[发明专利]发动机热管理控制方法、系统及作业机械

说明书

本发明提供一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械，首先控制中冷风扇以与发动机的工作挡位相对应的转速运行；若发动机出水口的冷却水温度低于第一温度阈值，则控制水散风扇处于关闭状态；若冷却水温度等于或高于第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制水散风扇开启，并以指定转速运行；若冷却水温度等于或高于第二温度阈值，则预测水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于控制输入目标预测值，对水散风扇进行控制。该方法分别对中冷风扇和水散风扇进行控制，不仅可以实现发动机与中冷风扇、水散风扇的解耦，还可以实现水散风扇与中冷风扇的解耦，实现发动机、中冷风扇以及水散风扇的独立控制，既保证控制效果，还降低能量损耗。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械。

背景技术

发动机在工作过程中会产生大量的热量，由于工作环境和工况的变化，产生的热量也会发生相应的变化。为了保证发动机的正常运行，通常需要将发动机产生的热量散发到环境中。

现有技术中，通常采用轴流式控制或液压泵控制的冷却风扇强制对发动机进行冷却降温，并通过实时水温反馈控制冷却风扇的转速。

但是现有的控制方法，冷却风扇的转速与发动机转速呈正相关，发动机转速较低的情况下无法保证冷却风扇对发动机的冷却降温效果，而且不利于冷却系统的能耗节约。

发明内容

本发明提供一种发动机热管理控制方法、系统及作业机械，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种发动机热管理控制方法，包括：

获取发动机的工作挡位，控制所述发动机的中冷风扇以与所述工作挡位相对应的转速运行；

实时获取发动机出水口的冷却水温度，若所述冷却水温度低于第一温度阈值，则控制所述发动机的水散风扇处于关闭状态；若所述冷却水温度等于或高于所述第一温度阈值且低于第二温度阈值，则控制所述水散风扇开启，并以指定转速运行；

若所述冷却水温度等于或高于所述第二温度阈值，则预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，并基于所述控制输入目标预测值，对所述水散风扇进行控制。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述预测所述水散风扇的控制输入，得到控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述基于所述发动机的冷却系统的当前状态参数以及历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述水散风扇的控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述冷却系统的稳态过程以及动态过程，构建所述冷却系统的数学模型；

基于所述数学模型，确定所述冷却系统的状态空间表达，并基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值。

根据本发明提供的一种发动机热管理控制方法，所述基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，对所述冷却系统在未来预测时域长度内所述控制输入进行预测，得到所述控制输入目标预测值，具体包括：

基于所述状态空间表达、所述当前状态参数以及所述历史状态参数，确定所述冷却系统在未来预测时域长度内的状态参数预测值，所述状态参数预测值包括冷却系统的消耗总功率预测值；

基于所述消耗总功率预测值、所述水散风扇的控制输入预测值以及所述控制输入变化预测值，构建目标函数；