电子节温器的控制方法、装置、可读介质及电子设备转让专利

申请号 : CN202210118857.8

文献号 : CN115217608B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 徐楠何王波林承伯白晨旴刘卓许德宇

申请人 : 广州汽车集团股份有限公司

摘要 :

本申请公开了一种电子节温器的控制方法、装置、可读介质以及电子设备,在本申请的技术方案中,通过发动机冷却水温、变速器油温、电子节温器的控制参数以及车辆在各个时间节点内的预测车速来构建各个时间节点的目标函数,然后根据目标函数的最小值形成控制参数脉谱图,控制参数脉谱图实际上定义了发动机冷却水温和变速器油温共同映射下消耗最小发动机油耗的电子节温器的目标控制参数,最后根据控制参数脉谱图确定车辆在当前时刻的电子节温器的目标控制参数,使得电子节温器的控制能够综合考虑发动机和变压器的温度变化,从而降低了车辆动力总成暖机过程的油耗。

权利要求 :

1.一种电子节温器的控制方法,其特征在于,包括:

根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;

对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温;

构建各时间节点的目标函数,所述目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗;

按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图;

根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,并根据所述目标控制参数控制所述电子节温器。

2.根据权利要求1所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,构建各时间节点的目标函数,包括:获取所述车辆在所述时间节点内的预测车速,并根据所述时间节点的状态变量、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述车辆的轮端参数确定在所述时间节点内所述车辆以所述预测车速行驶时的状态变化量;

基于所述状态变化量确定所述时间节点的状态变量所对应的目标状态,所述目标状态为所述时间节点的下一时间节点中的状态变量;

根据所述预测车速、所述时间节点的状态变量和所述轮端参数确定所述车辆在所述时间节点内的发动机油耗;

将所述目标状态对应的目标函数与所述发动机油耗叠加,得到所述时间节点的状态变量对应的目标函数,其中,当所述目标状态为最后一个时间节点中的状态变量时,所述目标状态对应的目标函数为零。

3.根据权利要求2所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述车辆在所述预设控制时长内的多个预测车速;

对所述多个预测车速进行预处理,以清除所述多个预测车速中的异常数据。

4.根据权利要求2所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,所述状态变化量包括发动机冷却水温变化量和变速器油温变化量;根据所述时间节点的状态变量、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述车辆的轮端参数确定在所述时间节点内所述车辆以所述预测车速行驶时的状态变化量时间节点,包括:根据所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的发动机转速和变速器输入轴转速;

根据所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴转速和所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的变速器输入轴扭矩和发动机扭矩;

根据所述发动机转速、所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温、所述发动机扭矩、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述轮端参数确定所述发动机冷却水温变化量;

根据所述变速器输入轴转速、所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴扭矩和所述轮端参数确定所述变速器油温变化量。

5.根据权利要求4所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,根据所述发动机转速、所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温、所述发动机扭矩、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述轮端参数确定发动机冷却水温变化量,包括:根据所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温确定所述车辆的发动机以所述发动机转速运转时的发动机对冷却水散热量;

确定所述发动机以所述发动机转速运转,并在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下的发动机水泵流量;

根据所述预测车速、所述发动机转速和所述发动机水泵流量确定所述车辆的暖风回路热流量,所述暖风回路流量为在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下,流入所述车辆的暖风回路的发动机冷却水所产生的热量;

根据所述发动机对冷却水散热量、所述暖风回路热流量、所述发动机水泵流量和所述轮端参数确定发动机冷却水温变化量。

6.根据权利要求4所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,根据所述变速器输入轴转速、所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴扭矩和所述轮端参数确定变速器油温变化量,包括:根据所述发动机转速、所述变速器输入轴扭矩、所述时间节点的状态变量中的变速器油温和所述轮端参数确定变速器传热量,所述变速器传热量为所述变速器向变速器油冷器传递的热量;

根据所述变速器传热量和所述轮端参数确定变速器油温变化量。

7.根据权利要求1所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,包括:在所述控制参数脉谱图中确定所述当前时刻对应的待查询数据;

根据所述当前发动机冷却水温和所述当前变速器油温在所述待查询数据中查找,得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数。

8.根据权利要求1所述的电子节温器的控制方法,其特征在于,根据所述目标控制参数控制所述电子节温器,包括:若在当前时刻不存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述目标控制参数控制所述电子节温器;

若在当前时刻存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述外部控制信号生成所述电子节温器的控制参数并对所述电子节温器进行控制。

9.一种电子节温器的控制装置,其特征在于,包括:

时间节点划分模块,用于根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;

数据划分模块,用于对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温;

目标函数构建模块,用于构建各时间节点的目标函数,所述目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗;

脉谱图构建模块,用于按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图;

节温器控制模块,用于根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,并根据所述目标控制参数控制所述电子节温器。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:

处理器;以及

存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;

其中,所述处理器执行所述可执行指令使得所述电子设备执行权利要求1至8中任意一项所述的电子节温器的控制方法。

说明书 :

电子节温器的控制方法、装置、可读介质及电子设备

技术领域

[0001] 本申请属于车辆技术领域,具体涉及一种电子节温器的控制方法、装置、可读介质以及电子设备。

背景技术

[0002] 暖机是车辆运行或启动过程中的一个重要步骤,暖机过程就是将发动机冷却水温度和变速器油温提升至符合条件的温度。一般的,暖机过程通常会造成一定额外油耗,故而降低暖机过程油耗成为传统燃油车降油耗的重点问题之一。传统燃油车的动力总成系统的暖机策略通常基于对有限工况进行测试得到的标定曲线来确定,然而,当车辆在实际运行过程处于较为复杂工况时,难以达到以较低的油耗实现较好的暖机效果。并且,传统燃油车在轮端需求与换挡曲线一定的情况下,其油耗取决于发动机和变速器效率,与发动机冷却液温度、变速器油温强相关,而市面上主流的动力总成暖机策略通常主要关注发动机暖机效果及其效率,忽视变速器效率对传统燃油车暖机过程油耗的重要影响,这就使得暖机过程的油耗仍有待优化。
[0003] 需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

[0004] 本申请的目的在于提供一种电子节温器的控制方法、装置、可读介质以及电子设备,以对相关技术中暖机过程油耗高的问题进行优化。
[0005] 本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
[0006] 根据本申请实施例的一个方面,提供一种电子节温器的控制方法,包括:
[0007] 根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;
[0008] 对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温;
[0009] 构建各时间节点的目标函数,所述目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗;
[0010] 按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图;
[0011] 根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,并根据所述目标控制参数控制所述电子节温器。
[0012] 根据本申请实施例的一个方面,提供一种电子节温器的控制装置,包括:
[0013] 时间节点划分模块,用于根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;
[0014] 数据划分模块,用于对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温;
[0015] 目标函数构建模块,用于构建各时间节点的目标函数,所述目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗;
[0016] 脉谱图构建模块,用于按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图;
[0017] 节温器控制模块,用于根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,并根据所述目标控制参数控制所述电子节温器。
[0018] 在本申请的一个实施例中,目标函数构建模块包括:
[0019] 状态变化量确定单元,用于获取所述车辆在所述时间节点内的预测车速,并根据所述时间节点的状态变量、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述车辆的轮端参数确定在所述时间节点内所述车辆以所述预测车速行驶时的状态变化量;
[0020] 目标状态确定单元,用于基于所述状态变化量确定所述时间节点的状态变量所对应的目标状态,所述目标状态为所述时间节点的下一时间节点中的状态变量;
[0021] 油耗确定单元,用于根据所述预测车速、所述时间节点的状态变量和所述轮端参数确定所述车辆在所述时间节点内的发动机油耗;
[0022] 目标函数构建单元,用于将所述目标状态对应的目标函数与所述发动机油耗叠加,得到所述时间节点的状态变量对应的目标函数,其中,当所述目标状态为最后一个时间节点中的状态变量时,所述目标状态对应的目标函数为零。
[0023] 在本申请的一个实施例中,所述装置还包括:
[0024] 预测车速获取模块,用于获取所述车辆在所述预设控制时长内的多个预测车速;
[0025] 预处理模块,用于对所述多个预测车速进行预处理,以清除所述多个预测车速中的异常数据。
[0026] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量包括发动机冷却水温变化量和变速器油温变化量;所述状态变化量确定单元具体用于:
[0027] 根据所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的发动机转速和变速器输入轴转速;
[0028] 根据所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴转速和所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的变速器输入轴扭矩和发动机扭矩;
[0029] 根据所述发动机转速、所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温、所述发动机扭矩、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述轮端参数确定所述发动机冷却水温变化量;
[0030] 根据所述变速器输入轴转速、所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴扭矩和所述轮端参数确定所述变速器油温变化量。
[0031] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量确定单元具体用于:
[0032] 根据所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温确定所述车辆的发动机以所述发动机转速运转时的发动机对冷却水散热量;
[0033] 确定所述发动机以所述发动机转速运转,并在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下的发动机水泵流量;
[0034] 根据所述预测车速、所述发动机转速和所述发动机水泵流量确定所述车辆的暖风回路热流量,所述暖风回路流量为在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下,流入所述车辆的暖风回路的发动机冷却水所产生的热量;
[0035] 根据所述发动机对冷却水散热量、所述暖风回路热流量、所述发动机水泵流量和所述轮端参数确定发动机冷却水温变化量。
[0036] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量确定单元具体用于:
[0037] 根据所述发动机转速、所述变速器输入轴扭矩、所述时间节点的状态变量中的变速器油温和所述轮端参数确定变速器传热量,所述变速器传热量为所述变速器向变速器油冷器传递的热量;
[0038] 根据所述变速器传热量和所述轮端参数确定变速器油温变化量。
[0039] 在本申请的一个实施例中,节温器控制模块具体用于:
[0040] 在所述控制参数脉谱图中确定所述当前时刻对应的待查询数据;
[0041] 根据所述当前发动机冷却水温和所述当前变速器油温在所述待查询数据中查找,得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数。
[0042] 在本申请的一个实施例中,节温器控制模块具体用于:
[0043] 若在当前时刻不存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述目标控制参数控制所述电子节温器;
[0044] 若在当前时刻存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述外部控制信号生成所述电子节温器的控制参数并对所述电子节温器进行控制。
[0045] 根据本申请实施例的一个方面,提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如以上技术方案中的电子节温器的控制方法。
[0046] 根据本申请实施例的一个方面,提供一种电子设备,该电子设备包括:处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器被配置为经由执行所述可执行指令来执行如以上技术方案中的电子节温器的控制方法。
[0047] 根据本申请实施例的一个方面,提供一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行如以上技术方案中的电子节温器的控制方法。
[0048] 在本申请实施例提供的技术方案中,通过发动机冷却水温、变速器油温、电子节温器的控制参数以及车辆在时间节点内的预测车速来确定发动机冷却水温变化量和变速器油温变化量,进而通过发动机冷却水温变化量和变速器油温变化量得到目标发动机冷却水温和目标变速器油温,最后根据目标发动机冷却水温和目标变速器油温从控制参数脉谱图中得到在二者共同映射下消耗最小发动机油耗的电子节温器的目标控制参数,使得电子节温器的控制能够综合考虑发动机和变速器的温度变化,从而降低了车辆动力总成暖机过程的油耗;并且,不同于以往基于经验确定动力总成暖机策略的方式,本申请技术方案可覆盖更广的工况范围,具有更高的灵活性。
[0049] 应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

[0050] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051] 图1示意性地示出了应用本申请技术方案的技术场景的示意图。
[0052] 图2示意性地示出了本申请一个实施例提供的电子节温器的控制方法的流程图。
[0053] 图3示意性地示出了应用本申请实施例技术方案的车辆的动力总成系统的结构框图。
[0054] 图4示意性地示出了目标函数的构建过程的流程图。
[0055] 图5示意性地示出了确定状态变化量的过程的流程图。
[0056] 图6示意性地示出了本申请实施例提供的电子节温器的控制装置的结构框图。
[0057] 图7示意性示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

具体实施方式

[0058] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0059] 此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
[0060] 附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0061] 附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0062] 图1示意性地示出了本申请技术方案的一个应用场景的示意图。
[0063] 如图1所示,在本申请的一个应用场景中,车辆端可以通过基站101与云平台进行通信,云平台可以通过与高精度定位系统102进行互通,并通过与车辆端协作来实现对车辆端的高精度定位。基站101可以是5G基站,也可以是3G或者是4G基站,还可以是下一代的移动通信基站。云平台可以是路侧云平台或者是中心云平台,路侧云平台即为设置在道路附近,仅为少量路段服务的云平台;相对于路侧云平台而言,中心云平台即为向多路段或全路段服务的云平台,其服务范围远大于路侧云平台,并且中心云平台可以设置在核心网后端。
[0064] 在本申请的一个实施例中,图1中所示的车辆端可以配备有ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统)功能,ADAS功能具体包括了预警系统和控制系统。预警系统包括前向碰撞预警(Forward Collision Warning,简称FCW)、车道偏离系统(Lane Departure Warning,简称LDW)、盲区监测系统(Blind Spot Detection BSD)、驾驶疲劳预警(Driver Fatigue Warning,简称DFW)和胎压监测(Tire Pressure Monitoring System,简称TPMS)等;控制系统包括车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist,简称LKA)、自动泊车辅助(Automated Parking System,简称APS)、自动紧急刹车(Autonomous Emergency Braking,简称AEB)、自适应巡航(Adaptive Cruise Control,简称ACC)、行人保护系统(pedestrian protection system,简称PPS)、下坡控制系统(Down‑hill Assist Control,简称DAC)等。当然,在本申请的实施例中,并非所有车辆都具备ADAS功能,而具备ADAS功能的车辆也并非具备了上述的全部功能,其可能只具有部分的ADAS功能。
[0065] 在本申请的一个实施例中,本申请实施例提供的电子节温器的控制方法由云平台实施。具体而言,车辆端可以通过图1所示的基站101与云平台建立通信连接,然后基于该通信连接获取车辆的相关数据,如获取车辆的预测车速、轮端参数、变速器油温、发动机冷却水水温等。云平台根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;同时,云平台对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温。然后云平台构建各时间节点的目标函数,目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗。接下来云平台按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图。最后云平台根据控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到电子节温器在当前时刻的目标控制参数。云平台将目标控制参数发送至车辆端,使得车辆端根据目标控制参数控制电子节温器。
[0066] 在本申请的一个实施例中,本申请实施例提供的车辆端的控制方法由车辆端实施。具体而言,车辆端电子节温器的预设控制时长、各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分后时间节点,基于划分的数据构建各时间节点的目标函数,然后根据目标函数的最小值构建控制参数脉谱图,最后根据该控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到电子节温器在当前时刻的目标控制参数,并根据目标控制参数控制电子节温器。
[0067] 下面结合具体实施方式对本申请提供的电子节温器的控制方法做出详细说明。
[0068] 图2示意性地示出了本申请一个实施例提供的电子节温器的控制方法的流程图。如图2所示,本申请实施例提供的电子节温器的控制方法包括步骤210至步骤250,具体如下:
[0069] 步骤210、根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少两个时间节点。
[0070] 具体的,预设控制时长是车辆暖机过程中预先对电子节温器设定的控制时长,其可以小于或等于车辆暖机时长。考虑到控制精度,该预设控制时长不可设置的太长,考虑到热管理系统的惯性,该预设控制时长不可设置得太短,典型的预设控制时长为5s、10s、30s等。
[0071] 根据预设时长对预设控制时长进行划分,从而得到多个顺序排列的时间节点,在每个时间节点,都可以对电子节温器进行控制。实际上,一个预设控制时长相当于电子节温器的一个控制周期,时间节点的数量相当于在该控制周期中对电子节温器的控制次数,即一个时间节点是指在控制周期中对电子节温器的一次控制。预设时长小于或等于预设控制时长,当预设时长等于预设控制时长时,时间节点数量为2(即预设控制时长的开始时刻和结束时刻),就表示一个控制周期就包括对电子节温器的两次控制。
[0072] 将预设控制时长记为t1,预设时长记为t_step,那么,根据对预设时长t_step对预设控制时长t1进行划分后,将各时间节点按照时间先后顺序进行标记,可以得到N个时间节点,N=t1/t_step+1。示例性的,预设控制时长为5s,预设时长为1s,则划分后得到6个时间节点,第1个时间节点为第0s,第2个时间节点为第1s,第3个时间节点为第2s,为第4个时间节点为第3s,第5个时间节点为第4s,第6个时间节点为第5s。如此,可以将传统燃油车暖机过程电子节温器控制问题转换为N阶段控制问题。
[0073] 步骤220、对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各个状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温。
[0074] 具体的,发动机和变速器(或称为变速箱)是车辆动力总成系统的重要组成部分,二者的运转也决定了车辆的油耗。发动机冷却水温就是车辆中冷却水(或称为冷却液)在时刻的温度,车辆冷却液一般用于对发动机温度进行调节,故而也称为发动机冷却水。变速器油温即为时刻的变速器油温。
[0075] 电子节温器是一种调节发动机冷却水的循环范围的装置,通过改变冷却水的循环范围达到发动机温度的目的,也就是调节车辆冷却系统的散热能力,保证发动机和变速器在合适的温度范围内工作。电子节温器的控制参数是指时刻控制电子节温器调节发动机冷却水的参数。一般的,电子节温器具有一阀门,该阀门的打开程度(简称为开度)可以调节发动机冷却水的循环范围,故而电子节温器的控制参数可以是电子节温器的开度。
[0076] 示例性的,应用本申请实施例技术方案的车辆的动力总成系统的结构框图如图3所示,该动力总成系统包括电子节温器310、变速器油冷器321、暖风回路322、散热器323、缸体331、缸盖332、水泵340、增压器350、水壶360、排气装置370和传感器380。水泵340从缸体321中抽取发动机冷却水,发动机冷却水经电子节温器310调节后流入变速器油冷器321、暖风回路322以及散热器323各自对应的管道。通过对电子节温器310施加不同的控制参数(如不同的开度),可以控制流经变速器油冷器321、暖风回路322以及散热器323这三个管道中的冷却水量,从而起到温度调节的作用。
[0077] 在本申请实施例中,对于每个时间节点来说,有对应的三个预设参数:预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围。不同时间节点间的三个预设参数可以相同,也可以不同,后续将以各时间节点间具有相同的三个预设参数为例来说明本申请技术方案的实施原理。
[0078] 根据预设水温步长对预设发动机冷却水温变化范围进行划分,得到多个发动机冷却水温,并按照温度由低到高的顺序为各个发动机冷却水温进行编号。根据预设油温步长对预设变速器油温变化范围进行划分,得到多个变速器油温,并按照温度由低到高的顺序为各个变速器油温进行编号。其中,预设水温步长和预设油温步长可以相同。经过前述划分得到的一个发动机冷却水温和一个变速器油温组成一组状态变量。示例性的,预设发动机冷却水温变化范围是T1至T2(如‑20℃到120℃),预设变速器油温变化范围是T3至T4(如‑20℃到125℃),预设水温步长和预设油温步长相同,为T_step(如均为1℃),划分后得到I(I=(T2‑T1)/T_step+1)个发动机冷却水温和J(J=(T4‑T3)/T_step+1)个变速器油温。
[0079] 根据预设参数步长对预设电子节温器控制参数变化范围进行划分,得到多个电子节温器控制参数。示例性的,电子节温器控制参数为电子节温器的阀门开度,假设预设电子节温器控制参数变化范围为TM1‑TM2(如0°至100°),预设参数步长为TM_step(如0.5°),划分后可以得到M(M=(TM2‑TM1)/TM_step+1)个电子节温器控制参数。
[0080] 对于每个时间节点,都可以经过上述划分,那么k(k=1,2,…,N)时间节点对应的状态变量矩阵xk和电子节温器控制变量uk为:
[0081] xk=[T_coolant(i),T_oil(j)],i=1,2,...,I,j=1,2,...,J
[0082] uk=[TMM_openning(m)],m=1,2,...,M
[0083] 其中,T_coolant(i)表示第i个发动机冷却水温,T_oil(j)表示第j个变速器油温,TMM_openning(m)表示第m个电子节温器控制参数。可见,k时间节点的状态变矩阵量xk是一个大小为I*J的矩阵,矩阵中的一组状态变量可以记为Tij。k时间节点的控制变量uk是一个大小为1*M的矩阵,矩阵中的一个元素就是一个电子节温器控制参数。
[0084] 步骤230、构建各时间节点的目标函数,目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗。
[0085] 具体的,对于一个时间节点的一组状态变量,在不同电子节温器控制参数的控制下,该状态变量将随着时间发生不同变化,进而产生不同的发动机油耗,那么从该时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗,就是该时间节点、该状态变量所对应的目标函数。也就是说,一个时间节点中的一组状态变量具有一个目标函数,当电子节温器控制参数变化时,该目标函数的取值将发生变化。那么,k时间节点的目标函数Jk可以表示为式(1‑1)所示:
[0086] Jk=min(Qk(Ak,uk)+Jk+1(xk+1(Ak,uk)))   (1‑1)
[0087] 其中,Qk(Ak,uk)表示k时间节点对应的状态变量矩阵xk和电子节温器控制变量uk所产生的发动机油耗;xk+1(Ak,uk)表示k时间节点的状态变量矩阵xk在电子节温器控制变量uk的控制下产生变化后在k+1时间节点对应的状态变量矩阵xk+1;Jk+1(xk+1(Ak,uk)表示状态变量矩阵xk+1所对应的目标函数。在各个时间节点的目标函数中,第N个时间节点后已无电子节温器控制参数的控制,那么第N个时间节点的状态变量将不再产生变化,故而第N个时间节点所对应的目标函数为0,即JN=0。基于这个条件,在计算目标函数的具体值时,可以先确定k+1时间节点的目标函数,然后将k+1时间节点的目标函数和k时间节点的发动机油耗相加,即得到k时间节点的目标函数,这种计算方式是根据时间节点从后往前的顺序进行计算,也就是逆向计算法。
[0088] 在本申请的一个实施例中,如图4所示,目标函数的构建过程包括步骤410至步骤440,具体如下:
[0089] 步骤410、获取车辆在时间节点内的预测车速,并根据时间节点的状态变量、时间节点的电子节温器控制参数和车辆的轮端参数确定在时间节点内车辆以预测车速行驶时的状态变化量时间节点。
[0090] 具体的,首先获取一个时间节点的预测车速,该预测车速可以通过车辆的自动驾驶系统或其他方式获取,本申请实施例不做限制。假设获取k时间节点的预测车速,那么对于k时间节点的状态变量矩阵xk(包括一发动机冷却水温T_coolant(i)和一变速器油温T_oil(j)),结合电子节温器控制变量uk及车辆的轮端参数,即可确定车辆在以预测车速行驶时,k时间节点内状态变量矩阵xk在电子节温器控制变量uk下所产生的状态变化量。
[0091] 车辆的轮端参数是与车辆轮端需求有关的车辆参数,如车重、车辆阻力曲线、旋转惯量换算系数、车轮滚动半径等等。需要说明的是,在本申请实施例的计算过程中,除特别说明计算方式的参数外,所涉及的其余参数均属于车辆的轮端参数,可以在车辆中查询,或通过车辆中设置的测量装置(如传感器)获得,后续将不再特别说明轮端参数的获取方式。
[0092] 在本申请的一个实施例中,获取预测车速的过程包括:获取车辆在预设控制时长内的多个预测车速;对多个预测车速进行预处理,以清除多个预测车速中的异常数据。
[0093] 具体的,预设控制时长内的多个预测车速是按照时间序列排列的多个数据,在时间序列上,可能存在某个时间点没有对应的预测车速,或者对应的预测车速不在预设车速范围内,这样的车速就是异常数据。为了清楚异常数据,提高后续计算的准确性,故而需要对多个预测车速进行预处理。
[0094] 预处理包括空值处理和超范围数据处理。空值处理是指,若某个时间点没有对应的预测车速,则根据该时间点前后时刻的预测车速,通过数据插值法对该时间点的预测车速进行补充。超范围数据处理是指,预设车速范围包括最小车速和最大车速,若某时间点的预测车速小于最小车速,则将最小车速作为该时间点的预测车速;若某时间点的预测车速大于最大车速,则将最大车速作为该时间点的预测车速。
[0095] 在本申请的一个实施例中,可以先获取车辆在预设时域内的多个预测车速,对该预设时域内的多个预测车速进行预处理之后,再从预设时域内截取预设控制时长的多个预测车速。
[0096] 在本申请的一个实施例中,k时间节点的状态变化量包括发动机冷却水温变化量σT_coolantk和变速器油温变化量σT_oilk,参考图5,确定状态变化量的过程包括步骤510至步骤540,具体如下:
[0097] 步骤510、根据轮端参数确定车辆以预测车速行驶时的发动机转速和变速器输入轴转速。
[0098] 首先,根据车速Veh_spd_pred、主减速比Final_ratio、车轮滚动半径Wh_r计算得到变速器输出轴转速TM_spd_out,如式(1)所示:
[0099] TM_spd_out=Veh_spd_pred/3.6/2/π/Wh_r*Final_ratio   (1)
[0100] 将预测车速代入式(1)进行计算,可以得到变速器输出轴转速。
[0101] 接下来,根据车速Veh_spd_pred、油门Acc_pedal查找驾驶模式对应换挡策略得到变速器位档位Gear,根据变速器速比Gear_ratio计算变速器输入轴转速TM_spd_in和发动机转速Eng_spd,如式(2)、(3)所示:
[0102] TM_spd_in=TM_spd_out*Gear_ratio            (2)
[0103] Eng_spd=TM_spd_in                  (3)
[0104] 其中,驾驶模式包括Eco(经济模式)、Normal(标准模式)、Sport(运动模式)等,车辆中存储由基于车速、油门的换挡策略脉谱图,通过查询该脉谱图,可以确定驾驶模式对应的变速器档位。变速器速比是指变速器输入轴转速与输出轴转速的比值。
[0105] 将预测车速和变速器输出轴转速代入式(2)、(3)进行计算,可以得到发动机转速和变速器输入轴转速。
[0106] 步骤520、根据时间节点的状态变量中的变速器油温、变速器输入轴转速和轮端参数确定车辆以预测车速行驶时的变速器输入轴扭矩和发动机扭矩。
[0107] 具体的,首先,对车速进行微分,可以得到车辆的加速度Acc,如式(4)所示:
[0108] Acc=d(Veh_spd_pred)/dt    (4)
[0109] 那么,将某时间节点的预测车速代入式(1)进行计算,可以得到车辆在该时间节点的加速度。
[0110] 然后,利用车辆阻力曲线、车速Veh_spd_pred、加速度Acc、车重Veh_mass、旋转惯量换算系数Veh_inertial_coeff和车轮滚动半径Wh_r计算轮端扭矩需求Veh_trq,如式(5)所示:
[0111] Veh_trq=(F0+F1×Veh_spd_pred+F2×Veh_spd_pred^2+Acc×Veh_mass×Veh_inertial_coeff)×Wh_r     (5)
[0112] 其中,F0、F1和F2分别表示车辆滚动阻力与车速拟合关系式的常数项、一次项系数和二次项系数。车重Veh_mass、旋转惯量换算系数Veh_inertial_coeff和车轮滚动半径Wh_r为车辆的轮端参数,查询车辆参数即可得到。将预测车速和该时间节点的加速度代入式(5)进行计算,可以得到轮端扭矩需求。
[0113] 接下来,通过轮端扭矩需求Veh_trq、传动轴效率Shaft_eff可以得到变速器输出轴扭矩TM_Trq_out,如式(6)所示:
[0114] TM_Trq_out=Veh_trq/Shaft_eff    (6)
[0115] 那么,将计算所得轮端扭矩需求代入式(6),可得到变速器输出轴扭矩。
[0116] 之后,变速器油温T_oil、变速器输入轴转速TM_spd_in、变速器速比Gear_ratio、变速器输出轴转速TM_spd_out、变速器效率TM_eff、变速器输入轴扭矩TM_trq_in以及发动机扭矩Eng_trq的关系如式(7)、(8)、(9)所示:
[0117] TM_eff=f9(T_oil,Gear,TM_spd_in,TM_trq_in)         (7)
[0118] TM_trq_in=TM_Trq_out/Gear_ratio/TM_eff         (8)
[0119] TM_trq_in=Eng_trq                  (9)
[0120] 将该时间节点的变速器油温、变速器输入轴转速和变速器输出轴扭矩代入式(7)、(8)、(9)可以得到变速器输入轴扭矩、变速器效率和变速器输入轴扭矩。
[0121] 步骤530、根据发动机转速、时间节点的状态变量中的发动机冷却水温、发动机扭矩、控制参数和轮端参数确定发动机冷却水温变化量。
[0122] 具体的,首先确定发动机对冷却水散热量。发动机对冷却水散热Q_eng_coolant可以根据发动机转速Eng_spd、发动机扭矩Eng_trq和发动机冷却水温T_coolant的关系如式(10)所示:
[0123] Q_eng_coolant=f1(Eng_spd,Eng_trq,T_coolant)    (10)
[0124] 将发动机转速、发动机扭矩和时间节点的状态变量中的发动机冷却水温代入式(10),即可确定车辆的发动机以发动机转速运转时,发动机对冷却水散热量。
[0125] 然后,确定发动机以发动机转速运转,并在控制参数的控制下的发动机水泵流量。发动机水泵流量m_pump1的计算方式如式(11)所示:
[0126] m_pump1=f2(TMM_openning,Eng_spd)    (11)
[0127] 其中,TMM_openning表示电子节温器开度,也就是电子节温器控制参数。将发动机转速和电子节温器的控制参数(也就是k时间节点的控制变量uk中的一个电子节温器控制参数)代入式(11),可以得到发动机水泵流量。
[0128] 如图3所示,在动力总成系统暖机过程中,发动机冷却水经电子节温器310调节后流入变速器油冷器321、暖风回路322以及散热器323各自对应的管道(或称为回路),各回路的冷却水流量计算方式如时(12)、(13)、(14)所示:
[0129] m1=f3(TMM_openning,m_pump1)            (12)
[0130] m2=f4(TMM_openning,m_pump1)            (13)
[0131] m3=f5(TMM_openning,m_pump1)            (14)
[0132] 其中,m1为变速器油冷器321回路冷却水流量,m2为暖风回路322冷却水流量,m3为散热器323回路冷却水流量。将电子节温器的控制参数代入式(13),可以得到暖风回路冷却水流量。
[0133] 如图3所示,在动力总成系统的暖机过程中,散热器323关闭,故而可以忽略该支路的热交换,那么通过暖风回路的热流量Q_heating的计算方式如式(15)所示:
[0134] Q_heating=f6(Veh_spd_pred,m2)     (15)
[0135] 那么,将预测车速和暖风回路冷却水流量代入式(15),可以得到暖风回路热流量,暖风回路流量就是在控制参数为控制参数的电子节温器的控制下,流入暖风回路的发动机冷却水所产生的热量。
[0136] 发动机冷却水温度变化σT_coolant可以根据式(16)计算:
[0137] σT_coolant=(Q_eng_coolant+Q_heating‑Q_TOC)/c_coolant/m_pump1 (16)[0138] 其中,c_coolant表示发动机冷却水热容;Q_TOC为变速器油冷器与发动机冷却水的换热量,其计算方式如式(17)所示:
[0139] Q_TOC=ε×Q_max       (17)
[0140] 其中,Q_max为变速器油冷器理论最大热流量,ε为根据NTU(Number of Transfer Units,传热单元数)法得到的与发动机冷却水热容c_coolant、变速器油冷器回路冷却水流量m1、变速器油热容c_oil以及变速器泵流量m_pump2相关的传热有效度。其中,变速器泵流量m_pump2可以根据变速器输入轴转速TM_spd_in、变速器输入轴扭矩TM_trq_in、变速器位档位Gear和变速器油温T_oil计算得到,如式(18)所示:
[0141] m_pump2=f8(TM_spd_in,TM_trq_in,Gear,T_oil)    (18)
[0142] 根据上述分析,将发动机对冷却水散热量、暖风回路热流量和发动机水泵流量代入式(16),可以得到发动机冷却水温变化量。
[0143] 步骤540、根据变速器输入轴转速、时间节点的状态变量中的变速器油温、变速器输入轴扭矩和轮端参数确定变速器油温变化量。
[0144] 具体的,在计算变速器油温变化量时,首先需要变速器传热量,也就是变速器油冷器向变速器传递的热量。
[0145] 在本申请实施例中,变速器向变速器油冷器传热Q_TM_oil的计算方式如式(19)所示:
[0146] Q_TM_oil=f7(TM_spd_in,TM_trq_in,Gear,T_oil)   (19)
[0147] 那么,将发动机转速(即TM_spd_in)、变速器输入轴扭矩(TM_trq_in)、变速器档位(即Gear)和时间节点的状态变量中的变速器油温(即T_oil)代入式(19),可以得到变速器传热量。
[0148] 在本申请实施例中,变速器油温变化量σT_oil的计算方式如式(20)所示:
[0149] σT_oil=(Q_TM_oil+Q_TOC)/c_oil/m_oil    (20)
[0150] 其中,c_oil为变速器油热容,m_oil为变速器流量。将变速器传热量和变速器油冷器与发动机冷却水的换热量Q_TOC代入式(20),可以得到变速器油温变化量。
[0151] 在上述式(1)‑(20)的计算过程中,代入k时间节点的预测车速、状态变量中的发动机冷却水温T_coolantk和变速器油温T_oilk,即可得到k时间节点的发动机冷却水温变化量σT_coolantk和变速器油温变化量σT_oilk。
[0152] 继续参考图4,步骤420、基于状态变化量确定时间节点的状态变量所对应的目标状态,目标状态为时间节点的下一时间节点中的状态变量。
[0153] 具体的,k+1时间节点的状态变量矩阵xk+1是k时间节点的状态变量矩阵xk在电子节温器控制变量uk控制下产生变化得到的,那么将k时间节点的状态变量矩阵xk加上该状态变量矩阵xk所长生的状态变化量,即可得到对应的k+1时间节点的状态变量矩阵xk+1,也就是目标状态。由此可得,时间节点的状态变量与下一时间节点的状态变量之间的关系如式(21)、(22)所示:
[0154] T_coolantk+1=T_coolantk+σT_coolantk           (21)
[0155] T_oilk+1=T_oilk+σT_oilk                (22)
[0156] 其中,T_coolantk+1表示k+1时间节点的发动机冷却水温,T_coolantk表示k时间节点的发动机冷却水温,σT_coolantk表示k时间节点的发动机冷却水温变化量;T_oilk+1表示k+1时间节点的变速器油温,T_oilk表示k时间节点的变速器油温,σT_oilk表示k时间节点的变速器油温变化量。
[0157] 继续参考图4,步骤430、根据预测车速、时间节点的状态变量和轮端参数确定车辆在时间节点内的发动机油耗。
[0158] 具体的,根据发动机冷却水温T_coolant、发动机转速Eng_spd和发动机扭矩Eng_trq可以得到发动机效率Eng_BSFC,进而得到发动机油耗Q,如式(23)、(24)所示:
[0159] Eng_BSFC=f(T_coolant,Eng_trq,Eng_spd)         (23)
[0160] Q=Eng_trq*Eng_spd/9549*Eng_BSFC/3700*t_step      (24)
[0161] 其中,发动机转速Eng_spd的计算方式参考式(2)‑(3),发动机扭矩Eng_trq的计算方式参考式(7)‑(9),在此不再赘述。t_step相当于k时间节点的时长(即预设时长)。将k时间节点状态变量矩阵xk中的发动机冷却水温T_coolant(i)代入式(23)‑(24)进行计算,可以得到k时间节点的发动机油耗Qk。
[0162] 继续参考图4,步骤440、将目标状态对应的目标函数与发动机油耗叠加,得到时间节点的状态变量对应的目标函数,其中,当目标状态为最后一个时间节点中的状态变量时,目标状态对应的目标函数为零。
[0163] 具体的,目标状态为k+1时间节点的状态变量矩阵xk+1,其对应的目标函数为Jk+1,那么k时间节点的状态变量矩阵xk对应的目标函数Jk=min(Qk+Jk+1)(实际上就是式(1‑1))。当目标状态为最后一个时间节点中的状态变量时,目标状态对应的目标函数为JN,JN=0。
[0164] 继续参考图2,步骤240、按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,得到控制参数脉谱图。
[0165] 如前所述,根据JN=0的条件,按照时间节点从后往前的顺序,可以依次确定出各时间节点的目标函数,继而求得各目标函数的最小值,该最小值对应的电子节温器控制参数就是在对应状态变量下能实现最小发动机油耗的控制参数,记录该电子节温器控制参数及对应的状态变量,就形成了控制参数脉谱图。
[0166] 具体地,首先根据k时间节点的状态变量矩阵xk中的一组状态变量、电子节温器控制变量uk以及状态变化量得到k+1时间节点的状态变量矩阵xk+1中对应的目标状态。由于是逆向计算,k+1时间节点状态变量矩阵xk+1中各组状态变量对应的目标函数Jk+1已知。从第k时间节点到k+1时间节点,状态变量矩阵xk中共有I*J组状态变量Tij;对每组状态变量Tij分别遍历电子节温器控制变量uk中的每个电子节温器控制参数TMM_openning(m),将目标函数Jk最小值对应的电子节温器控制参数TMM_openning(m)记录k时间节点的状态变量Tij的位置,形成控制参数脉谱图。示例性的,当k=N‑1时,目标函数为JN‑1=min(QN‑1+JN),由于JN=0,故而JN‑1=minQN‑1,对于N‑1时间节点的状态变量矩阵xN‑1中每一组状态变量Tij(即T_coolant(i)和T_oil(j)),遍历电子节温器控制变量uk对应的所有电子节温器控制参数,得到目标函数JN‑1的最小值,该最小值对应的电子节温器控制参数TMM_openning(m),就是N‑1时刻状态变量Tij能实现最小发动机油耗的控制参数,记录电子节温器控制参数TMM_openning(m)在N‑1时刻预设控制参数脉谱中对应状态变量Tij的位置,即得到N‑1时刻控制参数脉谱图中的一个数据。
[0167] 继续参考图2,步骤250、根据控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到电子节温器在当前时刻的目标控制参数,并根据目标控制参数控制电子节温器。
[0168] 如前所述,控制参数脉谱图实际上定义了发动机冷却水温和变速器油温共同映射的在最小发动机油耗下的电子节温器控制参数。在车辆的实际运行过程中,根据车辆的当前发动机冷却水温和当前变速器油温在控制参数脉谱图中进行查找,即可得到当前时刻电子节温器的目标控制参数,该目标控制参数是在最小发动机油耗下的电子节温器控制参数。
[0169] 在本申请的一个实施例中,控制参数脉谱图的横轴为时间,纵轴为发动机冷却水温和变速器油温,以及二者共同映射所对应的电子节温器控制参数。在查找电子节温器的目标控制参数时,首先确定当前发动机冷却水温和当前变速器油温所在的时间节点,然后在该时间节点对应的纵轴中找到与当前发动机冷却水温和当前变速器油温分别相同的发动机冷却水温和变速器油温,这两个温度所对应的控制参数即为电子节温器的目标控制参数。
[0170] 在本申请的一个实施例中,目标控制参数的确定步骤包括:在控制参数脉谱图中确定当前时刻对应的待查询数据;根据当前发动机冷却水温和当前变速器油温在待查询数据中查找,得到电子节温器在当前时刻的目标控制参数。
[0171] 在控制参数脉谱图中,对于每个时间节点,都对应多个发动机冷却水温、变速器油温和电子节温器控制参数。在实际查找过程中,首先确定当前时刻在控制参数脉谱图中对应的时间节点,该时间节点对应的发动机冷却水温、变速器油温和电子节温器控制参数就是当前时刻对应的待查询数据。然后在待查询数据中,找到与当前发动机冷却水温相同的发动机冷却水温,以及与当前变速器油温相同的变速器油温,该发动机冷却水温和变速器油温对应的电子节温器控制参数就是当前时刻的目标控制参数。其中,当前变速器油温和当前发动机冷却水温可以通过车辆中的温度传感器实时获得。
[0172] 在本申请的一个实施例中,若当前时刻不是控制参数脉谱图中的最后一个时间节点,则根据控制参数脉谱图,跳转至下一时刻,根据下一时刻对应的实时发动机冷却水温和实时变速器油温在控制参数脉谱图中查找,得到下一时刻对应的电子节温器的目标控制参数。按照这种规律确定电子节温器的在每个时刻的目标控制参数,直至达到控制参数脉谱图中的最后一个的时间节点。
[0173] 在本申请的一个实施例中,在控制电子节温器的过程中,若电子节温器的当前发动机冷却水温和当前变速器油温达到要求的发动机冷却水温和变速器油温,则电子节温器的控制过程结束,不必达到控制参数脉谱图中的最后一个的时间节点。
[0174] 在本申请实施例提供的技术方案中,通过发动机冷却水温、变速器油温、电子节温器的控制参数以及车辆在各个时间节点内的预测车速来构建各个时间节点的目标函数,然后根据目标函数的最小值形成控制参数脉谱图,控制参数脉谱图实际上定义了发动机冷却水温和变速器油温共同映射下消耗最小发动机油耗的电子节温器的目标控制参数,最后根据控制参数脉谱图确定车辆在当前时刻的电子节温器的目标控制参数,使得电子节温器的控制能够综合考虑发动机和变速器的温度变化,从而降低了车辆动力总成暖机过程的油耗;并且,不同于以往基于经验确定动力总成暖机策略的方式,本申请技术方案可覆盖更广的工况范围,具有更高的灵活性。
[0175] 在本申请的一个实施例中,在电子节温器的控制过程中,若时间节点内不存在对电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据目标控制参数控制电子节温器;若时间节点内存在对电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据外部控制信号生成电子节温器的控制参数并对电子节温器进行控制。即,当有外部控制信号时,优先响应外部控制信号的控制,因为外部控制信号一般是用户输入的控制信号,或其他需要优先控制电子节温器的信号,如车厢采暖、强制冷却等与安全、舒适性相关的控制信号。若没有外部控制信号,则根据目标控制参数对电子节温器进行控制。
[0176] 应当注意,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
[0177] 以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述实施例中的电子节温器的控制方法。图6示意性地示出了本申请实施例提供的电子节温器的控制装置的结构框图。如图6所示,本申请实施例提供的电子节温器的控制装置包括:
[0178] 时间节点划分模块610,用于根据预设时长对电子节温器的预设控制时长进行划分,得到至少一个时间节点;
[0179] 数据划分模块620,用于对各时间节点的预设发动机冷却水温变化范围、预设变速器油温变化范围和预设电子节温器控制参数变化范围分别进行划分,得到各时间节点的多组状态变量和多个电子节温器控制参数,各状态变量包括一个发动机冷却水温和一个变速器油温;
[0180] 目标函数构建模块630,用于构建各时间节点的目标函数,所述目标函数表示在对应状态变量的状态下,经由对应电子节温器控制参数的控制,从所在时间节点到最后一个时间节点的发动机油耗;
[0181] 脉谱图构建模块640,用于按照时间节点从后往前的顺序,确定各时间节点的各目标函数最小值,并记录各最小值对应的状态变量以及电子节温器控制参数,形成控制参数脉谱图;
[0182] 节温器控制模块650,用于根据所述控制参数脉谱图、车辆在当前时刻对应的当前发动机冷却水温和当前变速器油温得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数,并根据所述目标控制参数控制所述电子节温器。
[0183] 在本申请的一个实施例中,目标函数构建模块630包括:
[0184] 状态变化量确定单元,用于获取所述车辆在所述时间节点内的预测车速,并根据所述时间节点的状态变量、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述车辆的轮端参数确定在所述时间节点内所述车辆以所述预测车速行驶时的状态变化量;
[0185] 目标状态确定单元,用于基于所述状态变化量确定所述时间节点的状态变量所对应的目标状态,所述目标状态为所述时间节点的下一时间节点中的状态变量;
[0186] 油耗确定单元,用于根据所述预测车速、所述时间节点的状态变量和所述轮端参数确定所述车辆在所述时间节点内的发动机油耗;
[0187] 目标函数构建单元,用于将所述目标状态对应的目标函数与所述发动机油耗叠加,得到所述时间节点的状态变量对应的目标函数,其中,当所述目标状态为最后一个时间节点中的状态变量时,所述目标状态对应的目标函数为零。
[0188] 在本申请的一个实施例中,所述装置还包括:
[0189] 预测车速获取模块,用于获取所述车辆在所述预设控制时长内的多个预测车速;
[0190] 预处理模块,用于对所述多个预测车速进行预处理,以清除所述多个预测车速中的异常数据。
[0191] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量包括发动机冷却水温变化量和变速器油温变化量;所述状态变化量确定单元具体用于:
[0192] 根据所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的发动机转速和变速器输入轴转速;
[0193] 根据所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴转速和所述轮端参数确定所述车辆以所述预测车速行驶时的变速器输入轴扭矩和发动机扭矩;
[0194] 根据所述发动机转速、所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温、所述发动机扭矩、所述时间节点的电子节温器控制参数和所述轮端参数确定所述发动机冷却水温变化量;
[0195] 根据所述变速器输入轴转速、所述时间节点的状态变量中的变速器油温、所述变速器输入轴扭矩和所述轮端参数确定所述变速器油温变化量。
[0196] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量确定单元具体用于:
[0197] 根据所述发动机转速、所述发动机扭矩和所述时间节点的状态变量中的发动机冷却水温确定所述车辆的发动机以所述发动机转速运转时的发动机对冷却水散热量;
[0198] 确定所述发动机以所述发动机转速运转,并在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下的发动机水泵流量;
[0199] 根据所述预测车速、所述发动机转速和所述发动机水泵流量确定所述车辆的暖风回路热流量,所述暖风回路流量为在所述时间节点的电子节温器控制参数的控制下,流入所述车辆的暖风回路的发动机冷却水所产生的热量;
[0200] 根据所述发动机对冷却水散热量、所述暖风回路热流量、所述发动机水泵流量和所述轮端参数确定发动机冷却水温变化量。
[0201] 在本申请的一个实施例中,所述状态变化量确定单元具体用于:
[0202] 根据所述发动机转速、所述变速器输入轴扭矩、所述时间节点的状态变量中的变速器油温和所述轮端参数确定变速器传热量,所述变速器传热量为所述变速器向变速器油冷器传递的热量;
[0203] 根据所述变速器传热量和所述轮端参数确定变速器油温变化量。
[0204] 在本申请的一个实施例中,节温器控制模块650具体用于:
[0205] 在所述控制参数脉谱图中确定所述当前时刻对应的待查询数据;
[0206] 根据所述当前发动机冷却水温和所述当前变速器油温在所述待查询数据中查找,得到所述电子节温器在所述当前时刻的目标控制参数。
[0207] 在本申请的一个实施例中,节温器控制模块650具体用于:
[0208] 若在当前时刻不存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述目标控制参数控制所述电子节温器;
[0209] 若在当前时刻存在对所述电子节温器进行控制的外部控制信号,则根据所述外部控制信号生成所述电子节温器的控制参数并对所述电子节温器进行控制。
[0210] 本申请各实施例中提供的电子节温器的控制装置的具体细节已经在对应的方法实施例中进行了详细的描述,此处不再赘述。
[0211] 图7示意性地示出了用于实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。
[0212] 需要说明的是,图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0213] 如图7所示,计算机系统700包括中央处理器701(Central Processing Unit,CPU),其可以根据存储在只读存储器702(Read‑Only Memory,ROM)中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器703(Random Access Memory,RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器703中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。中央处理器701、在只读存储器702以及随机访问存储器703通过总线704彼此相连。输入/输出接口705(Input/Output接口,即I/O接口)也连接至总线704。
[0214] 以下部件连接至输入/输出接口705:包括键盘、鼠标等的输入部分706;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分707;包括硬盘等的存储部分708;以及包括诸如局域网卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至输入/输出接口705。可拆卸介质711,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器710上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。
[0215] 特别地,根据本申请的实施例,各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理器701执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。
[0216] 需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read‑Only Memory,CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
[0217] 附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0218] 应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0219] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD‑ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
[0220] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
[0221] 应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。