一种发动机散热器出口水温预估方法技术

本发明专利技术公开了一种发动机散热器出口水温预估方法，包括以下步骤：根据热管理模块的开度和转速计算得到散热器预估流量；根据发动机静置时间、上一个驾驶循环的散热器水温以及环境温度计算得到静置后散热器水温预估；计算散热器散热功率；计算散热器发热功率；根据散热器散热功率和散热器发热功率计算得到散热器出口水温。本发明专利技术通过预估散热器水温，取消散热器水温传感器，节约成本。节约成本。节约成本。

A method for predicting the outlet water temperature of engine radiator

【技术实现步骤摘要】
一种发动机散热器出口水温预估方法


[0001]本专利技术属于发动机控制领域，具体涉及一种发动机散热器出口水温预估方法。

技术介绍

[0002]现有技术通过缸盖出水水温传感器或者缸体无法区分是开暖风引起的水温下降，还是节温器或者热管理模块故障(大循环开启)引起的水温下降，存在开暖风误报故障风险，而增加散热器出口温度传感器可以直接监测是否开启大循环，证明节温器或者热管理模块是否存在故障。这里需要说明的是，热管理模块某些故障可以通过位置传感器进行诊断，但是TMM密封圈脱落或位置传感器不可靠都可能导致冷却液一直走大循环。
[0003]在目前已知的控制系统中是采用散热器出口水温传感器监测大循环是否开启。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种发动机散热器出口水温预估方法，通过预估散热器水温，取消散热器水温传感器，节约成本。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种发动机散热器出口水温预估方法，包括以下步骤：
[0006]根据热管理模块的开度和转速计算得到散热器预估流量；
[0007]根据发动机静置时间、上一个驾驶循环的散热器水温以及环境温度计算得到静置后散热器水温预估；
[0008]计算散热器散热功率；
[0009]计算散热器发热功率；
[0010]根据散热器散热功率和散热器发热功率计算得到散热器出口水温。
[0011]散热器预估流量还与暖风水阀的开启或关闭相关。
[0012]静置后散热器水温预估的计算方法为：
[0013][0014]其中，T
RadSoakTemp
为静置后散热器水温预估，T
RadLastKeyCy
l为上个驾驶循环的散热器水温，t
ConOffTime
为发动机停机时间，t0为时间常数，T
Amb
为环境温度，T
AmbLastKeyCy
l为上个驾驶循环的环境温度。
[0015]散热器散热功率受车速和冷却风扇控制占空比影响，散热器散热功率的计算方法为：
[0016]P
RadCoolPow
[i]＝T
RadTempLast
[i
‑
1]‑
T
Amb
)*f(max(V
Vehspd
，f1(p
FanPercent
)))
[0017]其中，V
VehSpd
为车速，T
RadTempLast
[i
‑
1]为上个采样点的散热器水温，p
FanPercent
为冷却风扇控制占空比，P
RadCoolPow
[i]为散热器散热功率。
[0018]散热器发热功率受进入散热器流量、发动机水温以及散热器温度差值影响，散热器发热功率的计算方法为：
[0019]P
RadHeatPow
[i]＝T
RadTempLast
[i
‑
1]‑
T
EngCool
)*F
RadFlow
*C
CoolHeat
*R
CoolantDensity
*K
[0020]其中，T
EngCool
为缸盖水温，C
CoolHeat
为冷却液比热容，R
CoolantDensity
为冷却液密度，K为单位转换常数。
[0021]散热器出口水温的计算方法为：
[0022]T
HEex
＝(P
RadHeatPo
w
‑
P
RadCoolPow
)/K
HeatEx
[0023]其中，T
HEex
为散热器出口水温变化值，K
HeatEx
为交换系数；
[0024]当发动机处于熄火状态时，
[0025]T
RadTemp
＝T
RadSoakTemp
[0026]当发动机不处于熄火状态时，
[0027]T
RadTemp
[i]＝T
HEex
*T
s
+T
RadTemp
[i
‑
1][0028]其中，T
s
为实际常数，T
RadTemp
[i]为散热器出口水温，T
RadTemp
[i
‑
1]为上一次计算的散热器出口水温。
[0029]t0为5s。
[0030]C
CoolHeat
为3.5KJ/kg.K，R
CoolantDensit
y为1030g/L，K为0.01667*0.001。
[0031]K
HeatEx
为5，T
s
为0.01。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0033]通过预估散热器水温，取消散热器水温传感器，节约成本。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例的流程示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0037]提出了一种发动机散热器出口水温预估方法，其中心思想是，通过热平衡的热交换模型进行水温预估。
[0038]发动机热管理系统如图2所示，包括发动机电控单元ECU、热管理模块、出水口水温传感器、缸盖水温传感器、水泵等。发动机电控单元ECU通过硬线接收出水口水温信号、缸盖水温传感器和发动机转速信号。
[0039]方法流程如图1所示：
[0040]①
散热器预估流量跟暖风水阀的开启，热管理模块的开度，以及转速有关。
[0041]当暖风水阀开启时，
[0042]F
RadFlow
＝f1(N
Engspd
，A
TMMAngle
)
ꢀꢀꢀꢀ①
[0043]当暖风水阀关闭时，
[0044]F
RadFlow
＝f2(N
Engspd
，A
TMMAngle
)
ꢀꢀꢀꢀ②
[0045]本系统在暖风水阀开启散热器预估流量如表1：
[0046]表1
[0047][0048]暖风水阀关闭散热器预估流量如表2：
[0049]表2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机散热器出口水温预估方法，其特征在于，包括以下步骤：根据热管理模块的开度和转速计算得到散热器预估流量；根据发动机静置时间、上一个驾驶循环的散热器水温以及环境温度计算得到静置后散热器水温预估；计算散热器散热功率；计算散热器发热功率；根据散热器散热功率和散热器发热功率计算得到散热器出口水温。2.根据权利要求1所述的一种发动机散热器出口水温预估方法，其特征在于，散热器预估流量还与暖风水阀的开启或关闭相关。3.根据权利要求1所述的一种发动机散热器出口水温预估方法，其特征在于，静置后散热器水温预估的计算方法为：其中，T
RadSoakTemp
为静置后散热器水温预估，T
RadLastKeyCyl
为上个驾驶循环的散热器水温，t
ConoffTime
为发动机停机时间，t0为时间常数，T
Amb
为环境温度，T
AmbLastKeyCyl
为上个驾驶循环的环境温度。4.根据权利要求3所述的一种发动机散热器出口水温预估方法，其特征在于，散热器散热功率受车速和冷却风扇控制占空比影响，散热器散热功率的计算方法为：P
RadCoolPow
[i]＝T
RadTempLast
[i
‑
1]
‑
T
Amb
)*f(max(V
Vehs
，f1(p
FanPercent
)))其中，V
VehSpd
为车速，T
RadTempLast
[i
‑
1]为上个采样点的散热器水温，p
FannPercent
为冷却风扇控制占空比，P
RadCoolPow
[i]为散热器散热功率。5.根据权利要求4所述的一种发动机散热器出口水温预估方法，其特征在于，散热器发热功率受进入散热器流量、发动机水温以及散热器温度差值影响，散热器发热功率的计算方法为：P
RadHeatPow
[i]＝T
RadTempLast
[i
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春娇，周欣，张凡武，郑建波，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：