CN115247596A

CN115247596A - 一种发动机热管理系统的控制方法

Info

Publication number: CN115247596A
Application number: CN202210730864.3A
Authority: CN
Inventors: 何元章; 许国松; 李佳; 熊迪; 石月
Original assignee: Dongfeng Motor Corp
Current assignee: Dongfeng Motor Corp
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2022-10-28

Abstract

本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机热管理系统的控制方法，所述热管理系统包括缸盖和热管理模块，所述方法包括，获取所述缸盖处的水温、所述热管理模块处的水温，以及所述热管理模块的开度值；根据所述缸盖处的水温，以及所述热管理模块处的水温，判断是否满足缸盖异常条件；当判断结果为是，采用所述热管理模块处的水温判断所述发动机的运行情况；根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行对应的保护模式，从而全面考虑发动机热管理系统内部各器件在运作时的关联性，及时判断器件的运行情况，并在器件发生异常时自动采取处理方式，提高汽车的使用安全。

Description

一种发动机热管理系统的控制方法

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机热管理系统的控制方法。

背景技术

随着对汽车排放及油耗要求的逐步提升，发动机向更高的电动化、智能化方向发展，发动机内部热管理系统的设计成为各主机厂攻克的难点及关键点。现有热管理系统的控制策略基于各器件均正常运行的前提来实施，当个别器件运行出现异常，由于制定控制策略时未考虑各器件在运作时的关联性，也未考虑在器件失效情况下系统的自动处理方式，无法及时对异常作出响应，存在使用安全风险。

发明内容

为了全面考虑发动机热管理系统内部各器件在运作时的关联性，从而及时判断器件的运行情况，并在器件发生异常时自动采取处理方式，提高汽车的使用安全，

第一方面，本申请提供了一种发动机热管理系统的控制方法，所述热管理系统包括缸盖和热管理模块，所述方法包括，

获取所述缸盖处的水温、所述热管理模块处的水温，以及所述热管理模块的开度值；

根据所述缸盖处的水温，以及所述热管理模块处的水温，判断是否满足缸盖异常条件；当判断结果为是，采用所述热管理模块处的水温判断所述发动机的运行情况；

根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行对应的保护模式。

进一步，所述缸盖异常条件包括

所述缸盖处的水温大于等于第一阈值温度，

或所述缸盖处的水温小于第一阈值温度，且所述缸盖处的水温与所述热管理系统处水温的差值不大于第二阈值温度。

进一步，所述根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行相应的保护模式，包括

判断所述热管理模块的开度值是否大于等于阈值开度值，或者

所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温满足热管理模块异常条件，

当判断结果为是，执行水冷模式。

进一步，所述热管理模块异常条件包括，所述热管理模块的开度值小于阈值开度值，且所述缸盖处的水温大于等于第三阈值温度。

进一步，所述热管理系统还包括回水管接头、冷却水管接头、出水管接头、缸体出水口，其特征在于，所述水冷模式包括，控制所述热管理处模块开度值达到最大，将所述回水管接头、所述冷却水管接头、所述出水管接头与所述缸体出水口连接成通路。

进一步，所述执行水冷模式后还包括，

判断所述热管理处模块处的水温是否大于等于第三阈值温度，

或所述缸盖处的水温与所述热管理模块处的水温的差值是否大于等于第四阈值温度，且持续时间超过阈值时间；

当判断结果为是，执行告警保护模式。

进一步，所述告警模式包括，发出蜂鸣告警和亮灯告警，并限制发动机ECU的扭矩

第二方面，本申请提供了一种发动机热管理系统的控制系统，包括缸盖和热管理模块，所述系统包括，

获取模块，用于获取所述缸盖处的水温、所述热管理模块处的水温，以及所述热管理模块的开度值；

判断模块，用于根据所述缸盖处的水温，以及所述热管理模块处的水温，判断是否满足缸盖异常条件；当判断结果为是，采用所述热管理模块处的水温判断所述发动机的运行情况；

保护模块，用于根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行对应的保护模式。

第三方面，本申请提供一种电子设备，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第一方面任一所述的方法步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法步骤。

有益效果：

本申请通过获取所述缸盖处的水温、所述热管理模块处的水温，以及所述热管理模块的开度值；根据所述缸盖处的水温，以及所述热管理模块处的水温，判断是否满足缸盖异常条件；当判断结果为是，采用所述热管理模块处的水温判断所述发动机的运行情况；根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行对应的保护模式，从而全面考虑发动机热管理系统内部各器件在运作时的关联性，及时判断器件的运行情况，并在器件发生异常时自动采取处理方式，提高汽车的使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例1提供的方法流程示意图；

图2是本申请实施例3中电子结构设备示意图。

具体实施方式

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。

实施例1

发动机热管理系统主要由发动机主水泵、机油冷却器、缸体、缸盖、所述缸盖处的水温传感器、增压器、热管理模块、所述热管理模块处的水温传感器、散热器、散热器水温传感器、膨胀水箱组成。控制模块ECU根据发动机的实际需求，调整热管理模块的开度值大小，开启或关闭冷却系统的大小循环，来满足发动机在不同工况下的使用要求。

热管理系统的控制策略主要由热管理模块的开闭来决定。在车辆冷启动期间，水温较低，关闭热管理模块，通过发动机进行小循环，达成发动机快速暖机，实现降低成本的目的。当水温渐渐升高后，热管理模块开度值逐渐加大，直至达到最大开度值。

热管理模块本体主要由执行器、球阀、壳体、回水管接头、水温传感器、EGR冷却水管接头及出水管接头组成。若热管理模块的位置角度≤20°，控制模块ECU通过控制热管理模块球阀，保证回水管接头、EGR冷却水管接头及出水管接头与缸体出水口不互通，实现发动机的快速暖机，达到节能减排的目的；当热管理模块的位置角度在20°～53°之间时，控制模块ECU控制热管理模块球阀，使回水管接头、EGR冷却水管接头与缸体出水口连通，开启小循环，保证发动机的正常冷却及工作。当热管理模块的位置角度≥53°时，控制模块ECU控制热管理模块球阀，使回水管接头、EGR冷却水管接头及出水管接头与缸体出水连通，开启大循环，水路流向增加散热器冷却回路。

热管理模块的开闭控制，主要根据缸盖水温传感器水温温度和热管理模块处的水温传感器水温耦合后，由控制模块ECU主动控制。即当水温≤85℃时，采用缸盖水温传感器的水温温度控制，此时热管理模块处的水温比较低，为保证发动机的运行安全，则采用缸盖水温温度控制。当水温＞85℃后，大循环开启，此时所述热管理模块处的水温传感器水温更贴近发动机运行时的真实水温，并可以更有效的控制热管理模块的开启和关闭，实现节能减排。

当所述缸盖处的水温传感器出现异损坏或常时，水温无法达到≤85℃，控制模块ECU无法切换到热管理模块水温控制，而实际水温所述热管理模块处的水温已经远高于85℃，却无法有效开启，导致发动机损坏；

当热管理模块水温损坏或异常时，尽管控制模块ECU采用了该水温对热管理模块的球阀开启进行控制，但由于水温无法达到热管理模块的开启温度，将导致控制模块ECU无法发出球阀开度值位置增大的指令，而无法实现大循环的冷却，导致发动机冷却不良而损坏。

为了解决上述问题，结合附图1，实施例1提供的一种发动机热管理系统的控制方法，主要包括以下步骤：

具体实施方式如下，

通过对发动机热管理系统的温度控制实验的数据分析，实施例1将第一阈值温度设置为85℃，将第二阈值温度设置为115℃，将第三阈值温度设置为-10℃，将第四阈值温度设置为20℃，将阈值开度值设置为53°。

S1，获取所述缸盖处的水温、所述热管理模块处的水温，以及所述热管理模块的开度值；

缸盖处设有所述缸盖处的水温传感器，所述缸盖处的水温传感器采集所述缸盖处的水温T_缸传送给控制模块ECU；热管理处模块处设有热管理处模块水温传感器，所述热管理处模块水温传感器获取热管理处模块处的水温T_热；

S2，根据所述缸盖处的水温，以及所述热管理模块处的水温，判断所述缸盖是否为异常器件；当判断结果为是，采用所述热管理模块处的水温判断所述发动机运行情况；

控制模块ECU判断所述缸盖处的水温T_缸是否≥85℃；

当判断结果为T_缸≥85℃，控制模块ECU通过热管理处水温判断发动机运行情况；

当判断结果为T_缸＜85℃，判断所述缸盖处的水温T_缸与热管理系统处水温T_热的差值，当判断结果满足T_缸-T_热＞-10℃时，表明所述缸盖处的水温传感器所采集的水温信号正常，继续采用所述缸盖处的水温对热管理系统的水温判断发动机运行情况；当判断结果满足T_缸-T_热≤-10℃，表示所述缸盖处的水温传感器所采集的水温信号存在异常，控制模块ECU通过热管理处水温判断发动机运行情况；

S3，根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位对异常器件，并执行相应的保护模式；

判断热管理模块的开度值K是否≥53°，当判断结果为是，开启水冷模式。所述水冷模式包括：发动机ECU控制热管理处模块处球阀开启到最大位置，从而使回水管接头、EGR冷却水管接头、出水管接头与缸体出水口之间连接成通路，使系统水循环通路达到最大，增加散热器冷却回路，实现冷却系统的冷却能力最大化；

热管理处模块判断热管理处模块处的水温T_热是否≥115℃，当判断结果为是，同步开启告警保护模式。所述告警保护模式包括：发出蜂鸣告警和亮灯告警，并限制发动机ECU的扭矩，从而保护发动机，

当判断热管理模块的开度值K＜53°且T_缸≥115℃，表明热管理处模块处水温传感器存在故障，控制热管理模块处的球阀开启到最大位置；当满足第二故障条件：T_缸-T_热≥20℃，且持续时间≥2s，发出蜂鸣告警和亮灯告警；

当T_缸-T_热＜20℃，则表明表明所述热管理模块处的水温传感器所采集的水温信号正常；当T_缸＜115℃，则发动机ECU仍采用热管理处模块处的水温控制热管理系统。

通过实施例1提供的方法，在控制模块ECU进行缸盖水温≥85℃判断时，增加了缸盖水温-热管理模块水温≤-10℃的判断逻辑，以判断缸盖水温是否损坏，水温监测值是否准确无误，便于进行下一步控制策略或防护措施；

在采用所述热管理模块处的水温控制时，增加了热管理模块开度值位置的诊断逻辑；当热管理模块开度值位置≤53°时，监测缸盖水温的温度是否≥115℃，便于判断热管理模块水温信号是否异常或失效，避免因热管理模块水温故障，导致热管理模块球阀无法开启，而导致发动机冷却过热报警失效，甚至损坏发动机。

实施例2

基于相同的发明构思，本申请实施例2提供一种发动机热管理系统的控制系统，包括缸盖和热管理模块，所述系统包括，

实施例3

基于相同的发明构思，本申请实施例3提供一种电子设备，如附图2所示，包括存储器304、处理器302及存储在存储器304上并可在处理器302上运行的计算机程序，所述处理器302执行所述程序时实现上述一种发动机热管理系统的控制方法的步骤。

其中，在图2中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

实施例4

基于相同的发明构思，本发明实施例4提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述一种发动机热管理系统的控制方法的步骤。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的铝基板的热仿真装置、电子设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

以上所述的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.一种发动机热管理系统的控制方法，所述热管理系统包括缸盖和热管理模块，其特征在于，所述方法包括，

2.如权利要求1所述的一种发动机热管理系统的控制方法，其特征在于，

所述缸盖异常条件包括

所述缸盖处的水温大于等于第一阈值温度，

3.如权利要求1所述的一种发动机热管理系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述热管理模块的开度值，以及所述热管理模块处的水温定位异常器件，执行相应的保护模式，包括

当判断结果为是，执行水冷模式。

4.如权利要求3所述的一种发动机热管理系统的控制方法，所述热管理模块异常条件包括，所述热管理模块的开度值小于阈值开度值，且所述缸盖处的水温大于等于第三阈值温度。

5.如权利要求3所述的一种发动机热管理系统的控制方法，所述热管理系统还包括回水管接头、冷却水管接头、出水管接头、缸体出水口，其特征在于，所述水冷模式包括，控制所述热管理处模块开度值达到最大，将所述回水管接头、所述冷却水管接头、所述出水管接头与所述缸体出水口连接成通路。

6.如权利要求3所述的一种发动机热管理系统的控制方法，其特征在于，所述执行水冷模式后还包括，

当判断结果为是，执行告警保护模式。

7.如权利要求6所述的一种发动机热管理系统的控制方法，其特征在于，所述告警模式包括，发出蜂鸣告警和亮灯告警，并限制发动机ECU的扭矩。

8.一种发动机热管理系统的控制系统，包括缸盖和热管理模块，其特征在于，所述系统包括，

9.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法步骤。