CN114719072B - 电子阀控制方法、装置、水循环***和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电子阀控制方法、电子阀控制装置、水循环***和计算机可读存储介质，通过获取电子阀周围的当前环境温度；根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩，解决了电子阀堵转或者断齿的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电子阀技术领域，特别是涉及一种电子阀控制方法、电子阀控制装置、水循环***和计算机可读存储介质。
背景技术
在新能源汽车上的水循环***中，通常会设置有电子阀，整车通过采集驱动电机、电池和驾驶舱的实时温度，分析其热需求，通过电子阀调节流向各个位置的流量，使电机、电池和驾驶舱处于理想的温度环境，实现能量有效利用。
传统技术中，电子阀在第一次使用时，需要进行初始化，寻找初始位置。电子阀初始化过程中都是以固定占空比撞到机械止档位，车辆在不同工况实际使用时，会有电子阀堵转风险，也可能造成断齿风险。
针对相关技术中存在电子阀堵转或者断齿的问题，目前还没有提出有效的解决方案。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决电子阀堵转或者断齿问题的电子阀控制方法、电子阀控制装置、水循环***和计算机可读存储介质。
第一方面，本申请提供了一种电子阀控制方法，所述方法包括：
获取电子阀周围的当前环境温度；
根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比，以使所述电子阀的当前输出扭矩大于开阀扭矩或者小于断裂扭矩，以使所述电子阀的当前输出扭矩大于所述当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于所述当前环境温度对应的断裂扭矩。
在其中一些实施例中，根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比包括：
将所述当前环境温度与第一温度进行比较，在所述当前环境温度不大于所述第一温度的情况下，减小所述当前占空比；或者，
将所述当前环境温度与第二温度进行比较，在所述当前环境温度不小于所述第二温度的情况下，增大所述当前占空比。
在其中一些实施例中，根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比包括：
获取预设的环境温度与占空比的关联关系；
根据所述当前环境温度和所述关联关系确定电子阀运行的当前占空比。
在其中一些实施例中，获取预设的环境温度与占空比的关联关系包括：
获取所述电子阀在至少一种环境温度下得到第一输出扭矩时的占空比，其中，所述第一输出扭矩包括对应于各个环境温度的开阀扭矩或者断裂扭矩；
根据所述至少一种环境温度和相应的占空比生成所述关联关系。
在其中一些实施例中，根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比包括：
以预设频率采集所述电子阀周围的环境温度，得到在多个时间下采集的环境温度集；
根据所述环境温度集调节所述当前占空比。
在其中一些实施例中，根据所述环境温度集调节所述当前占空比包括：
确定所述环境温度集的平均值，根据所述环境温度集的平均值调节所述当前占空比。
在其中一些实施例中，根据所述环境温度集调节所述当前占空比包括：
在所述环境温度集中选取每相邻两个采样时间点温度差低于预设值的多个环境温度，并基于所述多个环境温度调节所述当前占空比。
第二方面，本申请提供了一种电子阀控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取电子阀周围的当前环境温度；
调节模块，耦合至所述获取模块，用于根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比，以使所述电子阀的当前输出扭矩大于所述当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于所述当前环境温度对应的断裂扭矩。
第三方面，本申请提供了一种水循环***，包括电子阀和上述第二方面所述的电子阀控制装置，所述电子阀与所述电子阀控制装置连接，其中，所述电子阀用于调节流体的运动情况，所述电子阀控制装置用于控制所述电子阀。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的电子阀控制方法的步骤。
上述电子阀控制方法、电子阀控制装置、水循环***和计算机可读存储介质，通过获取电子阀周围的当前环境温度；根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩，解决了电子阀堵转或者断齿的问题。
附图说明
图1为一个实施例中水循环***的结构框图；
图2为一个实施例中电子阀控制方法的流程示意图；
图3为一个实施例中电子阀在常温(25℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图一；
图4为一个实施例中电子阀在常温(25℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图二；
图5为一个实施例中电子阀在低温(-40℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图一；
图6为一个实施例中电子阀在低温(-40℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图二；
图7为一个实施例中电子阀在高温(90℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图一；
图8为一个实施例中电子阀在高温(90℃)下的占空比和输出扭矩的关系示意图二；
图9为一个实施例中水循环***的运行流程图；
图10为一个实施例中电子阀控制装置的结构框图；
图11为一个实施例中终端设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
电子阀初始化过程中都是以固定占空比撞到机械止档位。在实际排查电子阀堵转或者断齿的问题时，发现在不同环境温度下，给予电子阀以相同占空比会得到不同的输出扭矩，存在高温时输出扭矩减弱、低温时输出扭矩增加的现象。
考虑到以上情况，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种水循环***，包括电子阀和电子阀控制装置，电子阀与电子阀控制装置连接，其中，电子阀用于调节流体的运动情况，电子阀控制装置用于控制电子阀。电子阀控制装置被配置为能够执行电子阀控制方法的步骤，以解决电子阀堵转或者断齿的问题。
以下将通过一些实施例介绍本申请的电子阀控制方法。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电子阀控制方法的流程图，该流程包括以下步骤：
步骤S201，获取电子阀周围的当前环境温度。
本实施例涉及的电子阀包括但不限于电子水阀、电子油阀以及电子膨胀阀，这些电子阀各自对应调节的介质分别为防冻液、油以及冷媒。在新能源汽车的水循环***中，可以设置多个电子阀，整车通过采集驱动电机、电池和驾驶舱的实时温度，分析其热需求，通过多个电子阀调节流向各个位置的流量，使驱动电机、电池和驾驶舱处于理想的温度环境，实现能量有效利用。
电子阀控制装置可以是接收温度传感器采集数据得到当前环境温度，也可以将温度传感器集成于电子阀控制装置内，直接由电子阀控制装置采集当前环境温度。
电子阀包括阀芯和驱动电机，阀芯和驱动电机之间可以是传动连接也可以是直接连接，电子阀周围是指包含电子阀本体的空间区域。
步骤S202，根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩。
电子阀运行的占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例，例如，脉冲宽度1μs、信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。
电子阀的输出扭矩和电子阀堵转、断齿间的关系为：当电子阀的输出扭矩小于电子阀的开阀扭矩时，电子阀存在堵转风险；当电子阀的输出扭矩大于电子阀的断裂扭矩时，电子阀存在断齿风险。
电子阀的占空比和输出扭矩间的关系为：占空比越大，输出扭矩越大；占空比越小，输出扭矩越小。
可以预先设定不同环境温度下对应的开阀扭矩和断裂扭矩，其中，开阀扭矩是指电子阀从不转动状态过渡到转动状态的临界值，断裂扭矩是指电子阀从正常转动状态过渡到断齿状态的临界值。电子阀控制装置将根据当前环境温度判断电子阀的运行状态是否即将处于断裂或者堵转的情况，并根据判断结果决定占空比调节方向。
示例性地，在判断到当前环境温度趋近于开阀扭矩对应的环境温度时，电子阀控制装置将增大电子阀的当前占空比；或者，在判断到当前环境温度趋近于断裂扭矩对应的环境温度时，电子阀控制装置将减小电子阀的当前占空比。
在上述步骤S201至S202中，通过实时获取电子阀所处空间的环境温度，根据环境温度调节电子阀运行时的占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩，矫正环境温度对输出扭矩的影响，从而减少电子阀堵转风险和断齿风险。
以下将介绍根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比的实施例。
在一个实施例中，根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比包括：将当前环境温度与第一温度进行比较，在当前环境温度不大于第一温度的情况下，减小当前占空比。
其中，第一温度可以是致使电子阀的输出扭矩发生变化的下限温度，例如，保持电子阀的占空比不变，在将环境温度从高到低调整的过程中，致使电子阀的输出扭矩开始增大的环境温度即为第一温度。
具体实施时，当环境温度小于或者等于第一温度时，电子阀的输出扭矩受环境温度影响而增大，为了避免电子阀因扭矩增大而断齿，电子阀控制装置将减小占空比，使得输出扭矩减小，弥补低温对输出扭矩的影响。
在一个实施例中，根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比包括：将当前环境温度与第二温度进行比较，在当前环境温度不小于第二温度的情况下，增大当前占空比。
其中，第二温度可以是致使电子阀的输出扭矩发生变化的上限温度，例如，保持电子阀的占空比不变，在将环境温度从低到高调整的过程中，致使电子阀的输出扭矩开始减小的环境温度即为第二温度。
具体实施时，当环境温度大于或者等于第二温度时，电子阀的输出扭矩受环境温度影响而减小，为了避免电子阀因扭矩减小而堵转，电子阀控制装置将增大占空比，使得输出扭矩增大，弥补高温对输出扭矩的影响。
在一个实施例中，根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比包括：获取预设的环境温度与占空比的关联关系；根据当前环境温度和关联关系确定电子阀运行的当前占空比。
环境温度与占空比的关联关系可以是线性关系，电子阀控制装置获取到当前环境温度之后，将当前环境温度带入到线性关系中，得到一个数值，并以该数值作为目标控制电子阀的占空比。
进一步地，获取预设的环境温度与占空比的关联关系包括：在至少一种环境温度下得到第一输出扭矩时的占空比，其中，第一输出扭矩包括对应于各个环境温度的开阀扭矩或者断裂扭矩；根据至少一种环境温度和相应的占空比生成关联关系。
图3至图8是本实施例提供的实验测试图，其中，图3和图4给出了电子阀在常温(25℃)下的占空比和输出扭矩的关系，图5和图6给出了电子阀在低温(-40℃)下的占空比和输出扭矩的关系，图7和图8给出了电子阀在高温(90℃)下的占空比和输出扭矩的关系。图3、图4、图7、图8是对多个电子阀样件进行数据采集汇总得到的关系，图5和图6是对某个电子阀样件进行数据采集得到的关系。横坐标代表电子阀的占空比，纵坐标代表输出扭矩，12V和14V是提供给电子阀的两种输入电压，可以看到，在相同占空比下，输入电压越高，输出扭矩越大。
具体实施时，可以通过实验测试获取电子阀在各个环境温度以及各个占空比下的输出扭矩，将电子阀临近堵转或者断裂的输出扭矩作为第一输出扭矩，目的是在保证电子阀不堵转、不断裂的基础上，得到在不同环境温度下对应的占空比，对各环境温度和占空比的这些数据进行线性拟合，得到环境温度与占空比的线性关系。
在一个实施例中，根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比包括：以预设频率采集电子阀周围的环境温度，得到在多个时间下采集的环境温度集；根据环境温度集调节当前占空比。
进一步地，在根据环境温度集调节当前占空比时，可以先确定环境温度集的平均值，再根据环境温度集的平均值调节当前占空比。
或者，在环境温度集中选取每相邻两个采样时间点温度差低于预设值的多个环境温度，并基于多个环境温度调节当前占空比。如此设置，能够获取到稳定的环境温度，提升调节准确性。
在一个实施例中，如图9所示，给出了水循环***的运行流程图，如图9所示，该流程包括如下步骤：
步骤S901，电子阀上电运行；
步骤S902，电子阀控制装置实时采样环境温度，读取开始采样的前N次温度值，直至读取到的温度稳定时记录温度T；
步骤S903，电子阀控制装置根据温度T设定电子阀的占空比P；
步骤S904，电子阀以占空比P运行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电子阀控制方法的电子阀控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电子阀控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电子阀控制方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种电子阀控制装置，该装置包括：获取模块，用于获取电子阀周围的当前环境温度；调节模块，耦合至获取模块，用于根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩。
在一个实施例中，调节模块包括：第一调节单元，用于将当前环境温度与第一温度进行比较，在当前环境温度不大于第一温度的情况下，减小当前占空比；或者，用于将当前环境温度与第二温度进行比较，在当前环境温度不小于第二温度的情况下，增大当前占空比。
在一个实施例中，调节模块包括：获取单元，用于获取预设的环境温度与占空比的关联关系；第一确定单元，用于根据当前环境温度和关联关系确定电子阀运行的当前占空比。
在一个实施例中，获取单元被配置为能够获取电子阀在至少一种环境温度下得到第一输出扭矩时的占空比，其中，第一输出扭矩包括对应于各个环境温度的开阀扭矩或者断裂扭矩；根据至少一种环境温度和相应的占空比生成关联关系。
在一个实施例中，调节模块包括：采集单元，用于以预设频率采集电子阀周围的环境温度，得到在多个时间下采集的环境温度集；调节单元，用于根据环境温度集调节当前占空比。
在一个实施例中，调节模块包括：第二确定单元，用于确定环境温度集的平均值，根据环境温度集的平均值调节当前占空比。
在一个实施例中，调节单元被配置为能够在环境温度集中选取每相邻两个采样时间点温度差低于预设值的多个环境温度，并基于多个环境温度调节当前占空比。
上述电子阀控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，电子阀控制装置可以是终端设备，其内部结构图可以如图11所示。该终端设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该终端设备的处理器用于提供计算和控制能力。该终端设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该终端设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电子阀控制方法。该终端设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该终端设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是终端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。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请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。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取电子阀周围的当前环境温度；
根据当前环境温度调节电子阀运行的当前占空比，以使电子阀的当前输出扭矩大于当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于当前环境温度对应的断裂扭矩。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将当前环境温度与第一温度进行比较，在当前环境温度不大于第一温度的情况下，减小当前占空比；或者，
将当前环境温度与第二温度进行比较，在当前环境温度不小于第二温度的情况下，增大当前占空比。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取预设的环境温度与占空比的关联关系；
根据当前环境温度和关联关系确定电子阀运行的当前占空比。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取电子阀在至少一种环境温度下得到第一输出扭矩时的占空比，其中，第一输出扭矩包括对应于各个环境温度的开阀扭矩或者断裂扭矩；
根据至少一种环境温度和相应的占空比生成关联关系。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
以预设频率采集电子阀周围的环境温度，得到在多个时间下采集的环境温度集；
根据环境温度集调节当前占空比。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
确定环境温度集的平均值，根据环境温度集的平均值调节当前占空比。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在环境温度集中选取每相邻两个采样时间点温度差低于预设值的多个环境温度，并基于多个环境温度调节当前占空比。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种电子阀控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电子阀周围的当前环境温度；
根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比，以使所述电子阀的当前输出扭矩大于所述当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于所述当前环境温度对应的断裂扭矩；
其中，根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比包括：
将所述当前环境温度与第一温度进行比较，在所述当前环境温度不大于所述第一温度的情况下，减小所述当前占空比；或者，
将所述当前环境温度与第二温度进行比较，在所述当前环境温度不小于所述第二温度的情况下，增大所述当前占空比；
其中，确定所述电子阀运行的当前占空比包括：获取预设的环境温度与占空比的关联关系；根据所述当前环境温度和所述关联关系确定所述电子阀运行的当前占空比。
2.根据权利要求1所述的电子阀控制方法，其特征在于，获取预设的环境温度与占空比的关联关系包括：
获取所述电子阀在至少一种环境温度下得到第一输出扭矩时的占空比，其中，所述第一输出扭矩包括对应于各个环境温度的开阀扭矩或者断裂扭矩；
根据所述至少一种环境温度和相应的占空比生成所述关联关系。
3.根据权利要求1所述的电子阀控制方法，其特征在于，根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比包括：
以预设频率采集所述电子阀周围的环境温度，得到在多个时间下采集的环境温度集；
根据所述环境温度集调节所述当前占空比。
4.根据权利要求3所述的电子阀控制方法，其特征在于，根据所述环境温度集调节所述当前占空比包括：
确定所述环境温度集的平均值，根据所述环境温度集的平均值调节所述当前占空比。
5.根据权利要求3所述的电子阀控制方法，其特征在于，根据所述环境温度集调节所述当前占空比包括：
在所述环境温度集中选取每相邻两个采样时间点温度差低于预设值的多个环境温度，并基于所述多个环境温度调节所述当前占空比。
6.一种电子阀控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取电子阀周围的当前环境温度；
调节模块，耦合至所述获取模块，用于根据所述当前环境温度调节所述电子阀运行的当前占空比，以使所述电子阀的当前输出扭矩大于所述当前环境温度对应的开阀扭矩或者小于所述当前环境温度对应的断裂扭矩；
所述调节模块包括：第一调节单元、获取单元和第一确定单元；其中，
所述第一调节单元，用于将所述当前环境温度与第一温度进行比较，在所述当前环境温度不大于所述第一温度的情况下，减小所述当前占空比；或者，将所述当前环境温度与第二温度进行比较，在所述当前环境温度不小于所述第二温度的情况下，增大所述当前占空比；
所述获取单元，用于获取预设的环境温度与占空比的关联关系；
所述第一确定单元，用于根据当前环境温度和关联关系确定所述电子阀运行的当前占空比。
7.一种水循环***，其特征在于，包括电子阀和权利要求6所述的电子阀控制装置，所述电子阀与所述电子阀控制装置连接，其中，所述电子阀用于调节流体的运动情况，所述电子阀控制装置用于控制所述电子阀。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的电子阀控制方法的步骤。
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