CN112780397A - 一种车辆及其冷却风扇的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆及其冷却风扇的控制方法，实时判断车辆所处的位置，若车辆当前位置前方道路为上坡路段，则降低冷却风扇启动温度阈值，提前控制车辆冷却风扇运转以降低发动机水温，避免上坡过程中发动机水温上升过快导致冷却风扇全速运转导致油耗升高，节能效果好，提高了冷却风扇控制的可靠性；若车辆当前位置前方道路为下坡路段，则提前控制冷却风扇关闭，并通过发动机倒拖带动冷却风扇运转进行散热，避免下坡工况下发动机的倒拖能量浪费，实现了节能及减少油耗的效果。

Description

一种车辆及其冷却风扇的控制方法

技术领域

本发明属于车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆及其冷却风扇的控制方法。

背景技术

现有车辆中发动机、电机等设备的冷却多是简单的根据冷却出水温度、环境温度控制风扇的开启与关闭，并没有根据整车实际运行工况的变化进行智能调整，如上下坡工况、拥堵路况等，会导致风扇转速波动大，出现无法控制温度在合理范围内的情况，可靠性较差。申请公布号为CN105781706A的中国发明专利申请文件公开了一种汽车发动机冷却风扇数据远程分析的控制方法及装置，获取冷却液温度、发动机转速、地理位置信息和道路坡度信息并将这部分信息上传至云主机，通过分析当汽车在道路坡度较大路程较长的情况下会全速开启风扇，从而保证发动机温度控制在合理范围内。这种控制方法虽然能够在一定情况下避免上坡工况时冷却液温度失控的情况，可靠性也会提高，但是风扇全速运行随即带来的是油耗的升高，而且长时间的爬坡也会存在即使风扇全速运行也无法将温度控制在合理范围的情况，可靠性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆冷却风扇的控制方法，用于解决现有技术中冷却风扇控制方法在坡度路况下控制不准确导致油耗较高、节能情况较差的问题；同时，还提供了一种车辆，用于解决现有车辆中的控制模块对冷却风扇在坡度路况下控制不准确导致车辆适用性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种车辆冷却风扇的控制方法，包括以下步骤：

1)根据当前车辆位置信息、坡度信息及坡长信息和地图信息获取前方道路信息，根据该前方道路信息判断前方一定距离后道路处于上坡路段或者下坡路段；

2)当前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；

3)当前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

有益效果：实时判断车辆所处的位置，若车辆当前位置前方道路为上坡路段，则降低冷却风扇启动温度阈值，这样能够在发动机温度较高的时候提前开启冷却风扇，实现冷却风扇运转使发动机温度处在一个较低的位置，避免上坡过程中发动机水温上升过快导致冷却风扇全速运转导致油耗升高，节能效果好，提高了冷却风扇控制的可靠性；若车辆当前位置前方道路为下坡路段，则提前控制冷却风扇关闭，并通过发动机倒拖带动冷却风扇运转进行散热，避免下坡工况下发动机的倒拖能量浪费，实现了节能及减少油耗的效果。

进一步地，为了根据上坡路段的路段信息对上坡路段精确划分，提高控制精度，所述的上坡路段包括上坡坡度在上坡坡度下限阈值和上坡坡度上限阈值之间且坡长大于第一设定坡长值的路段，以及上坡坡度大于上坡坡度上限阈值的路段。

进一步地，为了根据下坡路段的路段信息对下坡路段精确划分，提高控制精度，所述的下坡路段包括下坡坡度在下坡坡度下限阈值和下坡坡度上限阈值之间且坡长大于第二设定坡长值的路段，以及下坡坡度大于下坡坡度上限阈值的路段。

进一步地，为了更加精准的对冷却风扇进行控制实现降低油耗的目的，当前方一定距离后道路为上坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大。

进一步地，为了更加精准的对冷却风扇进行控制实现降低油耗的目的，当前方一定距离后道路为下坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大。

本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体和在车辆本体上设置的冷却风扇，在车辆本体上还设置有定位模块、地图数据存储模块和控制模块；

所述定位模块用于采集车辆位置信息、坡度信息及坡长信息；

所述地图数据存储模块用于提供道路坡度信息和坡长信息；

所述控制模块的输入端连接所述定位模块和所述地图数据存储模块，用于根据当前车辆位置和地图信息获取前方道路信息；

所述控制模块的输出端连接相应的执行机构，实现当前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；当前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

有益效果：控制模块实时判断车辆所处的位置，若车辆当前位置前方道路为上坡路段，则降低冷却风扇启动温度阈值，这样能够在发动机温度较高的时候提前开启冷却风扇，实现冷却风扇运转使发动机温度处在一个较低的位置，避免上坡过程中发动机水温上升过快导致冷却风扇全速运转导致油耗升高，节能效果好，提高了冷却风扇控制的可靠性；若车辆当前位置前方道路为下坡路段，则提前控制冷却风扇关闭，并通过发动机倒拖带动冷却风扇运转进行散热，避免下坡工况下发动机的倒拖能量浪费，实现了节能及减少油耗的效果。

进一步地，为了根据上坡路段的路段信息对上坡路段精确划分，提高控制精度，所述的上坡路段包括上坡坡度在上坡坡度下限阈值和上坡坡度上限阈值之间且坡长大于第一设定坡长值的路段，以及上坡坡度大于上坡坡度上限阈值的路段。

进一步地，为了根据下坡路段的路段信息对下坡路段精确划分，提高控制精度，所述的下坡路段包括下坡坡度在下坡坡度下限阈值和下坡坡度上限阈值之间且坡长大于第二设定坡长值的路段，以及下坡坡度大于下坡坡度上限阈值的路段。

进一步地，为了更加精准的对冷却风扇进行控制实现降低油耗的目的，当前方一定距离后道路为上坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大。

进一步地，为了更加精准的对冷却风扇进行控制实现降低油耗的目的，当前方一定距离后道路为下坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大。

附图说明

图1为本发明的车辆冷却风扇的控制方法的流程图；

图2为本发明的车辆处于上坡路段时的冷却风扇的控制方法的流程图；

图3为本发明的车辆处于下坡路段时的冷却风扇的控制方法的流程图；

图4为本发明的实现冷却风扇控制的硬件结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

本发明通过判断车辆前方的道路信息，根据车辆前方的道路信息及地图数据存储模块中存储的道路信息判断车辆前方的路况，再根据车辆前方的路况控制冷却风扇做出必要的变化，若车辆前方的道路为上坡路段，则降低冷却风扇启动温度阈值，提前控制冷却风扇开启以降低发动机水温；若车辆前方的道路为下坡路段，则增加冷却风扇启动温度阈值，提前控制冷却风扇关闭，通过发动机倒拖带动风扇运转进行散热，通过提前控制冷却风扇开启和关闭，实现了节约油耗的目的，基于上述介绍本发明主要提供了一种车辆及其冷却风扇的控制方法。

车辆实施例：

本发明提供了一种车辆，该车辆为燃油汽车(客车)、混合动力汽车(客车)等其他类型的车辆，车辆包括车辆本体和在车辆本体上设置的冷却风扇，在车辆本体上还设置有定位模块、地图数据存储模块和控制模块，该定位模块为GPS模块，作为其他实施方式定位还可以采用全球导航卫星技术实现。控制模块的输入端连接定位模块和地图数据存储模块，控制模块、定位模块及地图数据存储模块的连接关系还可以是：定位模块连接地图数据存储模块，然后地图数据存储模块再连接控制模块，如图4所示。GPS模块用于采集车辆当前位置信息，GPS模块还采集车辆当前的坡度、坡长等信息，地图数据存储模块用于存储车辆所行驶过的道路位置信息，该道路位置信息包括道路的坡度信息和坡长信息；GPS模块将采集的车辆当前的位置信息、坡度、坡长信息通过地图数据存储模块发送给控制模块，同时地图数据存储模块将所存储的车辆行驶过的道路的坡度信息和坡长信息发送给控制模块，控制模块将GPS模块采集的车辆当前的位置信息、坡度信息、坡长信息与地图数据存储模块中的道路的坡度信息和坡长信息进行比较，以获取车辆前方道路信息，包括位置、坡度和坡长；控制模块的输出端连接相应的执行机构，当判断前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；当判断前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

上述控制模块为整车控制器，由整车控制器控制实现上述的路况判断过程及冷却风扇控制过程，控制模块也可以是单独在车辆上设置的控制器。当然，控制模块还可以为多个模块的集合，多个模块共同协作完成上述的路况判断过程及冷却风扇控制过程，具体如图4所示，控制模块包括路况判断模块、平路控制模块、上坡控制模块和下坡控制模块。除了把道路划分为了上坡路况和下坡路况，还划分了平路路况，路况判断模块判断车辆前方道路是平路路段、上坡路段还是下坡路段，并将路况判断结果分别发送给上坡控制模块、下坡控制模块及平路控制模块，当路况判断模块判断车辆前方道路为平路路段时，将平路路段判断结果发送给平路控制模块，当路况判断模块判断车辆前方道路为上坡路段，将上坡路段判断结果发送给上坡控制模块，当路况判断模块判断车辆前方道路为下坡路段时，将下坡路段判断结果发送给下坡控制模块，平路控制模块、上坡控制模块和下坡控制模块根据预设的控制策略控制冷却风扇的运转，即平路控制模块控制冷却风扇启动温度阈值不变，上坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值降低，下坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值提高。

为了根据路况信息对冷却风扇进行精确控制，将上坡路段分为缓上坡路段和陡上坡路段，将下坡路段分为缓下坡路段和陡下坡路段。缓上坡路段指的是上坡坡度在上坡坡度下限阈值和上坡坡度上限阈值之间且坡长大于第一设定坡长值的路段，陡上坡路段指的是上坡坡度大于上坡坡度上限阈值的路段。上坡坡度下限阈值用B表示，上坡坡度上限阈值用C表示，第一设定坡长值用F表示，因此，将上坡坡度大于等于B、小于等于C，且坡长大于F米的路段称为缓上坡路段，将上坡坡度大于C的路段称为陡上坡路段，将坡度小于B的路段称为平路路段。本实施例中，当前方一定距离后道路为上坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大。

缓下坡路段指的是下坡坡度在下坡坡度下限阈值和下坡坡度上限阈值之间且坡长大于第二设定坡长值的路段，陡下坡路段指的是下坡坡度大于下坡坡度上限阈值的路段。下坡坡度下限阈值用E表示，下坡坡度上限阈值用D表示，第二设定坡长值用K表示，因此，将下坡坡度大于等于E、小于等于D，且坡长大于K米的路段称为缓下坡路段，将下坡坡度大于D的路段称为陡下坡路段，将坡度小于E的路段称为平路路段。本实施例中，当前方一定距离后道路为下坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大。

下面对缓上坡路段、陡上坡路段控制的过程进行说明，如图2所示，主要包括以下步骤：

1、GPS模块采集车辆当前的位置信息，并根据地图数据存储模块中存储的相关信息，路况判断模块判断车辆前方道路为上坡路段，并将上坡路段判断结果发送给上坡控制模块，上坡控制模块判断该上坡路段的坡度是否大于等于上坡坡度下限阈值B，且小于等于上坡坡度上限阈值C，若是，则接着判断该上坡路段的坡长是否小于等于第一设定坡长值F米，若小于等于第一设定坡长值F米，则上坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值不变；若该上坡路段的坡长大于第一设定坡长值F米，则判断该上坡路段为缓上坡路段，上坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值降低G度，使冷却风扇提前运转。

2、若判断该上坡路段的坡度大于上坡坡度上限阈值C，则说明该上坡路段为陡上坡路段，接着判断该上坡路段的坡长是否小于等于第一设定坡长值F米，若小于等于第一设定坡长值F米，则上坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值降低H度，使冷却风扇提前运转；若该上坡路段的坡长大于第一设定坡长值F米，则上坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值降低J度，使冷却风扇提前运转，以降低发动机水温，避免上坡中发动机水温上升过快导致冷却风扇全速运转导致油耗升高，提高了冷却风扇控制的可靠性，保证了发动机运转的稳定性及安全性。

上述G、H和J参数的确定，与发动机型号、坡度、坡长等均有关系，具体需要整车进行参数标定确认。由于冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大，因此，G、H和J的大小关系为：G<H<J。上坡坡度上限阈值、上坡坡度下限阈值及坡长均可根据不同车型、不同动力进行标定。

本实施例将上坡路段划分为缓上坡路段和陡上坡路段，作为其他实施方式，为了对上坡路段进一步划分以对风扇冷却更加精准的控制，可根据坡度、坡长将上坡路段划分成更多的路段，各路段所对应的控制冷却风扇启动温度阈值不相同。

下面对缓下坡路段、陡下坡路段控制的过程进行说明，如图3所示主要包括以下步骤：

1)GPS模块采集车辆当前的位置信息，并根据地图数据存储模块中存储的相关信息，路况判断模块判断车辆前方道路为下坡路段，并将下坡路段判断结果发送给下坡控制模块，上坡控制模块判断该上坡路段的坡度是否大于等于下坡坡度下限阈值E，且小于等于下坡坡度上限阈值D，若是，则接着判断该下坡路段的坡长是否小于等于第二设定坡长值K米，若小于等于第二设定坡长值K米，则下坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值不变；若该下坡路段的坡长大于第二设定坡长值K米，则判断该下坡路段为缓下坡路段，下坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值增加L度，使冷却风扇提前关闭，通过发动机倒转带动冷却风扇进行散热，节约整车油耗。

2)若判断该下坡路段的坡度大于下坡坡度上限阈值D，则说明该下坡路段为陡下坡路段，接着判断该下坡路段的坡长是否小于等于第二设定坡长值K米，若小于等于第二设定坡长值K米，则下坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值增加M度，使冷却风扇提前关闭；若该下坡路段的坡长大于第二设定坡长值K米，则下坡控制模块控制冷却风扇启动温度阈值增加N度，使冷却风扇提前关闭。

上述L、M和N参数的确定，与发动机型号、坡度、坡长等均有关系，具体需要整车进行参数标定确认。由于冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大，所以，L、M和N的大小关系趋势为：L<M<N。下坡坡度上限阈值、下坡坡度下限阈值及坡长均可根据不同车型、不同动力进行标定。

本实施例将下坡路段划分为缓下坡路段和陡下坡路段，作为其他实施方式，为了对下坡路段进一步划分以对风扇冷却更加精准的控制，可根据坡度、坡长将下坡路段划分成更多的路段，各路段所对应的控制冷却风扇启动温度阈值不相同。

方法实施例：

本发明还提供了一种车辆冷却风扇的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

1)根据当前车辆位置和地图信息获取前方道路信息，根据该前方道路信息判断前方一定距离后道路处于上坡路段或者下坡路段；

2)当前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；

3)当前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

具体是如何对车辆在上坡路段和下坡路段进行控制的，已经在车辆实施例中进行了详细的说明，因此，在这里不再赘述。本发明的方法在车辆当前位置前方道路为上坡路段时，提前控制车辆冷却风扇运转以降低发动机水温，避免上坡过程中发动机水温上升过快导致冷却风扇全速运转导致油耗升高，节能效果好，提高了冷却风扇控制的可靠性；在车辆当前位置前方道路为下坡路段时，提前控制冷却风扇关闭，并通过发动机倒拖带动冷却风扇运转进行散热，避免下坡工况下发动机的倒拖能量浪费，实现了节能及减少油耗的效果。

Claims (10)

1.一种车辆冷却风扇的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据当前车辆位置信息、坡度信息及坡长信息和地图信息获取前方道路信息，根据该前方道路信息判断前方一定距离后道路处于上坡路段或者下坡路段；

2)当前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；

3)当前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

2.根据权利要求1所述的车辆冷却风扇的控制方法，其特征在于，所述的上坡路段包括上坡坡度在上坡坡度下限阈值和上坡坡度上限阈值之间且坡长大于第一设定坡长值的路段，以及上坡坡度大于上坡坡度上限阈值的路段。

3.根据权利要求1所述的车辆冷却风扇的控制方法，其特征在于，所述的下坡路段包括下坡坡度在下坡坡度下限阈值和下坡坡度上限阈值之间且坡长大于第二设定坡长值的路段，以及下坡坡度大于下坡坡度上限阈值的路段。

4.根据权利要求2所述的车辆冷却风扇的控制方法，其特征在于，当前方一定距离后道路为上坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大。

5.根据权利要求3所述的车辆冷却风扇的控制方法，其特征在于，当前方一定距离后道路为下坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大。

6.一种车辆，包括车辆本体和在车辆本体上设置的冷却风扇，其特征在于，在车辆本体上还设置有定位模块、地图数据存储模块和控制模块；

所述定位模块用于采集车辆位置信息、坡度信息及坡长信息；

所述地图数据存储模块用于提供道路坡度信息和坡长信息；

所述控制模块的输入端连接所述定位模块和所述地图数据存储模块，用于根据当前车辆位置和地图信息获取前方道路信息；

所述控制模块的输出端连接相应的执行机构，实现当前方一定距离后道路为上坡路段时，降低冷却风扇启动温度阈值；当前方一定距离后道路为下坡路段时，提高冷却风扇启动温度阈值。

7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述的上坡路段包括上坡坡度在上坡坡度下限阈值和上坡坡度上限阈值之间且坡长大于第一设定坡长值的路段，以及上坡坡度大于上坡坡度上限阈值的路段。

8.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述的下坡路段包括下坡坡度在下坡坡度下限阈值和下坡坡度上限阈值之间且坡长大于第二设定坡长值的路段，以及下坡坡度大于下坡坡度上限阈值的路段。

9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，当前方一定距离后道路为上坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的降低量随着坡长、坡度的增加而增大。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，当前方一定距离后道路为下坡路段时，冷却风扇启动温度阈值的提高量随着坡长、坡度的增加而增大。

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