进气系统加热部件的控制方法、装置、设备和工程设备与流程

本发明涉及发动机进气系统，尤其涉及一种进气系统加热部件的控制方法、装置、设备和工程设备。

背景技术：

1、在现有的工程设备的发动机进气系统(例如各种工程车辆、机械设备的柴油机进气系统)中，如图1所示，目前最广泛应用的技术是将加热格栅安装在中冷器后、发动机进气歧管之前。冷机情况下电子控制单元(electronic control unit，ecu)直接通过硬线控制加热格栅继电器，继电器吸合后直接将整车蓄电池和加热格栅的电路相连通，大电流流经加热格栅继电器、加热格栅，使得加热格栅加热进气，最终使得发动机冷起动性能、冷机运行驾驶性、排放性能得到提升。

2、但是，在现有技术中，缺乏加热格栅的加热控制策略以及运行监控策略，加热格栅通常是简单不变的加热功率对进气进行预热，无法根据加热格栅的温度和加热时间对其进行调节，对加热格栅的温度无法做到闭环控制，因此在预热过程中可能会出现进气温度过高或者过低等情况，加热温度过低影响发动机的启动和运行性能，加热温度过高会造成加热格栅损坏。因为监控不不到加热格栅的温度情况、无法控制加热功率，所以无法做到低温下长时间对进气系统加热。。

技术实现思路

1、本发明提供一种进气系统加热部件的控制方法、装置、设备和工程设备，用以解决现有技术中无法根据加热格栅的温度和加热时间对其进行调节，对加热格栅的温度无法做到闭环控制的缺陷，实现根据加热格栅的自身状态以及进气温度、关联元件状态等因素对加热格栅进行闭环控制。

2、本发明提供一种进气系统加热部件的控制方法，包括：

3、获取发动机的上电状态和启动状态，获取预热判断信息；

4、在所述发动机处于上电未启动状态，且所述预热判断信息满足预设的前预热工作条件的情况下，向所述加热部件控制器发送前预热指令；获取加热部件控制器发送的所述加热部件的当前加热时间，以及获取当前进气温度，在所述当前进气温度超过预设的第一加热进气温度限值，和/或所述加热部件的当前加热时间超过预设的第一时间限值的情况下，向所述加热部件控制器发送结束预热指令；在所述当前进气温度未超过预设的第一加热进气温度限值，并且所述加热部件的当前加热时间未超过预设的第一时间限值的情况下，跳转执行所述获取发动机的上电状态和启动状态，获取预热判断信息的步骤；

5、或者，在所述发动机处于上电已启动状态，且所述所述预热判断信息满足预设的后预热工作条件的情况下，向所述加热部件控制器发送后预热指令，获取所述加热部件控制器发送的所述加热部件的当前加热时间，以及获取所述当前进气温度，在所述当前进气温度超过预设的第二加热进气温度限值，和/或所述加热部件的当前加热时间超过预设的第二时间限值的情况下，向所述加热部件控制器发送结束预热指令；在所述当前进气温度未超过预设的第二加热进气温度限值，并且所述加热部件的当前加热时间未超过预设的第二时间限值的情况下，跳转执行所述获取发动机的上电状态和启动状态，获取预热判断信息的步骤。

6、根据本发明提供的一种进气系统加热部件的控制方法，所述预热判断信息包括上电初始进气温度、加热部件的当前温度、所述加热部件的故障状态以及各个关联元件的当前工作状态；

7、所述预设的前预热工作条件包括：

8、所述上电初始进气温度不超过预设的第一初始进气温度限值，电瓶电压高于预设的电压限值，所述加热部件处于非故障状态，进气温度传感器处于非故障状态，所述加热部件的当前温度不超过预设的加热部件温度限值；

9、所述预设的后预热工作条件加热部件工作条件包括：

10、所述上电初始进气温度不超过预设的第二初始进气温度限值，所述电瓶电压高于预设的电压限值，所述加热部件处于非故障状态，所述进气温度传感器处于非故障状态，所述加热部件的当前温度不超过预设的加热部件温度限值。

11、根据本发明提供的一种进气系统加热部件的控制方法，所述各个关联元件的当前工作状态包括电瓶电压和进气温度传感器的故障状态。

12、本发明还提供了一种进气系统加热部件的控制方法，应用于加热部件控制器端，包括：

13、获取加热部件的当前温度和故障状态，并发送至电控单元端；

14、在获取到所述电控单元端发送的前预热指令，并且所述加热部件的当前温度和故障状态满足预设的前预热工作条件的情况下，控制所述加热部件按照预设的第一预热模式进行加热；在获取到所述电控单元端发送的后预热指令，并且所述加热部件的当前温度和故障状态满足预设的后预热工作条件的情况下，控制所述加热部件按照预设的第二预热模式进行加热；

15、在控制所述加热部件按照预设的第一预热模式进行加热的过程中，获取所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态，在获取到所述电控单元端发送的结束预热指令，或者在所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态中的至少一项与预设的前预热工作条件不匹配的情况下，控制所述加热部件结束加热；

16、或者，在控制所述加热部件按照预设的第二预热模式进行加热的过程中，获取所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态，在获取到所述电控单元端发送的结束预热指令，或者在所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态中的至少一项与预设的后预热工作条件不匹配的情况下，控制所述加热部件结束加热。

17、根据本发明提供的一种进气系统加热部件的控制方法，控制所述加热部件按照预设的第一预热模式进行加热，包括：

18、以预设的最大允许加热功率控制所述加热部件进行加热；

19、计算所述加热部件的当前温度，在所述加热部件的温度大于预设的保温温度限值的情况下，获取环境温度，基于所述加热部件的当前加热时间和所述环境温度，从预设的第一对照表中确定稳压电压下所述加热部件保持当前温度所需的电流占空比r0，基于所述稳压电压和所述电流占空比r0控制所述加热部件进行加热。

20、根据本发明提供的一种进气系统加热部件的控制方法，控制所述加热部件按照预设的第二预热模式进行加热，包括：

21、获取所述当前进气温度、当前进气流量和环境温度，基于所述环境温度和所述当前进气流量，从预设的第一对照表中确定当量进气流量下的需求进气温度；

22、基于所述当前进气温度和所述环境温度，从预设的第一对照表中确定开环控制所需的电流占空比r1；

23、计算所述当前进气温度与所述当量进气流量下的需求进气温度之间的差值，将所述差值在pid运算器中分别进行p值积分运算和i值积分运算，分别得到基于p值的电流占空比r2和基于i值的电流占空比r3；

24、将所述电流占空比r1、所述电流占空比r2和所述电流占空比r3相加，得到当量进气流量下控制所述加热部件所需的电流占空比r4；

25、基于所述当前进气流量从预设的第二对照表中确定修正系数，将所述电流占空比r4与所述修正系数相乘，得到电流占空比r5；

26、基于所述电流占空比r5对所述加热部件进行加热控制。

27、本发明还提供一种进气系统加热部件的控制装置，包括：状态获取模块，用于获取发动机的上电状态和启动状态，获取预热判断信息；

28、逻辑处理模块，用于在所述发动机处于上电未启动状态，且所述预热判断信息满足预设的前预热工作条件的情况下，向所述加热部件控制器发送前预热指令；或者，在所述发动机处于上电已启动状态，且所述所述预热判断信息满足预设的后预热工作条件的情况下，向所述加热部件控制器发送后预热指令；

29、状态监控模块，用于获取加热部件控制器发送的所述加热部件的当前加热时间，以及获取当前进气温度，在所述当前进气温度超过预设的第一加热进气温度限值，和/或所述加热部件的当前加热时间超过预设的第一时间限值的情况下，向所述加热部件控制器发送结束预热指令；在所述当前进气温度未超过预设的第一加热进气温度限值，并且所述加热部件的当前加热时间未超过预设的第一时间限值的情况下，跳转进入状态获取模块；

30、或者，用于在所述发动机处于上电已启动状态，且所述所述预热判断信息满足预设的后预热工作条件的情况下，向所述加热部件控制器发送后预热指令，获取加热部件控制器发送的所述加热部件的当前加热时间，以及获取当前进气温度，在所述当前进气温度超过预设的第二加热进气温度限值，和/或所述加热部件的当前加热时间超过预设的第二时间限值的情况下，向所述加热部件控制器发送结束预热指令；在所述当前进气温度未超过预设的第二加热进气温度限值，并且所述加热部件的当前加热时间未超过预设的第二时间限值的情况下，跳转进入状态获取模块。

31、本发明还提供另一种进气系统加热部件的控制装置，包括：信息传输模块，用于获取加热部件的当前温度和故障状态，并发送至电控单元端；

32、加热控制模块，用于在获取到所述电控单元端发送的前预热指令，并且所述加热部件的当前温度和故障状态满足预设的前预热工作条件的情况下，控制所述加热部件按照预设的第一预热模式进行加热；在获取到所述电控单元端发送的后预热指令，并且所述加热部件的当前温度和故障状态满足预设的后预热工作条件的情况下，控制所述加热部件按照预设的第二预热模式进行加热；

33、指令及状态监控模块，用于在控制所述加热部件按照预设的第一预热模式进行加热的过程中，获取所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态，在获取到所述电控单元端发送的结束预热指令，或者在所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态中的至少一项与预设的前预热工作条件不匹配的情况下，控制所述加热部件结束加热；

34、或者，用于在控制所述加热部件按照预设的第二预热模式进行加热的过程中，获取所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态，在获取到所述电控单元端发送的结束预热指令，或者在所述加热部件的当前温度、当前加热时间和故障状态中的至少一项与预设的后预热工作条件不匹配的情况下，控制所述加热部件结束加热。

35、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的应用于电控单元端的进气系统加热部件的控制方法，或者实现如上述任一种所述的应用于加热部件控制器端的进气系统加热部件的控制方法。

36、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，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上述任一种所述的应用于电控单元端的进气系统加热部件的控制方法，或者实现如上述任一种所述的应用于加热部件控制器端的进气系统加热部件的控制方法。

37、本发明提供的进气系统加热部件的控制方法、装置、设备和存储介质，电控单元端基于发动机的上电和运行状态，以及基于上电初始进气温度、加热部件的工作状态以及各个关联元件的工作状态，确定并发送对应的指令至加热部件控制器，然后根据加热部件控制器发送的加热部件运行状态信息进行持续监控，在不满足预设的预热工作条件时发送结束预热指令至加热部件控制器，在满足足预设的预热工作条件的情况下循环执行上述步骤。加热部件控制器能够持续获取加热部件的工作状态并发送至电控单元端，根据获取到的指令控制加热部件以预设的预热模式进行加热，并在加热过程中持续监控加热部件的工作状态，在收到结束预热指令或者加热部件的工作状态不满足预热工作条件时控制加热部件结束加热。通过上述方案的运用，实现了根据加热格栅的工作状态以及关联元件的工作状态对加热格栅进行闭环控制，使得加热格栅能够在发动机的不同工作状态下执行对应的进气预热策略，避免了进气温度过低，有效提高了发动机的启动和运行性能，同时还避免了加热部件因温度过高导致损坏。