发动机温度状态的监测方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车发动机技术领域，特别涉及一种发动机温度状态的监测方法及系统。


背景技术：

2.随着时代的发展以及科技的进步，汽车已经在人们的生活中得到普及，并成为了人们出行必不可少的交通工具之一，大幅提升了人们的出行效率，方便了人们的生活。
3.其中，发动机是汽车的核心零部件之一，用于给汽车提供动力。现有传统的发动机通常只配备一个温度液温度传感器，并且该温度液温度传感器仅局限于测量温度液的温度，当温度液出现问题时，发动机缸体的温度会瞬间升高，此时温度液不再存在于温度液温度传感器探头的四周，使得该温度液温度传感器将不再发挥作用，从而会导致发动机出现损坏。
4.因此，针对现有技术的不足，提供一种能够快速、有效的识别出发动机温度状态的监测方法很有必要。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种发动机温度状态的监测方法及系统，以能够快速、有效的识别出发动机的温度状态。
6.本发明实施例第一方面提出了一种发动机温度状态的监测方法，应用于发动机和设于所述发动机上的金属温度传感器，所述发动机包括ecu，所述金属温度传感器与所述ecu电性连接，所述方法包括：接收所述金属温度传感器采集到的温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值，所述温度信号为所述发动机的温度最高区域所产生的信号；若所述温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，以提示驾驶员发动机存在故障；若所述温度值大于第二预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制所述发动机的扭矩输出，以保护所述发动机；若所述温度值大于第三预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给所述发动机，以保护所述发动机；其中，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值，所述第二预设温度阈值大于所述第一预设温度阈值。
7.本发明的有益效果是：通过ecu实时接收金属传感器采集到的温度信号，并将该温度信号转换成对应的温度值，进一步的，ecu会将当前温度值与预设好的第一预设温度阈值、第二预设温度阈值以及第三预设温度阈值进行比对。其中，若当前温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯；若当前温度值大于第二预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制当前发动机的扭矩输出；若当前温度值大于第三预
设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给当前发动机。通过上述方式能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
8.优选的，所述点亮仪表盘上的发动机故障灯的步骤包括：当所述温度值大于所述第一预设温度阈值时，检测当前所述金属温度传感器的电压值，并判断所述电压值是否在预设电压阈值内；若是，则点亮所述仪表盘上的发动机故障灯。
9.优选的，所述强制限制所述发动机的扭矩输出的步骤包括：当所述温度值大于所述第二预设温度阈值时，检测所述发动机的转速以及当前车辆的挡位；根据所述转速以及当前车辆的挡位在预设数据库中查找出对应的限制因子；根据所述限制因子强制限制所述发动机的扭矩输出。
10.优选的，所述强制停止供油给所述发动机的步骤包括：当所述温度值大于所述第三预设温度阈值时，检测当前车辆的工作状态；若所述当前车辆处于怠速状态或者车速为零的状态，则强制停止供油给所述发动机；若所述当前车辆处于低速行驶状态，则控制所述发动机的输出扭矩为外特性扭矩的50％以下。
11.优选的，所述金属温度传感器安装于所述发动机的排气歧管或者气缸盖上，所述金属温度传感器的温度芯片采用ntc热敏电阻或者铂电阻芯片。
12.本发明实施例第二方面提出了一种发动机温度状态的监测系统，应用于发动机和设于所述发动机上的金属温度传感器，所述发动机包括ecu，所述金属温度传感器与所述ecu电性连接，所述系统包括：接收模块，用于接收所述金属温度传感器采集到的温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值，所述温度信号为所述发动机的温度最高区域所产生的信号；第一执行模块，用于若所述温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，以提示驾驶员发动机存在故障；第二执行模块，用于若所述温度值大于第二预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制所述发动机的扭矩输出，以保护所述发动机；第三执行模块，用于若所述温度值大于第三预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给所述发动机，以保护所述发动机；其中，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值，所述第二预设温度阈值大于所述第一预设温度阈值。
13.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第一执行模块具体用于：当所述温度值大于所述第一预设温度阈值时，检测当前所述金属温度传感器的电压值，并判断所述电压值是否在预设电压阈值内；若是，则点亮所述仪表盘上的发动机故障灯。
14.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第二执行模块具体用于：
当所述温度值大于所述第二预设温度阈值时，检测所述发动机的转速以及当前车辆的挡位；根据所述转速以及当前车辆的挡位在预设数据库中查找出对应的限制因子；根据所述限制因子强制限制所述发动机的扭矩输出。
15.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第三执行模块具体用于：当所述温度值大于所述第三预设温度阈值时，检测当前车辆的工作状态；若所述当前车辆处于怠速状态或者车速为零的状态，则强制停止供油给所述发动机；若所述当前车辆处于低速行驶状态，则控制所述发动机的输出扭矩为外特性扭矩的50％以下。
16.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述金属温度传感器安装于所述发动机的排气歧管或者气缸盖上，所述金属温度传感器的温度芯片采用ntc热敏电阻或者铂电阻芯片。
17.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.图1为本发明第一实施例提供的发动机温度状态的监测方法的流程图；图2为本发明第三实施例提供的发动机温度状态的监测系统的结构框图。
19.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
20.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
21.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
23.现有传统的发动机通常只配备一个温度液温度传感器，并且该温度液温度传感器仅局限于测量温度液的温度，当温度液出现问题时，发动机缸体的温度会瞬间升高，此时温度液不在存在于温度液温度传感器探头的四周，使得该温度液温度传感器将不再发挥作用，从而会导致发动机出现损坏。
24.请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的发动机温度状态的监测方法，本实施例提供的发动机温度状态的监测方法能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他
不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
25.具体的，本实施例提供的发动机温度状态的监测方法应用于发动机和设于所述发动机上的金属温度传感器，所述发动机包括ecu（发动机控制单元），所述金属温度传感器与所述ecu电性连接，该方法具体包括以下步骤：步骤s10，接收所述金属温度传感器采集到的温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值，所述温度信号为所述发动机的温度最高区域所产生的信号；具体的，在本实施例中，首先需要说明的是，在现有的发动机中，发动机在工作的过程中所产生温度最高的区域在气缸的燃烧室以及排气歧管附近，因此，在本实施例中，将上述金属温度传感器安装在发动机的排气歧管或者气缸盖上，且金属温度传感器的温度芯片采用ntc热敏电阻或者铂电阻芯片。
26.进一步的，在本步骤中，在发动机工作的过程中，上述ecu会实时接收上述金属温度传感器采集到的温度信号，对应的，该ecu将接收到的温度信号转换成对应的温度值，即将电信号转换成能够比对的数字信号，其中，该温度信号为上述发动机的温度最高区域所产生的信号，即在气缸的燃烧室或者排气歧管产生的信号。
27.步骤s20，若所述温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，以提示驾驶员发动机存在故障；进一步的，在本步骤中，需要说明的是，本实施例在上述ecu的内部预设有第一预设温度阈值、第二预设温度阈值以及第三预设温度阈值，其中，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值，所述第二预设温度阈值大于所述第一预设温度阈值，示例而非限定，在本实施例中，第一预设温度阈值设置为0℃-150℃，第二预设温度阈值设置为151℃-180℃，第三预设温度阈值设置为181℃至220℃。
28.具体的，当ecu检测到接收到的温度值大于第一预设温度阈值，即大于150℃时，并且持续了一定的时间时，则当前ecu会立即点亮仪表盘上的发动机故障灯，以提示驾驶员发动机存在故障，以使驾驶人员尽快停车。
29.步骤s30，若所述温度值大于第二预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制所述发动机的扭矩输出，以保护所述发动机；进一步的，当ecu检测到接收到的温度值大于第二预设温度阈值，即大于180℃，并且持续了一定的时间时，则当前ecu会立即点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制当前发动机的扭矩输出，以保护当前发动机，同时提醒驾驶人员尽快停车，避免产生不必要的损失。
30.步骤s40，若所述温度值大于第三预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给所述发动机，以保护所述发动机；最后，在本步骤中，当ecu检测到接收到的温度值大于第三预设温度阈值，即大于220℃，并且持续了一定的时间时，则当前ecu会立即点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给当前发动机，以保护当前发动机，同时提醒驾驶人员尽快停车，避免产生不必要的损失。
31.使用时，通过ecu实时接收金属传感器采集到的温度信号，并将该温度信号转换成对应的温度值，进一步的，ecu会将当前温度值与预设好的第一预设温度阈值、第二预设温
度阈值以及第三预设温度阈值进行比对。其中，若当前温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯；若当前温度值大于第二预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制当前发动机的扭矩输出；若当前温度值大于第三预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给当前发动机。通过上述方式能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
32.需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本技术的可实施性，但这并不代表本技术的发动机温度状态的监测方法只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本技术的发动机温度状态的监测方法实施起来，都可以被纳入本技术的可行实施方案。
33.综上，本发明上述实施例当中的发动机温度状态的监测方法能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
34.本发明第二实施例也提供了一种发动机温度状态的监测方法，本实施例提供的发动机温度状态的监测方法具体包括以下步骤：同理，在本实施例中，需要说明的是，所述金属温度传感器安装于所述发动机的排气歧管或者气缸盖上，所述金属温度传感器的温度芯片采用ntc热敏电阻或者铂电阻芯片。
35.步骤s11，接收所述金属温度传感器采集到的温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值，所述温度信号为所述发动机的温度最高区域所产生的信号；具体的，在本实施例中，在发动机工作的过程中，上述ecu会实时接收上述金属温度传感器采集到的温度信号，对应的，该ecu将接收到的温度信号转换成对应的温度值，即将电信号转换成能够比对的数字信号，其中，该温度信号为上述发动机的温度最高区域所产生的信号，即在气缸的燃烧室或者排气歧管产生的信号。
36.另外，在本实施例中，上述金属温度传感器的头部采用过盈配合，并按力矩要求正确安装后，该金属温度传感器的探头必须与被探测温度点部位紧密接触。
37.该金属温度传感器的工作温度范围为-40℃~250℃，其内部的接插件必须选用耐高温材质塑料，必要时可考虑增加隔热垫设计，其壳体可根据需要选择铜壳体或者铝壳体。另外，该金属温度传感器在使用之前需要进行响应速率测试，通过响应速率测试之后能够使该金属温度传感器在8s内输出符合要求的电压特性，进一步提升对发动机温度的监测准确性。
38.步骤s21当所述温度值大于所述第一预设温度阈值时，检测当前所述金属温度传感器的电压值，并判断所述电压值是否在预设电压阈值内；进一步的，在本步骤中，需要说明的是，当ecu从上述金属温度传感器接收到的温度值大于第一预设温度阈值时，即大于150℃时，并且持续了一定的时间，例如持续5s，该ecu会监测该金属温度传感器此时内部的电压值，并判断该电压值是大于预设电压阈值、小于预设电压阈值或者存在于预设电压阈值内。
39.步骤s31，若是，则点亮所述仪表盘上的发动机故障灯。
40.具体的，当金属温度传感器的电压值小于预设电压阈值，并持续一定的时间时，当
前ecu通报最小故障，并点亮仪表盘上的发动机故障灯；当金属温度传感器的电压值大于预设电压阈值，并持续一定的时间时，当前ecu通报最大故障，并点亮仪表盘上的发动机故障灯；当金属温度传感器的电压值发生突变并大于预设电压阈值，且持续一定的时间时，通报温度信号不合理故障，并点亮所述仪表盘上的发动机故障灯。
41.步骤s41，当所述温度值大于所述第二预设温度阈值时，检测所述发动机的转速以及当前车辆的挡位；根据所述转速以及当前车辆的挡位在预设数据库中查找出对应的限制因子；根据所述限制因子强制限制所述发动机的扭矩输出。
42.进一步的，在本步骤中，当ecu接收到的温度值大于第二预设温度阈值，即大于180℃时，当前ecu会对当前发动机执行限扭操作。
43.具体的，本实施例提供的ecu会立即检测出当前发动机的转速以及当前车辆的挡位，进一步的，根据当前发动机的转速以及当前车辆的挡位在表1中查找出对应的限制因子，该限制因子是与转速和档位相关的乘法因子。最后只需根据查找出的限制因子来强制限制当前发动机的扭矩输出。
44.表1转速档位1000rpm2000rpm3000rpm4000rpm5000rpm6000rpm-10.50.40.30.20.20.200.50.50.40.30.20.1510.50.40.30.20.20.220.50.40.30.20.20.230.50.30.20.150.150.1540.50.250.20.150.10.150.50.20.150.150.10.160.50.20.150.150.10.170.50.20.150.150.10.1另外，在本实施例中，扭矩恢复的温度阀值为40℃-190℃，当发动机的温度降至40℃-190℃之间时，即可恢复当前发动机的扭矩输出。
45.步骤s51，当所述温度值大于所述第三预设温度阈值时，检测当前车辆的工作状态；若所述当前车辆处于怠速状态或者车速为零的状态，则强制停止供油给所述发动机；若所述当前车辆处于低速行驶状态，则控制所述发动机的输出扭矩为外特性扭矩的50％以下。
46.最后，在本步骤中，需要说明的是，当ecu接收到的温度值大于第三预设温度阈值，即大于220℃时，并持续一定的时间时，当前ecu会立即检测当前车辆的工作状态。
47.具体的，在本实施例中，若ecu检测到当前车辆处于怠速状态或者车速为零的状态，则立即强制停止供油给所述发动机；若ecu检测到当前车辆处于低速行驶状态，则控制所述发动机的输出扭矩为外特性扭矩的50％以下。
48.从而通过上述方式能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果。
49.需要指出的是，本发明第二实施例所提供的方法，其实现原理及产生的一些技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
50.综上，本发明上述实施例当中的发动机温度状态的监测方法能够有效的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
51.请参阅图2，所示为本发明第三实施例中的发动机温度状态的监测系统，应用于发动机和设于所述发动机上的金属温度传感器，所述发动机包括ecu，所述金属温度传感器与所述ecu电性连接，所述系统包括：接收模块12，用于接收所述金属温度传感器采集到的温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值，所述温度信号为所述发动机的温度最高区域所产生的信号；第一执行模块22，用于若所述温度值大于第一预设温度阈值时，点亮仪表盘上的发动机故障灯，以提示驾驶员发动机存在故障；第二执行模块32，用于若所述温度值大于第二预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制限制所述发动机的扭矩输出，以保护所述发动机；第三执行模块42，用于若所述温度值大于第三预设温度阈值时，点亮所述仪表盘上的发动机故障灯，并强制停止供油给所述发动机，以保护所述发动机；其中，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值，所述第二预设温度阈值大于所述第一预设温度阈值。
52.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第一执行模块22具体用于：当所述温度值大于所述第一预设温度阈值时，检测当前所述金属温度传感器的电压值，并判断所述电压值是否在预设电压阈值内；若是，则点亮所述仪表盘上的发动机故障灯。
53.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第二执行模块32具体用于：当所述温度值大于所述第二预设温度阈值时，检测所述发动机的转速以及当前车辆的挡位；根据所述转速以及当前车辆的挡位在预设数据库中查找出对应的限制因子；根据所述限制因子强制限制所述发动机的扭矩输出。
54.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述第三执行模块42具体用于：当所述温度值大于所述第三预设温度阈值时，检测当前车辆的工作状态；若所述当前车辆处于怠速状态或者车速为零的状态，则强制停止供油给所述发动机；若所述当前车辆处于低速行驶状态，则控制所述发动机的输出扭矩为外特性扭矩的50％以下。
55.其中，上述发动机温度状态的监测系统中，所述金属温度传感器安装于所述发动机的排气歧管或者气缸盖上，所述金属温度传感器的温度芯片采用ntc热敏电阻或者铂电阻芯片。
56.综上所述，本发明上述实施例当中的发动机温度状态的监测方法及系统能够有效
的避免发动机过热导致的发动机失效及其他不良后果，与此同时，还能够取消整车的冷却液液位传感器，在满足整车最大功能需求的同时，节约了发动机的生产成本，适用于大范围的推广与使用。
57.需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
58.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
59.计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（ram），只读存储器（rom），可擦除可编辑只读存储器（eprom或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（cdrom）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
60.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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。
62.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。