一種發(fā)動機(jī)散熱控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)風(fēng)扇控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動機(jī)散熱控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇通常采用剛性風(fēng)扇、電磁風(fēng)扇、硅油風(fēng)扇、電子風(fēng)扇等，這些風(fēng)扇各有自身的優(yōu)點，但也存在一些缺點，如冷卻效果不良、消耗功率大等。
[0003]進(jìn)一步地，剛性風(fēng)扇與發(fā)動機(jī)通過皮帶連接，位于散熱器的中間位置，由于風(fēng)扇一直全速運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)水溫較低，使發(fā)動機(jī)摩擦損失增加，風(fēng)扇消耗的功率也較大。電磁風(fēng)扇、硅油風(fēng)扇一般與發(fā)動機(jī)通過皮帶連接，位于散熱器的中間位置，當(dāng)水溫升高時風(fēng)扇剛性連接，當(dāng)水溫降低時，風(fēng)扇怠速運轉(zhuǎn)，存在水溫波動大、風(fēng)扇消耗功率大等缺點。電子風(fēng)扇一般通過電機(jī)驅(qū)動，通常采用4個均勻分布在散熱器后面，當(dāng)水溫升高時風(fēng)扇全速運轉(zhuǎn)，當(dāng)水溫降低時，風(fēng)扇怠速運轉(zhuǎn)，存在水溫波動大等缺點。
[0004]請參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)的冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括固定在多個散熱器前方的機(jī)構(gòu)和安裝在機(jī)構(gòu)上的風(fēng)扇001，機(jī)架上安裝有可驅(qū)動風(fēng)扇沿橫向和豎向移動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)扇系統(tǒng)還包括可采集各散熱器溫度信號的風(fēng)扇控制器，該風(fēng)扇控制器根據(jù)各散熱器的溫度信號控制上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。該冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)的主要缺點是:
[0005](I)在發(fā)動機(jī)大負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，需要散熱器的散熱量較大，存在不能充分散熱而導(dǎo)致水溫過高的風(fēng)險；
[0006](2)當(dāng)某處散熱量較大時，風(fēng)扇不能迅速的定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一)要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種發(fā)動機(jī)散熱控制系統(tǒng)及其控制方法，其可以在保證發(fā)動機(jī)最佳工作溫度的前提下，使風(fēng)扇以最少的開啟數(shù)量達(dá)到最佳的冷卻效果。
[0009](二)技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)動機(jī)散熱控制方法，包括以下步驟:
[0011]S1:在散熱器的表面布置多個風(fēng)扇；
[0012]S2:在散熱器上對應(yīng)每個風(fēng)扇的上下端分別設(shè)置第一溫度傳感器和第二溫度傳感器;且在風(fēng)扇中心軸線上，在散熱器遠(yuǎn)離所述風(fēng)扇的側(cè)面，以及風(fēng)扇遠(yuǎn)離所述散熱器的側(cè)面，分別設(shè)置有第三溫度傳感器和第四溫度傳感器；
[0013]S3:實時監(jiān)測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩，確定發(fā)動機(jī)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速和扭矩下的最佳工作溫度;并測量發(fā)動機(jī)出水溫度，將所述發(fā)動機(jī)出水溫度和所述最佳工作溫度進(jìn)行對比，當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度比所述最佳工作溫度低設(shè)定度數(shù)時，關(guān)閉所有風(fēng)扇；當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度比所述最佳工作溫度高設(shè)定度數(shù)時，進(jìn)行S4;當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度與所述最佳工作溫度的溫度差在設(shè)定度數(shù)之內(nèi)時，保持當(dāng)前的風(fēng)扇開啟狀態(tài)；
[0014]S4:獲取所有所述風(fēng)扇第一溫度傳感器測得的溫度Tup，第二溫度傳感器測得的溫度Td_，第三溫度傳感器測得的溫度Tbef_，以及所述第四溫度傳感器測得的溫度Tafter;
[0015]S5、對于吸風(fēng)風(fēng)扇，當(dāng)Tbef_>Tafter時，該風(fēng)扇不開啟，并提醒司機(jī)存在熱風(fēng)回流現(xiàn)象;否貝lJ，計算Taf ter-Tbrfore ) _0*|1冰(Tup_Td_)差值，并根據(jù)差值的大小確定風(fēng)扇的開啟位置及順序，差值大者先開啟；
[0016]對于吹風(fēng)風(fēng)扇，當(dāng)Tafter>TbrfOTJ寸，該風(fēng)扇不開啟，并提醒司機(jī)存在熱風(fēng)回流現(xiàn)象；否則，計算Tbefore-Tafter ) 水(Tup-Tdown )差值，并根據(jù)差值的大小確定風(fēng)扇的開啟位置及順序，差值大者先開啟；
[0017]其中，G^:空氣比熱容;所述風(fēng)扇的空氣流量;C水:水的比熱容;m水:所述風(fēng)扇對應(yīng)的散熱器部位中的水流量；
[0018]S6、跳轉(zhuǎn)到步驟S3。
[0019]優(yōu)選地，將所述風(fēng)扇均勻分布在散熱器表面，且所述風(fēng)扇的數(shù)量為3行X4列。
[0020]優(yōu)選地，所述SI中，根據(jù)散熱器結(jié)構(gòu)，計算出車輛極限工況下為了維持發(fā)動機(jī)最佳工作溫度時散熱器各部位的理論散熱量，并根據(jù)理論散熱量確定散熱效果好的部位，并優(yōu)先在散熱效果好的部位布置風(fēng)扇。
[0021 ]優(yōu)選地，所述散熱器各部位對應(yīng)風(fēng)扇的數(shù)量和極限工況下該部位理論散熱量的大小成正比。
[0022 ]優(yōu)選地，所述S3中所述設(shè)定度數(shù)為2 °C。
[0023]本發(fā)明還提供一種發(fā)動機(jī)散熱控制系統(tǒng)，包括布置在散熱器表面且氣流朝向所述散熱器的多個風(fēng)扇;在散熱器上對應(yīng)每個風(fēng)扇的上下端分別設(shè)置第一溫度傳感器和第二溫度傳感器;且在風(fēng)扇中心軸線上，在散熱器遠(yuǎn)離所述風(fēng)扇的側(cè)面，以及風(fēng)扇遠(yuǎn)離所述散熱器的側(cè)面，分別設(shè)置有第三溫度傳感器和第四溫度傳感器;所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器測取當(dāng)前位置溫度發(fā)送給計算判斷模塊;所述計算判斷模塊對獲取的位置溫度進(jìn)行處理以獲取各個風(fēng)扇的散熱余度，并對各個風(fēng)扇的散熱余度大小進(jìn)行對比，將對比結(jié)果發(fā)送給風(fēng)扇控制模塊；
[0024]其中，對于吸風(fēng)風(fēng)扇，所述散熱余度為:
[0025]Taf ter_Tbef ore ) _C7_KTI冰(Tup-Tdown );
[0026]對于吹風(fēng)風(fēng)扇，所述散熱余度為:
[0027]Tbefore-Tafter )-C7側(cè)C(Tup-Tdown)；
[0028]所述風(fēng)扇控制模塊根據(jù)接收到的所述對比結(jié)果控制風(fēng)扇開啟的位置和個數(shù)。
[0029]優(yōu)選地，所述風(fēng)扇為電子風(fēng)扇。
[0030]優(yōu)選地，所述電子風(fēng)扇固定在護(hù)風(fēng)罩上。
[0031](三)有益效果
[0032]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明的發(fā)動機(jī)散熱控制方法，每個風(fēng)扇單獨控制，以最少的風(fēng)扇開啟個數(shù)達(dá)到最佳的冷卻效果，減少風(fēng)扇消耗的功率。同時，可以使發(fā)動機(jī)在不同運行工況下均維持在最佳的工作溫度，提升發(fā)動機(jī)的工作效率，減少發(fā)動機(jī)的摩擦損失。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是實施例的風(fēng)扇和溫度傳感器的安裝正視示意圖；
[0036]圖3是實施例的風(fēng)扇和溫度傳感器的安裝側(cè)視示意圖；
[0037]圖4是實施例的風(fēng)扇和溫度傳感器的安裝后視示意圖；
[0038]圖5是實施例的發(fā)動機(jī)散熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖中:1、風(fēng)扇；2、散熱器;3、第一溫度傳感器;4、第二溫度傳感器;5、第三溫度傳感器;6、第四溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0041]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0042 ]本實施例的發(fā)動機(jī)散熱控制方法，包括以下步驟:
[0043]S1:在散熱器2的表面布置多個風(fēng)扇I。
[0044]S2:在散熱器2上對應(yīng)每個風(fēng)扇I的上下端分別設(shè)置第一溫度傳感器3和第二溫度傳感器4;且在風(fēng)扇I中心軸線上，在散熱器2遠(yuǎn)離所述風(fēng)扇I的側(cè)面，以及風(fēng)扇I遠(yuǎn)離所述散熱器2的側(cè)面，分別設(shè)置有第三溫度傳感器5和第四溫度傳感器6。
[0045]S3:實時監(jiān)測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩，確定發(fā)動機(jī)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速和扭矩下的最佳工作溫度;并測量發(fā)動機(jī)出水溫度，將所述發(fā)動機(jī)出水溫度和所述最佳工作溫度進(jìn)行對比，當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度比所述最佳工作溫度低設(shè)定度數(shù)時，關(guān)閉所有風(fēng)扇I;當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度比所述最佳工作溫度高設(shè)定度數(shù)時，進(jìn)行S4;當(dāng)所述發(fā)動機(jī)出水溫度與所述最佳工作溫度的溫度差在設(shè)定度數(shù)之內(nèi)時，保持當(dāng)前的風(fēng)扇I開啟狀態(tài)；
[0046]S4:獲取所有所述風(fēng)扇I第一溫度傳感器3測得的溫度Tup，第二溫度傳感器4測得的溫度Tdciwn，第三溫度傳感器5測得的溫度Tbefcire,以及所述第四溫度傳感器6測得的溫度
Tafter ；
[0047]S5、對于吸風(fēng)風(fēng)扇I，當(dāng)Tbrf_ > Taf時，該風(fēng)扇I不開啟，并提醒司機(jī)存在熱風(fēng)回流現(xiàn)象;否則，計算當(dāng)前風(fēng)扇的散熱余度，也即Tafter-Tbefore ) -C水Π1水(Tup_Td_)差值，并根據(jù)差值的大小確定風(fēng)扇I的開啟位置及順序，差值大者先開啟；
[0048]對于吹風(fēng)風(fēng)扇I，當(dāng)Taf > Tbrfcm時，該風(fēng)扇1不開啟，并提醒司機(jī)存在熱風(fēng)回流現(xiàn)象；否則，計算當(dāng)前風(fēng)扇的散熱余度，也即05^賀(Tbefore-Tafter )-C7WH7x( Tup_Td?n)差值，并根據(jù)差值的大小確定