一种发动机冷却液温度控制方法、系统及可读存储模块与流程

1.本技术涉及自动控制技术领域，尤其是涉及一种发动机冷却液温度控制方法、系统及可读存储模块。


背景技术：

2.通过环绕设置在发动机周围的冷却液调节发动机热状态是传统内燃动力车辆主要的发动机热管理方式。发动机冷却液的诞生之初是为了带走多余的发动机热量，保证其运行安全，但如今已不再以冷却发动机为唯一目标，而是兼顾车辆运行需求、排放法规及用户使用需求的综合目标，影响着发动机的动力性、经济性、排放性、可靠性及乘员舱的温度及噪声。
3.目前，对发动机冷却液温度的控制主要由电子水泵以及进入散热器的风速决定。电子水泵转速越大，冷却液在系统内流量越大，冷却液在发动机出入口的温差越小；进入散热器的风速越大，发动机入口冷却液的温度越低。目前，针对发动机冷却液温度控制的方法多采用开关控制或逻辑控制，无法连续的对电子水泵以及散热器散热性能进行连续调节，因此只能将冷却液温度维持在一定范围内，控制精度较低。


技术实现要素：

4.为了提高发动机冷却液入口处温度控制的精确性，本技术提供一种发动机冷却液温度控制方法、系统及可读存储模块。
5.第一方面，本技术提供的一种发动机冷却液温度控制方法，采用如下的技术方案：一种发动机冷却液温度控制方法，包括获取油门变化信息与散热器入风口的风能信息、发动机冷却液的入口温度信息以及发动机冷却液的出口温度信息；基于所述油门变化信息，根据预设的温度估计算法，生成发动机温度的理论温变信息；基于所述理论温变信息与所述入口温度信息，生成转速调节数据；根据所述转速调节数据，调节电子水泵的转子转速；基于所述风能信息、所述出口温度信息与所述入口温度信息，生成开度调节数据；根据所述开度调节数据，调节散热器的入口开度。
6.通过采用上述技术方案，发明人通过发动机的理论温变信息与油门变化信息之间的关联关系，建立温度估计算法，并基于此算法，在获知油门变化信息的情况下，生成发动机温度的理论温变信息。接着，基于此理论温变信息，在结合采集到的入口温度信息，生成需要调节的转速调节数据，最后基于此上述转速调节数据，对电子水泵的转子转速数据进行调节。在散热器散热调节方面，发明人通过获取散热器入风口处的风能信息，结合出口温度信息与入口温度信息，生成需要调节的开度调节数据，并基于上述开度调节数据对散热器入口开度进行调节。从而使得发动机冷却液入口处的温度随之各种采集到的采集数据进
行实时调节，同时也提高了发动机入口冷却液的温度控制的精确性。
7.可选的，所述基于所述油门变化信息，根据预设的温度估计算法，生成发动机温度的理论温变信息，包括，基于所述油门变化信息，根据预设的转速估计算法，生成发动机的预估转速信息；根据所述预估转速数据，根据所述温度估计算法，生成所述理论温变信息。
8.通过采用上述技术方案，根据油门变化信息可由转速估计算法获得预估转速信息，基于此预估转速信息，通过建立温度估计模型，获得控制所需的理论温变信息，基于此理论温变信息便可对电子水泵的转子转速进行前馈调节，从而提高了温度调节的准确性与响应速度。
9.可选的，所述基于所述理论温变信息与所述入口温度信息，生成转速调节数据，包括，基于所述理论温变信息，根据预设的转速估计算法，生成电子水泵的理论速变数据；基于所述理论速变数据，增大或减小所述转速调节数据；基于所述入口温度信息，根据预设的发动机温度的阈值范围，增大或减小所述转速调节数据。
10.通过采用上述技术方案，通过理论温变信息，预先得到发动机即将要发出的热量，并基于此热烈提前生成电子水泵的理论速变数据，基于此理论速变数据对电子水泵的转速进行前馈调节。通过实测的入口温度信息，对电子水泵的转速进行反馈调节，通过前馈加反馈的调节方式，大大提高了发动机冷却液入口处温度控制的精确性。
11.可选的，所述基于所述风能信息、所述出口温度信息与所述入口温度信息，生成开度调节数据，包括，获取散热器的原始开度信息；基于所述原始开度信息与所述风能信息，根据所述出口温度数据，通过预设的换热算法，生成理论入口温度信息；基于所述理论入口温度信息与所述入口温度信息，生成温度的误差变化量信息；基于所述误差变化量信息，获得所述开度调节数据。
12.通过采用上述技术方案，散热器的散热效果在结构一定的情况下，其散热性能的好坏只与散热器入风口的风速与开度又关，本技术基于采集到的原始开度信息与风能信息，结合发动机冷却液出口温度信息既散热器冷却液入口温度信息，便可获得散热器冷却液出口温度信息既上述理论入口温度信息，基于此理论入口温度信息与实际测得的入口温度信息，得处温度的误差变化量，基于此温度变化量便可得到用于调节入风口开度的开度调节数据。
13.可选的，所述基于所述风能信息、所述出口温度信息与所述入口温度信息，生成开度调节数据，进一步还包括，基于所述理论入口温度信息与所述入口温度信息，生成温度的误差变化率信息；基于所述误差变化量信息与所述误差变化量信息，根据预设的模糊模型，获得所述开度调节数据。
14.通过采用上述技术方案，根据理论入口温度信息与入口温度信息，不仅可以得到
温度的误差变化量信息，结合时间还可以得到温度的误差变化率信息，通过这两个信息，基于模糊模型，可得到更加精确的用于调节入风口开度的开度调节数据，从而进一步提高了温度控制的精确性。
15.可选的，方法进一步包括，获取散热器与发动机冷却液入口距离信息；基于所述转速调节数据，生成冷却液流速数据；基于所述冷却液流速数据，生成冷却液从散热器流至发动机冷却入口的时间信息；基于所述时间信息与所述开度调节信息，预先调节所述入口开度。
16.通过采用上述技术方案，由于冷却液从散热器传输至发动机冷却液入口处存在一定的路程，使得冷却液温度控制存在一定的传输延迟，为减少这种传输延迟带来的影响，本技术进一步通过转速调节数据与采集到的距离信息，获知迟滞时间，并基于此时间信息，对发动机冷却液进行提前控制，从而有利于消除运输延迟带来的准确性的损失，从而进一步提高了发动机入口冷却液的温度控制的精确性。
17.可选的，所述风能信息包括风的速度信息与风的温度信息。
18.第二方面，本技术提供了一种计算机可读存储模块，包括存储器，所述存储器存储有用于上述技术中任意一项所述的一种发动机冷却液温度控制方法所对应的程序数据。
19.通过采用上述技术方案，将上述技术中的方法对于的程序语言存储在计算机可读存储模块中，便于对该方法的推广与使用。
20.第三方面，本技术提供了一种发动机冷却液温度控制系统，包括，采集模块，用于采集控制系统的检测数据。
21.传输模块，数据连接于所述采集模块，接收并传输所述采集模块采集到的所述检测数据；如上述技术中所述的一种计算机可读存储模块；处理模块，信号连接于所述传输模块且数据连接于所述计算机可读存储模块，接收所述传输模块传输的检测数据，基于所述计算机可读存储模块中存储的一种发动机冷却液温度控制方法对应的程序数据，对上述检测数据进行处理，得到转速调节数据与入口开度数据；执行模块，包括电子水泵驱动器与开度调节驱动器，所述电子水泵驱动器控制连接于所述处理模块，接收并响应所述转速调节数据，对电子水泵的转子转速进行调节，所述开度调节驱动器控制连接于所述处理模块，接收并响应所述入口开度数据，对入口开度进行调节。
22.通过采用上述技术方案，采集模块对控制系统内各数据进行采集，获得检测数据，检测数据经输出模块进行处理并传输后发送至处理模块进行处理，处理模块调用可读存储模块中的一种发动机冷却液温度控制方法所对应的程序数据对检测数据进行处理，得到转速调节数据与入口开度数据，执行模块基于这两种数据对电子水泵和散热器入风口开度进行调节，从而完成冷却液温度的自动控制过程。
23.可选的，所述采集模块包括，油门信息读取器，数据连接于汽车的can总线，用于读取油门变化信息；
液温传感器，设置在发动机冷却液出口于入口位置出，用于采集发动机冷却液的出口温度信息于入口温度信息；风速传感器，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器入风口的风的速度信息；气温传感器，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器入风口的风的温度信息；位移传感器，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器的原始开度信息；速度传感器，设置在电子水泵转动轴位置处，用于检测电子水泵的转子转速信息。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.发明人通过发动机的理论温变信息与油门变化信息之间的关联关系，建立温度估计算法，并基于此算法，在获知油门变化信息的情况下，生成发动机温度的理论温变信息。接着，基于此理论温变信息，在结合采集到的入口温度信息，生成需要调节的转速调节数据，最后基于此上述转速调节数据，对电子水泵的转子转速数据进行调节。在散热器散热调节方面，发明人通过获取散热器入风口处的风能信息，结合出口温度信息与入口温度信息，生成需要调节的开度调节数据，并基于上述开度调节数据对散热器入口开度进行调节。从而使得发动机冷却液入口处的温度随之各种采集到的采集数据进行实时调节，同时也提高了发动机入口冷却液的温度控制的精确性；2.通过理论温变信息，预先得到发动机即将要发出的热量，并基于此热烈提前生成电子水泵的理论速变数据，基于此理论速变数据对电子水泵的转速进行前馈调节。通过实测的入口温度信息，对电子水泵的转速进行反馈调节，通过前馈加反馈的调节方式，大大提高了发动机冷却液入口处温度控制的精确性；3.根据理论入口温度信息与入口温度信息，不仅可以得到温度的误差变化量信息，结合时间还可以得到温度的误差变化率信息，通过这两个信息，基于模糊模型，可得到更加精确的用于调节入风口开度的开度调节数据，从而进一步提高了温度控制的精确性。
附图说明
25.图1是本技术实施例一种发动机冷却液温度控制方法的流程框图。
26.图2是步骤s2的流程框图。
27.图3是步骤s3的流程框图。
28.图4是步骤s5的流程框图。
29.图5是本技术实施例一种发动机冷却液温度控制系统的结构框图。
30.附图标记说明：1、采集模块；11、油门信息读取器；12、液温传感器；13、风速传感器；14、气温传感器；15、位移传感器；16、速度传感器；2、传输模块；3、计算机可读存储模块；4、处理模块；5、执行模块；51、电子水泵驱动器；52、开度调节驱动器。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.本技术实施例中所述的方法步骤，其执行顺序可以按照具体实施方式中所述的顺序执行，也可以根据实际需要，在能够解决技术问题的前提下，调整各步骤的执行顺序，在此不一一列举。
33.下面结合说明书附图对本技术实施例作进一步详细描述。
34.本技术实施例公开一种发动机冷却液温度控制方法。
35.参照图1，一种发动机冷却液温度控制方法，包括s1，获取油门变化信息与散热器入风口的风能信息、发动机冷却液的入口温度信息以及发动机冷却液的出口温度信息。具体的，建立并存储油门变化信息与风能信息、入口温度信息与出口温度信息的数据库，并从各采集器或传感器为这些数据库进行自动赋值。其中，风能信息包括风的速度信息与风的温度信息。
36.s2，基于油门变化信息，根据预设的温度估计算法，生成发动机温度的理论温变信息。具体的步骤s2包括一下步骤：s21，基于油门变化信息，根据预设的转速估计算法，生成发动机的预估转速信息，转速估计算法如下式所述：n＝ks δ其中，n表示预估转速信息，s表示油门变化信息，k为比例系数，其只与汽车档位有关，在档位一定时，k为常数。δ为补充系数，其与汽车硬件状态如油门开度、阻力、油压，发动机结构等有关，在一定时间内，硬件结构相对保持不变，δ也视为一固定常数。基于上述转速估计算法，根据油门变化信息s可生成预估转速信息n。
37.s22，根据预估转速数据，根据温度估计算法，生成理论温变信息。温度估计算法如下式所示：其中，t为理论温变信息，n为预估转速信息，α、β、γ均为常系数，其也与汽车硬件状态相关。
38.s3，基于理论温变信息与入口温度信息，生成转速调节数据。具体的，步骤s3包括以下三个子步骤：s31，基于理论温变信息，根据预设的转速估计算法，生成电子水泵的理论速变数据。具体的，转速估计算法如下式所示：其中，ν为电子水泵的理论速变数据，t为理论温变信息，τ、σ为比例系数，由上式可知，当理论温变信息t≥0时，表示随着油门的变化，发动机温度会升高，从而为保持稳定稳定，电子水泵的理论速度要增大。反之，电子水泵的理论速度会随之减小。
39.s32，基于理论速变数据，增大或减小转速调节数据，根据理论速变数据，调整转速调节数据。
40.s33，基于入口温度信息，根据预设的发动机温度的阈值范围，增大或减小转速调
节数据。具体的，本实施的阈值范围选用为80℃-90℃，即发动机工作的最佳温度范围。基于事实测得的入口温度信息，反馈调节，将转速调节数据控制在稳定范围内。
41.s4，根据转速调节数据，调节电子水泵的转子转速。从而达到对电子水泵进行前馈加反馈的调节效果。
42.s5，基于风能信息、出口温度信息与入口温度信息，生成开度调节数据。步骤s5具体包括以下四个子步骤：s51，获取散热器的原始开度信息。
43.s52，基于原始开度信息与风能信息，根据出口温度数据，通过预设的换热算法，生成理论入口温度信息。具体的，理论入口温度数据其中，δt1为气液温度差，由出口温度数据与风的温度数据确定，o为原始开度信息，v1为风的速度信息。
44.s53，基于理论入口温度信息与入口温度信息，生成温度的误差变化量信息e＝t-t为入口温度信息。
45.s54，基于所述理论入口温度信息与所述入口温度信息，生成温度的误差变化率信息t0为时间信息。
46.s55，基于误差变化量信息e与温度的误差变化率信息e
t
，根据预设的模糊模型，获得开度调节数据，并基于此开度调节数据，执行步骤s6，根据开度调节数据，调节散热器的入口开度。模糊模型可选用为模糊控制矩阵模型。
47.一种发动机冷却液温度控制方法，还包括以下步骤：s7，获取散热器与发动机冷却液入口距离信息；s8，基于转速调节数据，生成冷却液流速数据；s9，基于冷却液流速数据，生成冷却液从散热器流至发动机冷却入口的时间信息；s10，基于时间信息与开度调节信息，预先调节入口开度。
48.步骤s7至s10基于采集到的原始开度信息与风能信息，结合发动机冷却液出口温度信息既散热器冷却液入口温度信息，便可获得散热器冷却液出口温度信息既上述理论入口温度信息，基于此理论入口温度信息与实际测到的入口温度信息，得处温度的误差变化量，基于此温度变化量便可得到用于调节入风口开度的开度调节数据。
49.本技术实施例还公开一种计算机可读存储模块。
50.具体来说，该计算机可读存储模块，其存储有能够被处理器加载并执行如上述一种发动机冷却液温度控制方法的计算机程序，该计算机可读存储模块例如包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
51.基于上述计算机可读存储介质，为实现所述一种发动机冷却液温度控制方法，本技术实施例还公开一种发动机冷却液温度控制系统。
52.参照图1，一种发动机冷却液温度控制系统，包括采集模块1、传输模块2、可读存储模块、处理模块4以及执行模块5。
53.采集模块1用于采集控制系统的检测数据，包括，油门信息读取器11，数据连接于汽车的can总线，用于读取油门变化信息；液温传感器12，设置在发动机冷却液出口于入口位置出，用于采集发动机冷却液
的出口温度信息于入口温度信息；风速传感器13，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器入风口的风的速度信息；气温传感器14，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器入风口的风的温度信息；位移传感器15，设置在散热器入风口位置处，用于检测散热器的原始开度信息；速度传感器16，设置在电子水泵转动轴位置处，用于检测电子水泵的转子转速信息。
54.传输模块2，在本实施例中，传输模块2包括数据传输总线与ad转换器，传输模块2数据连接于采集模块1，接收并传输采集模块1采集到的检测数据。
55.如上述技术中所述的一种计算机可读存储模块3；处理模块4，信号连接于传输模块2且数据连接于计算机可读存储模块3，接收传输模块2传输的检测数据，基于上述计算机可读存储模块3中存储的一种发动机冷却液温度控制方法对应的程序数据，对上述检测数据进行处理，得到转速调节数据与入口开度数据；执行模块5，在本实施例中选用为微型处理器，包括电子水泵驱动器51与开度调节驱动器52，电子水泵驱动器51控制连接于处理模块4，接收并响应转速调节数据，对电子水泵的转子转速进行调节，开度调节驱动器52控制连接于处理模块4，接收并响应入口开度数据，对入口开度进行调节。以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。