基于整车运行路况的冷却控制方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于冷却技术领域，具体涉及一种基于整车运行路况的冷却控制方法、装置及系统。本发明专利技术的冷却控制方法包括：建立车辆纵向动力学模型，获取整车当前运行时的海拔、发动机转速、发动机扭矩和整车车速；根据获取的海拔的变化率小于第一设定值计算第一坡度和整车车重；根据获取的海拔的变化率大于等于第一设定值计算第二坡度；根据第二坡度大于等于坡度设定值计算散热器进风量和热交换器对数平均温差；根据散热器进风量和热交换器对数平均温差计算流体传热单元数和两流体质量流热容比；根据流体传热单元数和两流体质量流热容比计算温度效应值；根据温度效应值计算发动机出水温度，并根据发动机出水温度大于等于最大水温值控制风扇启动。控制风扇启动。控制风扇启动。

【技术实现步骤摘要】
基于整车运行路况的冷却控制方法、装置和系统


[0001]本专利技术属于冷却
，具体涉及一种基于整车运行路况的冷却控制方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]目前车辆爬坡时，水温升高比较快，根据现有风扇的控制策略，水温只要达到某一温度时，风扇就会工作，而风扇开始工作的时候，整车往往已经快达到坡顶，很快整车将下坡，负荷率降低，水温又将下降，如果此时风扇不工作有可能也达不到发动机报警温度，因此这一段时间风扇工作属于浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是至少解决在车辆爬坡过程中风扇做无用功的问题。该目的是通过以下方式实现的：
[0004]本专利技术的第一方面提出了一种基于整车运行路况的冷却控制方法，所述冷却控制方法包括以下步骤：
[0005]建立车辆纵向动力学模型，获取整车当前运行时的海拔、发动机转速、发动机扭矩和整车车速；
[0006]根据获取的所述海拔的变化率小于第一设定值进行滤波平滑并计算第一坡度，根据所述第一坡度计算整车车重；
[0007]根据获取的所述海拔的变化率大于等于所述第一设定值，根据所述整车车重计算第二坡度；
[0008]根据所述第二坡度大于等于坡度设定值计算散热器进风量和热交换器对数平均温差；
[0009]根据所述散热器进风量和所述热交换器对数平均温差计算流体传热单元数和两流体质量流热容比；
[0010]根据所述流体传热单元数和所述两流体质量流热容比计算温度效应值；
[0011]根据所述温度效应值计算发动机出水温度，并根据所述发动机出水温度大于等于最大水温值控制风扇启动。
[0012]根据本专利技术的基于整车运行路况的冷却控制方法，能够根据路况信息判断在车辆爬坡过程中否需要开启风扇冷却发动机，通过对坡度的和发动机的出水温度计算，当车辆处于爬坡时且发动机出水温度大于最大水温值时控制风扇开启，从而用来冷却发动机，当车辆处于爬坡时且发动机出水温度高于平路设定的风扇工作温度并小于最大水温值时，风扇不工作，从而减少了风扇的开启次数，使风扇在车辆的运行过程中工作时间缩短，减少了风扇的震荡，达到节油目的的同时还延长了风扇的使用寿命，提高车辆运行时的可靠性。
[0013]另外，根据本专利技术的基于整车运行路况的冷却控制方法，还可具有如下附加的技术特征：
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述根据所述第一坡度计算整车车重包括：将所述第一坡度、所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述整车车速输入至所述车辆纵向动力学模型中并计算所述整车车重。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述根据所述整车车重计算第二坡度包括：将所述整车车重、所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述整车车速输入至所述车辆纵向动力学模型中并计算所述第二坡度。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，
[0017]根据公式m＝v/3.6*b*h*Ψ*ρ/1000000，
[0018]计算所述散热器进风量；
[0019]其中，m为散热器进风量，单位kg/s，v为整车车速，单位km/h，b为散热器宽度，单位mm，h为散热器高度mm，Ψ为散热器进风系数，ρ为空气密度kg/m3。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，
[0021]根据公式
△
t＝(t1
‑
t2
‑
t3+t4)/ln[(t1
‑
t2)/(t3
‑
t4)]，
[0022]计算所述热交换器对数平均温差；
[0023]其中，
△
t为热交换器对数平均温差，t1为散热器热侧入口温度，t3为散热器热侧出口温度℃，t2为散热器冷侧出口温度℃，t4为散热器冷侧入口温度℃。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，
[0025]根据公式KA＝Φ/
△
t，NTU＝KA/C1M1，
[0026]计算所述流体传热单元数；
[0027]其中，NTU为流体传热单元数，K为水的传热系数，单位为W/m3℃，Φ为散热量，A为散热器面积，单位为
㎡
，C1为水比热容，单位为J/kg/℃，M1为水泵流量，单位为kg/s。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，
[0029]根据公式R＝C1M1/C2M2，
[0030]计算所述两流体质量流热容比R；
[0031]其中，R为两流体质量流热容比，C1为水比热容，单位为J/kg/℃，M1为水泵流量，单位为kg/s，C2为空气比热容，单位为J/kg/℃，M2等于m，为散热器进风量，单位为kg/s。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，
[0033]根据公式
[0034]E＝1
‑
exp{[exp(
‑
NTU
0.78
·
R)
‑
1]·
NTU
0.22
/R}
[0035]E＝(t3
‑
t4)/(T
‑
t4)
[0036]计算所述温度效应值和所述发动机出水温度；
[0037]其中，E为温度效应值，T为发动机出水温度，NTU为流体传热单元数，R为两流体质量流热容比，t3为散热器热侧出口温度，t4为散热器冷侧入口温度。
[0038]本专利技术的另一方面还提出了一种基于整车运行路况的冷却控制装置，所述基于整车运行路况的冷却控制装置用于执行上述任一项所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，包括：
[0039]获取单元，所述获取单元用于获取整车当前运行时的海拔、发动机转速、发动机扭矩和整车车速；
[0040]计算单元，所述计算单元用于根据获取的所述海拔的变化率小于第一设定值进行
滤波平滑并计算第一坡度，并根据所述第一坡度计算整车车重，并根据获取的所述海拔的变化率大于等于所述第一设定值，根据所述整车车重计算第二坡度，并根据所述第二坡度大于等于坡度设定值计算散热器进风量和热交换器对数平均温差，并根据所述散热器进风量和所述热交换器对数平均温差计算流体传热单元数和两流体质量流热容比，并根据所述流体传热单元数和所述两流体质量流热容比计算温度效应值，并根据所述温度效应值计算发动机出水温度；
[0041]控制单元，所述控制单元用于根据所述发动机出水温度大于等于最大水温值控制风扇启动。
[0042]本专利技术的另一方面还提出了一种基于整车运行路况的冷却控制系统，所述基于整车运行路况的冷却控制系统包括存储器和上述所述的基于整车运行路况的冷却控制装置，所述存储器内存储有上述任一项所述的基于整车运行路况的冷却控制方法。
附图说明
[0043]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立车辆纵向动力学模型，获取整车当前运行时的海拔、发动机转速、发动机扭矩和整车车速；根据获取的所述海拔的变化率小于第一设定值进行滤波平滑并计算第一坡度，根据所述第一坡度计算整车车重；根据获取的所述海拔的变化率大于等于所述第一设定值，根据所述整车车重计算第二坡度；根据所述第二坡度大于等于坡度设定值计算散热器进风量和热交换器对数平均温差；根据所述散热器进风量和所述热交换器对数平均温差计算流体传热单元数和两流体质量流热容比；根据所述流体传热单元数和所述两流体质量流热容比计算温度效应值；根据所述温度效应值计算发动机出水温度，并根据所述发动机出水温度大于等于最大水温值控制风扇启动。2.根据权利要求1所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，所述根据所述第一坡度计算整车车重包括：将所述第一坡度、所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述整车车速输入至所述车辆纵向动力学模型中并计算所述整车车重。3.根据权利要求1所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，所述根据所述整车车重计算第二坡度包括：将所述整车车重、所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述整车车速输入至所述车辆纵向动力学模型中并计算所述第二坡度。4.根据权利要求1所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，根据公式m＝v/3.6*b*h*Ψ*ρ/1000000，计算所述散热器进风量；其中，m为散热器进风量，单位kg/s，v为整车车速，单位km/h，b为散热器宽度，单位mm，h为散热器高度mm，Ψ为散热器进风系数，ρ为空气密度kg/m3。5.根据权利要求4所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，根据公式
△
t＝(t1
‑
t2
‑
t3+t4)/ln[(t1
‑
t2)/(t3
‑
t4)]，计算所述热交换器对数平均温差；其中，
△
t为热交换器对数平均温差，t1为散热器热侧入口温度，t3为散热器热侧出口温度℃，t2为散热器冷侧出口温度℃，t4为散热器冷侧入口温度℃。6.根据权利要求5所述的基于整车运行路况的冷却控制方法，其特征在于，根据公式KA＝Φ/
△
t，NTU＝KA/C1M1，计算所述流体传热单元数；其中，NTU为流体传热单元数，K为水的传热系数，单位为W/m3℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁昌水，张忠峰，丁保安，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：