CN113914990B - 发动机热管理控制方法、系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械，首先控制中冷风扇以与发动机的工作挡位相对应的转速运行；若发动机出水口的冷却水温度低于第一温度阈值，则控制水散风扇处于关闭状态；若冷却水温度等于或高于第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制水散风扇开启，并以指定转速运行；若冷却水温度等于或高于第二温度阈值，则预测水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。该方法分别对中冷风扇和水散风扇进行控制，不仅可以实现发动机与中冷风扇、水散风扇的解耦，还可以实现水散风扇与中冷风扇的解耦，实现发动机、中冷风扇以及水散风扇的独立控制，既保证控制效果，还降低能量损耗。

Description

发动机热管理控制方法、系统及作业机械

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械。

背景技术

发动机在工作过程中会产生大量的热量，由于工作环境和工况的变化，产生的热量也会发生相应的变化。为了保证发动机的正常运行，通常需要将发动机产生的热量散发到环境中。

现有技术中，通常采用轴流式控制或液压泵控制的冷却风扇强制对发动机进行冷却降温，并通过实时水温反馈控制冷却风扇的转速。

但是现有的控制方法，冷却风扇的转速与发动机转速呈正相关，发动机转速较低的情况下无法保证冷却风扇对发动机的冷却降温效果，而且不利于冷却系统的能耗节约。

发明内容

本发明提供一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种发动机热管理控制方法，包括：

获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；

实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；

若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建所述冷却系统的数学模型；

基于所述数学模型，确定所述冷却系统的状态空间表达，并基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，确定所述冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，所述状态参数预测值包括冷却系统的消耗总功率预测值；

基于所述消耗总功率预测值、所述水散风扇的控制输入预测值以及所述控制输入变化预测值，构建目标函数；

基于所述冷却系统的约束条件，对所述目标函数进行求解，并确定所述目标函数取值最小时所述水散风扇的控制输入预测值为所述控制输入目标预测值。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述约束条件包括：所述发动机的水温约束范围、所述控制输入的约束范围以及所述冷却系统的消耗总功率的约束范围。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制，之后还包括：

对所述冷却系统的状态参数进行观测；

基于观测结果，对所述控制输入目标预测值进行更新。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行，具体包括：

确定所述中冷风扇与所述工作挡位相对应的基础目标转速；

获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷风扇对应的中冷散热器输出的气体的温度；

若所述中冷后进气温度在进气温度阈值范围内，则控制所述中冷风扇以所述基础目标转速运行；

若所述中冷后进气温度在所述进气温度阈值范围外，则基于所述中冷后进气温度与所述进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数，对所述基础目标转速进行修正，确定所述中冷风扇的目标修正转速，并控制所述中冷风扇以所述目标修正转速运行。

本发明还提供一种发动机热管理控制系统，包括：发动机、所述发动机的中冷风扇、所述发动机的水散风扇、所述水散风扇对应的冷却水散热器、所述中冷风扇对应的中冷散热器以及发电机，所述发动机分别与所述发电机、所述冷却水散热器和所述中冷散热器机械连接，所述发电机分别与所述水散风扇和所述中冷风扇电气连接，还包括：控制器、进气温度传感器和出水温度传感器；

所述进气温度传感器设置在所述发动机的进气歧管进气口处，所述进气温度传感器用于获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷散热器输出的气体的温度；

所述出水温度传感器设置在所述发动机的出水口处，所述出水温度传感器用于实时获取发动机出水口的冷却水温度；

所述控制器分别与所述发动机、所述水散风扇、所述中冷风扇、所述进气温度传感器和所述出水温度传感器电气连接；所述控制器用于执行上述所述的发动机热管理控制方法。

本发明还提供一种作业机械，包括控制器，所述控制器用于执行上述所述的发动机热管理控制方法；或者，所述作业机械包括上述所述的发动机热管理控制系统。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述发动机热管理控制方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述发动机热管理控制方法的步骤。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述发动机热管理控制方法的步骤。

本发明提供的发动机热管理控制方法、系统及作业机械，首先获取发动机的工作挡位，控制发动机的中冷风扇以与工作挡位相对应的转速运行；然后实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述冷却系统内冷却水散热器对应的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；若冷却水温度等于或高于第二温度阈值，则预测水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。该方法分别对中冷风扇和水散风扇进行控制，不仅可以实现发动机与中冷风扇、水散风扇的解耦，还可以实现水散风扇与中冷风扇的解耦，实现发动机、中冷风扇以及水散风扇的独立控制，可以保证控制效果，在满足热平衡的同时，降低了发动机系统的能量损耗，进而实现节油。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的发动机热管理控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的控制器的结构示意图；

图3是本发明提供的发动机热管理控制系统的结构示意图；

图4是本发明提供的冷却水散热器与中冷散热器的位置关系示意图；

图4中的(a)是本发明提供的冷却水散热器与中冷散热器的位置关系正视图；

图4中的(b)是本发明提供的冷却水散热器与中冷散热器的位置关系侧视图；

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，通常采用轴流式控制或液压泵控制的冷却风扇强制对发动机进行冷却降温，并通过实时水温反馈控制冷却风扇的转速。

但是现有的控制方法，冷却风扇的转速与发动机转速呈正相关，发动机转速较低的情况下无法保证冷却风扇对发动机的冷却降温效果，无法保证发动机的水温与进气温度运行在最佳工作温度区间内，无法实现对发动机的水温与进气温度的独立控制；而且不利于冷却系统的能耗节约。

而且，在控制冷却风扇转速时，实时水温已经达到阈值一段时间，导致控制出现延迟。而且，这种控制方法，对于大惯性、大延迟的冷却系统，控制效果也不佳。

此外，现有的控制方法需要对发动机的水温和进气温度设定阈值，而在实际工况下，以阈值对温度进行控制的方法并不合理；已有冷却风扇的控制方法中缺乏对整机能量消耗的控制。为此，本发明实施例中提供了一种发动机热管理控制方法。

图1为本发明实施例中提供的一种发动机热管理控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

S1，获取所述发动机的工作挡位，控制发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；

S2，实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；

S3，若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

具体地，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，其执行主体为控制器，该控制器可以配置在服务器内，该服务器可以是本地服务器，也可以是云端服务器，本地服务器具体可以是计算机等，本发明实施例中对此不作具体限定。

首先执行步骤S1，在发动机启动后，可以获取发动机的工作挡位，当发动机的转速稳定时，可以控制发动机的中冷风扇开启并且以与工作挡位相对应的转速运行。其中，发动机启动可以通过接收到发动机启动信号确定。发动机的转速是否稳定的判断方法可以包括：1)获取发动机的转速，判断发动机的转速是否达到稳定值区间，如果达到稳定值区间，则确定发动机的转速稳定。该稳定值区间与发动机所处的主体设备的挡位信息相对应，可以根据实际需要进行设置，本发明实施例中对此不作具体限定。2)获取发动机的转速，并计算单位时间内发动机的转速变化量，如果转速变化量小于等于预设变化量，则确定发动机的转速稳定。

发动机的中冷风扇可以是包含在发动机的冷却系统内的一部分，冷却系统中还包括中冷散热器，中冷散热器与中冷风扇相对应，二者可以气动连接，中冷散热器的进气口可以与发动机的增压器出气管连接，中冷散热器的出气口可以通过中冷后进气管与发动机的进气歧管连接。发动机内的气体流经中冷散热器时通过中冷风扇进行降温。

然后执行步骤S2，在发动机启动后，可以实时获取发动机出水口的冷却水温度。该冷却水温度为发动机的出水温度，可以通过设置在发动机出水口处的出水温度传感器测量得到。出水温度传感器可以与控制器连接，并将测量得到的冷却水温度传输至控制器。

控制器可以将该冷却水温度与第一温度阈值、第二温度阈值进行比较，第一温度阈值低于第二温度阈值，二者可以根据需要进行设置，本发明实施例中对此不作具体限定。例如，第一温度阈值可以是水散风扇的开启温度，第二温度阈值可以是发动机的出水口处设置的节温器的开启温度。

如果冷却水温度低于第一温度阈值，则可以控制发动机的水散风扇处于关闭状态。随着发动机的运行，若冷却水温度升高达到第一温度阈值，则控制发动机的水散风扇开启。本发明实施例中，冷却系统内除包含有中冷散热器以及中冷风扇之外，还可以包括水散风扇以及冷却水散热器，二者相对应，且可以气动连接，冷却水散热器的入水口可以与发动机出水管连接，冷却水散热器的出水口可以与发动机进水管连接。冷却水散热器与中冷散热器可以在发动机的进气歧管进风口处沿与进风方向垂直的方向并列竖直布置。

发动机内的冷却水流经冷却水散热器时通过水散风扇进行降温。水散风扇可以在冷却水温度达到第一温度阈值时开启。水散风扇开启后的运行速度可以是指定转速，该指定转速的取值可以根据需要进行设置，例如可以是水散风扇的最低转速。

随着发动机的运行，冷却水温度进一步增加，当冷却水温度在第一温度阈值与第二温度阈值之间时，均可以控制水散风扇持续以指定转速运行，如此可以降低水散风扇的能耗。也就是说，当水散风扇开启后可以维持第一转速运行，直至冷却水温度达到第二温度阈值。当冷却水温度继续升高至高于第二温度阈值时，需要执行步骤S3。

最后执行步骤S3，在冷却水温度等于或高于第二温度阈值时，可以先预测水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并根据控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。

本发明实施例中，对水散风扇进行控制，可以通过向水散风扇输入驱动控制信号实现，水散风扇的控制输入即为向水散风扇输入的驱动控制信号，控制输入可以包括但不限于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号、正弦信号等。

在预测水散风扇的控制输入时，可以引入冷却系统的历史状态参数以及当前状参数，采用迭代的方式对冷却系统的状态参数进行预测，然后根据预测得到的状态参数预测值对水散风扇的控制输入进行预测，进而得到控制输入目标预测值。该控制输入目标预测值即为未来预测时域长度内冷却水散热器对应的水散风扇的控制输入。

进一步地，根据预测得到的控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。可以直接将该控制输入目标预测值输入至水散风扇，以对水散风扇进行控制。本发明实施例中，对水散风扇的控制可以是控制水散风扇的转速。

本发明实施例中，在冷却系统冷启动过程中，各风扇的转速均设置为0。这是因为，随着发动机出口的冷却水温度逐渐升高，需要尽快将冷却水温度提升至最优工作温度区间，因此水散风扇的转速以及中冷风扇的转速均保持为0。

中冷风扇以及水散风扇通常为吸风式电子风扇，本发明实施例中可以采用若干水散风扇构成的水散风扇阵列以及若干中冷风扇构成的中冷风扇阵列，并将该水散风扇阵列以及中冷风扇阵列竖直并列布置于冷却水散热器与发动机的进气歧管进风口之间。

需要说明的是，本发明实施例中步骤S1和步骤S2的执行顺序相互独立，可以同时进行，也可以先执行步骤S1再执行步骤S2，还可以先执行步骤S2再执行步骤S1。步骤S3需要在步骤S2之后执行。

本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，首先获取发动机的工作挡位，控制发动机的中冷风扇以与工作挡位相对应的转速运行；然后实时获取发动机出水口的冷却水温度，若冷却水温度低于第一温度阈值，则控制发动机的水散风扇处于关闭状态；若冷却水温度等于或高于第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制水散风扇开启，并以指定转速运行；若冷却水温度等于或高于第二温度阈值，则预测水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。该方法分别对中冷风扇和水散风扇进行控制，不仅可以实现发动机与中冷风扇、水散风扇的解耦，还可以实现水散风扇与中冷风扇的解耦，实现发动机、中冷风扇以及水散风扇的独立控制，可以保证控制效果，在满足热平衡的同时，降低了发动机系统的能量损耗，进而实现节油。而且，在控制水散风扇时，引入了预测机制，可以使水散风扇的控制更加及时且精准，避免了控制延迟带来的冷却效果不佳的现象出现，可以适用于大惯性、大延迟的冷却系统。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

具体地，本发明实施例中，当冷却水温度等于或高于第二温度阈值时，则可以根据发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对冷却系统在未来预测时域长度内水散风扇的控制输入进行预测，得到控制输入目标预测值。

发动机的冷却系统的状态参数可以包括发动机出水口的冷却水温度、发动机的中冷后进气温度、水散风扇的转速、中冷风扇的转速以及发电机的消耗总功率等。中冷后进气温度是指环境气体经空气净化器后输入至发动机的增压器，经增压器增压后输入至中冷散热器，由中冷散热器输出的气体的温度。由于由中冷散热器输出的气体会进入发动机的进气歧管，最后进入发动机的气缸，因此可以将中冷散热器输出的气体的温度称为中冷后进气温度。由于冷却系统主要是通过发电机供电，因此发电机的消耗总功率又可以称为冷却系统的消耗总功率。

此处需要说明的是，由冷却系统中包括中冷部分以及水冷部分，因此发电机的消耗总功率包含有中冷部分的消耗功率以及水冷部分的消耗功率，但是由于在控制过程中，中冷风扇对发动机的进气温度进行调节，而由于发动机的转速稳定，正常情况下发动机的进气温度不变，则中冷风扇运行时的转速也不变，进而中冷部分的消耗功率为定值，因此即使发电机的消耗总功率中包含了中冷部分的消耗功率，也不会对水散风扇的控制输入目标预测值产生影响，即中冷风扇以及水冷风扇的控制依然是独立不受相互影响的。

本发明实施例中，未来预测时域长度可以根据需要进行设定，此处不作具体限定，例如可以设定为20s、30s等。

本发明实施例中，在对水散风扇进行控制时，通过发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，可以实现控制输入目标预测值的快速确定，通过预测得到的控制输入目标预测值，可以实现水散风扇控制的及时且精准，避免了控制延迟带来的冷却效果不佳的现象出现，可以适用于大惯性、大延迟的冷却系统。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行，具体包括：

确定所述中冷风扇与所述工作挡位相对应的基础目标转速；

获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷风扇对应的中冷散热器输出的气体的温度；

若所述中冷后进气温度在进气温度阈值范围内，则控制所述中冷风扇以所述基础目标转速运行；

若所述中冷后进气温度在所述进气温度阈值范围外，则基于所述中冷后进气温度与所述进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数，对所述基础目标转速进行修正，确定所述中冷风扇的目标修正转速，并控制所述中冷风扇以所述目标修正转速运行。

具体地，本发明实施例中，在对中冷风扇进行控制时，可以在发动机启动后，且发动机的转速稳定的情况下，先控制中冷风扇开启并运行，此时运行的转速可以是中冷风扇的最低转速，如此可以保证中冷风扇的最低能耗。

然后在发动机运行过程中，且中冷风扇的转速为最低转速的过程中，若检测到发动机所处的主体设备的挡位变化信息或负载变化信息，则可以进一步获取发动机的中冷后进气温度。该中冷后进气温度是指冷却系统内中冷散热器输出的气体的温度，也就是即将进入发动机的进气歧管内的气体的温度。

本发明实施例中，主体设备可以是作业机械，作业机械可以包括：钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、市政机械、破碎机、以及驾驶员驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的作业机械。装载机械是用于将货物装载到运载机械中的作业机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机和轮式装载机中的至少一种。运载机械是用于运载货物的作业机械。市政机械是用于城市道路清扫美化的作业机械，例如清扫车、洒水车和吸尘车。破碎机是对从运载机械投入的土石进行破碎的作业机械。

挡位变化信息用于表征主体设备的挡位发生变化，主体设备的挡位可以通过主体设备的操作者进行控制。负载变化信息用于表征主体设备的负载发生变化，主体设备的负载可以通过相应的测量仪器测量得到，本发明实施例中对此不作具体限定。

当检测到发动机所处的主体设备的挡位变化信息或负载变化信息时，说明若中冷风扇继续以最低转速运行，将无法适应挡位的变化或者负载的变化。因此，需要对中冷风扇的转速进行调整，本发明实施例中可以通过中冷后进气温度的高低，确定中冷风扇的转速。中冷后进气温度可以通过设置在发动机的进气歧管进气口处的进气温度传感器测量得到，进气温度传感器可以与控制器连接，以将测量得到的中冷后进气温度传输至控制器。

然后，可以判断中冷后进气温度是否在进气温度阈值范围，确定出中冷风扇的转速。如果中冷后进气温度在进气温度阈值范围内，则可以根据主体设备的挡位信息，确定中冷风扇的基础目标转速，并控制中冷风扇以基础目标转速运行。

其中，进气温度阈值范围可以根据需要进行设定，本发明实施例中对此不作具体限定。例如该进气温度阈值范围可以是预先根据实际情况或大量经验值确定的正常情况下中冷后进气温度的取值范围。

如果中冷后进气温度在进气温度阈值范围外，则为异常情况，且该异常情况可能由散热器积灰、风路堵塞、发动机异常高负荷等原因引发。此时，可以根据中冷后进气温度与进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数，对基础目标转速进行修正，确定中冷风扇的目标修正转速，并控制中冷风扇以目标修正转速运行。

本发明实施例中，可以先根据最小差值，确定出基础目标转速的调整方向。进气温度阈值范围的限值包括上限值和下限值，则最小差值可以是中冷后进气温度与上限值之差，也可以是中冷后进气温度与下限值之差。当最小差值为中冷后进气温度与上限值之差时，说明中冷后进气温度大于该上限值，中冷后进气温度过高，则可以确定基础目标转速的调整方向为上调，以使中冷风扇的转速变快，提高降温速度。

当最小差值为中冷后进气温度与下限值之差时，说明中冷后进气温度过低，此时可以确定基础目标转速的调整方向为下调，以使中冷风扇的转速变慢，降低降温速度，进而可以减少发电需求，降低整机能耗。

然后，可以根据最小差值以及预设增益系数确定基础目标转速的调整值。需要说明的是，预设增益系数是预先确定的用于将温度值转换为转速的系数。

例如进气温度阈值范围的下限值为25℃，基础目标转速为2000rmp，预设增益系数为k，若中冷后进气温度为20℃，则绝对值为5℃，调整方向为下调，最终确定的目标转速为2000-5*k；若进气温度阈值范围的上限值为40℃，中冷后进气温度为50℃，则绝对值为10℃，调整方向为上调，最终确定的目标转速为2000+10*k。

最后，可以根据确定出的目标转速对中冷风扇进行控制，即将目标转速作为中冷风扇的转速。

本发明实施例中，中冷风扇可以与水散风扇进行相对独立的控制，可以实现水散和中冷热管理的解耦。而且，当中冷后进气温度在进气温度阈值范围外时，中冷风扇的转速通过冷后进气温度与进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数共同确定，排除了异常情况的干扰，可以更精准的控制中冷风扇，达到降低能耗的目的。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建所述冷却系统的数学模型；

基于所述数学模型，确定所述冷却系统的状态空间表达，并基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

具体地，本发明实施例中，在对水散风扇的控制输入进行预测得到控制输入目标预测值时，可以先根据冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建冷却系统的数学模型。

冷却系统的工作流程一般如下：

1)环境气体经发动机的空气净化器后进入增压器进行增压，经增压器增压后的气体经过中冷散热器，进入发动机的进气歧管，最后进入发动机的气缸；

2)发动机出水口的冷却水温度低于节温器的开启温度时，节温器处于关闭状态，冷却水在发动机的气缸内流动；当冷却水温度等于或高于节温器的开启温度时，节温器开始打开，冷却水流出发动机，经过冷却水散热器进行冷却后，流回发动机；

3)中冷风扇和水散风扇提供风量，分别用于中冷散热器和冷却水散热器的对流换热；

4)进气温度传感器测量得到的中冷后进气温度、发动机水温传感器测量得到的冷却水温度以及发动机的转速、扭矩共同传输到控制器中；

5)控制器分别为中冷风扇和水散风扇提供驱动控制信号，控制型号的形式包括但不限于PWM信号、正弦信号等；

6)通过发动机皮带驱动的发电机为全部风扇提供电量。

因此，冷却系统的数学模型可以通过如下方式构建得到：

对发动机的冷却系统建立初始数学模型，该初始数学模型可以包括发动机产生热量、冷却水循环、增压进气中冷、风扇、散热器、发电机等子系统模型；

将冷却系统的各稳态、动态过程利用数学进行表达，构造数学模型；该模型的输入量为发动机转速和扭矩、中冷风扇的控制输入和水散风扇的控制输入，输出量为中冷后进气温度、发动机出水口的冷却水温度；

利用上述数学模型，在离线仿真环境中，在不同挡位对应的工况下，对平衡态的冷却系统进行线性化，得到冷却系统的状态空间表达，即有：

其中，x＝[T_eo T_im N_rad N_cac P]^T为冷却系统的状态参数的向量表示，其中各变量分别为发动机出水口的冷却水温度、发动机的中冷后进气温度、水散风扇的转速、中冷风扇的转速、发电机的消耗总功率；u＝[u_rad u_cac]^T，u_rad为水散风扇的控制输入，u_cac为中冷风扇的控制输入；x₊为控制输入变化后冷却系统的状态参数的向量表示，

表示冷却系统的状态参数的向量表示在平衡点处的线性变化率。

然后，根据该状态空间表达、冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，即可对冷却系统在未来预测时域长度内控制输入进行预测，得到控制输入目标预测值。

本发明实施例中，通过仿真的方式确定冷却系统的数学模型，并通过数学模型确定冷却系统的状态空间表达，根据该状态空间表达，并结合冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，即可对冷却系统在未来预测时域长度内控制输入进行预测，得到控制输入目标预测值，可以保证方案的可行性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，确定所述冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，所述状态参数预测值包括冷却系统的消耗总功率预测值；

基于所述消耗总功率预测值、所述水散风扇的控制输入预测值以及所述控制输入变化预测值，构建目标函数；

基于所述冷却系统的约束条件，对所述目标函数进行求解，并确定所述目标函数取值最小时所述水散风扇的控制输入预测值为所述控制输入目标预测值。

具体地，本发明实施例中，在通过状态空间表达、冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对冷却系统在未来预测时域长度内控制输入进行预测，得到控制输入目标预测值时，可以先根据状态空间表达、冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，确定冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值。即有：

第一，可以定义冷却系统的输出为y＝P，即为冷却系统的消耗总功率；

第二，可以将冷却系统的数学模型进行如下形式的通用化表达，即有x₊＝Ax+Bυ；其中A和B分别为x和υ的状态矩阵，为表示方便及避免混淆，令v＝Δu，表示控制输入变化；

第三，利用下述状态参数预测公式对未来预测时域长度内的系统状态进行预测，得到冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，即有：

其中，k为当前时刻，k+j|k表示从当前时刻k开始的第j时刻，1≤j≤H_p，H_p和H_u分别为预测时域长度和控制时域长度，且H_p≥H_u，

和

为相应时刻的状态参数预测值和水散风扇的控制输入变化预测值。

然后根据冷却系统的消耗总功率预测值、水散风扇的控制输入预测值以及控制输入变化预测值，构建目标函数，即有：

其中，R、N、Q分别为控制输入对应的权重矩阵，ρ‖∈‖²为松弛项，用于避免约束条件超限引起的求解不收敛。

为第i时刻的水散风扇的控制输入预测值，

为第i时刻的水散风扇的控制输入变化预测值，

为第i时刻的冷却系统的消耗总功率预测值。

然后，根据上述状态参数预测公式，可以将目标函数改写为标准二次规划形式的目标函数，即有：

其中，H为矩阵，f为向量。

然后引入冷却系统相关变量的约束条件，并根据该约束条件，对目标函数进行求解，并确定目标函数取值最小时水散风扇的控制输入预测值为控制输入目标预测值。即求解minJ，此时表示将水散风扇的转速、水散风扇转速变化量以及冷却系统的消耗总功率的加权求和的结果最小。其中，约束条件可以根据需要进行设定，本发明实施例中对此不作具体限定。

需要说明的是，求解minJ得到的是包含有控制时域长度内每一时刻对应的控制输入的控制输入序列，因此为保证控制精度，可以选取控制输入序列中的第一组控制输入引入冷却系统用以控制水散风扇。

本发明实施例中，通过构建目标函数，并求解目标函数取值最小时水散风扇的控制输入预测值，将其作为控制输入目标预测值，可以提高控制输入目标预测值的准确性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述约束条件包括：所述发动机的水温约束范围、所述控制输入的约束范围以及所述冷却系统的消耗总功率的约束范围。

具体地，本发明实施例中，为了满足发动机润滑性能的要求，引入发动机的水温约束范围，该水温约束范围可以根据需要进行设置，例如可以设置为85℃到95℃的温度区间。而且，为了满足风扇控制信号的输入要求，引入控制输入的约束范围，该约束范围可以根据需要进行设置。以控制输入为PWM占空比为例，则可以设置PWM占空比的约束范围。同时，为了避免发电机发电量不足引起的蓄电池亏电，引入冷却系统的消耗总功率的约束范围，由于冷却系统的消耗总功率与发电机的消耗总功率相等，因此可以设置冷却系统的消耗总功率的约束范围为冷却系统的消耗总功率小于发电机净输出功率。

为求解方便，可以将三个约束条件整合为a<x<b，c<v<d，其中a、b、c、d分别为上述约束条件集合的向量，通过矩阵变换将其改写为pv<q的形式，p为约束条件的线性矩阵，q为向量。

本发明实施例中，引入了具体的约束条件，进而采用约束条件求解得到的满足目标函数取值最小的控制输入预测值，可以使发动机工作在最佳工作温度区间内，且整机消耗功率最小，在满足热平衡的同时，降低整体系统的能量损耗，进而达到节油的目标。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，所述基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制，之后还包括：

对所述冷却系统的状态参数进行观测；

基于观测结果，对所述控制输入目标预测值进行更新。

具体地，本发明实施例中，在对水散风扇和/或中冷风扇进行控制之后，可以对冷却系统的状态参数进行观测，此处主要观测发动机出水口的冷却水温度以及冷却系统的消耗总功率。

然后，通过观测结果对控制输入目标预测值进行更新，即通过观测得到的冷却水温度以及冷却系统的消耗总功率，对控制输入目标预测值进行修正，以保证通过控制输入目标预测值对水散风扇进行控制的准确性。

本发明实施例中，可以引入状态观测器，用以实现对冷却系统的状态参数进行观测。状态观测器可以连接于冷却系统的输出以及控制器的输入，其实现原理可以包括卡尔曼滤波等。通过状态观测器，可以修正冷却系统的状态参数的反馈，消除传感器测量噪声的影响，进而降低反馈环节的不稳定性。

综上所述，本发明实施例中提供的发动机热管理控制方法，具有如下优点：

1)实现散热能力与发动机转速的解耦；

2)实现水散和中冷热管理的解耦；

3)将发动机水温和进气温度控制在最佳工作温度区间内；

4)在满足热平衡的同时，降低整体系统的能量损耗，进而实现节油；

5)减少水散风扇转速标定的工作周期。

如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种控制器，包括：

中冷风扇控制模块21，用于获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；

水散风扇控制模块22，用于实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；

水散风扇控制模块22，还用于若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，水散风扇控制模块具体用于：

基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，水散风扇控制模块具体用于：

基于所述冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建所述冷却系统的数学模型；

基于所述数学模型，确定所述冷却系统的状态空间表达，并基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，水散风扇控制模块具体用于：

基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，确定所述冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，所述状态参数预测值包括冷却系统的消耗总功率预测值；

基于所述消耗总功率预测值、所述水散风扇的控制输入预测值以及所述控制输入变化预测值，构建目标函数；

基于所述冷却系统的约束条件，对所述目标函数进行求解，并确定所述目标函数取值最小时所述水散风扇的控制输入预测值为所述控制输入目标预测值。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，所述约束条件包括：所述发动机的水温约束范围、所述控制输入的约束范围以及所述冷却系统的消耗总功率的约束范围。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，还包括：

观测模块，用于对所述冷却系统的状态参数进行观测；

更新模块，用于基于观测结果，对所述控制输入目标预测值进行更新。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制器，中冷风扇控制模块具体用于：

确定所述中冷风扇与所述工作挡位相对应的基础目标转速；

获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷风扇对应的中冷散热器输出的气体的温度；

若所述中冷后进气温度在进气温度阈值范围内，则控制所述中冷风扇以所述基础目标转速运行；

若所述中冷后进气温度在所述进气温度阈值范围外，则基于所述中冷后进气温度与所述进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数，对所述基础目标转速进行修正，确定所述中冷风扇的目标修正转速，并控制所述中冷风扇以所述目标修正转速运行。

具体地，本发明实施例中提供的控制器中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。

如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种发动机热管理控制系统，包括：发动机36、发动机36的中冷风扇35、发动机36的水散风扇34、水散风扇34对应的冷却水散热器32、中冷风扇35对应的中冷散热器33以及发电机37，除此之外，还包括控制器31、进气温度传感器和出水温度传感器。其中，图3未示出进气温度传感器以及出水温度传感器。

发动机36分别与发电机37、冷却水散热器32和中冷散热器33机械连接，发电机37分别与水散风扇34和中冷风扇35电气连接。

冷却水散热器32与中冷散热器33在发动机36的进气歧管进风口一侧沿与进风方向垂直的方向并列竖直布置；水散风扇34设置于冷却水散热器32与进气歧管进风口之间，中冷风扇35设置于中冷散热器33与进气歧管进风口之间。

进气温度传感器设置在发动机的进气歧管进气口处，进气温度传感器用于获取发动机的中冷后进气温度，中冷后进气温度为冷却系统内中冷散热器输出的气体的温度。

出水温度传感器设置在发动机的出水口处，出水温度传感器用于实时获取发动机出水口的冷却水温度。

控制器31分别与发动机36、水散风扇34、中冷风扇35、进气温度传感器和出水温度传感器电气连接，该控制器31用于执行上述各实施例中提供的发动机热管理控制方法。

具体地，本发明实施例中，发动机36与中冷散热器33分别通过中冷后进气管1和增压器出气管2机械连接，发动机36与冷却水散热器32分别通过发动机出水管3和发动机进水管4机械连接。

发动机36可以通过皮带5与发电机37机械连接。发电机37分别与水散风扇34和中冷风扇35电气连接，分别为水散风扇34以及中冷风扇35供电。水散风扇34与冷却水散热器32气动连接，以实现水散风扇34出风，中冷风扇35与中冷散热器33气动连接，以实现中冷风扇35出风。

控制器31与发动机36上的进气温度传感器和出水温度传感器电气连接，用以接收传感器信号。控制器31与水散风扇34电气连接，可以发送水散风扇34的驱动控制信号。控制器31与中冷风扇35电气连接，可以发送中冷风扇35的驱动控制信号。

如图4所示，冷却水散热器32与中冷散热器33在发动机36的进气歧管进风口处沿与进风方向垂直的方向并列竖直布置。图4中的(a)为正视图，图4中的(b)为侧视图。36为电子风扇。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种作业机械，包括控制器，该控制器用于执行上述各方法类实施例提供的发动机热管理控制方法；或者，所述作业机械包括上述各系统实施例提供的发动机热管理控制系统；

控制器以及发动机热管理控制系统均用于对所述发动机进行热管理控制。

具体地，本发明实施例中，通过控制器或者发动机热管理控制系统对作业机械中包含的发动机进行热管理控制，使作业机械集成有发动机热管理功能，而且可以保证控制效果。

其中，本发明实施例中涉及的作业机械可以包括：钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、市政机械、破碎机、以及驾驶员驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的作业机械。装载机械是用于将货物装载到运载机械中的作业机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机和轮式装载机中的至少一种。运载机械是用于运载货物的作业机械。市政机械是用于城市道路清扫美化的作业机械，例如清扫车、洒水车和吸尘车。破碎机是对从运载机械投入的土石进行破碎的作业机械。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行上述各实施例中提供的发动机进行热管理控制方法，该方法包括：获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各实施例中提供的发动机进行热管理控制方法，该方法包括：获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例中提供的发动机进行热管理控制方法，该方法包括：获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种发动机热管理控制方法，其特征在于，包括：

获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；

实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；

若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制；

所述控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行，具体包括：

确定所述中冷风扇与所述工作挡位相对应的基础目标转速；

获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷风扇对应的中冷散热器输出的气体的温度；

若所述中冷后进气温度在进气温度阈值范围内，则控制所述中冷风扇以所述基础目标转速运行；

若所述中冷后进气温度在所述进气温度阈值范围外，则基于所述中冷后进气温度与所述进气温度阈值范围的限值之间的最小差值以及预设增益系数，对所述基础目标转速进行修正，确定所述中冷风扇的目标修正转速，并控制所述中冷风扇以所述目标修正转速运行；

所述预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

2.根据权利要求1所述的发动机热管理控制方法，其特征在于，所述基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建所述冷却系统的数学模型；

基于所述数学模型，确定所述冷却系统的状态空间表达，并基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

3.根据权利要求2所述的发动机热管理控制方法，其特征在于，所述基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，确定所述冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，所述状态参数预测值包括冷却系统的消耗总功率预测值；

基于所述消耗总功率预测值、所述水散风扇的控制输入预测值以及所述控制输入变化预测值，构建目标函数；

基于所述冷却系统的约束条件，对所述目标函数进行求解，并确定所述目标函数取值最小时所述水散风扇的控制输入预测值为所述控制输入目标预测值。

4.根据权利要求3所述的发动机热管理控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：所述发动机的水温约束范围、所述控制输入的约束范围以及所述冷却系统的消耗总功率的约束范围。

5.根据权利要求1所述的发动机热管理控制方法，其特征在于，所述基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制，之后还包括：

对所述冷却系统的状态参数进行观测；

基于观测结果，对所述控制输入目标预测值进行更新。

6.一种发动机热管理控制系统，包括：发动机、所述发动机的中冷风扇、所述发动机的水散风扇、所述水散风扇对应的冷却水散热器、所述中冷风扇对应的中冷散热器以及发电机，所述发动机分别与所述发电机、所述冷却水散热器和所述中冷散热器机械连接，所述发电机分别与所述水散风扇和所述中冷风扇电气连接，其特征在于，还包括：控制器、进气温度传感器和出水温度传感器；

所述进气温度传感器设置在所述发动机的进气歧管进气口处，所述进气温度传感器用于获取所述发动机的中冷后进气温度，所述中冷后进气温度为所述中冷散热器输出的气体的温度；

所述出水温度传感器设置在所述发动机的出水口处，所述出水温度传感器用于实时获取发动机出水口的冷却水温度；

所述控制器分别与所述发动机、所述水散风扇、所述中冷风扇、所述进气温度传感器和所述出水温度传感器电气连接；所述控制器用于执行如权利要求1-5中任一项所述的发动机热管理控制方法。

7.一种作业机械，其特征在于，包括控制器，所述控制器用于执行如权利要求1-5任一项所述的发动机热管理控制方法；或者，所述作业机械包括如权利要求6所述的发动机热管理控制系统。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述发动机热管理控制方法的步骤。

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