CN114442691A - 用于工程机械的温度控制方法、设备及处理器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种用于工程机械的温度控制方法、设备及处理器，该温度控制方法通过确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度；判断当前温度是否达到预设温度，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速；控制风扇以目标转速运行。其中，通过在冷却介质的当前温度小于达到热平衡时冷却介质的工作温度的情况下，控制风扇以目标转速运行，可以使得工程机械快速达到热平衡，减小热机时间，避免了机器磨损和能量损失。
Description
技术领域
本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及一种用于工程机械的温度控制方法、设备及处理器。
背景技术
工程机械设备的冷却介质主要指发动机冷却液、液压油、发动机增压进气、空调冷媒、燃油等介质，工程机械设备可以根据冷却介质的介质温度调整冷却风扇的转速，以达到调整冷却介质的介质温度的目的。
目前，根据冷却介质的介质温度调整风扇的转速时，通常是进行三段式阶梯调整：当介质温度低于某一温度，如油温30℃或水温80℃时，风扇以一固定转速运行；当介质温度大于某一温度，例如油温30℃或水温80℃时，随着介质温度的上升，风扇的转速被动跟随上升；当介质温度达到最佳工作温度，如油温70℃或水温95℃时，风扇转速以最高速度运行。
该调整方案存在以下缺点：如果在调整过程中工程机械不能达到热平衡，风扇的转速随着介质温度变化在缓慢上升，直到最大转速才达到热平衡，这样热机时间过长，造成不必要的机器磨损和能量损失。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种用于工程机械的温度控制方法、设备及处理器，旨在解决现有技术中工程机械的热机时间过长，造成不必要的机器磨损和能量损失的问题。
为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于工程机械的温度控制方法，工程机械内设置有冷却介质和风扇，温度控制方法包括：
确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度；
判断当前温度是否达到预设温度，其中，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；
在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速；
控制风扇以目标转速运行。
可选地，工程机械还包括动力和液压模块及散热器，温度控制方法还包括：
获取工程机械的工作模式、油门档位和环境温度；
将工作模式、油门档位和环境温度进行组合，以得到多个工况；
获取动力和液压模块的散热量和散热器的性能指标；
根据散热量和性能指标确定工程机械在每个工况达到热平衡时风扇的理论转速；
获取工程机械在每个工况达到热平衡时冷却介质的最佳工作温度；
将每个工况、理论转速及最佳工作温度对应存储。
可选地，温度控制方法还包括：
查找当前工况对应的最佳工作温度；
将当前工况对应的最佳工作温度确定为工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；
根据工作温度确定预设温度。
可选地，温度控制方法还包括：
确定工作温度和预设温度的差值；
根据差值调节目标转速，以使当前温度达到工作温度。
可选地，温度控制方法还包括：
在当前温度达到工作温度的情况下，将调节后的转速确定为风扇的实际转速；
获取距离当前时刻最近的多个实际转速；
确定多个实际转速的平均值；
将当前工况的理论转速更新为平均值。
可选地，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速，包括：
查找当前工况对应的理论转速；
将当前工况对应的理论转速确定为目标转速。
可选地，确定工程机械的当前工况，包括：
获取工程机械的当前工作模式、当前油门档位和当前环境温度；
将当前工作模式、当前油门档位和当前环境温度进行组合，得到当前工况。
本申请第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述的用于工程机械的温度控制方法。
本申请第三方面提供一种用于工程机械的温度控制设备，包括上述的处理器。
本申请第四方面提供一种工程机械，包括上述用于工程机械的温度控制设备。
通过上述技术方案，通过确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度；判断当前温度是否达到预设温度，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速；控制风扇以目标转速运行。其中，在冷却介质的当前温度小于达到热平衡时冷却介质的工作温度的情况下，控制风扇直接以目标转速运行，可以使得工程机械快速达到热平衡，避免了风扇的转速缓慢上升，减小热机时间，避免了机器磨损和能量损失。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：
图1示意性示出了根据本申请一实施例的用于工程机械的温度控制方法的流程示意图；
图2示意性示出了根据本申请另一实施例的用于工程机械的温度控制方法的流程示意图；
图3示意性示出了根据本申请实施例的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
图1示意性示出了根据本申请一实施例的用于工程机械的温度控制方法的流程示意图。如图1所示，在本申请一实施例中，提供了一种用于工程机械的温度控制方法，工程机械内设置有冷却介质和风扇，温度控制方法可以包括以下步骤：
S10：确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度。
应当理解的是，工程机械是建筑工程中常用的工程设备，可以是挖掘机、泵车等设备，本申请实施例对此不加以限制。工程机械在工作过程中，由于工作模式、环境温度等不断变化，其工况和冷却介质的温度也是不断变化的。工程机械的当前工况可以理解为工程机械在当前时刻的工况，冷却介质的当前温度可以理解为冷却介质在当前时刻的温度。
目前工程机械的冷却系统主要分三种情况：1、冷却风扇由发动机驱动，风扇的转速受发动机转速控制；2、冷却风扇由电机驱动，电机转速根据冷却介质的温度进行调整；3、冷却风扇由液压马达驱动，马达转速根据冷却介质的温度进行调整。
对于第一种情况，冷却风扇由发动机驱动时，能量损失大，冷却介质达到最佳工作温度的时间长，对工程机械的损害较大；对于第二、三种情况，冷却风扇的转速通常会根据冷却介质的温度进行三段式阶梯调整：当介质温度低于某一温度，如油温30℃或水温80℃时，风扇以一固定转速运行；当介质温度大于某一温度，例如油温30℃或水温80℃时，随着介质温度的上升，风扇的转速被动跟随上升；当介质温度达到最佳工作温度，如油温70℃或水温95℃时，风扇转速以最高速度运行。该调整方案存在以下缺点：如果在调整过程中冷却介质未达到最佳工作温度时，工程机械就达到热平衡，会导致工程机械长时间在低温下工作；如果在调整过程中工程机械不能达到热平衡，风扇的转速随着介质温度变化在缓慢上升，直到最大转速才达到热平衡，这样热机时间过长，造成不必要的机器磨损和能量损失。
本申请实施例中散热风扇采用液压控或电子控制，预先储存了各种工况下冷却介质的最佳工作温度，以及工程机械达到热平衡时风扇的理论转速，通过确定工程机械的当前工况以及冷却介质的当前温度，并在当前温度接近当前工况下冷却介质的最佳工作温度时，控制风扇直接以该理论转速运行，使得工程机械快速达到热平衡，减少热机时间，同时也使得冷却介质的当前温度在达到最佳工作温度时，工程机械可以达到热平衡，避免了工程机械长时间在低温下工作。
在具体实现中，可以通过获取工程机械的当前工作模式、当前油门档位和当前环境温度；将当前工作模式、当前油门档位和当前环境温度进行组合，得到当前工况。例如当前工况可以为：0～5℃、强力模式档位1，或者5～10℃、经济模式档位1等，当然，还可以通过其他方式确定工程机械的当前工况，本申请实施例对此不加以限制。
在具体实现中，可以通过在冷却介质附近设置温度传感器，通过读取温度传感器的值得到冷却介质的当前温度，当然，还可以通过其他方式确定冷却介质的当前温度，本申请实施例对此不加以限制。
S20：判断当前温度是否达到预设温度，其中，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度。
应当理解的是，工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度即冷却介质的最佳工作温度，预设温度小于冷却介质的最佳工作温度。在一个示例中，预设温度接近该最佳工作温度，例如，预设温度可以是最佳工作温度的95％或90％。
S30：在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速。
具体地，在冷却介质的当前温度达到预设温度的情况下，可以查找工程机械的当前工况对应的理论转速，将查找到的理论转速作为风扇的目标转速。
S40：控制风扇以目标转速运行。
需要说明的是，通过直接对风扇进行控制，而不是通过发动机、电机等驱动风扇，避免了风扇的转速受发动机转速、电机转速或马达转速的影响，提高了风扇转速控制的准确性。
本申请实施例通过确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度；判断当前温度是否达到预设温度，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速；控制风扇以目标转速运行。其中，通过在冷却介质的当前温度小于达到热平衡时冷却介质的工作温度的情况下，控制风扇以目标转速运行，可以使得工程机械快速达到热平衡，减小热机时间，避免了机器磨损和能量损失。
图2示意性示出了根据本申请另一实施例的用于工程机械的温度控制方法的流程示意图。如图2所示，在本申请另一实施例中，提供了一种用于工程机械的温度控制方法，温度控制方法还可以包括以下步骤：
S01：获取工程机械的工作模式、油门档位和环境温度。
S02：将工作模式、油门档位和环境温度进行组合，以得到多个工况。
S03：获取动力和液压模块的散热量和散热器的性能指标。
S04：根据散热量和性能指标确定工程机械在每个工况达到热平衡时风扇的理论转速。
S05：获取工程机械在每个工况达到热平衡时冷却介质的最佳工作温度。
S06：将每个工况、理论转速及最佳工作温度对应存储。
在具体实现中，可以把不同的工作模式、油门档位、环境温度组合成各种不同的工况，以工程机械是挖掘机为例，当挖掘机的工作械为强力模式和经济模式，强力模式下有10个油门档位供选择，经济模式下有8个油门档位供选择时，将环境温度从-20℃到50℃之间等分成35组，每组与强力模式的10个档位、经济模式的8个档位进行组合，可以分别组成350个和280个工况。
每个工况可以根据动力及液压模块的散热量及散热器的性能指标(如散热器通道的材质的传热性能)，计算出工程机械达到热平衡时风扇的理论转速，之后将每个工况、计算出的理论转速以及冷却介质的最佳工作温度一一对应存储。
在确定工程机械的当前工况后，可以查找当前工况对应的最佳工作温度，将当前工况对应的最佳工作温度确定为工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度，根据工作温度确定预设温度，其中，预设温度接近工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度。
在一个示例中，可以将工作温度乘以预设百分比，得到预设温度，其中，预设百分比大于50％，例如，预设温度可以是工作温度的95％或90％。
在当前温度到达预设温度的情况下，控制风扇以当前工况对应的理论转速(即目标转速)运行，并进一步确定工作温度和预设温度的差值，根据差值调节目标转速，以使当前温度达到工作温度。具体地，可以通过控制风扇在达到目标转速后减速，使得冷却介质的当前温度达到工作温度，进而使得工程机械也达到热平衡。
在冷却介质的当前温度达到工作温度的情况下，将调节后的转速确定为风扇的实际转速；获取距离当前时刻最近的多个实际转速；确定多个实际转速的平均值；将当前工况的理论转速更新为平均值。
具体地，可以通过上述方法得到工程机械在当前工况下最近80次达到热平衡时的风扇的实际转速，将这80次实际转速的平均值作为当前工况下一次冷启动运行到预设温度时风扇的理论转速，每个工况的冷启动风扇理论转速始终保持更新，这样可以更快地在最佳工作温度达到热平衡，实现节能和减少机器磨损的目的。
当然，在使用实际转速的平均值更新理论转速后，也可以通过查找当前工况对应的理论转速；将当前工况对应的理论转速确定为目标转速，再控制风扇以目标转速运行。
本申请实施例通过将不同的工况、风扇的理论转速和冷却介质的最佳工作温度对应存储，便于得到工程机械在不同工况下风扇的理论转速和冷却介质的最佳工作温度，进而便于确定预设温度和目标转速，提高了控制效率。
图1和图2为一个实施例中用于工程机械的温度控制方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1和图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1和图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本申请实施例还提供了一种用于工程机械的温度控制装置，包括：
信息确定模块，用于确定工程机械的当前工况及冷却介质的当前温度；
温度判断模块，用于判断当前温度是否达到预设温度，其中，预设温度小于工程机械在当前工况下达到热平衡时冷却介质的工作温度；
信息确定模块，还用于在当前温度达到预设温度的情况下，确定工程机械在当前工况下达到热平衡时风扇的目标转速；
风扇控制模块，用于控制风扇以目标转速运行。
本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述用于工程机械的温度控制方法。
本申请实施例还提供了一种用于工程机械的温度控制设备，包括上述的处理器。
本申请实施例还提供了一种工程机械，包括上述的用于工程机械的温度控制设备。
进一步地，工程机械还包括冷却介质和风扇。
进一步地，工程机械还包括动力和液压模块及散热器。
本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述用于工程机械的温度控制方法。
本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、显示屏A04、输入装置A05和存储器(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A06。该非易失性存储介质A06存储有操作系统B01和计算机程序B02。该内存储器A03为非易失性存储介质A06中的操作系统B01和计算机程序B02的运行提供环境。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器A01执行时以实现一种用于工程机械的温度控制方法。该计算机设备的显示屏A04可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置A05可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种用于工程机械的温度控制方法，其特征在于，所述工程机械内设置有冷却介质和风扇，所述温度控制方法包括：
确定所述工程机械的当前工况及所述冷却介质的当前温度；
判断所述当前温度是否达到预设温度，其中，所述预设温度小于所述工程机械在所述当前工况下达到热平衡时所述冷却介质的工作温度；
在所述当前温度达到所述预设温度的情况下，确定所述工程机械在所述当前工况下达到所述热平衡时所述风扇的目标转速；
控制所述风扇以所述目标转速运行。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述工程机械还包括动力和液压模块及散热器，所述温度控制方法还包括：
获取所述工程机械的工作模式、油门档位和环境温度；
将所述工作模式、所述油门档位和所述环境温度进行组合，以得到多个工况；
获取所述动力和液压模块的散热量和所述散热器的性能指标；
根据所述散热量和所述性能指标确定所述工程机械在每个所述工况达到热平衡时风扇的理论转速；
获取所述工程机械在每个所述工况达到热平衡时所述冷却介质的最佳工作温度；
将每个所述工况、所述理论转速及所述最佳工作温度对应存储。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，还包括：
查找所述当前工况对应的最佳工作温度；
将所述当前工况对应的最佳工作温度确定为所述工程机械在所述当前工况下达到热平衡时所述冷却介质的工作温度；
根据所述工作温度确定所述预设温度。
4.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，还包括：
确定所述工作温度和所述预设温度的差值；
根据所述差值调节所述目标转速，以使所述当前温度达到所述工作温度。
5.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征在于，还包括：
在所述当前温度达到所述工作温度的情况下，将调节后的转速确定为所述风扇的实际转速；
获取距离当前时刻最近的多个实际转速；
确定所述多个实际转速的平均值；
将所述当前工况的理论转速更新为所述平均值。
6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，所述确定所述工程机械在所述当前工况下达到所述热平衡时所述风扇的目标转速，包括：
查找所述当前工况对应的理论转速；
将所述当前工况对应的理论转速确定为所述目标转速。
7.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述确定所述工程机械的当前工况，包括：
获取所述工程机械的当前工作模式、当前油门档位和当前环境温度；
将所述当前工作模式、所述当前油门档位和所述当前环境温度进行组合，得到所述当前工况。
8.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于工程机械的温度控制方法。
9.一种用于工程机械的温度控制设备，其特征在于，包括根据权利要求8所述的处理器。
10.一种工程机械，其特征在于，包括根据权利要求9所述用于工程机械的温度控制设备。
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