一種汽車水溫檢測方法及其裝置與流程

本發明涉及汽車控制技術領域，尤其涉及一種汽車水溫檢測方法及其裝置。

背景技術：

汽車發動機水溫與很多因素相關，例如引擎轉速，引擎排量，缸數，散熱風扇的控制，車速，燃油轉換率，初始溫度和車外溫度等。同時，汽車發動機水溫亦制約著其他車載裝置的性能。例如，常規汽車自動空調控制器的實現通常需要具有以下輸入信號支持：車內溫度、車外溫度、蒸發器溫度、加熱芯體(冷卻水)溫度、陽光強度、車輛速度和引擎轉速。

對于一個車型的開發，通常有高配置和低配置等多樣化設計，其中高配置車型配置自動空調，低配置車型配置電動或手動空調。參看圖1(a)，是現有的高配置車型的自動空調控制器的輸入信息示意圖；圖1(b)，是現有的低配置車型的空調控制器的輸入信息示意圖。可見，高配置車型在設計初期已將一系列關聯信號均進行了檢測，設計全面，功能多樣；但耗費的成本高，設計周期長。低配置車型的空調控制器通常僅有用戶操作信號作為輸入控制信號。

在現有技術中，由于低配置車型未對加熱芯體(冷卻水)溫度進行檢測，因而通過用戶自身的操作，電動或手動空調控制器車載空調進行控制。在進行車型改款升級時，要把低配置車型的電動或手動空調改為高配置車型，就需要增加傳感器以提供自動空調需求的輸入信號。但是，增加加熱芯體(冷卻水)傳感器將會大大增加車輛升級成本和開發時間，而且在汽車上增加傳感器時往往需要修改線束和空調箱等設計等，操作復雜，需要專業的維修人員，且耗費時間長。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種汽車水溫檢測技術方案，智能模擬計算出汽車當前的冷卻水溫度，以供其他車載裝置進行功能控制，便于汽車升級改造，避免復雜的汽車改裝，降低成本和開發時間。

為解決以上技術問題，一方面，本發明實施例提供一種汽車水溫檢測方法，包括：

根據引擎轉速判斷汽車發動機是否啟動；若否，則使用當前車外溫度作為汽車冷卻水溫度；若是，則檢測汽車的啟動模式；所述啟動模式包括冷車啟動和熱車啟動；

若當前汽車的啟動模式為冷車啟動，則從發動機點火開始計算啟動時間，根據所述啟動時間計算出引擎平均轉速，并根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度；

若當前汽車的啟動模式為熱車啟動，則檢測出發動機的熄火時間，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度。

優選地，根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度，包括：在不同的車外溫度和引擎轉速的工況下，采集多組實際水溫數據，分別標定出多種工況下的水溫特性曲線；根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線；根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出當前的汽車冷卻水溫度。

優選地，所述根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線，具體為：

在不同車外溫度和發動機引擎轉速工況下采集水溫數據，擬合出多種工況下的水溫特性曲線；將獲得的多種工況下的水溫特性曲線上的各個數據點，根據當前的引擎平均轉速和當前車外溫度進行平均擬合，獲得目標水溫上升曲線和/或目標溫度下降曲線。

優選地，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度，包括：根據所述熄火時間和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出熱車啟動的初始水溫值和等效冷車啟動時間；根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間，計算出汽車冷卻水溫度。

優選地，根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間計算出汽車冷卻水溫度，包括：

在所述目標水溫上升曲線上查找出與所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間相對應的溫度值，將該溫度值作為當前目標的汽車冷卻水溫度。

另一方面，本發明實施例還提供了汽車水溫檢測裝置，包括：

引擎檢測單元，用于根據引擎轉速判斷汽車發動機是否啟動；

溫度檢測單元，用于在汽車發動機未啟動時，使用當前車外溫度作為汽車冷卻水溫度；

啟動模式檢測單元，用于檢測汽車的啟動模式；所述啟動模式包括冷車啟動和熱車啟動；

所述引擎檢測單元，還用于從發動機點火開始計算啟動時間，根據所述啟動時間計算出引擎平均轉速；

所述溫度檢測單元，還用于在當前汽車的啟動模式為冷車啟動時，根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度；

所述引擎檢測單元，還用于檢測出汽車發動機的熄火時間；

所述溫度檢測單元，還用于在當前汽車的啟動模式為熱車啟動時，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度。

進一步地，所述溫度檢測單元，包括：

數據采集標定子單元，用于在不同的車外溫度和引擎轉速的工況下，采集多組實際水溫數據，分別標定出多種工況下的水溫特性曲線；

目標曲線模擬子單元，用于根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線；

溫度計算子單元，用于根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出當前的汽車冷卻水溫度。

所述目標曲線模擬子單元，包括：

數據采集子單元，用于在不同車外溫度和發動機引擎轉速工況下采集水溫數據，擬合出多種工況下的水溫特性曲線；

平均擬合子單元，用于將獲得的多種工況下的水溫特性曲線上的各個數據點，根據當前的引擎平均轉速和當前車外溫度進行平均擬合，獲得目標水溫上升曲線和/或目標溫度下降曲線。

進一步地，所述溫度檢測單元，還包括：

等效值計算子單元，用于根據所述熄火時間和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出熱車啟動的初始水溫值和等效冷車啟動時間；

所述溫度計算子單元，還用于根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間，計算出汽車冷卻水溫度。

優選地，所述溫度計算子單元，還包括：搜索子單元，用于在所述目標水溫上升曲線上查找出與所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間相對應的溫度值，將該溫度值作為當前目標的汽車冷卻水溫度。

本發明實施例提供的汽車水溫檢測方法和裝置，將引擎轉速與車外溫度作為輸入信號，針對不同的汽車啟動模式智能地計算出相應的冷卻水溫度，避免對汽車線束和空調箱體進行大規模改造。具體地，可以通過采集不同工況或條件下的多組溫度數據，用于模擬出不同車外溫度和發動機轉速工況下的水溫上升和下降曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線，以計算出當前條件下的水溫變化趨勢，并結合發動機的啟動時間、運行時間和熄火時間，計算出當前的汽車冷卻水溫度。由于本發明提供的技術方案無需安裝冷卻水溫度傳感器和相關線束，因此可以有效降低改造的復雜度，減少開發時間和成本。

附圖說明

圖1(a)是現有的高配置車型的自動空調控制器的輸入信息示意圖；圖1(b)是現有的低配置車型的空調控制器的輸入信息示意圖。

圖2是本發明提供的汽車水溫檢測方法的一個實施例的步驟流程圖。

圖3是本發明提供的對汽車水溫上升曲線進行擬合的一種示意圖。

圖4是本發明提供的對汽車水溫下降曲線進行擬合的一種示意圖。

圖5是本發明提供的汽車水溫檢測裝置的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

參見圖2，是本發明提供的汽車水溫檢測方法的一個實施例的步驟流程圖。

具體地，本實施例提供的汽車水溫檢測方法，包括：

步驟S1：根據引擎轉速判斷汽車發動機是否啟動；若否，則執行步驟S2；若是，則執行步驟S3；

步驟S2：使用當前車外溫度作為汽車冷卻水溫度；

步驟S3：檢測汽車的啟動模式；所述啟動模式包括冷車啟動和熱車啟動；若當前汽車的啟動模式為冷車啟動，則執行步驟S4；若當前汽車的啟動模式為熱車啟動，則執行步驟S5；

步驟S4：從發動機點火開始計算啟動時間，根據所述啟動時間計算出引擎平均轉速，并根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度；

步驟S5：檢測出發動機的熄火時間，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度。

進一步地，在所述步驟S4中，根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度，具體包括：

在不同的車外溫度和引擎轉速的工況下，采集多組實際水溫數據，分別標定出多種工況下的水溫特性曲線；

根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線；

根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出當前的汽車冷卻水溫度。

優選地，所述根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線，具體為：

在不同車外溫度和發動機引擎轉速工況下采集水溫數據，擬合出多種工況下的水溫特性曲線；將獲得的多種工況下的水溫特性曲線上的各個數據點，根據當前的引擎平均轉速和當前車外溫度進行平均擬合，獲得目標水溫上升曲線和/或目標溫度下降曲線。

具體實施過程中，發動機的冷卻水溫度與很多因素相關，例如引擎轉速，引擎排量，缸數，散熱風扇的控制，車速，燃油轉換率，初始溫度和車外溫度等。在這些因素中，本實施例選取引擎轉速與車外溫度作為汽車水溫檢測方法的輸入信號。

參看圖3，是本發明提供的對汽車水溫上升曲線進行擬合的一種示意圖。

具體地，在準備階段，可以在環境倉或道路試驗中標定多個不同車外溫度和發動機引擎轉速工況/條件下的水溫上升曲線，以模擬計算出其他組合條件(包括目標工況/條件)下的水溫上升趨勢。具體地，如圖3所示，通過在不同車外溫度和發動機引擎轉速工況下采集水溫數據，擬合出水溫特性曲線l1和水溫特性曲線l2。

特別地，水溫特性曲線l1對應于發動機引擎轉速為1900RPM(Round Per Minute，轉/分鐘)，線速度為80km/小時的情況；水溫特性曲線l2對應于發動機引擎轉速為900RPM且線速度為0km/小時的情況；則目標水溫上升曲線l_t1可以通過以下方式進行擬合：T2＝T1+(T3-T1)*(1-(REVaveg-900)/(1900-900))；其中，T1是水溫特性曲線l1上一定豎坐標軸數值(溫度值)對應的橫坐標軸數據點(時間值)，T3是水溫特性曲線l2上與T1時刻相同豎坐標軸數值(溫度值)對應的橫坐標軸數據點(時間值)，T2為通過水溫特性曲線l1和水溫特性曲線l2模擬獲得目標水溫上升曲線l_t1上的時間值(平均模擬值)。因此，根據l1和l2上豎坐標軸的數值(溫度值)以及虛擬計算出的T2(時間值)，可以得到T2與目標水溫的關系曲線l_t1；再根據目標水溫上升曲線l_t1和汽車發動機引擎的不同的運行時間，可以計算出相應的水溫。

此外，在所述步驟S4中，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度，包括：根據所述熄火時間和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出熱車啟動的初始水溫值和等效冷車啟動時間；根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間，計算出汽車冷卻水溫度。在本實施例中，根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間計算出汽車冷卻水溫度，可進一步優選為：在所述目標水溫上升曲線上查找出與所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間相對應的溫度值，將該溫度值作為當前目標的汽車冷卻水溫度。

參看圖4，是本發明提供的對汽車水溫下降曲線進行擬合的一種示意圖。

與圖3實施例原理類似，可以在準備階段環境倉或道路試驗中標定多個不同車外溫度的水溫下降曲線l3，并結合發動機的運行時間和車輛熄火時間，通過目標水溫上升曲線l_t1和水溫下降曲線l3計算出等效冷啟動時間Ta(A點)；從而根據等效冷啟動時間Ta以及目標水溫上升曲線l_t1查找出對應的C1(溫度值)，以此作為當前目標的冷卻水溫度。

譬如，B點描述的是目標水溫上升曲線l_t1在發動機熄火時刻的表現，根據時刻Tb以及曲線l_t1查找出對應的C2(溫度值)，以此作為發動機熄火時刻的初始溫度，并計算出等效的熄火初始時間Tc(時間值)。D點描述的是水溫下降曲線l3在發動機點火時刻的表現，時刻Td與等效的熄火初始時間Tc的差值表示車輛熄火時間，根據時刻Td以及曲線l3查找出對應的C1(溫度值)，以此作為發動機點火時刻的初始溫度，并計算出等效冷啟動時間Ta(時間值)。

與圖2提供的汽車水溫檢測方法相對應，本發明實施例還提供了一種汽車水溫檢測裝置。

參看圖5，是本發明提供的汽車水溫檢測裝置的一個實施例的結構示意圖。

具體地，所述的汽車水溫檢測裝置主要包括：引擎檢測單元100、溫度檢測單元200和啟動模式檢測單元300。

其中，引擎檢測單元100，用于根據引擎轉速判斷汽車發動機是否啟動；

溫度檢測單元200，用于在汽車發動機未啟動時，使用當前車外溫度作為汽車冷卻水溫度；

啟動模式檢測單元300，用于檢測汽車的啟動模式。在本實施例中，所述啟動模式包括冷車啟動和熱車啟動。

具體實施時，所述引擎檢測單元100，還用于從發動機點火開始計算啟動時間，根據所述啟動時間計算出引擎平均轉速；

所述溫度檢測單元200，還用于在當前汽車的啟動模式為冷車啟動時，根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度；

所述引擎檢測單元100，還用于檢測出汽車發動機的熄火時間；

所述溫度檢測單元200，還用于在當前汽車的啟動模式為熱車啟動時，根據所述熄火時間和當前車外溫度，計算出汽車冷卻水溫度。

進一步地，所述溫度檢測單元200，包括：

數據采集標定子單元201，用于在不同的車外溫度和引擎轉速的工況下，采集多組實際水溫數據，分別標定出多種工況下的水溫特性曲線；

目標曲線模擬子單元202，用于根據多種工況下的水溫特性曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線；

溫度計算子單元203，用于根據所述引擎平均轉速和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出當前的汽車冷卻水溫度。

優選地，所述目標曲線模擬子單元202，包括：數據采集子單元，用于在不同車外溫度和發動機引擎轉速工況下采集水溫數據，擬合出多種工況下的水溫特性曲線；以及，平均擬合子單元，用于將獲得的多種工況下的水溫特性曲線上的各個數據點，根據當前的引擎平均轉速和當前車外溫度進行平均擬合，獲得目標水溫上升曲線和/或目標溫度下降曲線。其中，圖5中未示出數據采集子單元和平均擬合子單元。

進一步地，所述溫度檢測單元200，還包括：等效值計算子單元204，用于根據所述熄火時間和當前車外溫度，利用所述目標水溫特性曲線，計算出熱車啟動的初始水溫值和等效冷車啟動時間。

在本實施例中，所述溫度計算子單元203，還用于根據所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間，計算出汽車冷卻水溫度。

優選地，所述溫度計算子單元203，還包括：搜索子單元(圖5中未示出)，用于在所述目標水溫上升曲線上查找出與所述初始水溫值和所述等效冷車啟動時間相對應的溫度值，將該溫度值作為當前目標的汽車冷卻水溫度。

本實施例提供的汽車水溫檢測裝置與上述實施例提供的汽車水溫檢測方法的基本原理相同，在此不再贅述。

本發明實施例提供的汽車水溫檢測方法和裝置，將引擎轉速與車外溫度作為輸入信號，針對不同的汽車啟動模式智能地計算出相應的冷卻水溫度，避免對汽車線束和空調箱體進行大規模改造。具體地，可以通過采集不同工況或條件下的多組溫度數據，用于模擬出不同車外溫度和發動機轉速工況下的水溫上升和下降曲線，模擬出與當前的引擎平均轉速和當前車外溫度相匹配的目標水溫特性曲線，以計算出當前條件下的水溫變化趨勢，并結合發動機的啟動時間、運行時間和熄火時間，計算出當前的汽車冷卻水溫度。由于本發明提供的技術方案無需安裝冷卻水溫度傳感器和相關線束，因此可以有效降低汽車改造的復雜度，減少開發時間和成本。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。