用于发动机的控制方法、处理器、冷却系统及机械设备与流程

1.本发明涉及机械设备技术领域，具体地，涉及一种用于发动机的控制方法、冷却系统及处理器。


背景技术：

2.发动机的冷却系统常用风扇散热。当机械设备在某些恶劣环境工作时，树叶草屑等杂物容易吸附在散热器或防护罩表面，导致水温过高发出警报，从而整车不能高效工作。一般解决此类的方法是使用可反转的风扇，当水温发出警报或水温或高时，可以手动控制风扇反转，或自动控制风扇反转，来吹除树叶草屑。
3.但是操作人员一般不会留意观察水温偏高，直到水温发出警报进行手动控制风扇反转。考虑到传导的延时性，水温报警后即便立刻采取合宜措施，水温还会继续上升一段时间，然后才会缓慢下降，影响机械设备的正常工作和发动机的使用寿命。并且由于传到的延时性，自动控制风扇反转在水温或进气温度发出警报前某一温度启动反转，有时候不适应变化的环境，造成反复反转或超温触发报警。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于发动机的控制方法、用于发动机的冷却系统及处理器，该方法根据发动机冷却液的温度变化速率自动控制风扇反转，在发动机冷却液温度较高时，及时控制风扇反转，在发动机冷却液的温升速率超过速率阈值时，计算冷却液的水温达到第二预设温度的时间，并提前控制风扇反转，有效防止风扇反复反转和温度过高时的触发报警。
5.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于发动机的控制方法，包括：
6.获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度；
7.在当前温度高于第一预设温度的情况下，确定冷却液的当前温升速率；
8.将当前温升速率与速率阈值进行比较；
9.在当前温升速率低于速率阈值的情况下，预计冷却液从当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；
10.将升温时间与预设时间进行比较；以及
11.在升温时间小于或等于预设时间的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。
12.在本发明实施例中，控制方法还包括：
13.在升温时间大于预设时间的情况下，执行获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度的步骤及之后步骤，控制冷却系统的风扇保持正转状态。
14.在本发明实施例中，控制方法还包括：
15.在当前温升速率高于速率阈值的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。
16.在本发明实施例中，控制方法还包括：
17.在当前温度低于第一预设温度的情况下，控制风扇保持正转。
18.在本发明实施例中，第一预设温度为冷却液的水温进入平稳的温度；第二预设温度为冷却液的水温引发警报的温度。
19.在本发明实施例中，预设时间为发动机控制风扇开始切换到反转状态并恢复正转状态的时间。
20.本发明第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述的用于发动机的控制方法。
21.本发明第三方面提供一种用于发动机的冷却系统，包括：风扇，用于对发动机散热，以及上述处理器。
22.本发明第四方面提供一种机械设备，包括：发动机；以及上述的用于发动机的冷却系统。
23.本发明第五方面提供一种存储介质，存储介质上存储有指令，指令用于使得机器执行上述的方法。
24.本发明第六方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行上述的方法。
25.通过上述技术方案，首先获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度，在当前温度高于第一预设温度的情况下，确定冷却液的当前温升速率；然后将当前温升速率与速率阈值进行比较，在当前温升速率低于速率阈值的情况下，预计冷却液从当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；最后将升温时间与预设时间进行比较，以及在升温时间小于或等于预设时间的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。该过程根据发动机冷却液的温升速率调整风扇的转动方向，在发动机冷却液温度较高时，及时控制风扇反转，在发动机冷却液的温升速率超过速率阈值时，计算冷却液的水温达到第二预设温度的时间，并提前控制风扇反转，有效防止风扇反复反转和温度过高时的触发报警。
26.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
28.图1是本发明实施例提供的一种用于发动机的控制方法的流程示意图；
29.图2是本发明实施例提供的另一种用于发动机的控制方法的流程示意图；以及
30.图3是本发明实施例提供的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
32.目前，发动机运转时，发动机的冷却系统通常用风扇散热。当机械设备在某些恶劣环境工作时，例如树叶草屑等杂物容易吸附在散热器或防护罩表面，导致换热不能正常进行，发动机冷却液的水温过高会发出警报，使得机械设备暂时不能正常工作。而发动机冷却液的水温上升的原因可分为两类：一类是发动机冷却液温度的热平衡前的正常升温；一类是发动机冷却液温度的热平衡前的异常升温，最主要的是杂物吸附在散热器或防护罩表
面，使风扇的进气量减少导致发动机的冷却液升温。
33.风扇的反转可有效解决散热问题，当发动机所在环境温度高的时候，发动机冷却系统的冷却液的热平衡温度也较高，此时反转风扇反而会提高发动机冷却系统的冷却液的热平衡温度，进入恶性循环导致超温触发报警。当散热器或防护罩表面如果吸附了大块塑料纸，发动机冷却系统的冷却液的水温会快速上升，即便原始热平衡温度较低，也应尽快控制发动机启动风扇反转，防止超温触发报警。基于此，本发明实施例提供了一种用于发动机的控制方法。
34.如图1所示，为本发明实施例提供的一种用于发动机的控制方法的流程示意图，该方法包括：
35.步骤101：获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度；
36.步骤102：在当前温度高于第一预设温度的情况下，确定冷却液的当前温升速率；
37.步骤103：将当前温升速率与速率阈值进行比较；
38.步骤104：在当前温升速率低于速率阈值的情况下，预计冷却液从当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；
39.步骤105：将升温时间与预设时间进行比较；
40.步骤106：在升温时间小于或等于预设时间的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。
41.在实际应用中，以等间隔的时间获取发动机冷却系统的冷却液的当前温度。
42.在实际应用中，第一预设温度为冷却液的水温进入平稳的温度，在平稳温度以下的冷却液的温度都是正常温度，发动机的风扇保持正转。比较当前温度和第一预设温度，如果当前温度高于第一预设温度，则确定冷却液的当前温升速率。具体地，获取上一时刻的冷却液的水温值，计算上一时刻的冷却液的温度与当前时刻的冷却液的当前温度的温度差值，根据温度差值、上一时刻与当前时刻的时间差值计算冷却液的当前温升速率。
43.在实际应用中，速率阈值可以按照10秒上升1度设置，比较当前温升速率和速率阈值，如果当前温升速率大于速率阈值，则立即控制冷却系统的风扇转换为反转状态。
44.在实际应用中，第二预设温度为冷却液的水温引发警报的温度，当冷却液的温度达到第二预设温度时，会发出警报。如果当前温升速率低于速率阈值，则计算当前温度上升到第二预设温度的升温时间。具体地，首先计算第二预设温度与当前温度的温度差值，根据温度差值和当前的温升速率计算升温时间。
45.在实际应用中，预设时间为发动机风扇由正转状态改变为反转状态并恢复到正转状态所需要的时间。比较升温时间和预设时间，如果升温时间大于预设时间，则重新获取发动机冷却系统的冷却液的当前温度，比较当前温度和第一预设温度的情况，计算当前温度的温升速率，持续对当前温度和升温时间进行检测，此时保持发动机的风扇为正转状态。
46.在实际应用中，如果升温时间小于或等于预设时间，立即控制冷却系统的风扇切换到反转状态。具体地，在当前温度上升至报警温度所需要的升温时间为20秒时，升温时间小于第二预设时间30秒，则立即控制冷却系统的风扇由正转状态切换到反转状态。
47.在一实施例中，控制方法还包括：
48.在升温时间大于预设时间的情况下，执行获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度的步骤及之后步骤，控制冷却系统的风扇保持正转状态。
49.在实际应用中，因为温升的过程不是线性的，正常情况当前温度会趋于某一平衡温度，那么检测当前温度和温升速率的过程是循环往复的，只要预计升温触发报警的时间大于预设时间，即可保持正转进入下一个检测循环。如果升温时间大于预设时间，则重新获取发动机冷却系统冷却液的当前温度。
50.在一实施例中，控制方法还包括：
51.在当前温升速率高于速率阈值的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。
52.在实际应用中，如果当前温升速率高于速率阈值，则当前温升速率过快，水温上升过高，需要立即控制控制冷却系统的风扇切换到反转状态。
53.在实际应用中，速率阈值可进行人为设定。
54.在一实施例中，控制方法还包括：
55.在当前温度低于第一预设温度的情况下，控制风扇保持正转。
56.在实际应用中，如果当前温度低于第一预设温度，则当前温度为在水温平稳区间内，此时控制发动机的风扇保持正转。
57.在一实施例中，第一预设温度为冷却液的水温进入平稳的温度；第二预设温度为冷却液的水温引发警报的温度。
58.在实际应用中，第一预设温度为发动机冷却系统的冷却液的水温温度在平稳升温或热平衡温度区间内。
59.在实际应用中，第二预设温度为发动机冷却系统的冷却液的水温达到报警的温度，如果冷却液的水温达到报警温度，说明此时水温过高。
60.在一实施例中，预设时间为发动机控制风扇开始切换到反转状态并恢复正转状态的时间。
61.在实际应用中，预设时间为发动机的风扇由正转状态切换到反转状态的启动时间，根据冷却液的升温时间和预设时间的比较控制发动机的风扇何时反转。
62.通过上述技术方案，首先获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度，在当前温度高于第一预设温度的情况下，确定冷却液的当前温升速率；然后将当前温升速率与速率阈值进行比较，在当前温升速率低于速率阈值的情况下，预计冷却液从当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；最后将升温时间与预设时间进行比较，以及在升温时间小于或等于预设时间的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。该过程根据发动机冷却液的温升速率调整风扇的转动方向，在发动机冷却液温度较高时，及时控制风扇反转，在发动机冷却液的温升速率超过速率阈值时，计算冷却液的水温达到第二预设温度的时间，并提前控制风扇反转，有效防止风扇反复反转和温度过高时的触发报警。
63.下面结合应用实施例对本发明再作进一步详细的描述。
64.如图2所示，为本发明实施例提供的一种用于发动机的控制方法的流程示意图，该方法包括：
65.在发动机启动后，定期(时间间隔
△
t)读取发动机冷却系统的冷却液的水温值e1。比较当前水温值e1和e1(即上述“第一预设温度”)，如果当前水温值e1＜e1，则当前水温值e1处于正常水温平稳升温或平衡温度区间，控制发动机的风扇保持正转，其中，e1为水温平稳设定值，确认发动机冷却系统的冷却液的水温进入平稳升温或热平衡温度区间。
66.如果当前水温值e1≥e1，则当前水温值e1过高，需要获取当前水温e1与上一时刻
发动机冷却系统的冷却液的水温e2，计算当前水温e1与上一时刻水温e2的差值
△
e。如果温升
△
e≥e2，说明此时温升速率过高，需要启动风扇反转降低发动机冷却系统的冷却液的温度，其中，e2为上一时刻冷却液的水温值，确认发动机水温上升速度是否异常，判断是否有异物突然堵塞。如果温升
△
e＜e2，则说明当前的温升没有超过温升阈值，需要计算当前水温e1升至报警温度e3(即上述“第二预设温度”)所需时间(升温时间)t1，其中，e3为水温最大设定值，防止发动机冷却系统的冷却液的水温过高损坏发动机，当发动机冷却系统的冷却液的温度达到e3时，会发出警报。
67.比较升温时间t1和设定时间t1(即上述“第二预设时间”)，其中，t1为控制风扇变为反转状态的时间值，防止风扇反转时发动机水温惯性升温触发报警。如果升温时间t1≤t1，则立即控制启动发动机的风扇转换为反转状态；若t1＞t1，则控制发动机的风扇保持正转状态。考虑特定情况下人员干预的必要，可以设置风扇反转手动控制。
68.通过上述技术方案，发动机的风扇自动反转的开启不是依据固定的温度值，而是根据升温时间判断。在发动机冷却液温度较高时，及时控制风扇反转，在发动机冷却液的温升速率超过速率阈值时，计算发动机冷却液的水温达到第二预设温度的时间，并提前控制风扇反转。此过程无须人工干预，自动控制风扇反转，降低发动机冷却液的温度，并且能够更好地适应不同的工况环境，自动控制风扇保持正转，或者启动风扇反转，防止风扇反复反转和超温触发报警，更好的解决发动机的散热问题。
69.本发明实施例还提供了一种处理器，被配置成执行上述任意一项实施例的用于发动机的控制方法。
70.本发明实施例还提供了一种用于发动机的冷却系统，包括：风扇，用于对发动机散热，以及上述处理器。
71.本发明实施例还提供了一种机械设备，包括：发动机；以及上述的用于发动机的冷却系统。
72.本发明实施例还提供了一种存储介质，存储介质上存储有指令，指令用于使得机器执行上述任意一项实施例的用于发动机的控制方法。
73.本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行上述任意一项实施例的用于发动机的控制方法。
74.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器a01、网络接口a02、显示屏a04、输入装置a05和存储器(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器a01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器a03和非易失性存储介质a06。该非易失性存储介质a06存储有操作系统b01和计算机程序b02。该内存储器a03为非易失性存储介质a06中的操作系统b01和计算机程序b02的运行提供环境。该计算机设备的网络接口a02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器a01执行时以实现一种用于发动机的控制方法。该计算机设备的显示屏a04可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置a05可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
75.本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备
可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
76.本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述用于发动机的控制方法。
77.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
78.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
79.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
80.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
81.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
82.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来用于发动机的控制。
83.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。
84.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
85.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包
括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
86.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种用于发动机的控制方法，其特征在于，包括：获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度；在所述当前温度高于第一预设温度的情况下，确定所述冷却液的当前温升速率；将所述当前温升速率与速率阈值进行比较；在所述当前温升速率低于所述速率阈值的情况下，预计所述冷却液从所述当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；将所述升温时间与预设时间进行比较；以及在所述升温时间小于或等于所述预设时间的情况下，控制所述冷却系统的风扇切换到反转状态。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述升温时间大于所述预设时间的情况下，执行所述获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度的步骤及之后步骤，控制所述冷却系统的风扇保持正转状态。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述当前温升速率高于所述速率阈值的情况下，控制所述冷却系统的风扇切换到反转状态。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述当前温度低于第一预设温度的情况下，控制所述风扇保持正转。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设温度为所述冷却液的水温进入平稳的温度；所述第二预设温度为所述冷却液的水温引发警报的温度。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设时间为所述发动机控制所述风扇开始切换到反转状态并恢复正转状态的时间。7.一种处理器，其特征在于，配置成执行如权利要求1至6中任意一项所述的用于发动机的控制方法。8.一种用于发动机的冷却系统，其特征在于，包括：风扇，用于对所述发动机散热；以及根据权利要求7所述的处理器。9.一种机械设备，其特征在于，包括：发动机；以及根据权利要求8所述的用于发动机的冷却系统。10.一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令在被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的用于发动机的控制方法。

技术总结
本发明涉及机械设备技术领域，公开了一种用于发动机的控制方法、用于发动机的冷却系统及处理器，包括：首先获取发动机的冷却系统的冷却液的当前温度，在当前温度高于第一预设温度的情况下，确定冷却液的当前温升速率；然后将当前温升速率与速率阈值进行比较，在当前温升速率低于速率阈值的情况下，预计冷却液从当前温度上升至第二预设温度所需的升温时间；最后将升温时间与预设时间进行比较，以及在升温时间小于或等于预设时间的情况下，控制冷却系统的风扇切换到反转状态。该过程根据发动机冷却液的温升速率调整风扇的转动方向，有效防止风扇反复反转和温度过高时触发报警。风扇反复反转和温度过高时触发报警。风扇反复反转和温度过高时触发报警。


技术研发人员：曹坤 罗海斌 程德军 周磊 邹发良
受保护的技术使用者：湖南中联重科应急装备有限公司
技术研发日：2022.10.25
技术公布日：2023/1/6