统适用性强。另外，现有诊断策略限制第二路水温传感器安装在散热器上，安装不便，安装成本高，而本发明第二路水温传感器只需安装在第二冷却管路邻接节温器之位置，安装方便且成本低。

Description

节温器诊断方法及系统、发动机冷却系统及电子控制器

技术领域

本发明涉及发动机散热技术领域，特别涉及一种节温器诊断方法及系统、发动机冷却系统及电子控制器。

背景技术

根据GB 18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的法规要求，对装有节温器的车辆，OBD(On Board Diagnostics，车载自动诊断)系统应监测节温器的工作状态是否正常。节温器是控制发动机冷却液流动路径的阀门，通过改变冷却液循环的范围来调节冷却系统的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。

如图1所示，一种双水温发动机冷却系统包括：第一冷却管路11、第二冷却管路12、散热器13和节温器14，其中，第一冷却管路11贯穿发动机15，第二冷却管路12的入水管121和出水管122分别和散热器13的两接口端相连，且第一冷却管路11的出水管111和第二冷却管路12的入水管121相连，两者之间的连通和断开通过节温器14来控制，节温器14打开时，两者便会连通，节温器14关闭时，两者便会断开，另外，第一冷却管路11的入水管112和第二冷却管路12的出水管122连通。其工作过程为：节温器14在发动机15的冷却液温度还没有达到暖机温度前处在关闭状态，发动机15的冷却液经水泵返回发动机15进行发动机15内小循环(通过第一冷却管路11实现，如图1中虚线箭头所示路径)，起到让发动机15快速升温的作用；在冷却液温度超过一定值后节温器14开启，冷却液进行大循环(通过第二冷却管路12和散热器13实现，如图1中实线箭头所示路径)从而快速散热。当节温器14有故障时(非正常开启或关闭不严泄漏)，冷却液会泄漏到第二冷却管路12，散热器13的散热作用会导致同等工况下冷却液的温度上升缓慢，特别是在低温冷起动和暖机阶段，会导致发动机15磨损、油耗和排放污染物的显著增加，因此有必要对节温器14故障进行诊断。

目前对节温器故障的诊断，一般有单水温和双水温两种方案。单水温方案需要建立无故障状态下的发动机冷却液温度模型，通过比较模拟预期温度变化曲线与实际传感器水温曲线来诊断节温器，该方法的优点是无需新增硬件，缺点是预测温度模型值的难度大，匹配工作量大、周期长、开发成本高，故单水温方案无法适应于如AGS(Active GrilleShutter，主动进气格栅)、EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)、电控水泵和智能热管理系统等复杂发动机热管理系统的挑战，因此，目前大部分车辆选择采用双水温方案来进行节温器诊断。

常规的双水温方案需要在冷却液大循环中安装第二路水温传感器(ECT2)16，利用节温器未打开前两路水温存在明显的温度差来进行诊断，如图2所示，L11和L12分别为在正常情况下第一冷却管路11的一路水温(简称一路水温)和第二冷却管路12的二路水温(简称二路水温)随发动机起动时间T的变化曲线，L13和L14分别为在节温器14出现故障的情况下一路水温和二路水温随发动机起动时间T的变化曲线，因此，节温器14未开前第二路水温传感器16测量的二路水温应保持不变或有较小的温升，与第一路水温传感器(ECT1)17测量的一路水温存在明显的温度差，当第二路水温传感器16测得的二路水温达到一定值时进行判定：若此时二路水温高于过阈值，判定节温器14正常；若此时一路水温一直低于此阈值，则报出节温器14故障。该方法虽然新增一个水温传感器硬件(即ECT2)，但能够较为精确的诊断节温器14，适用于越来越复杂的发动机热管理系统，且匹配工作量小、周期短、开发成本低，两级水温传感器诊断节温器14的方法是越来越多的整车厂的选择。

然而，当前的双水温方案对发动机热管理系统的设计及第二路水温传感器16的安装位置有一定的要求：一方面，发动机热管理系统在设计上应保证在节温器14未打开前热量能充分聚集在第一冷却管路11使冷却液快速升温，避免如节温器14基础泄漏或发动机入水口三通管路回流等因素导致的第一冷却管路11热量流散到第二冷却管路12中，带来的第一冷却管路11热量损失和第二冷却管路12升温的出现；另一方面，对第二路水温传感器16的安装位置有一定的要求，第二路水温传感器16应充分感知经散热器13散热后的二路水温，其测得的二路温度应能够始终代表散热器13内全部冷却液的平均温度，尽量避开其它热传导和热辐射的影响，在项目开发前期需要在出水管路和散热器13水箱上布点热电偶做一些测试来确定合适的第二路水温传感器16安装位置，一般推荐将第二路水温传感器16在散热器13本体上靠近散热器13出水口的位置(如图1中ECT2的位置)，但在散热器13本体上开模需要一定的开发成本和开发周期，其他位置如第二冷却管路12的出水管122上可能受热传导和热辐射的影响要多一些，具体需要完成具体车辆的测试试验后才能确定。

以某国产车辆为例，其发动机热管理系统在设计上存在一定程度的缺陷且布置方式与常规车辆有一定不同，如图3所示，节温器14安装在第一冷却管路11的出水管111侧，节温器14的基础泄漏和发动机仓内热辐射导致第二冷却管路12的入水管121和散热器13的上水室在节温器14未开前温升率很大；第一冷却管路11的入水管111侧的三通管路回流严重，散热器13又为上下水室的布置，在非稳定工况时第一冷却管路11的热水很容易回流到第二冷却管路12的出水管121和散热器13的下水室中，导致这两处温度也异常偏高，在节温器14未打开前此车辆整个第二冷却管路12会有比较显著的温升，常规的双水温节温器14诊断方案存在很高的误判风险，将第二路水温传感器16安装在第二冷却管路12的任何位置都无法满足节温器14诊断要求。

目前在其他越来越多的车辆上也发现了类似的问题，由于第二路水温传感器16的安装位置不当或者发动机冷却系统布置上的问题，使得第二路水温传感器16测得的二路水温在节温器14未打开之前存在不同程度的偏高，从而导致误判节温器14故障的倾向，影响了节温器诊断的可靠性。因此当前现有的双水温节温器14诊断策略适用范围有限，很难满足不同水平和不同配置的发动机热管理系统，另外，现有的节温器诊断策略也需要大量的测试来确定合适的第二路水温传感器16安装位置，对车辆的开发周期和开发成本带来负面的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节温器诊断方法，以解决现有节温器诊断方法的可靠性程度不高、适用范围窄以及制定周期长的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种节温器诊断方法，所述节温器用于控制第一冷却管路和第二冷却管路之间的通断，包括：

测量所述第一冷却管路邻接所述节温器之位置的一路水温，以及所述第二管路邻接所述节温器之位置的二路水温；

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温之间的差异；

若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障。

可选的，在所述的节温器诊断方法中，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的差异包括：

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的最大温差值；

所述若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障包括：若所述最大温差值小于第一阈值，则判定所述节温器故障。

可选的，在所述的节温器诊断方法中，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的差异包括：

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值；

所述若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障包括：若所述热量积分值的比值小于第二阈值，则判定所述节温器故障。

可选的，在所述的节温器诊断方法中，所述预设的规则包括：

计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。

可选的，在所述的节温器诊断方法中，所述诊断开始条件包括：

所述一路水温的上升值大于第一标定值；

所述一路水温与所述二路水温的差值大于第二标定值；

发动机进气流量积分值大于第三标定值；以及，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第四标定值。

可选的，在所述的节温器诊断方法中，所述诊断结束条件包括：

所述一路水温达到第五标定值；

所述一路水温达到第六标定值且所述一路水温减所述二路水温的差值小于第七标定值；

发动机进气流量积分值达到第八标定值；或者，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第九标定值。

本发明还提供一种节温器诊断系统，用于诊断节温器，包括：

第一水温传感器，用于测量第一冷却管路邻接所述节温器之位置的一路水温；

第二水温传感器，用于测量第二冷却管路邻接所述节温器之位置的二路水温；

处理器，用于获取所述一路水温和所述二路水温，并计算所述一路水温和所述二路水温的差异，以及在得到计算结果小于设定的阈值后判定所述节温器故障。

可选的，在所述的节温器诊断系统中，

所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温的最大温差值；

所述设定的阈值为第一阈值。

可选的，在所述的节温器诊断系统中，

所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值；

所述设定的阈值为第二阈值。

可选的，在所述的节温器诊断系统中，计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。

可选的，在所述的节温器诊断系统中，所述诊断开始条件包括：

所述一路水温的上升值大于第一标定值；

所述一路水温与所述二路水温的差值大于第二标定值；

发动机进气流量积分值大于第三标定值；以及，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第四标定值。

可选的，在所述的节温器诊断系统中，所述诊断结束条件包括：

所述一路水温达到第五标定值；

所述一路水温达到第六标定值且所述一路水温减所述二路水温的差值小于第七标定值；

发动机进气流量积分值达到第八标定值；或者，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第九标定值。

本发明还提供一种发动机冷却系统，包括：第一冷却管路、第二冷却管路、节温器以及一如上所述的节温器诊断系统；

所述第一冷却管路用于对所述发动机进行第一速度的散热；

所述第二冷却管路用于和所述第一冷却管路一起对所述发动机进行第二速度的散热，所述第二速度大于所述第一速度；

所述节温器用于控制所述第一冷却管路和所述第二冷却管路之间的通断；

所述节温器诊断系统用于基于所述第一冷却管路的一路水温和所述第二冷却管路的二路水温的差异对所述节温器进行诊断。

本发明还提供一种电子控制器，包括：

处理器；以及

计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有所述处理器可执行的指令，当所述处理器可执行的指令被所述处理器执行时实现如权利要求1～6任一项所述的节温器诊断方法。

对于节温器未打开前，二路水温传感器温度上升比较明显的车辆，即使发动机热管理系统在设计上可能存在一定缺陷，在不改变现有的热管理系统结构和不增加硬件成本的条件下，本发明提供的节温器诊断方法通过计算所述一路水温和所述二路水温的差异，仍能有效的对节温器进行监测诊断，即提高了诊断的可靠性，又节省了更改发动机热管理系统的巨大成本和工作量，对不同的发动机热管理系统的适用性强。

另外，现有诊断策略推荐第二路水温传感器安装在散热器上，安装不便，且需要开模，使得安装成本高且开发周期长，而本发明第二路水温传感器只需安装在第二冷却管路邻接节温器之位置，安装方便且安装成本低。

附图说明

图1是一种双水温发动机冷却系统的结构示意图；

图2是一种双水温发动机冷却系统的诊断原理图；

图3是另一种双水温发动机冷却系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的节温器诊断方法的流程示意图；

图5是通过本发明实施例提供的节温器诊断方法基于最大温差值进行诊断的流程示意图；

图6是通过本发明实施例提供的节温器诊断方法对节温器进行诊断所得到的最大温差值的离线仿真结果示意图；

图7是本发明实施例提供的节温器诊断方法基于热量积分比值进行诊断的流程示意图；

图8是通过本发明实施例提供的节温器诊断方法对节温器进行诊断所得到的热量积分比值的离线仿真结果示意图；

图9是本发明实施例提供的发动机冷却系统的结构示意图；

其中，各附图标记说明如下：

11-第一冷却管路；111-第一冷却管路的出水管；112-第一冷却管路的入水管；12-第二冷却管路；121-第二冷却管路的入水管；122-第二冷却管路的出水管；13-散热器；14-节温器；15-发动机；16-第二路水温传感器，17-第一路水温传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的节温器诊断方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

本申请的发明人研究发现，当前的双水温动机冷却系统在节温器14故障情况和正常情况下，第一冷却管路11的一路水温和第二冷却管路12的二路水温的差值具有很大的区分度。

(1)在故障情况下，当节温器通过第一路冷却管路11的出水管和第二路冷却管路12的入水管相连，以控制第一冷却管路和第二冷却管路之间的通断时，发动机出水口的热水会直接流经第一冷却管路11和第二冷却管路12，若将第一路水温传感器17安装在第二路冷却管路12的出水管，将第二路水温传感器16安装在第二路冷却管路12的入水管，由于两者之间没有其它影响温度的装置，因此，一路水温和二路水温表现一致；而当节温器通过与第一路冷却管路11的入水管和第二路冷却管路12的出水管相连，以控制第一冷却管路11和第二冷却管路12的通断时，散热器13流出的冷水直接流经第一冷却管路11和第二冷却管路12，若将第二路水温传感器16安装在第二路冷却管路12的出水管，将第一路水温传感器17安装在第二路冷却管路12的入水管，同样的，由于两者之间没有其它影响温度的装置，因此，一路水温和二路水温表现一致。

(2)在正常情况下，二路水温尽管存在显著上升，但温升来自基础泄漏、热传导、发动机入水口三通回流等因素，与一路水温的上升过程不一致。

因此故障情况和正常情况下发动机冷却系统的表现有明显的区分度，基于这个区分度，本发明提出了一种全新的节温器诊断方法，如图4所示，所述节温器诊断方法包括以下步骤：

S1，测量所述第一冷却管路11邻接所述节温器14之位置的一路水温，以及所述第二管路12邻接所述节温器14之位置的二路水温；

S2，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温之间的差异；

S3，若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障。

一般地，在正常情况下，发动机冷却系统的一路水温和二路水温的温度变化趋势如图2所示，同一时刻下，一路水温和二路水温的温度差先逐渐增大，而后逐渐减小，直至一路水温和二路水温趋近于相等。而对于节温器14发生故障的发动机冷却系统来说，一路水温与二路水温始终非常相近，一路水温与二路水温这两路水温的差值一般小于2℃，故对于节温器14发生故障的发动机冷却系统来说，两路水温的温度差理论上应小于2℃。

因此，在本发明实施例中，所述节温器诊断方法具体可以基于两路水温的最大温度差来展开，若所述两路水温的最大温差值大于第一阈值，则判定节温器14无故障，若所述最大温差值小于或等于第一阈值，则判定节温器14故障。具体的，如图5所示，可包括以下步骤：

S11，测量所述第一冷却管路11邻接所述节温器14之位置的一路水温，以及所述第二管路12邻接所述节温器14之位置的二路水温。

S12，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温之间的最大温差值；

S13，若所述最大温差值小于第一阈值，则判定所述节温器14故障。

对于步骤S11，所述一路水温可通过安装在所述第一冷却管路11上的第一路水温传感器17(ECT1)来进行测量，所述二路水温可通过安装在所述第二冷却管路12上的第二路水温传感器16(ECT2)来进行测量。而且，所述第一路水温传感器17安装在所述第一冷却管路11邻接所述节温器14之位置，所述第二路水温传感器16安装在所述第二冷却管路12邻接所述节温器14之位置。具体的，所述节温器14的设置可包括以下两种方式：

(1)设置在所述第一冷却管路的出水管111和所述第二冷却管路的入121相连的位置；

(2)设置在所述第二冷却管路的出水管122和所述第一冷却管路的入水管121相连的位置。

所述节温器不管以第(1)种方式设置，还是以第(2)种方式设置，只需保证所述第一路水温传感器17、第二路水温传感器16和所述节温器14安装于散热器13的同一侧。

当所述节温器14发生故障时，所述第二路水温传感器16与所述第一路水温传感器17温度值基本保持一致，这与正常节温器两路水温的温度差值或热量积分比值的区分度非常明显。如果将第二路水温传感器16安装在所述第二冷却管路12的其它位置，如所述第二冷却管路的出水管122上，第二路水温会受散热器13的影响，故障情况下可能和第一路水温也不能保持完全一致，与正常节温器的区分度会变小，只有在车辆原地怠速且风扇不开启的情况下区分度最明显，诊断的几率相对降低，所以本发明实施例优先推荐将第二路水温传感器16、第一路水温传感器17和节温器14安装在散热器的同侧。本发明实施例的诊断方法将第二路水温安装在第二冷却管路12上，相对于原先需要在散热器本体上开模安装来说，安装非常方便，有利于降低项目的开发周期和企业的开发成本。

对于步骤S12，所述预设的规则包括：计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。

发动机15起动时，第一冷却管路11的水温(简称一路水温)和第二冷却管路12的水温(简称二路水温)存在明显的温度差的情况容易造成漏判或误判，考虑实际可能遇到的情况来设定诊断开始条件，诊断需要避开一路水温与二路水温这两路水温初始差异的影响，应在经历一定冷却液循环量后开始计算，根据发动机传热的物理模型，应在经历一定冷却液循环量后开始计算，根据发动机传热的物理模型，以下条件1-4全部满足，作为诊断开始条件：

条件1：所述一路水温的上升值大于第一标定值；

条件2：所述一路水温减所述二路水温的差值大于第二标定值；

条件3：发动机进气流量积分值大于第三标定值；

条件4：发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第四标定值。

其中，所述第一标定值可以为2℃～5℃，例如为2℃、2.5℃、3℃或3.5℃，所述第二标定值可以为-2℃～-5℃，例如为-5℃、-3.5℃、3℃、-2.5℃或-5℃，所述第三标定值可以为0Kg～2Kg，例如为0Kg、0.4Kg、0.6Kg、1Kg或2Kg，所述第四标定值可以为0KJ。

同时，在进行所述诊断结束条件的设定时，需要考虑诊断的及时性以及正常节温器与故障节温器计算值的区分度。一路水温与二路水温这两路水温的计算值在发动机15暖机过程中的区分度会最大，也就是说，一路水温与二路水温这两路水温的最大温度差一般不会出现在暖机后，基于发动机传热的物理模型，同时考虑实际可能遇到的极端工况条件，设定以下条件5-8其中一个满足，作为诊断结束条件：

条件5：所述一路水温达到第五标定值(考虑正常条件)；

条件6：所述一路水温达到第六标定值且所述一路水温减所述二路水温的差值小于第七标定值(考虑环境温度较低或水温上升较慢的情况)；

条件7：发动机进气流量积分值达到第八标定值；

条件8：发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第九标定值。

其中，所述第五标定值可以为76℃～95℃，例如可为76℃、78℃、、80℃、90℃或95℃，所述第六标定值可以为55℃～65℃，例如可为55℃、58℃、60℃、62℃或65℃，所述第七标定值可以为发动机最大进气流量积分值，所述第八标定值可以为发动机15传递到所述发动机冷却系统的最大热量积分值。

所述诊断开始条件和所述诊断结束条件可基于发动机传热的物理模型来进行设定。对于所述诊断开始条件和所述诊断结束条件中的所述进气流量的积分值和所述热量的积分值，可在测量所述一路水温和所述二路水温时同步测量。具体的，所述进气流量的可通过在发动机15上的进气压力传感器或流量传感器(未图示)来进行测量，所述热量的积分值可通过所述ECU来进行测量。

一般地，所述发动机传热的物理模型被配置在发动机15的电子控制器(ECU，也称为电子控制器)内，通过该ECU来设定所述诊断开始条件和所述诊断结束条件。

所述发动机可以是车辆的发动机，也可以是其他各种类型的交通工具的发动机，例如，这里的交通工具是包括机动车辆、汽车、卡车、其他陆地交通工具、船舶、飞行器、远程操作交通工具，等等。

所述ECU可以是包括处理器、计算机可读介质以及发动机传热的物理模型。通常，本文所述的发动机传热的物理模型被存储在计算机介质中，并且通过处理器可执行的指令来实现，所述处理器可执行的指令在由所述处理器执行时实施本文所述的方法步骤。

虽然本文所述的方法有时可能以处理器可执行的指令的一般背景来描述，但是本发明的方法还可结合其他程序模块和/或作为软件和硬件的组合被实施。术语“物理模型”及其变形在本文被宽泛地用于包括例程、程序模块、程序、组成部分、数据结构、算法，等等。应用可在各种系统构造上被实施，这些系统构造包括服务器、联网系统、单处理器或多处理器系统、微型计算机、大型计算机、个人计算机、手持式计算装置、移动装置、基于微处理器的可编程消费电子装置、以及它们的组合等等。每个软件应用可包括至少一个有形非易失性硬件部件。计算机可读介质例如包括易失性介质、非易失性介质、可移除介质、和不可移除介质。术语“计算机可读介质”及其变形在本说明书和权利要求书中被用于指代有形非暂态存储介质。在一些实施方式中，存储介质包括易失性和/或非易失性、可移除和/或不可移除的介质，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、固态存储器或其他存储技术、CD ROM、DVD、BLU-RAY或其他光盘存储装置、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置。

对于步骤S13，还包括，将所述最大温差值与第一阈值相比较，若所述最大温差值大于或等于第一阈值，则判定节温器14无故障。

其中，所述第一阈值可为10℃。所述第一阈值的设定可参考多次测量得到的所述最大温差值获得。

本申请的发明人进行了反复的研究，并针对本实施提供的节温器诊断方法做了大量的测试，测量文件离线仿真的结果如图6如示，对于节温器发生故障的发动机冷却系统来说，两路水温的最大温差值小于4℃，而节温器正常的发动机冷却系统两路水温的最大温差值大于14℃，正常节温器与故障节温器具有较明显的区分度，能可靠的对节温器进行监测诊断。

如前文所述，当前的双水温方案是基于节温器14未开前，两路水温传感器存在明显的温度差来进行诊断的，对发动机热管理系统的设计及第二路水温传感器16安装位置都有一定的要求。而本实施例提供的节温器诊断方法通过计算两路水温的最大温度差来对节温器14进行诊断，对于节温器14未打开前，第二路水温传感器16温度上升比较明显的车辆，即使发动机热管理系统在设计上可能存在一定缺陷，在不改变现有的热管理系统结构和不增加硬件成本的条件下，仍能有效的对节温器14进行监测诊断，即提高了诊断的可靠性，也节省了更改发动机热管理系统的巨大成本和工作量，对不同的发动机热管理系统的适用性强。

前文提到的方法具体是基于第一冷却管路11的水温(简称一路水温)和第二冷却管路12的水温(简称二路水温)的最大温度差来展开，实际上，本实施例的节温器诊断方法还可以基于一路水温与二路水温这两路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值来展开。

热量的计算公式为：Q＝Cm△t，其中C是比热容，m是质量，△t是温度差。计算一路水温与二路水温温差的热量积分值与一路水温的热量积分值的比值，将分子和分母同时约掉比热容C及质量m后比值为:

同样的，对于节温器14发生故障的发动机冷却系统来说，一路水温与二路水温始终非常相近，故该比值理论上接近0。因此，若诊断结束时该比值小于或等于第二阈值，则报出节温器14故障，若诊断结束时的面积比大于第二阈值，则判定节温器14无故障。

具体的，如图7所示，可包括以下步骤：

步骤S21，测量所述第一冷却管路邻接所述节温器之位置的一路水温，以及所述第二管路邻接所述节温器之位置的二路水温；

步骤S22，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值；

步骤S23，若所述热量积分值的比值小于第二阈值，则判定所述节温器故障。

其中，步骤S21和前文步骤S11保持一致，在此不再赘述。

同时，步骤S22中，所述预设的规则也与前文一致，在此也不再赘述。

对于步骤S23，还包括，若所述热量积分值的比值大于或等于第二阈值，则判定所述节温器故障。所述第二阈值可为20。所述第二阈值的设定可参考多次测量得到的所述热量积分值的比值获得。

本申请的发明人进行了反复的研究，并针对本实施提供的该节温器诊断方法也做了大量的测试，根据测量文件离线仿真的结果如图8如示，对于节温器发生故障的发动机冷却系统来说，所述一路水温与所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值小于0，而节温器正常的发动机冷却系统，所述一路水温与所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值大于38，正常节温器与故障节温器具有较明显的区分度，也能可靠的对节温器进行监测诊断。

本实施例提供的节温器诊断方法通过计算两路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值来对节温器14进行诊断，对于节温器14未打开前，二路水温传感器温度上升比较明显的车辆，即使发动机热管理系统在设计上可能存在一定缺陷，在不改变现有的热管理系统结构和不增加硬件成本的条件下，仍能有效的对节温器14进行监测诊断，即提高了诊断的可靠性，也节省了更改发动机热管理系统的巨大成本和工作量，对不同的发动机热管理系统的适用性强。

鉴于以上提供的节温器诊断方法，请参考图9，本发明实施例还提供一种节温器诊断系统，用于诊断节温器，包括：

第一水温传感器17，用于测量第一冷却管路11邻接所述节温器14之位置的一路水温；

第二水温传感器16，用于测量第二冷却管路12邻接所述节温器14之位置的二路水温；

处理器(未图示)，用于获取所述一路水温和所述二路水温，并计算所述一路水温和所述二路水温的差异，以及在得到计算结果小于设定的阈值后判定所述节温器14故障。

其中，所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温的最大温差值，所述设定的阈值为第一阈值；或者，所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值，所述设定的阈值为第二阈值。

另外，计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。所述诊断开始条件和所述诊断结束条件在前文的节温器诊断方法中已进行详细介绍，在此不再赘述。

如图9所示，本发明实施例还提供一种发动机冷却系统，包括：第一冷却管路11、第二冷却管路12、节温器14以所述节温器诊断系统；

所述第一冷却管路11用于对所述发动机15进行第一速度的散热；

所述第二冷却管路12用于和所述第一冷却管路11一起对所述发动机15进行第二速度的散热，所述第二速度大于所述第一速度；

所述节温器14用于控制所述第一冷却管路11和所述第二冷却管路12之间的通断；

所述节温器诊断系统用于基于所述第一冷却管路11的一路水温和所述第二冷却管路12的二路水温的差异对所述节温器14进行诊断。

本发明实施例还提供一种电子控制器，包括：

处理器；以及

计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有所述处理器可执行的指令，当所述处理器可执行的指令被所述处理器执行时实现如上所述的节温器诊断方法。

其中，所述处理器、所述计算机可读介质及所述电子控制器已在前文部分(节温器诊断方法步骤S11)具体介绍，在此不再赘述。

综上所述，在不改变现有的热管理系统结构和不增加硬件成本的条件下，本发明提供的节温器诊断方法解决了现有节温器诊断方法的可靠性程度不高、适用范围窄以及制定周期长的问题。另外，在本发明提供的诊断方法中，第二路水温传感器安装位置比较灵活，大大降低了项目的开发周期和企业的开发成本。

需要说明的是，本发明实施例通过挖掘正常情况和故障情况下主水温与二路水温表现的差异提出了基于热量积分比或温度差的诊断策略，但不限于基于此区分度提出的其他数学处理方法，如求两路水温的温升率/斜率的比值或差值等。

另外，尽管上文提到的方法是以机动车辆为背景进行描述。但是，本文所公开的系统和方法可应用于各种类型的交通工具，包括机动车辆、汽车、卡车、其他陆地交通工具、船舶、飞行器、远程操作交通工具，等等。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (14)

1.一种节温器诊断方法，所述节温器用于控制第一冷却管路和第二冷却管路之间的通断，其特征在于，包括：

测量所述第一冷却管路邻接所述节温器之位置的一路水温，以及所述第二管路邻接所述节温器之位置的二路水温；

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温之间的差异；

若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障。

2.如权利要求1所述的节温器诊断方法，其特征在于，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的差异包括：

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的最大温差值；

所述若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障包括：若所述最大温差值小于第一阈值，则判定所述节温器故障。

3.如权利要求1所述的节温器诊断方法，其特征在于，根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温的差异包括：

根据预设的规则，计算所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值；

所述若计算结果小于设定的阈值，则判定所述节温器故障包括：若所述热量积分值的比值小于第二阈值，则判定所述节温器故障。

4.如权利要求2或3所述的节温器诊断方法，其特征在于，所述预设的规则包括：

计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。

5.如权利要求4所述的节温器诊断方法，其特征在于，所述诊断开始条件包括：

所述一路水温的上升值大于第一标定值；

所述一路水温与所述二路水温的差值大于第二标定值；

发动机进气流量积分值大于第三标定值；以及，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第四标定值。

6.如权利要求4所述的节温器诊断方法，其特征在于，所述诊断结束条件包括：

所述一路水温达到第五标定值；

所述一路水温达到第六标定值且所述一路水温减所述二路水温的差值小于第七标定值；

发动机进气流量积分值达到第八标定值；或者，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第九标定值。

7.一种节温器诊断系统，用于诊断节温器，其特征在于，包括：

第一水温传感器，用于测量第一冷却管路邻接所述节温器之位置的一路水温；

第二水温传感器，用于测量第二冷却管路邻接所述节温器之位置的二路水温；

处理器，用于获取所述一路水温和所述二路水温，并计算所述一路水温和所述二路水温的差异，以及在得到计算结果小于设定的阈值后判定所述节温器故障。

8.如权利要求7所述的节温器诊断系统，其特征在于，

所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温的最大温差值；

所述设定的阈值为第一阈值。

9.如权利要求7所述的节温器诊断系统，其特征在于，

所述一路水温和所述二路水温的差异包括：所述一路水温和所述二路水温温差的热量积分值与所述一路水温的热量积分值的比值；

所述设定的阈值为第二阈值。

10.如权利要求8或9所述的节温器诊断系统，其特征在于，计算所述一路水温和所述二路水温的差异时所使用的数据，自满足诊断开始条件至诊断结束条件这一时间段内获得。

11.如权利要求10所述的节温器诊断系统，其特征在于，所述诊断开始条件包括：

所述一路水温的上升值大于第一标定值；

所述一路水温与所述二路水温的差值大于第二标定值；

发动机进气流量积分值大于第三标定值；以及，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第四标定值。

12.如权利要求10所述的节温器诊断系统，其特征在于，所述诊断结束条件包括：

所述一路水温达到第五标定值；

所述一路水温达到第六标定值且所述一路水温减所述二路水温的差值小于第七标定值；

发动机进气流量积分值达到第八标定值；或者，

发动机传递到所述发动机冷却系统的热量的积分值大于第九标定值。

13.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括：第一冷却管路、第二冷却管路、节温器以及一如权利要求7～12任一项所述的节温器诊断系统；

所述第一冷却管路用于对所述发动机进行第一速度的散热；

所述第二冷却管路用于和所述第一冷却管路一起对所述发动机进行第二速度的散热，所述第二速度大于所述第一速度；

所述节温器用于控制所述第一冷却管路和所述第二冷却管路之间的通断；

所述节温器诊断系统用于基于所述第一冷却管路的一路水温和所述第二冷却管路的二路水温的差异对所述节温器进行诊断。

14.一种电子控制器，其特征在于，包括：

处理器；以及

计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有所述处理器可执行的指令，当所述处理器可执行的指令被所述处理器执行时实现如权利要求1～6任一项所述的节温器诊断方法。

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