一种发动机的温度控制方法及装置、电子设备、存储介质与流程-j9九游会真人

文档序号:35695126发布日期:2023-10-11 18:03阅读:8来源:国知局


1.本技术涉及车辆技术领域,尤其涉及一种发动机的温度控制方法及装置、电子设备、存储介质。


背景技术:

2.现有的发动机冷却系统控制方案,以水泵、风扇、节温器等为被控对象,基于传感器采集的冷却液温度进行控制,而基于传感器采集的冷却液温度进行控制会使得冷却液的温度调节存在滞后性,并且水泵等部件的使用会使水温出现大幅度波动,需要对波动后的水温进行调控,便会造成能耗浪费及散热器可靠性下降等问题。
3.因此,如何实现发动机水温的精确调控的同时不影响发动机及发动机部件的性能是亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本技术的实施例提供了一种发动机的温度控制方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品。
5.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种发动机的温度控制方法,包括:若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度;将当前所述发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;若监测到所述发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将所述大于所述预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件;对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至所述目标部件的水温小于所述预设温度阈值。
6.根据本技术实施例的一个方面,一种发动机的温度控制装置,包括:确定单元,用于若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度;调控单元,用于将当前所述发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;所述确定单元,还用于若监测到所述发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将所述大于所述预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件;所述调控单元,还用于对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至所述目标部件的水温小于所述预设温度阈值。
7.在另一示例性实施例中,所述基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度,包括:获取当前环境温度下的主水温;其中,所述主水温与所述发动机内部部件的水温相关;从所述预设温度表中查找在所述当前环境温度下的主水温对应的冷却液的总开度。
8.在另一示例性实施例中,所述基于预设温度表确定当前发动机水温对应的冷却液的总开度,包括:获取当前环境温度下的指定部件的水温;其中,所述指定部件是所述发动机内部部件中的一个或多个;从所述预设温度表中查找在所述当前环境温度下的指定部件的水温对应的冷却液的总开度。
9.在另一示例性实施例中,所述对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制,包括:获取所述目标部件对应的目标温度,实时监控所述目标部件当前的温度与所述目标温度之间的温度差值;基于所述温度差值确定所述目标部件的散热需求量,并基于所述散热需求量得到冷却液的需求流量;确定所述需求流量对应的需求开度,基于所述需求开度对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制。
10.在另一示例性实施例中,所述对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制,包括:通过冷却液开关器件对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制;若指定时长后检测到所述目标部件的水温无法降到所述预设温度阈值之下,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵,以通过所述电子水泵和所述冷却液开关器件共同对所述目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现将所述目标部件的水温降到所述预设温度阈值之下。
11.在另一示例性实施例中,所述方法还包括:若监测到发动机进入启动开始阶段,则在预设时长后对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
12.在另一示例性实施例中,在预设时长后对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制,包括:检测到发动机的启动时间达到所述预设时长后,基于预设的所述主水温与冷却液的总开度之间的映射关系,得到所述主水温对应的目标开度;基于所述目标开度对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
13.根据本技术实施例的一个方面,一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备如前实现所述的文本识别发动机的温度控制方法。
14.根据本技术实施例的一个方面,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行如上所述的文本识别发动机的温度控制方法。
15.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各种可选实施例中提供的发动机的温度控制方法。
16.在本技术的实施例所提供的技术方案中,通过监测发动机所处的启动阶段,对冷却液的总开度进行分阶段调控。若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度,并将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件,对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现对目标部件,直至目标部件的水温小于预设温度阈值,进而达到对目标部件的温度进行调控的目的。这样,本技术提供的发动机的温度控制方法能够通过发动机状态和发动机的内部部件的温度,对冷却液开度进行分阶段控制,以实现对发动机水温的进行精确调控,并且通过跟踪监测发动机部件的水温,对发动机部件进行冷却液开度的闭环控制,避免通过电子水泵等部件调控冷却液的温度导致水温波动对部件可靠性造成影响,从而保护发动机部件的性能并保证部件的使用寿命。
17.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术者来讲,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。在附图中:
19.图1是本技术涉及的一种实施环境的示意图;
20.图2是本技术的一示例性实施例示出的一种发动机的温度控制方法的流程图;
21.图3是图2所示实施例中的步骤s201在一个示例性实施例中的流程图;
22.图4是图2所示实施例中的步骤s201在一个示例性实施例中的流程图;
23.图5是图2所示实施例中的步骤s204在一个示例性实施例中的流程图;
24.图6是发动机内部部件所应用的冷却系统的示意图;
25.图7是图2所示实施例中的步骤s204在一个示例性实施例中的流程图;
26.图8是图2所示实施例中的步骤s201之前的步骤在一个示例性实施例中的流程图;
27.图9是图8所示实施例中的步骤s801在一个示例性实施例中的流程图;
28.图10是在本技术一个示例性实施例中根据发动机所处阶段实施发动机的温度控制方法的流程示意图;
29.图11是本技术的一示例性实施例示出的一种发动机的温度控制装置的框图;
30.图12是适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
31.这里将详细地对示例性实施例执行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
33.附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
34.在本技术中提及的“多个”是指两个或者两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
35.相关技术中,随着混动汽车的发展,为了满足性能发展需求以及客户需求,因此对汽车的各个器件的管理也有了更高的需求。
36.现有的发动机冷却系统控制方案,以水泵、风扇、节温器等为被控对象,基于传感器采集的冷却液温度进行控制,而基于传感器采集的冷却液温度进行控制会使得冷却液的温度调节存在滞后性,即由于时间差无法在时间上精准调控冷却液温度,并且水泵等部件的使用会使水温出现大幅度波动,需要对波动后的水温进行调控,便会造成能耗浪费以及
散热器可靠性下降等问题。
37.另外基于传感器采集的冷却液温度进行控制时,未考虑发动机内部部件的温度,在因水泵等部件的使用造成水温出现大幅度波动的过程中,容易造成部件寿命变短,从而影响发动机性能。
38.为了解决如上问题,本技术的实施例提出了一种发动机的温度控制方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质主要涉及车辆的温度控制技术,以下将对这些实施例进行详细说明。
39.首先请参阅图1,图1是本技术涉及的一种实施环境的示意图。该实施环境包括终端10和服务器20,终端10和服务器20之间通过有线或者无线网络进行通信。
40.服务器20用于若监测到终端10的发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度;将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件;对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至目标部件的水温小于预设温度阈值,以实现对终端10中的发动机进行温度控制。相比于现有技术的车辆的温度控制方案,本实施环境所提供的发动机的温度控制方法能够实现对发动机水温的进行精确调控便减少水温波动对发动机内部部件的影响。
41.需说明的是,图1所示实施环境中的终端10可以是包括有发动机和冷却装置的系统;服务器20服务器可以是独立的服务器,也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(contentdeliverynetwork,cdn),以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器,本处不进行限制。
42.图2是本技术的一示例性实施例示出的发动机的温度控制方法的流程图。该方法可以应用于图1所示的实施环境,并由图1所示实施例环境中的服务器20具体执行。而在其它的实施环境中,该方法可以由其它实施环境中的设备执行,本实施例不对此进行限制。
43.如图2所示,在一示例性实施例中,该发动机的温度控制方法可以包括步骤s201至步骤s204,详细介绍如下:
44.步骤s201,若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度。
45.实施本技术提供的发动机的温度控制方法的过程中,实时监测发动机所处阶段,发动机可能处于的阶段包括启动开始阶段、启动完成阶段和发动机的高温工况阶段,在监测到发动机进入启动完成阶段后,需要对发动机进行温度控制,通过冷却液实现对发动机的温度控制,避免温度过高影响发动机性能。
46.本实施例中,基于发动机所处的阶段对发动机的温度进行分阶段控制,在发动机处于启动完成阶段时,基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度,其中预设温度表反映了预设温度类型的温度值与冷却液总开度之间的映射关系。
47.步骤s202,将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度。
48.基于发动机进入启动完成阶段时刻检测到的预设温度类型的温度值进行查表,从预设温度表中确定出与检测到的预设温度类型的温度值相映射的冷却液的总开度后,将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度,这样,在发动机处于启动完成阶
段时对冷却液的总开度按照开环控制,通过调整后的冷却液的总开度对应的冷却液流量实现对发动机的温度控制。
49.步骤s203,若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件。
50.若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,说明发动机处于高温工况阶段,为了对发动机温度进行精确调控并且不影响发动机各个部件的性能和使用寿命,本实施例提供的方法中将部件水温大于预设温度阈值的部件视为目标部件,对目标部件的温度进行针对性的控制。
51.步骤s204,对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至目标部件的水温小于预设温度阈值。
52.对目标部件的温度进行针对性的控制具体为对作用于目标部件的冷却液的冷却液开度进行控制,实现对目标部件的温度控制,并且采用闭环控制的方式,对目标部件的温度进行跟踪检测,并根据上一次的检测结果对本次的冷却液开度进行控制,实现对目标部件的温度精准控制的目的,直至检测到目标部件的水温小于预设温度阈值,代表发动机的该目标部件的温度降低到了预设温度阈值下,完成了对目标部件的温度控制。
53.由上可知,在本实施例提供的方法中,通过监测到发动机获取发动机所处的阶段,基于发动机所处的阶段对发动机的温度进行分阶段控制,在发动机进入启动完成阶段时,基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度,在发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值时的高温阶段考虑部件温度,不仅仅实现了温度控制的精确度的提高,还避免了仅利用发动机主水温进行温度调节导致的调节滞后性,同时本实施例通过对冷却液的开度进行控制,解决了以水泵、风扇、节温器等作为被控对象导致水温大幅度波动而对发动机部件的性能和寿命的影响的问题。
54.在本技术提供的另一示例性实施例中,预设温度表中反映的预设温度类型的温度值与冷却液总开度之间的映射关系,可以是发动机主水温与冷却液总开度之间的映射关系。请参阅图3,图3是图2所示实施例中的步骤s201在一个示例性实施例中的流程图。如图3所示,步骤s201具体可以包括步骤s301至步骤s302,通过上述步骤来确定当前环境温度下的主水温对应的冷却液的总开度,详细介绍如下:
55.步骤s301,获取当前环境温度下的主水温;其中,主水温与发动机内部部件的水温相关。
56.本实施例中依据的预设温度表是发动机主水温与冷却液总开度之间的映射关系,因此在监测到发动机进入启动完成阶段时,获取当前环境温度下发动机的主水温。其中,发动机主水温可以通过传感器获取,并且本技术提供的实施例中所提及的水温均表征的是对应的冷却液温度,发动机内部部件的水温指的是作用于发动机内部部件的冷却管道支路内的冷却液温度。
57.步骤s302,从预设温度表中查找在当前环境温度下的主水温对应的冷却液的总开度。
58.表征为发动机主水温与冷却液总开度之间的映射关系的预设温度表具体为以环境温度为横轴、主水温为纵轴的二维映射表,故基于获取到的当前环境温度以及当前环境温度下发动机的主水温从该预设温度表中查找在当前环境温度下的主水温对应的冷却液
的总开度。
59.本实施例根据预设温度表表征的发动机主水温与冷却液总开度之间的映射关系,从表中确定出查找到当前环境温度下的主水温对应的冷却液的总开度,以将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度,实现发动机启动完成阶段对发动机对应的冷却液的总开度的开环控制。
60.在本技术提供的另一示例性实施例中,预设温度表中反映的预设温度类型的温度值与冷却液总开度之间的映射关系,可以是发动机指定部件的水温与冷却液总开度之间的映射关系。请参阅图4,图4是图2所示实施例中的步骤s201在一个示例性实施例中的流程图。如图4所示,步骤s201具体可以包括步骤s401至步骤s402,通过上述步骤来确定当前环境温度下的指定部件的水温对应的冷却液的总开度,详细介绍如下:
61.步骤s401,获取当前环境温度下的指定部件的水温;其中,指定部件是发动机内部部件中的一个或多个。
62.本实施例中依据的预设温度表是指定部件的水温与冷却液总开度之间的映射关系,因此在监测到发动机进入启动完成阶段时,获取当前环境温度下指定部件的水温。其中,指定部件的水温可以通过传感器获取,并且本技术提供的实施例中所提及的水温均表征的是对应的冷却液温度,发动机内部部件的水温指的是作用于发动机内部部件的冷却管道支路内的冷却液温度。例如,指定部件可以是缸体,缸体直接受到燃烧气体的影响,因此缸体的水温能够很好地反映发动机是否处于启动完成阶段。
63.步骤s402,从预设温度表中查找在当前环境温度下的指定部件的水温对应的冷却液的总开度。
64.表征为指定部件的水温与冷却液总开度之间的映射关系的预设温度表具体为以环境温度为横轴、指定部件的水温为纵轴的二维映射表,故基于获取到的当前环境温度以及当前环境温度下指定部件的水温从该预设温度表中查找在当前环境温度下的指定部件的水温对应的冷却液的总开度。
65.本实施例根据预设温度表表征的指定部件的水温与冷却液总开度之间的映射关系,从表中确定出查找到当前环境温度下指定部件的水温对应的冷却液的总开度,以将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度,实现发动机启动完成阶段对发动机对应的冷却液的总开度的开环控制。
66.请参阅图5,图5是图2所示实施例中的步骤s204在一个示例性实施例中的流程图。如图5所示,步骤s204具体可以包括步骤s501至步骤s503,通过上述步骤来对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,详细介绍如下:
67.步骤s501,获取目标部件对应的目标温度,实时监控目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值。
68.为了在表征目标部件的水温大于预设温度阈值的发动机工况下对目标部件的温度进行调控,需要获取目标部件对应的目标温度,并且实时监控目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值,进而通过基于温度差控制目标部件的水温的方式调控目标部件的目的,小于预设温度阈值的冷却液能够起到降低目标部件温度的作用,其中,目标温度表征发动机的该目标部件为非高温工况的最大温度值。
69.本实施例中目标部件当前的温度的监测,通过温度传感器与预设计算模型实现。
例如,若目标部件为发动机的缸盖,目标部件当前的温度包括燃烧气体对缸盖对流传热、冷却液对缸盖的对流传热以及缸盖温度,缸盖温度通过传感器测得,燃烧气体对缸盖对流传热和冷却液对缸盖的对流传热通过预设计算模型得到。
70.燃烧气体对缸盖对流传热的计算,根据当前的发动机转速及平均有效压力imep可通过预设的二维表得到燃烧气体温度t
gas
及对流换热系数h
g-ch
,根据牛顿冷却公式,热量从燃烧气体传递到缸盖,故燃烧气体对缸盖对流传热φg→
ch
为:φg→
ch
=a
chhg-ch
(t
gas-t
ch
),其中,t
ch
表征为传感器测得的缸盖温度。冷却液对缸盖的对流传热的计算,根据当前发动机主水温得到冷却液密度ρ
co
、动力学粘度系数μ
co
、缸盖支路体积流量q
ch,new
,以及根据实验测得的冷却系统中缸盖支路的管道直径d
tube,ch
计算得缸盖支路流速v
ch
和雷诺数re
ch
。同理根据经验公式求出pr
ch
和努塞尔数nu
ch
,计算得对流换热系数为
[0071][0072]
再根据牛顿冷却公式计算出缸盖传递到冷却液的热流量φ
ch

co
。因此缸盖吸收的热量q
ch
=(φg→
ch-φ
ch

co
),缸盖的温度为
[0073][0074]
其中,m
ch
表征为缸盖质量,c
pch
表征为缸盖比热容。
[0075]
步骤s502,基于温度差值确定目标部件的散热需求量,并基于散热需求量得到冷却液的需求流量。
[0076]
目标部件的散热需求量包括目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值对应的热量以及目标部件的水温降低至预设温度阈值需要的热量,以此在实时监控目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值的同时,也会实时监控目标部件当前的水温与预设温度阈值之间的差值,根据目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值和目标部件当前的水温与预设温度阈值之间的差值确定目标部件的散热需求量,最后,根据散热需求量、冷却液比热容和目标部件当前的水温与预设温度阈值之间的差值推算得到冷却液的需求流量。
[0077]
例如,若目标部件为发动机的缸盖,缸盖的水温对应的预设温度阈值为t
coch,nom
,冷却液对缸盖的对流传热为φ
ch

co
,故缸盖当前的水温为
[0078][0079]
其中,m
co
表征为当前缸盖支路中冷却液的质量流量,c
pco
表征为冷却液比热容。获取缸盖当前的温度与目标温度之间的温度差值对应的热量δφ
ch
=m
ch
·cpch
·
(t
ch,expt-t
ch,nom
),以及缸盖的水温降低至预设温度阈值需要的热量δφ
coch
=m
coch
·cpco
·
(t
co,ds,ch-t
coch,nom
),将两个所需要的热量相加得到缸盖部件总的需求散热量φ
ch,req
,由φ=m
·cp
·
δt推算得缸盖支路所需冷却液质量流量:
[0080]
[0081]
步骤s503,确定需求流量对应的需求开度,基于需求开度对目标部件进行冷却液开度的闭环控制。
[0082]
确定作用于目标部件的冷却系统的支路内冷却液的需求流量后,基于支路的冷却液流量占冷却系统总冷却液流量的占比确定需求流量对应的需求开度,进而基于需求开度针对目标部件进行冷却液开度的控制,并通过对目标部件的温度与目标温度之间的温度差值实时监测,基于检测结果控制冷却液开度,以实现闭环控制,即时且精确的对目标部件的温度进行控制。
[0083]
本技术提供的一示例性实施例中,如图6所示,图6是发动机内部部件所应用的冷却系统的示意图,其中,缸盖支路和机油冷却器支路并联后再与缸体支路并联并与冷却液开关器件的连接,冷却液开关器件另一端与与并联的小循环支路和大循环支路连接,并联后的小循环支路和大循环支路另一端与电子水泵连接,大循环支路上设有散热器,基于各个支路之间的连接关系,能够确认各个支路冷却液流量占冷却系统总冷却液流量的占比,这样冷却液开关器件根据确定的需求开度以及支路中冷却液流量的占比对目标部件所处的支路的冷却液的开度进行控制。
[0084]
各个支路的冷却液流量获取方式如下,缸盖支路中压力损失等于直管中的沿程压力损失
[0085][0086]
和弯头的局部压力损失
[0087][0088]
以及通过实验测定的缸盖部件自身的压力损失之和。由管路中压力损失与流量的关系qi为电子水泵的体积流量,与电子水泵的转速相关,结合上一时刻的支路流量计算出缸盖支路的阻抗系数r
ch,total
=r
ch
r
ch,pipe
,其中r
ch
表征为缸盖的流阻,r
ch,pipe
表征为缸盖支路的管道流阻。
[0089]
同理,分别计算得到机油冷却器支路、缸体支路的阻抗系数分别为r
owc,total
=r
owc
r
owc,pipe
,r
cb,total
=r
cb
r
cb,valve
,其中,r
owc
表征为机油冷却器的流阻,r
owc,pipe
表征为机油冷却器支路的流阻,r
cb
表征为缸体的流阻,r
cb,valve
表征为缸体支路的流阻。
[0090]
根据串并联管路的阻抗系数关系,得到从电子水泵流向冷却液开关器件的总的阻抗系数为
[0091][0092]
其中
[0093][0094]
表征为电子水泵与冷却液开关器件之间的流阻,得到系统总阻抗r
eng
后,根据计算得系统总压力损失:式中:q
wapmp
表征为电子水泵体积流量,可根据水泵转速和冷却液开关器件开度查表计算。
[0095]
并联各支管上的单位重量流体的阻力损失相等,有δp
eng
=δp
cb,total
=δp
chowc,total
,且串联管路流量处处相等,有得到缸体支路流量。同理得到缸盖支路流量油冷器支路流量
[0096]
大循环支路中,根据冷却液密度ρ、大循环支路的长度l、直径d以及上一次计算得到的大循环支路流量v作为输入,由
[0097][0098]
计算出大循环支路阀门的压力损失,其中修正系数λ与冷却液开关器件开度相关。
[0099]
再加上散热器的压力损失r
rad
、冷却液开关器件到散热器的沿程压力损失r
rad,valve
、散热器到水泵的管道压力损失r
rad,ptpe
,得到大循环支路阻抗系数r
rad,total
=r
rad
r
rad,valve
r
rad,pipe
,同理计算得小循环支路阻抗系数r
byp,total
=r
byp,valve
r
byp,pipe

[0100]
并联得到冷却液开关器件出口到电子水泵支路总阻抗系数:
[0101][0102]
故冷却液开关器件出口的压力损失根据并联管路压力损失关系有δp
tmm
=δp
byp,total
=δp
rad,total
,能得到流经小循环支路、大循环支路的冷却液流量分别为流量分别为
[0103]
若目标部件为缸体,则需要计算缸体当前的温度以及缸体支路的水温。缸体当前的温度包括燃烧气体对气缸体的对流换热、气缸套对气缸体的换热以及气缸体对冷却液的换热。
[0104]
燃烧气体对气缸体的对流传热是根据发动机平均指示压力和发动机转速查表得出当前燃烧气体温度tg和对流换热系数h
cb

co
,根据牛顿冷却公式可以计算得燃烧气体对气缸体的热流量φg→
cb
=a
cbhcb

co
(t
g-t
cb
),气缸套对气缸体的热流量φ
cbwall

cb
,气缸体对冷却
液的热流量φ
cb

co
=a
cb,cohcb

co
(t
cb-t
cocb,mean
)。
[0105]
缸体吸热量q
cb
(φg→
cb
φ
cbwall

cb-φ
cb

co
)
·
δt。缸体模块的温度计算包括缸体壁火焰面侧、冷却液侧的温度计算和缸体支路中冷却液温度计算。已知缸体的吸热量q
cb
,根据当前缸体温度查表得到对应的比热容c
cb
大小,则可计算缸体温度变化,故缸体温度(冷却液侧)的计算公式为:
[0106][0107]
由导热公式
[0108][0109]
可知,当燃烧气体向缸体导热时经过可视为平壁的缸体壁会产生温差,故缸体温度(火焰侧)的计算公式为:
[0110][0111]
缸体支路的水温计算公式为:
[0112][0113]
若目标部件为机油冷却器,则需要计算机油冷却器当前的温度以及机油冷却器支路的水温。
[0114]
根据机油冷却器支路冷却液上游t
coowc,us
温度查表可得到该温度下的物性参数,包括机油冷却器支路冷却液的密度ρ
coowc
、动力学粘度系数μ
coowc
、比热容c
coowc
和热传导系数λ
coowc
,计算对流换热的特征数雷诺数re
coowc
、普朗特数pr
coowc
,求出努塞尔数
[0115][0116]
后反推出冷却液的对流传热系数h
coowc
。同理,机油可得到对流传热系数h
oilowc
,需要注意机油冷却器是逆流换热器,入口端的机油参考温度实为机油冷却器支路机油下游温度t
oilowc
。根据传热系数之间的关系,可得机油冷却器内总的传热系数:
[0117][0118]
机油冷却器总的热流量φ
owc
=h
owcaowc
δtm,不难得出机油冷却器出口端机油温度与冷却液温度的计算公式分别为:
[0119][0120][0121]
上述实施例根据传感器采集的冷却液系统的各个支路中冷却液温度和流量,结合公式建模,在确定出目标部件后,能够快速计算发动机内目标部件的散热量和温度,从而得
出相应的冷却液需求量,不仅仅实现了温度控制的精确度的提高,还避免了仅考虑发动机主水温而造成的调节滞后性。
[0122]
请参阅图7,图7是图2所示实施例中的步骤s204在一个示例性实施例中的流程图。如图7所示,步骤s204可以包括步骤s701至步骤s702,通过上述步骤在冷却液无法完全实现温度控制时,通过电子水泵实现辅助冷却,详细介绍如下:
[0123]
步骤s701,通过冷却液开关器件对目标部件进行冷却液开度的闭环控制。
[0124]
确定出目标部件后,获取作用于目标部件的冷却系统支路的冷却液流量占冷却系统总冷却液流量的占比,基于占比通过冷却液开关器件对冷却液在目标部件对应的支路上的流量,从而实现对目标部件的冷却液开度的控制,并且对目标部件的温度实时监控以实现闭环控制。
[0125]
步骤s702,若指定时长后检测到目标部件的水温无法降到预设温度阈值之下,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵,以通过电子水泵和冷却液开关器件共同对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现将目标部件的水温降到预设温度阈值之下。
[0126]
在对目标部件进行冷却液开度的闭环控制的过程中,若指定时长后检测到目标部件的水温无法降到预设温度阈值之下,说明冷却系统中的冷却液不足以实现对目标部件的温度控制,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵,以通过电子水泵和冷却液开关器件共同对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现将目标部件的水温降到预设温度阈值之下。其中,辅助冷却信号还可以发送给高低速风扇等冷却器件。
[0127]
另外,生成辅助冷却信号的依据还可以是,在确定出目标部件时,若根据目标部件当前的温度与对应的目标温度之间的差值以及目标部件当前的水温与预设温度阈值之间的差值,便确定了当前冷却液能够实现的冷却阈值不足以将目标部件的水温降到预设温度阈值之下,则生成辅助冷却信号。也即在对目标部件进行冷却液开度的闭环控制的同时,发出辅助冷却信号以控制电子水泵等器件增大冷却系统能够实现的冷却阈值,实现将目标部件的水温降到预设温度阈值之下。
[0128]
需要说明的是,在发动机处于启动完成阶段时,若将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度无法实现对发动机的温度控制,仍然适用生成辅助冷却信号的方案,即在确定将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度在指定时长后无法实现对发动机的温度控制后,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵等冷却器件,以通过电子水泵等冷却器件和冷却液开关器件共同对冷却液进行控制,以实现对发动机的温度控制。
[0129]
由上可知,在本实施例提供的方法中,通过辅助冷却信号在冷却系统中的冷却液不足以实现对目标部件的温度控制时控制电子水泵等冷却器件对冷却液的温度进行调控,以实现对发动机温度的调控,也即在必要时才会驱动电子水泵等冷却器件辅助冷却液开关器对发动机主水温以及发动机各个部件的水温进行调控,提高温度调控的准确性和效率,一定程度上解决了以水泵、风扇、节温器等作为被控对象导致水温大幅度波动而对发动机部件的性能和寿命的影响的问题。
[0130]
请参阅图8,图8是在图2所示实施例中的步骤s201之前的步骤在一个示例性实施例中的流程图。如图8所示,其具体可以包括步骤s801,通过上述步骤在发动机处于启动开
始阶段时对冷却液的开度进行控制,详细介绍如下:
[0131]
步骤s801,若监测到发动机进入启动开始阶段,则在预设时长后对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
[0132]
为了监测发动机所处阶段,会采集冷却液开关器件的开度信息、电子水泵的转速信息、温度传感器采集冷却液温度信息以及发动机转速传感器采集的发动机转速信息等,根据采集到的各类信息确定发动机已经进入启动开始阶段且发动机启动的时间达到预设时长,还判定采集到的发动机主水温和缸体的水温低于对应的预设值时,对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。其中,周期性的开闭控制是指,控制冷却液的总开度在开启和关闭之间来回切换。
[0133]
本技术提供的另一示例性实施例中,发动机的启动开始阶段时对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制时,会根据发动机的主水温控制冷却液的总开度开启所对应的目标开度。如图9所示,图9是图8所示实施例中的步骤s801在一个示例性实施例中的流程图。如图9所示,步骤s801可以包括步骤s901至步骤s902,详细介绍如下:
[0134]
步骤s901,检测到发动机的启动时间达到预设时长后,基于预设的主水温与冷却液的总开度之间的映射关系,得到主水温对应的目标开度。
[0135]
在检测到发动机的启动时间达到预设时长后,基于预设的主水温与冷却液的总开度之间的映射关系,得到主水温对应的目标开度。其中,预设的主水温与冷却液的总开度之间的映射关系可以通过一维曲线体现,得到的目标开度为发动机主水温可信的最低开度,即在发动机的启动开始阶段通过目标开度控制冷却液的总开度不会降低发动机的主水温。
[0136]
步骤s902,基于目标开度对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
[0137]
在对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制程序中,开启的持续时间同样与主水温之间存在映射关系,得到对应的第一持续时间,周期性的开闭控制中的关闭的持续时间同样与主水温之间存在映射关系,得到对应的第二持续时间。故基于目标开度对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制具体为,在开启阶段基于目标开度对冷却液的总开度进行控制,持续第一持续时间后切换至关闭阶段,即关闭冷却液的总开度并持续第二持续时间,关闭结束后再次控制冷却液的总开度开启,以此循环,直至采集到的发动机主水温和缸体的水温高于对应的温度预设值,则退出对冷却液的总开度的周期性开闭控制。
[0138]
另一实施例中,若指定时长后发动机仍然无法完成启动,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵等冷却器件,以通过辅助冷却信号控制电子水泵的转速,加速发动机的主水温的升高。
[0139]
由此,通过本实施例的方法,本技术在发动机进入启动开始阶段后,检测到发动机启动时间达到预设时长,则对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制,避免了发动机在还未启动完成时温度过高,影响发动机安全性,同时在冷却液的总开度关闭时冷却系统的各支路流量为零,冷却液在管路流动时间较少,能够使得发动机水温迅速拉升。
[0140]
请参阅图10,图10是在本技术一个示例性实施例中根据发动机所处阶段实施发动机的温度控制方法的流程示意图,可包括以下步骤:
[0141]
步骤s1001,监测发动机所处阶段;
[0142]
步骤s1002,若监测到发动机进入启动开始阶段,则进入步骤s1005;
[0143]
步骤s1003,若监测到发动机进入启动完成阶段,则进入步骤s1006;
[0144]
步骤s1004,若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则确定发动机处于高温工况阶段,进入步骤s1008;
[0145]
步骤s1005,在预设时长后对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制;
[0146]
步骤s1006,基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度;
[0147]
步骤s1007,将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;
[0148]
步骤s1008,将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件;
[0149]
步骤s1009,对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至目标部件的水温小于预设温度阈值;
[0150]
步骤s1010,判断是否需要生成辅助冷却信号,若是,则进入s1011,若否,则进入s1012;
[0151]
步骤s1011,通过辅助冷却信号调节电子水泵;
[0152]
步骤s1012,结束。
[0153]
图11是本技术的一示例性实施例示出的一种发动机的温度控制装置1100的框图。如图11所示,该装置包括:
[0154]
确定单元1101,用于若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度;调控单元1102,用于将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;确定单元1101,还用于若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件;调控单元1102,还用于对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,直至目标部件的水温小于预设温度阈值。
[0155]
该装置应用本技术提供的发动机的温度控制方法,通过确定单元1101监测发动机所处的启动阶段,再通过调控单元1102对冷却液的总开度进行分阶段调控。若监测到发动机进入启动完成阶段,则基于预设温度表确定当前发动机对应的冷却液的总开度,并将当前发动机对应的冷却液的总开度调整至所确定的总开度;若监测到发动机内部部件中存在部件的水温大于预设温度阈值,则将大于预设温度阈值的水温对应的部件作为目标部件,对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现对目标部件,直至目标部件的水温小于预设温度阈值,进而达到对目标部件的温度进行调控的目的。
[0156]
在另一示例性的实施例中,确定单元1101,还用于获取当前环境温度下的主水温;其中,主水温与发动机内部部件的水温相关;从预设温度表中查找在当前环境温度下的主水温对应的冷却液的总开度。
[0157]
在另一示例性的实施例中,确定单元1101,还用于获取当前环境温度下的指定部件的水温;其中,指定部件是发动机内部部件中的一个或多个;从预设温度表中查找在当前环境温度下的指定部件的水温对应的冷却液的总开度。
[0158]
在另一示例性的实施例中,调控单元1102,还用于获取目标部件对应的目标温度,实时监控目标部件当前的温度与目标温度之间的温度差值;基于温度差值确定目标部件的散热需求量,并基于散热需求量得到冷却液的需求流量;确定需求流量对应的需求开度,基于需求开度对目标部件进行冷却液开度的闭环控制。
[0159]
在另一示例性的实施例中,调控单元1102,还用于通过冷却液开关器件对目标部
件进行冷却液开度的闭环控制;若指定时长后检测到目标部件的水温无法降到预设温度阈值之下,则生成辅助冷却信号,并将辅助冷却信号发送给电子水泵,以通过电子水泵和冷却液开关器件共同对目标部件进行冷却液开度的闭环控制,实现将目标部件的水温降到预设温度阈值之下。
[0160]
在另一示例性的实施例中,调控单元1102,还用于若监测到发动机进入启动开始阶段,则在预设时长后对主水温对应的冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
[0161]
在另一示例性的实施例中,调控单元1102,还用于检测到发动机的启动时间达到预设时长后,基于预设的主水温与冷却液的总开度之间的映射关系,得到主水温对应的目标开度;基于目标开度对冷却液的总开度进行周期性的开闭控制。
[0162]
需要说明的是,上述实施例所提供的发动机的温度控制装置与上述实施例所提供的发动机的温度控制方法属于同一构思,其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述,此处不再赘述。上述实施例所提供的发动机的温度控制装置在实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能,本处也不对此进行限制。
[0163]
本技术的实施例还提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得电子设备实现上述各个实施例中提供的发动机的温度控制方法。
[0164]
图12示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是,图12示出的电子设备的计算机系统1200仅是一个示例,不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0165]
如图12所示,计算机系统1200包括中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)1201,其可以根据存储在只读存储器(read-onlymemory,rom)1202中的程序或者从储存部分1208加载到随机访问存储器(randomaccessmemory,ram)1203中的程序而执行各种适当的动作和处理,例如执行上述实施例中的方法。在ram1203中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu1201、rom1202以及ram1203通过总线1204彼此相连。输入/输出(input/output,i/o)接口1205也连接至总线1204。
[0166]
以下部件连接至i/o接口1205:包括键盘、鼠标等的输入部分1206;包括诸如阴极射线管(cathoderaytube,crt)、液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)等以及扬声器等的输出部分1207;包括硬盘等的储存部分1208;以及包括诸如lan(localareanetwork,局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1209。通信部分1209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1210也根据需要连接至i/o接口1205。可拆卸介质1211,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器1210上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1208。
[0167]
特别地,根据本技术的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本技术的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分1209从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质1211被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)1201执行时,执行本技术的系统中限
定的各种功能。
[0168]
需要说明的是,本技术实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线,或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory,eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compactdiscread-onlymemory,cd-rom)、光存储器件、磁存储器件,或者上述的任意合适的组合。在本技术中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
[0169]
附图中的流程图和框图,图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段,或代码的一部分,上述模块、程序段,或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框,以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0170]
描述于本技术实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现,所描述的单元也可以设置在处理器中。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0171]
本技术的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如前的发动机的温度控制方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的,也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
[0172]
本技术的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的发动机的温度控制方法。
[0173]
以上仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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