冷却液回路模式切换的执行时序：泵—阀联动、断流窗口与切换序列表

课程大纲

• 能把一次水侧模式切换拆成「泵降速→阀走行程→稳定延时→泵恢复」四段，为每段写出时长来源与取值判据，并说清它与 K3-04 冷媒侧三段式在主动件（泵 vs 可降载压缩机）与约束（水力学 vs 热力学）上的对偶差异
• 能给出转阀前泵降速幅度与阀到位判据的求法——降速幅度由水锤允许压升反解、下限由 K3-08 已合成的转速包线卡住；到位判据用阀位反馈叠流量/压差双证据而不是定时器
• 能按四类部件耐受时间取小者、逐支路反推出允许断流/憋压窗口的时长上限，并指出其中哪几项在本体系内无数值来源、必须向部件供应商索取
• 能说明为什么只靠拉长指令斜坡求平顺在执行侧偏危险，并把窗口上限反过来用作恢复斜坡时间 τ_ramp 的上限
• 能在既定阀位真值表与既定端面几何上排出一张切换序列表（每格阀位、泵指令、每段时长上限、断流窗口余量），并对必然经过的危险中间态给出三条代价递增的绕行出路
• 能按严重度把中间态分档处置——能效损失类只做软件 guard、部件不可逆损伤类必须在序列表里排成物理不可达，并说清本课序列表与 K4-05 的 guard 怎么同版交接
• 能算出切换后流量重分配引起的各支路水温阶跃幅值，据此给出前馈补偿量与恢复斜坡的取值判据
• 能判断哪些控制环必须在切换窗口内先解耦（输入取 K3-14 的控制结构规格），并说清本课交付的可标定化结构在哪一步交给 K6-07/K6-08 去定数值

1. 水侧三段式的骨架：四段时长的来源，与冷媒侧对偶对照
   • 四段是「泵降速→阀走行程→稳定延时→泵恢复」，与 K3-04 冷媒侧的「压缩机降载→阀动作→稳定延时→恢复」同构但不同物：主动件从可降载的压缩机换成泵，约束从热力学（压比、带液、回油）换成水力学（水锤压升、断流、气蚀/NPSH、定压点）。K3-04 已把「照搬冷媒侧三段式」写成误区并前指本课，本讲交付的正是它前指的那张对偶表；冷媒侧本体一句不重讲。
   • 第一段（泵降速）的降速幅度不是拍的：上界由水锤式 ΔP_switch ≈ ρ·L·(dV/dt)/A 从下游最敏感部件的允许压升反解（式本体见 G8-06 §4.2，本课只做反解），下界由 K3-08 已合成的转速包线卡住（气蚀下限、最低稳定转速、NVH 禁带、驱动结温降额四条取严）。两侧夹出一个窗口；窗口为空说明只能靠「先退出大功率模式再切」把分子压小，不是继续压转速。
   • 第二段（阀走行程）时长 = θ_阀/ω_阀。θ_阀 取本次切换的实际转角而非全行程，它由阀位角序决定；ω_阀 由电机、减速比与蜗轮蜗杆/正齿轮取舍定死——两者都是硬件期变量，本课在既定几何下算时长、不改几何（端面排布、阀位角序与 Δθ_ov = 端口角宽 − 岸宽 的定义在 G4-03 §1.3b）。要同时读出这次切换途中是 overlap（先通后断、短时串通但不断流）还是 underlap（先断后通、短时全断流）——underlap 段就是讲 2 那个断流窗口的起点。
   • 第三段（稳定延时）三项构成：τ_行程余量（阀位反馈到位后的机械余量与去抖）+ τ_流量重建（泵沿 H-Q 曲线在新拓扑下重新到达工作点，承接 B3-04 t_切换 式第二项与 G5-01/A2-02 的工作点求法）+ τ_transport = V_pipe/V̇（口径承接 B2-02）。三项都取「到达并保持」而不是「首次触及」，否则会在流量还在振荡时放行。K3-04 第三项是高低压弛豫（热力学），本课第三项是流量重建叠输运（水力学）——K3-04 已明写两者不可互套。
   • 第四段（泵恢复）不能只用定时器放行：判据是「阀位反馈到位」与「该阀位下流量或压差回到目标带」双条件。无流量传感器时用泵 map 反算与能量平衡 ṁ=Q̇/(c_p·ΔT) 两路交叉——残差怎么构造、门限怎么整定归 K5-06，本课只把它的结论当放行判据用，两边不许各标一套门限。
   • 本讲把「切换死区 = 阀件行程 + 泵响应 + 管路输运延迟，秒到几十秒量级」这条 B2-02 的定性结论，落成四段可分别标定、可分别验收的时长；它同时是最小驻留时间与迟滞带宽的物理下限，合成口径仍在 K3-01。
2. 允许断流/憋压窗口的时长上限：四类部件耐受时间反推
   • 先把两个窗口分开定义，不要合成一个数：断流窗口＝该支路体积流量低于其最低有效流量的持续时长；憋压窗口＝阀已隔断而泵仍在推的持续时长（B3-01 §5.1 的「泵推死头」正是这一格，另一格「散热器被完全旁通的闷罐」属能效损失类、不在本节的不可逆损伤清单里）。两者物理不同、上限来源不同、对策也不同——一个靠限时长，一个靠先降泵速。
   • 四类耐受时间取小者为窗口上限。①泵干转：全干转在秒级造成轴承与隔离套的不可逆损伤，半干转隐蔽且台架短测测不出，耐受窗口由轴承副材料与许用 PV 定——「能扛几秒」离开材料副就没有意义（机理、识别信号与限功率→报码→停机分级见 G5-04 §3.3，禁止重启试探也在那门；材料副选型与许用 [PV] 归 G5-05，本课不选材）。
   • ②加热件干烧：断流后温升不饱和、按 dT/dt 判据置位；「先建流再通电、先断电再延时停泵」与延时量级（几秒到几十秒、须实测标定）已在 G9-03 §3.5 写死，本课只取其时长量级作窗口输入。燃烧式加热器另有自己的次序（先断油→后吹扫→泵 after-run→才允许断泵下电），归 G9-04，本课只给它引用的通用时序方法。③下游压力冲击：水锤压升损伤冷板密封与薄壁换热器芯体（后果侧见 G8-06 §4.2）——注意它约束的是切换速率，不是停留时长，两者不要混进同一个上限里。④最低有效流量下界失守：局部沸腾与析气、气堵、湿转子泵靠介质自冷、支路均流恶化四条，物理本体在 B4-03 §2.4，本课不重推。
   • 窗口上限必须逐支路给，不能全车给一个数：同一次切换里发热件热惯性小的支路（电驱、快充中的电池冷板）与热容大的支路差一个量级。判据是该支路的 Σ(m·c_p) 与断流期间的瞬时热流——「断流的顶温耐受时间按部件热容口径估、与温限对齐」这句正是 E4-02 点名要本课接过来的那一条。
   • 接住 K3-01 已点名的反向判据：只靠拉长 τ_ramp 求指令平顺，会把低流量段一并拉长，把断流窗口从毫秒量级拖到秒量级。指令侧平顺与执行侧安全是反向的两笔账——τ_ramp 不是自由变量，它的上限被本讲的窗口上限反过来卡死。现场表现是「加了斜坡，冷板还是憋压/电驱还是顶温」。
   • 窗口余量要写成可标定量并留观测口：每次切换的实际断流时长（本次值、历史最大值、超限计数）做成量产件里可读的观测量。只标定时长上限而不回读实际值，售后无法区分「窗口设小了」与「阀转慢了/流量建立慢了」这两种完全不同的根因（观测量的标定与录制工具口径归 K6-01，本课只定该记哪几个量）。
   • 本讲如实交代缺料边界：四项里只有泵干转有课内机理与保护分级、加热件干烧有时长量级口径；冷板密封与薄壁芯体的允许压升、局部沸腾的允许持续时长在本体系内无数值来源。本课交付的是「逐支路取小者」这条反推规则与索料清单，具体数值须向部件供应商索取并按平台实测——不得用行业惯例把数编出来。
3. 切换序列表：危险中间态绕行与按水锤量级定的限速切换
   • 序列表的一行是什么先说清：起始阀位 → 目标阀位 → 途经每一格的阀位角、该格下每台泵的指令、该格的驻留时长上限、该格的断流窗口余量。这张表是本课唯一的交付物，也正是 F4-02、K4-05、E4-02 三门写下「通用机理统一由 K3-09 承载、本课不重讲」时所指的那件东西。
   • 行必须按方向排，不能按模式对排：A→B 与 B→A 通常走不同弧长、经过不同中间格、窗口余量也不同，只填单向是最常见的漏。这是「阀位角序是独立几何自由度」（G4-03 §1.3b ①b）在时间轴上的直接后果。
   • 输入契约只有两张表，本课不重造：G8-06 第 3 讲的阀位组合真值表（N_states ≤ N_valve_positions 的组合上限、「某过渡工况无解」的翻车案例、以及「真值表是控制策略的输入契约」这条定位）与 B3-01 的模式矩阵。真值表列不全就没有序列表可排——序列表是在既定真值表上做路径搜索，不能反过来倒逼补格；补格的三条代价递增退路（加阀位数 → 加阀路数或重排端口角位置 → 外挂两通阀）在 G8-06 §3.2 与 G4-03 ①，属硬件期决策。
   • 危险中间态的判定不在本课：B3-04 §5.1 已给逐格校核规则（瞬时断流＝死水/泵空转/局部憋压；瞬时短路＝高压窜低压/热窜冷），几何侧的根治（overlap/underlap 与阀位角序）在 G4-03 §1.3b，B3-04 本人也明写「改顺序与降载都是系统侧的规避、不是根治」。本课接过来的是「判完之后怎么绕」——在既定端面几何下按角度搜一条最短弧不跨危险角段的路径。
   • 搜不出无害路径时的三条出路，代价递增：①改阀位角序让最短弧不跨危险角段（要动硬件，只在开模前可行，属 G4-03 的地界，本课只提需求）；②加一格中间驻留，把一次长时间跨危险格拆成两次短通过，用总时长换单次窗口；③在进入该格前先降载——窗口宽度不变，但每一份窗口的代价变小（这正是 G4-03 ④ 给的两条对策之一）。提需求时必须讲清这次切换到底怕断流还是怕串通，否则供应商无法在 overlap/underlap 之间选。
   • 限速切换的量化落点：切换角速度被两头夹住。上界由 ΔP_switch ≈ ρ·L·(dV/dt)/A 的允许压升定（式见 G8-06 §4.2），下界由 overlap 串流量与 underlap 断流时长定（Δt = |Δθ_ov|/ω_阀，串流量与串入热量的四步链在 G4-03 ④）。所以「切换越快越好」和「切换越慢越安全」两句都是错的；真正可调的量是切换前的降载幅度。
   • 序列表要标严重度并分档处置：能效损失类（闷罐、两回路短接）可只做软件 guard 拦；部件不可逆损伤类（泵干转、加热件干烧、冷板憋压）必须在序列表里排成物理不可达。K4-05 已把「以为 guard 写在迁移前置就够、其实乱序与竞态能绕过」列为误区——本课的序列表就是它那条 guard 在时间轴上的配套，两者必须同版；K4-05 只管构型合不合法，不排时间轴。
   • 下游消费与上游交接一并写死：K4-05 讲 2 把 B3-01 模式表与 G8-06 真值表翻成 guard，是本表的下游；K3-11 只定跨部件的先后与放弃顺序（「阀要切隔断位、泵却还要续跑带残热」的次序判据在那门，判据是先保住残热导出路径的连通再动隔断），本课向它提供 τ_transport 的水侧时长来源；序列表本身的静态体检（迁移可达性、请求-资源图死锁、切换质量 KPI）归 K3-13。
4. 切换窗口的控制侧处置：流量重分配与水温阶跃前馈、恢复斜坡、状态交接与环解耦
   • 切换改的不只是「通不通」，还改流量本身：并入或切出一条支路会让网络总阻力变、泵沿 H-Q 曲线移动，G8-06 §4.1 已写死「Q_total 不是与拓扑无关的常数」，且并联分流按 Q_i ∝ R_i^(−1/n)（湍流 n≈1.75~2 取 1/√R_i，只有层流才退化成 1/R）。所以切换后各支路流量不是切换前按比例缩放——按「Q_total 不变」手算会把被饿支路的跌幅算大。
   • 由流量阶跃算水温阶跃：各支路用 ΔT = Q̇/(ṁ·c_p) 算新温升，串联链按 T_in,i = T_out,i−1 逐级递推得末端进口温度（两式本体在 B3-01，本课只做组合）。得到的幅值就是前馈补偿量的依据。c_p 是质量比热而泵给的是体积流量，须先用 ρ 换算，两个口径不能混用；低温高粘会把流态指数 n 压回 1 附近，而借热预热恰在低温，必须按当时流态重算（G8-06 §4.4）。
   • 前馈只有在阀位已知时才可算，所以它天然是按阀位/模式做的增益调度，调度变量取阀位与流量而不取被控温度本身。调度与前馈的整定方法本体归 K3-05，本讲只定水侧的调度轴与前馈幅值的算法出口。
   • 恢复斜坡的取值判据两条同时满足：τ_ramp 应与该支路的 τ_transport 同量级（承接 K3-01——远小于等于没加、远大于则把一次切换摊成一段谁都不满意的中间态），且不得超过讲 2 定出的断流窗口上限。这是「指令平顺」与「执行安全」两笔账在同一个数上碰头的唯一地方，也是本课与 K3-01 的接缝。
   • 三段式期间控制器内部状态必须显式规定：阀走行程时水温测点还挂在旧支路上、被控量短暂失去物理意义，此时若让温度环继续积分，恢复瞬间必然大幅超调。K3-01 已点破这条反向判据——「加了斜坡超调还在」的正确动作是做状态交接而不是继续加长 τ_ramp。交接三手段（积分项反算/输出初值继承/tracking）本体归 K3-05，本讲只给水侧的冻结与反算口径：哪一格冻结、哪一格按新阀位的稳态工作点反算积分初值。
   • 哪些控制环必须在切换窗口内先解耦，输入取 K3-14 的控制结构规格（分模式台账 + 增益矩阵与归一化口径 + RGA/条件数 + 配对表 + 跨 ECU 写权规格）——那门课已明写这份规格「是 K3-09 编排切换时序时判断哪些环在切换窗口内必须先解耦的依据」。本讲只把它的结论用成「该环在本次切换的哪一格开环、哪一格冻结、哪一格做交接」，不重做配对，也不重推 RGA。
   • 混动 HT/LT 跨温区切换的附加约束不在本课：高温侧冷却液灌进低温回路的温度阶差与超调（用 T_mix 估）、engine on/off 与阀路切换的先后关系（停机后主泵是否续转、催化器起燃保持期间不得把 HT 回路切走）归 F4-02，本课只向它提供这套通用时序方法与序列表格式。
   • 标定与验收出口写清：本课交出的是求法与可标定化结构——哪些量做成标定量（每段时长上限、降速幅度、ω_阀 限速、τ_ramp）、轴点怎么布、单调性怎么保证；跨环温与跨模式对的分档整定流程、参数继承与验收判据归 K6-07，电驱与前端散热回路的具体门限数值归 K6-08，本课一个数值也不给。台架侧模式切换瞬态的实测判定与复现程序归 L2-04。

• 以为把冷媒侧的「压缩机降载→阀动作→稳定延时→恢复」三段式换个名字就能用在水侧，其实主动件从可降载的压缩机换成了泵、约束从热力学换成了水力学：稳定延时第三项在冷媒侧是高低压弛豫、在水侧是流量重建叠输运延迟，照搬既压不住冲击又会制造断流（K3-04 已把这条写成误区并前指本课）。
• 以为切换平顺不平顺只是把指令斜坡 τ_ramp 加长的问题，其实那会把低流量段一并拉长、把断流窗口从毫秒量级拖到秒量级；而且斜坡治不了控制器内部积分项那笔账，越加长只是响应更慢、超调照旧（K3-01 已点破）。正确动作是做状态交接，并让窗口上限反过来卡死 τ_ramp。
• 以为「允许断流多久」可以给全车一个统一秒数，其实它是四类部件耐受时间逐支路取小者：电驱这类热惯性小的发热支路与热容大的支路差一个量级，同一次切换里两条支路的窗口不是一个数。
• 以为泵干转能扛的秒数是个可以查到的常数，其实它由轴承副材料与许用 PV 决定，离开材料副这个数字没有意义；而且半干转在台架短测里几乎测不出来，用短测通过当成耐受证据是自欺（G5-04 §3.3）。
• 以为切换越快越安全（少停留就少断流），其实切换角速度被两头夹住：快了顶到水锤压升上限、慢了顶到断流时长上限。真正可调的量是切换前的降载幅度，不是 ω_阀。
• 以为只要在迁移前置写好 guard，危险中间态就进不来，其实乱序与竞态能绕过 guard；部件不可逆损伤类的中间态必须在切换序列表里排成物理不可达，而不是只靠一个布尔条件（K4-05 已把这条列为误区，本课的序列表是它的时间轴侧配套）。
• 以为序列表按「模式对」填一行就够，其实切换方向不对称：A→B 与 B→A 常走不同弧长、经过不同中间格、窗口余量也不同，只填单向是最常见的漏。
• 以为切换只改「哪条支路通不通」、流量按原比例缩放，其实并入或切出支路会让网络总阻力变、泵沿 H-Q 曲线移动、Q_total 本身也变；按「Q_total 不变」手算会把被饿支路的跌幅算大，据此配的前馈量方向对但幅值错（G8-06 §4.1）。
• 以为阀位反馈到位就等于可以恢复泵转速，其实到位只是机械行程完成，流量还没重建；放行判据必须是「反馈到位」叠「流量或压差回到该阀位的目标带」双条件，用定时器代替判据在低温高粘工况必然放行过早。
• 以为本课该顺手把在线缺流判定与流量配平一起讲了，其实那已归 K5-06（残差构造与门限在那门）；本课只把它的结论当放行与窗口校核的证据用，两边各标一套门限必然在标定时打架。

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