一种电控硅油风扇的控制方法、系统、装置及存储介质与流程

本发明涉及汽车开发，更具体的说是涉及一种电控硅油风扇的控制方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

1、电控硅油风扇是一种利用硅油的热传导和流动性质，通过电控技术实现风扇转速调节的设备。它的工作原理大致如下：风扇内部温度传感器感知环境温度，将环境温度信号转化为电信号；控制芯片接收电信号，判断风扇当前应该工作在几级风力状态下；将指令传递给功率放大器控制转速，控制输出电压和电流，实现逐渐加速或减速，从而调整风扇的风力大小；输出电流经过风扇马达驱动叶片旋转，产生风力，将散热风扇外壳内或外的热量带走，降低环境的温度。

2、电控硅油风扇具有调节性能好、适用于高温环境、使用寿命长、维护简单、节能等优点。电控硅油风扇是目前传统能源重卡最主流的热管理部件，能够通过电控硅油离合器实现对风扇转速的无级调速，电控硅油风扇调速的合理性依靠控制方法及相应的标定而实现。

3、但是，现有的电控硅油风扇控制方法无法深度贴合发动机冷却系统热交换机理，导致在不同整车热管理状态下存在适应性差，整车油耗偏高等问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种电控硅油风扇的控制方法、系统、装置及存储介质，用以解决现有的控制方法无法深度贴合发动机冷却系统热交换机理，导致在不同整车热管理状态下适应性差，整车油耗偏高等问题。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明公开了一种电控硅油风扇的控制方法，包括如下步骤：s1：实时获取发动机的运行参数，根据发动机的运行参数计算发动机冷却系统热量q；

4、s2：确定整车外部冷却风速v；

5、s3：根据发动机冷却系统热量q和整车外部冷却风速v，确定当前的整车热管理状态，并选定相应的风扇控制脉谱；

6、s4：实时检测当前环境温度t1；

7、s5：实时检测发动机当前冷却水温t2；

8、s6：将当前环境温度t1和发动机当前冷却水温t2导入选定的风扇控制脉谱中，以确定风扇目标转速f；

9、s7：根据预设时间段内的发动机冷却水温的变化量，确定发动机冷却水温的上升率，根据发动机冷却水温的上升率和发动机当前冷却水温t2，对风扇目标转速f进行修正控制，以确定最终风扇目标转速。

10、进一步，所述步骤s1包括：

11、采集发动机瞬时油耗h和燃料热值r，利用公式q0＝h×r计算出发动机总能量q0；采集发动机当前转速、发动机当前扭矩，根据发动机当前转速和发动机当前扭矩从发动机万有特性数据表中查出发动机当前热效率q1；

12、采集排气各组分定压比热容b、排气各组分质量分数f、涡后排温t和排气流量l，利用公式q2＝b×f×l计算出排气能量q2；

13、利用公式q＝q0×(1-q1)-q2计算出发动机冷却系统热量q。

14、进一步，所述步骤s2包括：

15、采集当前的车速，将当前的车速作为整车外部冷却风速v。

16、进一步，所述整车热管理状态包括：高车速高热量状态、高车速低热量状态、低车速高热量状态和低车速低热量状态。

17、进一步，所述步骤s3包括：

18、根据发动机冷却系统热量q和整车外部冷却风速v的所属的数值区间确定当前的整车热管理状态；

19、当v＞v’max且q＞q’max时，当前的整车热管理状态为高车速高热量状态；

20、当v＞v’max且q＜q’min时，当前的整车热管理状态为高车速低热量状态；

21、当v＜v’min且q＞q’max时，当前的整车热管理状态为低车速高热量状态；当v＜v’min且q＜q’min时，当前的整车热管理状态为低车速低热量状态；其中，v’max为车速上限值，v’min为车速下限值，q’max为热量上限值，q’min为热量下限值；

22、根据当前的整车热管理状态在控制文件数据库中选定相应的风扇控制脉谱。

23、进一步，所述步骤s6包括：

24、根据当前环境温度t1和发动机当前冷却水温t2确定标定控制值；

25、根据标定控制值利用插值法在风扇控制脉谱中确定风扇目标转速f。

26、进一步，所述步骤s7包括：

27、读取预设时间段内每个检测时间节点获取的发动机当前冷却水温t2，计算出预设时间段内发动机冷却水位的变化量，并根据预设时间段的时长确定发动机冷却水温的上升率k；

28、判断是否冷却水温的上升率k大于发动机水温上升速率的阈值ty且发动机当前冷却水温t2大于发动机水温的上限阈值tx；

29、若是，则利用公式fy＝f+fx计算出最终风扇目标转速fy；其中，fx为风扇转速增量；

30、若否，则将风扇目标转速f作为最终风扇目标转速fy。

31、第二方面，本发明还公开了一种电控硅油风扇的控制系统，包括：

32、热量计算模块，配置用于实时获取发动机的运行参数，根据发动机的运行参数计算发动机冷却系统热量q；

33、风速确定模块，配置用于确定整车外部冷却风速v；

34、控制脉谱选择模块，配置用于根据发动机冷却系统热量q和整车外部冷却风速v，确定当前的整车热管理状态，并选定相应的风扇控制脉谱；

35、第一检测模块，配置也能用实时检测当前环境温度t1；

36、第二检测模块，配置用于实时检测发动机当前冷却水温t2；

37、转速生成模块，配置用于将当前环境温度t1和发动机当前冷却水温t2导入选定的风扇控制脉谱中，以确定风扇目标转速f；

38、转速修正模块，配置用于根据预设时间段内的发动机冷却水温的变化量，确定发动机冷却水温的上升率，根据发动机冷却水温的上升率和发动机当前冷却水温t2，对风扇目标转速f进行修正控制，以确定最终风扇目标转速。

39、第三方面，本发明还公开了一种电控硅油风扇的控制装置，包括：

40、存储器，用于存储电控硅油风扇的控制程序；

41、处理器，用于执行所述电控硅油风扇的控制程序时实现如上文任一项所述电控硅油风扇的控制方法的步骤。

42、第四方面，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有电控硅油风扇的控制程序，所述电控硅油风扇的控制程序被处理器执行时实现如上文任一项所述电控硅油风扇的控制方法的步骤。

43、对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明公开了一种电控硅油风扇的控制方法、系统、装置及存储介质，能够基于发动机冷却系统热量和整车外部冷却风速，确定整车不同的热管理状态，切换不同的控制脉谱进行水温控制，使整车在高车速低热量状态下运行于更低的风扇转速和更高水温，降低风扇功耗并减小发动机摩擦功从而降低整车油耗。

44、本发明能使车辆在低车速高热量荷状态下运行于相对更高的风扇转速和相对更低水温，以规避该状态下更高的水温快速上冲风险，保护发动机。另外，本发明基于水温和同步识别的环境温度，采用风扇的控制脉谱确定风扇转速，实现了低环境温度下的低风扇转速节能和高环境温度下的高风扇转速保护。最后，考虑到整车工况中高海拔状态和顺风状态时外部冷却风量不足的恶劣条件，本发明针对仍然可能出现的水温过高或水温快速上冲现象，通过放大目标风扇转速进行修正保护。

45、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。