CN115033988A - 一种动力总成温度估算方法、装置、整车控制器及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力总成温度估算方法、装置、整车控制器及介质。该方法包括:建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据动力总成测量温度与动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;根据动力总成仿真温度、动力总成仿真温度精度、动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。本方案实现了动力总成温度的精准测量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及温度估算技术,尤其涉及一种动力总成温度估算方法、装置、整车控制器及介质。
背景技术
新能源汽车纯电动汽车的热管理***是通过冷却介质管路将各个动力总成连接起来,通过冷却介质对各个动力总成和外界环境进行热交换,使各个动力总成工作在最佳温度范围内。具体的,整车控制器通过温度传感器采集各个动力总成的温度,控制热管理***的水泵和风扇工作,实现热量交换,使各个总成达到热平衡。对各个动力总成温度和冷却介质温度的采集,是实现动力***热管理的关键因素。
现有技术中,温度传感器可以采集温度信息,但不同的传感器的精度不同,受价格因素影响较大。为了降低成本,如果采用精度较低的温度传感器,则会导致控制效果不理想。若温度传感器检测到的温度较高,控制热管理***的温度判断阈值较高,会使动力总成长期工作在不合适的温度,导致使用寿命降低。若温度传感器检测到的温度较低,控制热管理***的温度判断阈值较低,会导致车辆能耗升高,降低续驶里程。
发明内容
本发明公开了一种动力总成温度估算方法、装置、整车控制器及介质,实现了动力总成温度的精准测量,从而实现了对热管理***可靠的控制。
第一方面,本发明实施例提供了一种动力总成温度估算方法,该方法包括:
建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及所述热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据所述动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;
获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据所述动力总成测量温度与所述动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;
根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
可选的,根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度,包括:
根据所述动力总成仿真温度及所述动力总成仿真温度精度确定所述动力总成修正仿真温度;
根据所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定所述动力总成修正测量温度;
根据所述动力总成修正仿真温度及所述动力总成修正测量温度确定动力总成最优温度。
可选的,还包括:检测所述温度传感器是否发生故障;
当所述温度传感器发生故障时,则调节所述动力总成测量温度精度。
可选的,还包括:
预设时间内,确定动力总成测量温度的变化量是否大于预设变化量;
若动力总成测量温度的变化量大于所述预设变化量,则调节所述动力总成仿真温度精度。
可选的,所述热管理***仿真模型包括第一热管理***仿真模型;
所述第一热管理***仿真模型包括第一动力总成仿真模型和第一热管理组件模型;所述第一动力总成仿真模型包括动力电机、直流变换器和车载充电机;第一热管理组件模型包括风扇、水泵及热交换装置;所述动力电机、所述直流变换器、所述车载充电机、所述水泵及所述热交换装置通过冷却介质管路构成一循环回路,所述风扇与所述热交换装置耦合连接。
可选的,所述热管理***仿真模型包括第二热管理***仿真模型;
所述第二热管理***仿真模型包括第二动力总成仿真模型和第二热管理组件模型;所述第二动力总成仿真模型包括动力电池;所述第二热管理组件模型包括电加热装置、电冷却装置及水泵;所述动力电池、所述电加热装置、所述电冷却装置及所述水泵通过冷却介质管路构成一循环回路。
第二方面,本发明实施例提供了一种动力总成温度估算装置,该装置包括:
仿真模型建立模块,用于基于动力总成试验工况数据建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括各动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
仿真温度确定模块,用于根据各动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及所述热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据所述动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;
测量温度确定模块,用于获取温度传感器实时采集真实热管理***内的各动力总成测量温度,并根据所述动力总成测量温度与所述动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;
最优温度确定模块,用于根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
第三方面,本发明实施例提供了一种整车控制器,所述整车控制器包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的动力总成温度估算方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的动力总成温度估算方法。
本发明实施例,通过建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;然后根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;然后获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据动力总成测量温度与动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;最终根据动力总成仿真温度、动力总成仿真温度精度、动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。如此本方案实现了动力总成温度的精准测量,从而实现了对热管理***可靠的控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种动力总成温度估算方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种热管理***仿真模型的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种动力总成温度估算方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的一种动力总成温度估算装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种整车控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
图1是本发明实施例提供的一种动力总成温度估算方法的流程图,本实施例可适用于各动力总成的温度估算情况,该方法可以由动力总成温度估算装置来执行,如图1所示,具体包括如下步骤:
S110、建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型。
其中,图2是本发明实施例提供的一种热管理***仿真模型的结构示意图,如图2所示,热管理***仿真模型包括第一热管理***仿真模型10;第一热管理***仿真模型10包括第一动力总成仿真模型和第一热管理组件模型;第一动力总成仿真模型包括动力电机11、直流变换器12和车载充电机13;第一热管理组件模型包括风扇31、水泵21及热交换装置41;动力电机11、直流变换器12、车载充电机13、水泵21及热交换装置41通过冷却介质管路42构成一循环回路。水泵21是驱动冷却介质在冷却介质管路中流动的装置,可以控制冷却介质的流速,从而改变冷却介质与各动力电池、热交换装置的热交换量;风扇31是可以加速热交换装置41与大气热量交换的装置;冷却介质管路42是连接各个动力总成与热交换装置41的装置;该第一热管理***仿真模型的建立是基于所有热管理工况的性能试验数据,拟合出能覆盖所有工况的热管理***的最优参数,从而建立热管理***的仿真模型。该第一热管理***仿真模型的所有热管理工况包括动力电机冷却工况、直流变换器冷却工况及车载充电机冷却工况;示例性的,动力电机冷却工况过程为整车控制器控制车辆行驶,整车控制器采集动力电机的电功率,同时采集动力电机温度传感器的温度信号,判断动力电机的热状态,在热管理控制策略设定的温度阈值,控制风扇及水泵工作;动力电机温度传感器采集动力电机冷却后的温度信号,这样根据动力电机温度信号的变化量及动机电机的电功率、风扇及水泵的散热功率可以确定动力电机冷却工况的最优参数;直流变换器冷却工况及车载充电器冷却工况确定各自的最优参数类似。
可选的,参照图2,热管理***仿真模型包括第二热管理***仿真模型20;
第二热管理***仿真模型20包括第二动力总成仿真模型和第二热管理组件模型;第二动力总成仿真模型包括动力电池14;第二热管理组件模型包括电加热装置32、电冷却装置33及水泵21;动力电池14、电加热装置32、电冷却装置33及水泵21通过冷却介质管路42构成一循环回路。电加热装置和电冷却装置是给动力电池提供电热源和电冷却源的装置。该第二热管理***仿真模型的建立是基于所有热管理工况的性能试验数据,拟合出能覆盖住所有工况的热管理***的最优参数,从而建立第二热管理***的仿真模型。该第二热管理***仿真模型的所有热管理工况包括动力电池冷却工况、动力电池加热工况及动力电池自循环过程;示例性的,动力电池冷却工况过程为整车控制器采集动力电池的电功率,同时采集动力电池温度传感器的温度信号,判断动力电池的热状态,在热管理控制策略设定的温度阈值,控制电冷却装置工作;动力电池温度传感器采集冷却后的温度信号,这样根据动力电池温度信号的变化量及动机电池的电功率、电冷却装置的散热功率可以确定动力电池冷却工况的最优参数;动力电池加热工况及动力电池自循环工况确定各自的最优参数类似。当然可以理解的是,整车内热管理***仿真模型还包括其他动力总成的循环回路,示例性的,可以由动力电机、电加热装置及电冷却装置构成一循环回路,这里对热管理仿真模型的具体构成不做具体的限定。
S120、根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度。
其中,仿真参数包括动力总成的质量参数及比热容参数;在一循环回路中,热管理组件输入功率与风扇、热交换装置的散热功率及水泵的流速等因素有关,另一循环回路中,热管理组件输入功率与电冷却装置的散热功率、电加热装置的增热功率及水泵的流速等因素有关,热管理组件输入功率可以转化为动力总成的散热功率,或者动力总成的加热功率;如此根据实时采集的动力总成发热总功率、实时采集的热管理组件输入功率及仿真参数实时确定动力总成仿真温度。
动力总成仿真温度精度为动力总成仿真温度偏离动力总成实际温度的偏差程度,其中,动力总成实际温度为动力总成在特定工况下的根据特定的算法计算得到的理论温度值;优选的,动力总成仿真温度精度可以由多个动力总成仿真温度与动力总成实际温度之差做方差计算得到,即动力总成仿真温度精度可以以方差形式表征。
S130、获取温度传感器实时采集真实热管理***内的各动力总成测量温度,并根据动力总成测量温度与动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度。
其中,动力总成测量温度精度为动力总成测量温度偏离动力总成实际温度的偏差程度,优选的,动力总成测量温度精度可以由多个动力总成测量温度与动力总成实际温度之差做方差计算得到,即动力总成测量温度精度可以以方差形式表征。
S140、根据动力总成仿真温度、动力总成仿真温度精度、动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
其中,由仿真温度及测量温度两个温度信号进行融合,可以得到更加准确的温度信号。具体的,根据动力总成仿真温度及动力总成仿真温度精度确定动力总成修正仿真温度;根据动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成修正测量温度;根据动力总成修正仿真温度及动力总成修正测量温度确定动力总成最优温度,如此本方案实现了动力总成温度的精准测量,从而实现了对热管理***可靠的控制。
可选的,在上述实施例的基础上,进一步优化,图3是本发明实施例提供的一种动力总成温度估算方法的流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:
S210、建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型。
S220、根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据动力总成仿真温度确定动力总成仿真温度精度。
S230、获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据动力总成测量温度确定动力总成测量温度精度。
S240、根据动力总成仿真温度、动力总成仿真温度精度、动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
S250、检测温度传感器是否发生故障;当温度传感器发生故障时,则调节动力总成测量温度精度。
其中,当温度传感器出现故障时,则无法采集到真实热管理***内的动力总成测量温度,动力总成测量温度不可靠,可以将动力总成测量温度精度调节为0,则动力总成温度的最优温度直接由动力总成仿真温度决定。
S260、预设时间内,确定各动力总成测量温度的变化量是否大于预设变化量;若各动力总成测量温度的变化量大于预设变化量,则调节动力总成仿真温度精度。
其中,由于热管理***模型是静态模型,试验数据也是静态数据,由热管理***模型确定的动力总成仿真温度也是静态数据;若温度传感器检测的温度变化率超过一定值时,此工况特性属于热管理***的动态特性,这样热管理模型的仿真精度会相对降低,因此在此工况下,提高动力总成测量温度信号精度,降低动力总成仿真温度精度,可以确保动力总成温度的最优温度更可靠、准确。本方案在上述方案的基础上,还适用于在不同工况下提供可靠的动力总成温度信号。
本发明实施例还提供了一种动力总成温度估算装置,该动力总成温度估算装置可执行本发明任意实施例所提供的动力总成温度估算方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图4是本发明实施例提供的一种动力总成温度估算装置的结构示意图,如图4所示,该装置包括:
仿真模型建立模块10,用于建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
仿真温度确定模块20,用于根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;
测量温度确定模块30,用于获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据动力总成测量温度与动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;
最优温度确定模块40,用于根据动力总成仿真温度、动力总成仿真温度精度、动力总成测量温度及动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
可选的,最优温度确定模块40,包括:
第一修正单元,用于根据所述动力总成仿真温度及所述动力总成仿真温度精度确定所述动力总成修正仿真温度;
第二修正单元,用于根据所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定所述动力总成修正测量温度;
最优温度确定单元,用于根据所述动力总成修正仿真温度及所述动力总成修正测量温度确定动力总成最优温度。
可选的,还包括:
第一检测模块,用于检测所述温度传感器是否发生故障;
第一调节模块,用于当所述温度传感器发生故障时,则调节所述动力总成测量温度精度。
可选的,还包括:
第二检测模块,预设时间内,用于确定动力总成测量温度的变化量是否大于预设变化量;
第二调节模块,用于当动力总成测量温度的变化量大于所述预设变化量,则调节所述动力总成仿真温度精度。
图5是本发明实施例提供的一种整车控制器的结构示意图,如图5所示,该整车控制器包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73;整车控制器中处理器70的数量可以是一个或多个,图5中以一个处理器70为例;整车控制器中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接,图5中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的动力总成温度估算方法对应的程序指令/模块。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块,从而执行整车控制器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的动力总成温度估算方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器71可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至整车控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与整车控制器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种动力总成温度估算方法,该方法包括:
建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及所述热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据所述动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;
获取温度传感器实时采集真实热管理***内的各动力总成测量温度,并根据所述动力总成测量温度与所述动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;
根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的动力总成温度估算方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种动力总成温度估算方法,其特征在于,包括:
建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及所述热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据所述动力总成仿真温度与动力总成实际温度确定动力总成仿真温度精度;
获取温度传感器实时采集真实热管理***内的动力总成测量温度,并根据所述动力总成测量温度及所述动力总成实际温度确定动力总成测量温度精度;
根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
2.根据权利要求1所述的动力总成温度估算方法,其特征在于,根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度,包括:
根据所述动力总成仿真温度及所述动力总成仿真温度精度确定所述动力总成修正仿真温度;
根据所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定所述动力总成修正测量温度;
根据所述动力总成修正仿真温度及所述动力总成修正测量温度确定动力总成最优温度。
3.根据权利要求1所述的动力总成温度估算方法,其特征在于,还包括:
检测所述温度传感器是否发生故障;
当所述温度传感器发生故障时,则调节所述动力总成测量温度精度。
4.根据权利要求1所述的动力总成温度估算方法,其特征在于,还包括:
预设时间内,确定动力总成测量温度的变化量是否大于预设变化量;
若动力总成测量温度的变化量大于所述预设变化量,则调节所述动力总成仿真温度精度。
5.根据权利要求1所述的动力总成温度估算方法,其特征在于,所述热管理***仿真模型包括第一热管理***仿真模型;
所述第一热管理***仿真模型包括第一动力总成仿真模型和第一热管理组件模型;所述第一动力总成仿真模型包括动力电机、直流变换器和车载充电机;第一热管理组件模型包括风扇、水泵及热交换装置;所述动力电机、所述直流变换器、所述车载充电机、所述水泵及所述热交换装置通过冷却介质管路构成一循环回路,所述风扇与所述热交换装置耦合连接。
6.根据权利要求1所述的动力总成温度估算方法,其特征在于,所述热管理***仿真模型包括第二热管理***仿真模型;
所述第二热管理***仿真模型包括第二动力总成仿真模型和第二热管理组件模型;所述第二动力总成仿真模型包括动力电池;所述第二热管理组件模型包括电加热装置、电冷却装置及水泵;所述动力电池、所述电加热装置、所述电冷却装置及所述水泵通过冷却介质管路构成一循环回路。
7.一种动力总成温度估算装置,其特征在于,包括:
仿真模型建立模块,用于建立热管理***仿真模型;其中,热管理***仿真模型包括动力总成仿真模型和热管理组件仿真模型;
仿真温度确定模块,用于根据动力总成发热总功率、热管理组件输入功率及所述热管理***仿真模型确定的仿真参数确定动力总成仿真温度,并根据所述动力总成仿真温度确定动力总成仿真温度精度;
测量温度确定模块,用于获取温度传感器实时采集真实热管理***内的各动力总成测量温度,并根据所述动力总成测量温度确定动力总成测量温度精度;
最优温度确定模块,用于根据所述动力总成仿真温度、所述动力总成仿真温度精度、所述动力总成测量温度及所述动力总成测量温度精度确定动力总成最优温度。
8.一种整车控制器,其特征在于,所述整车控制器包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的动力总成温度估算方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的动力总成温度估算方法。
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- 2022-05-31 CN CN202210614023.6A patent/CN115033988A/zh active Pending
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CN114919466A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种热管理控制方法、装置、整车控制器及介质 |
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