CN114683836A - 进气格栅的控制方法、控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种进气格栅的控制方法、控制系统和车辆，所述控制方法包括：获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表；获取当前车速和当前格栅开度；获取用于驱动进气格栅的驱动电机的当前驱动电流，根据所述当前驱动电流获取实际电流特征值；将所述当前车速、所述当前格栅开度和所述实际电流特征值与所述对应关系表进行对比，且根据对比结果判断所述进气格栅是否卡滞。本申请的进气格栅的控制方法，在实现进气格栅卡滞状态的判断时，取消了增扭模式的设置，降低了驱动电机的要求，利于减小驱动电机额外的能耗，且不需增设额外的传感器，利于降低系统的成本。

Description

进气格栅的控制方法、控制系统和车辆

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种进气格栅的控制方法、适用于该控制方法的控制系统以及具有该控制系统的车辆。

背景技术

随着汽车工业的迅速发展，从国家法律法规到汽车厂家对车辆的能耗要求越来越高，汽车的主动进气格栅也是降低整车能耗，提高能量利用率一个改进方法。用于控制进气格栅开合角度的模块(简称AGS)可以根据当前行驶工况主动调节进气格栅的开启角度。相关技术中，增扭模式是主动进气格栅控制中的一种非正常工作模式，其通过在进气格栅开启或闭合过程中受到非正常阻力来检测障碍物。但是因为需要克服的阻力增大，增扭模式相比正常工作模式扭矩输出也要增大(1.5～2倍)，进而需要AGS电机工作电流增加，特殊情况下还会产生堵转，这种控制方法不仅增加了电机成本(需要保留输出超出正常工作能力的扭矩)，而且堵转会增加电机过热烧毁及低压能量的消耗，存在改进的空间。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种进气格栅的控制方法，通过该控制方法能够不需增设外部传感器即可实现进气格栅卡滞的检测，且取消了AGS增扭模式，降低对驱动电机最大扭矩的要求，降低系统的成本。

根据本申请实施例的进气格栅的控制方法，所述控制方法包括：获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表；获取当前车速和当前格栅开度；获取用于驱动进气格栅的驱动电机的当前驱动电流，根据所述当前驱动电流获取实际电流特征值；将所述当前车速、所述当前格栅开度和所述实际电流特征值与所述对应关系表进行对比，且根据对比结果判断所述进气格栅是否卡滞。

根据本申请实施例的进气格栅的控制方法，通过将当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值与对应关系表进行对比的方式实现进气格栅卡滞状态的判断，取消了增扭模式的设置，降低了驱动电机的要求，利于减小驱动电机额外的能耗，且不需增设额外的传感器，利于降低系统的成本。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制方法，所述获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表包括：在车辆上电时获取电流修正系数；根据所述电流修正系数对前次用车的所述对应关系表进行修正。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制方法，所述在车辆上电时获取电流修正系数包括：获取对所述进气格栅小角度翻转时所述驱动电机的修正电流特征值；根据所述修正电流特征值与所述对应关系表中的电流特征值计算所述电流修正系数。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制方法，所述控制方法还包括：将获取的车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表进行预存。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制方法，所述控制方法还包括：在判定所述进气格栅处于卡滞状态时，控制所述驱动电机停转或反向转动。

本申请还提出了一种进气格栅的控制系统。

根据本申请实施例的进气格栅的控制系统，所述控制系统适用于上述任一种实施例所述的进气格栅的控制方法，所述控制系统包括：存储模块，所述存储模块用于预存车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表；车速接收模块，所述车速接收模块用于获取所述当前车速；电流检测处理模块，所述电流检测处理模块用于获取所述当前驱动电流；进气格栅控制器，所述存储模块、所述车速接收模块和所述电流检测处理模块均与所述进气格栅控制器电连接，所述进气格栅控制器用于获取实际电流特征值，以及将所述当前车速、当前格栅开度和所述实际电流特征值与所述对应关系表进行对比，且根据对比结果判断所述进气格栅是否卡滞。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制系统，所述进气格栅控制器还用于根据进气格栅小角度翻转时驱动电机的修正电流特征值与所述对应关系表中的电流特征值计算电流修正系数。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制系统，所述进气格栅控制器还用于在判定所述进气格栅处于卡滞状态时，控制所述驱动电机停转或反向转动。

根据本申请一些实施例的进气格栅的控制系统，所述电流检测处理模块用于将所述当前驱动电流处理成电流波纹信号，所述进气格栅控制器用于根据所述电流波纹信号获取实际电流特征值。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的进气格栅的控制系统。

所述车辆、所述控制系统和上述的进气格栅的控制方法相对于现有技术中所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的进气格栅的控制方法的流程示意图；

图2是根据本申请实施例的进气格栅的控制方法在具体执行中的示意图；

图3是根据本申请实施例的进气格栅的控制系统的结构示意图。

附图标记：

控制系统1，

存储模块11，车速接收模块12，电流检测处理模块13，进气格栅控制器14。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图2描述根据本申请实施例的进气格栅的控制方法，通过该控制方法能够实现对进气格栅卡滞状态的检测，且不需增加额外的传感器结构，同时取消了增扭模式的设置，降低了对驱动电机的要求。

如图1所示，根据本申请实施例的进气格栅的控制方法，所述控制方法包括：

S10：获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表。

也就是说，在驾驶车辆之前，可获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表，以用于在行车过程中进行对比分析用。其中，在首次使用车辆时，该对应关系表可根据车辆在出厂前整车做经济性测试时完成，而在再次使用车辆时，可通过前次用车时进行修正后的对应关系表。具体地，在该对应关系表中，每个合理范围内的车速与格栅开度均能够对应找到一个对应的驱动电机的电流特征值。

S20：获取当前车速和当前格栅开度。

具体地，在车辆行驶的过程中，可对车辆当前行驶的速度以及车辆的进气格栅当前所处的位置进行获取，以用于与对应关系表中的相关数值进行对比分析。其中，车辆的当前车速可直接通过CAN线直接与整车控制器的局域网获取，以更加准确、高效地实时获取车辆的行驶速度。同时，车辆的进气格栅当前所处的位置可利于整车上用于对进气格栅进行位置判断的设备进行获取，如通过整车控制器直接获取对进气格栅的具体位置。

S30：获取用于驱动进气格栅的驱动电机的当前驱动电流，根据当前驱动电流获取实际电流特征值。

其中，可利于整车上安装的电流检测处理模块13直接获取进气格栅的驱动电机的当前驱动电机，以确定当前驱动电机的驱动状态，进而根据当前驱动电流获取驱动电机设计运行过程中的实际电流特征值。

具体地，在获取到当前驱动电流后，可利于以下算法进行电流特征值的计算：1)在t＝0时刻，开辟一块缓存区域，并将缓存区域初始化为0；2)在t时刻，驱动电机电流i构成一个一维离散函数I_j＝f(t_j)，j＝1,2,3…n；n为采集到的样本个数；3)采用中值滤波的方式对离散函数I_j＝I_j＝f(t_j)进行平滑处理，得到平滑后的离散函数I_j1＝f(t_j)；4)对平滑后的离散函数进行第一次微分运算，得到梯度函数dI_j1＝f'(t_j)。5)对得到的梯度函数dI_j1＝f'(t_j)再进行一次中值滤波，得到平滑后的梯度函数dI_j2＝f'(t_j)。6)对第二次平滑后的梯度函数dI_j2＝f'(t_j)＝0计算，得到电流I_j与时间t的多个集合。7)从缓存中取出集合作为特征值存储。由此，可根据前驱动电流获取对应驱动电机的实际电流特征值。

S40：将当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值与对应关系表进行对比，且根据对比结果判断进气格栅是否卡滞。

也就是说，在车辆行驶过程中，获取到车辆的当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值后，可将三个因素的数值与对应关系表中的数值进行对比分析。可以理解的是，在车辆行驶之前获取进气格栅正常状态下车速、格栅开度和电流特征值之间的对应关系表；当车辆行驶过程中，若检测到的车速和格栅开度实际对应的电流特征值与对应关系表中的电流特征值不匹配时，则可以判定进气格栅处于卡滞状态，需要对驱动电机进行安全控制，以保证驱动电机处于安全、合理的运行状态；若检测到的车速和格栅开度实际对应的电流特征值与对应关系表中的电流特征值匹配时，则可以判定进气格栅处于可正常转动状态。

由此，本申请中相对于传统技术中的采用增扭模式对进气格栅的卡滞状态进行检测判断，降低了对驱动电机最大扭矩的要求，并能减少由于电机堵转造成的发热和能量消耗，利于降低系统的成本。

根据本申请实施例的进气格栅的控制方法，通过将当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值与对应关系表进行对比的方式实现进气格栅卡滞状态的判断，取消了增扭模式的设置，降低了驱动电机的要求，利于减小驱动电机额外的能耗，且不需增设额外的传感器，利于降低系统的成本。

在一些实施例中，获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表包括：在车辆上电时获取电流修正系数；根据电流修正系数对前次用车的对应关系表进行修正。

需要说明的是，在车辆长期使用后，进气格栅与驱动电机之间的传动结构必然存在少量的磨损，利于由于环境温度变化、机械磨损等因素使得传动过程产生变化，此时，即使在正常运行状态下，车速、格栅开度也无法以如出厂时的对应关系和电流特征值进行准确地对应。这样，本申请中通过结合实际磨损后的进气格栅的电流特征值对即将获取的对应关系表进行修正。

由此，在每次使用车辆过程中，可在车辆上电时，对前次用车的对应关系表进行修正，以使修正后的对应关系表中的对应关系能够和当前车辆的状态进行很好地契合，从而保证控制方法中对进气格栅是否卡滞状态检测的准确性。

在一些实施例中，在车辆上电时获取电流修正系数包括：获取对进气格栅小角度翻转时驱动电机的修正电流特征值；根据修正电流特征值与对应关系表中的电流特征值计算电流修正系数。

也就是说，在车辆上电时，可预先对进气格栅进行测试，具体可通过驱动电机对进气格栅进行小角度的驱动，且在驱动过程完成后，根据驱动电机的驱动电流获取修正电流特征值，可以理解的是，该修正电流特征值为在传动结构由于环境温度变化、机械磨损等因素之后获取电流特征值，通过该修正电流特征值与前次用车的对应关系表中的电流特征值进行对比，以根据二者的对比结果计算出修正系数，且在计算出修正系数之后，可对前次用车的对应关系表中的电流特征值进行修正，进而将修正后的对应关系作用新的对应关系表作出此次用车的对比基础。

这样，通过对对应关系表中的电流特征值进行修正，以减少因环境温度变化以及传动结构的机械磨损对进气格栅卡滞状态判断的准确性。

在一些实施例中，控制方法还包括：将获取的车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表进行预存。也就是说，在首次用车时，可将车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表预存在相应的储存模块中，或者在再次用车时，可将前次用车的车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表修正后的对应关系表存在相应的储存模式中，用于此次行车过程中直接将相关参数与对应关系表中的影响参数进行对比分析，提高进气格栅卡滞状态判断的准确性和效率。这样，通过自学习修正的作用，可以保证在车辆整个生命周期都可以准确判断。

在一些实施例中，进气格栅的控制方法，如图1所示，控制方法还包括：

S50：在判定进气格栅处于卡滞状态时，控制驱动电机停转或反向转动。

也就是说，在通过前述步骤判定进气格栅处于卡滞状态时，此时，不能在通过驱动电机强行驱动进气格栅转动，且可通过驱动电机停转或反向转动，以解决进气格栅处于持续卡滞的状态，从而防止出现驱动电机堵转，降低驱动电机过热烧毁及低压能量的消耗。

下面基于上述实施例以及结合附图2描述本申请的在一个具体实施例中的执行步骤：S1：预先建立车速-格栅开度-电流特征值，并生成历史数据；S2：车辆上电初始在当前使用环境下小角度翻转格栅获得修正系数k，并将EPROM(存储模块11)中存储至进行修正；S3：行车时在AGS响应格栅翻转请求过程中实时计算车速-格栅开度-电流特征值；S4：根据车速-格栅开度-电流特征值与EPROM(存储模块11)中存储值比较，判断是否发生机械卡滞；S5：如果发生机械卡滞则控制电机停转或反转。

本申请还提出了一种进气格栅的控制系统1。

其中，如图3所示，根据本申请实施例的进气格栅的控制系统1，该控制系统1适用于上述任一种实施例的进气格栅的控制方法，控制系统1包括：存储模块11、车速接收模块12、电流检测处理模块13和进气格栅控制器14。

其中，存储模块11用于预存车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表，也就是说，在驾驶车辆之前，可获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表并存储在存储模块11中，以用于在行车过程中进行对比分析用。其中，在首次使用车辆时，可在存储模块11中存储车辆在出厂前整车做经济性测试时完成的对应关系表，而在再次使用车辆时，可在存储模块11中通过前次用车后进行修正的对应关系表。

车速接收模块12用于获取当前车速，车辆的当前车速可直接通过CAN线直接与整车控制器的局域网获取，以更加准确、高效地实时获取车辆的行驶速度，同时，可车辆的进气格栅当前所处的位置可利于整车上用于对进气格栅进行位置判断的设备进行获取，如通过整车控制器直接获取对进气格栅的具体位置。

电流检测处理模块13用于获取当前驱动电流，由此通过整车上安装的电流检测处理模块13直接获取进气格栅的驱动电机的当前驱动电机，以确定当前驱动电机的驱动状态，进而根据当前驱动电流获取驱动电机设计运行过程中的实际电流特征值。

其中，存储模块11、车速接收模块12和电流检测处理模块13均与进气格栅控制器14电连接，这样，存储模块11中存储的对应关系表可实时分享于进气格栅控制器14，且车速接收模块12和电流检测处理模块13检测的信息也可直接输出给进气格栅控制器14。这样，在进气格栅控制器14接收到驱动电流的信息后，可计算并获取实际电流特征值，以及将当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值与对应关系表进行对比，且根据对比结果判断进气格栅是否卡滞。

需要说明的是，其中进气格栅控制器14可对进气格栅的位置进行监控，以确定当前格栅开度，且进气格栅控制器14可用于对进气格栅的位置进行控制，以及实现卡滞故障的诊断。

由此，在车辆行驶过程中，进气格栅的扭矩请求发送至进气格栅控制器14，若进气格栅控制器14判定出检测到的车速和格栅开度实际对应的电流特征值与对应关系表中的电流特征值不匹配时，则可以判定进气格栅处于卡滞状态，则控制驱动电机反转或停转，以保证驱动电机处于安全、合理的运行状态；若进气格栅控制器14判定出检测到的车速和格栅开度实际对应的电流特征值与对应关系表中的电流特征值匹配时，则可以判定进气格栅处于可正常转动状态。

在一些实施例中，进气格栅控制器14还用于根据进气格栅小角度翻转时驱动电机的修正电流特征值与对应关系表中的电流特征值计算电流修正系数。

也就是说，在车辆上电时，车辆的点火信息可发送至进气格栅控制器14，可预先对进气格栅进行测试，进气格栅控制器14可通过驱动电机对进气格栅进行小角度的驱动，且在驱动过程完成后，进气格栅控制器14根据驱动电机的驱动电流获取修正电流特征值。可以理解的是，该修正电流特征值为在传动结构由于环境温度变化、机械磨损等因素之后获取电流特征值，通过该修正电流特征值与前次用车的对应关系表中的电流特征值进行对比，以根据二者的对比结果计算出修正系数，且在计算出修正系数之后，可对前次用车的对应关系表中的电流特征值进行修正，进而将修正后的对应关系作用新的对应关系表作出此次用车的对比基础。这样，通过对对应关系表中的电流特征值进行修正，以减少因环境温度变化以及传动结构的机械磨损对进气格栅卡滞状态判断的准确性。

在一些实施例中，进气格栅控制器14还用于在判定进气格栅处于卡滞状态时，控制驱动电机停转或反向转动。也就是说，在进气格栅处于卡滞状态时，通过进气格栅控制器14控制驱动电机停转或反向转动，以解决进气格栅处于持续卡滞的状态，从而防止出现驱动电机堵转，降低驱动电机过热烧毁及低压能量的消耗。

在一些实施例中，电流检测处理模块13用于将当前驱动电流处理成电流波纹信号，进气格栅控制器14用于根据电流波纹信号获取实际电流特征值。也就是说，在电流检测处理模块13检测到当前驱动电流后，可直接对当前驱动电流进行初步的处理，以使当前驱动电流处理成电流波纹信号，并将电流波纹信号传输至进气格栅控制器14，以便于进气格栅控制器14根据电流波纹信息提取电流特征值用于判断当前状态下电机特征值是否匹配预先存储的电流特征值来判断是否发生卡滞，从而提高判断的效率。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的进气格栅的控制系统1，通过将当前车速、当前格栅开度和实际电流特征值与对应关系表进行对比的方式实现进气格栅卡滞状态的判断，取消了增扭模式的设置，降低了驱动电机的要求，利于减小驱动电机额外的能耗，且不需增设额外的传感器，利于降低系统的成本，从而提升整车性能。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种进气格栅的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表；

获取当前车速和当前格栅开度；

获取用于驱动进气格栅的驱动电机的当前驱动电流，根据所述当前驱动电流获取实际电流特征值；

将所述当前车速、所述当前格栅开度和所述实际电流特征值与所述对应关系表进行对比，且根据对比结果判断所述进气格栅是否卡滞。

2.根据权利要求1所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，所述获取车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表包括：

在车辆上电时获取电流修正系数；

根据所述电流修正系数对前次用车的所述对应关系表进行修正。

3.根据权利要求2所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，所述在车辆上电时获取电流修正系数包括：

获取对所述进气格栅小角度翻转时所述驱动电机的修正电流特征值；

根据所述修正电流特征值与所述对应关系表中的电流特征值计算所述电流修正系数。

4.根据权利要求1所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：将获取的车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表进行预存。

5.根据权利要求1所述的进气格栅的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在判定所述进气格栅处于卡滞状态时，控制所述驱动电机停转或反向转动。

6.一种进气格栅的控制系统(1)，其特征在于，所述控制系统(1)适用于权利要求1-5中任一项所述的进气格栅的控制方法，所述控制系统(1)包括：

存储模块(11)，所述存储模块(11)用于预存车速、格栅开度与电流特征值的对应关系表；

车速接收模块(12)，所述车速接收模块(12)用于获取所述当前车速；

电流检测处理模块(13)，所述电流检测处理模块(13)用于获取所述当前驱动电流；

进气格栅控制器(14)，所述存储模块(11)、所述车速接收模块(12)和所述电流检测处理模块(13)均与所述进气格栅控制器(14)电连接，所述进气格栅控制器(14)用于获取实际电流特征值，以及将所述当前车速、当前格栅开度和所述实际电流特征值与所述对应关系表进行对比，且根据对比结果判断所述进气格栅是否卡滞。

7.根据权利要求6所述的进气格栅的控制系统(1)，其特征在于，所述进气格栅控制器(14)还用于根据进气格栅小角度翻转时驱动电机的修正电流特征值与所述对应关系表中的电流特征值计算电流修正系数。

8.根据权利要求6所述的进气格栅的控制系统(1)，其特征在于，所述进气格栅控制器(14)还用于在判定所述进气格栅处于卡滞状态时，控制所述驱动电机停转或反向转动。

9.根据权利要求6所述的进气格栅的控制系统(1)，其特征在于，所述电流检测处理模块(13)用于将所述当前驱动电流处理成电流波纹信号，所述进气格栅控制器(14)用于根据所述电流波纹信号获取实际电流特征值。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求6-9中任一项所述的进气格栅的控制系统(1)。

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