[發明專利]使用可變速風扇控制車輛裝置的溫度

有效

• 申請號: 200910126828.0
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN101537790A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: G·A·梅杰;L·P·齊爾;W·R·希爾;T·K·羅克伍德;T·M·圖馬斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B60K11/06
• 分類號: B60K11/06;G05D23/185
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;劉華聯

技術領域

本發明總的涉及一種位于機動車輛中的風扇，利用該風扇 產生的空氣流以對流方式轉移來自各個組件、裝置或系統的熱量。

背景技術

在混合電動車輛中、或動力源為燃料電池的車輛中或者擁 有傳統動力系的車輛中，速度和工作效率可變的風扇被用在各種車輛 系統中以將溫度維持在可接受的范圍內。每個系統都有特定的溫度范 圍，在此范圍內系統工作效率最優。受風扇運轉影響的車輛系統可包 括發動機冷卻劑、變速箱油、動力轉向油、發動機油、電動機和功率 電子器件的冷卻劑、燃料電池堆、電池熱系統、發動機中冷器、致冷 劑或者空調。

需要一種策略來應對系統的溫度需求并控制風扇，從而使 得風扇能耗、風扇功率和風扇噪聲最小化。優選地，該控制策略還將 使風扇和與車輛系統相關的其他裝置(例如，制冷壓縮機)的總能耗 最小化。

該控制策略還應當使受風扇運轉影響的動態系統的噪聲、 振動和聲振粗糙度(NVH)最小化。

發明內容

實施例設想了一種控制車輛中的風扇的方法。該方法將至 少第一裝置和第二裝置的當前溫度與每個所述裝置的多重溫度范圍做 比較，并且以比較結果為基礎確定是否應當改變風扇速度。如果比較 結果的至少一個顯示期望最大風扇速度，則提高風扇速度至最大風扇 速度；如果比較結果的至少一個顯示期望在低于最大風扇速度內提高 風扇速度，則提高風扇速度至參考風扇速度；以及如果比較結果顯示 期望降低風扇速度，則降低風扇速度至參考風扇速度。

實施例的優點在于，在很寬的工作模式范圍內最小化了風 扇功耗和風扇噪聲，提高了燃料效率，改進了NVH，并結合控制策略 來控制前端風扇以最小化混合動力、燃料電池和傳統動力車輛的能耗 從而最小化風扇功率和風扇噪聲。日益增加的主動控制多個車輛系統 (發動機冷卻劑、變速箱油、動力轉向油、發動機室中的組件、發動 機油、電動機和功率電子器件的冷卻劑、燃料電池堆、電池熱系統、 中冷器、空調)的溫度的需求得到了滿足，其中每個車輛系統均具有 對應有效點的特定最優控制點。該控制策略控制風扇速度以使滿足每 個系統冷卻需求的風扇功率最小化，并結合NVH控制以最小化風扇噪 聲來滿足車輛的需求。

附圖說明

圖1A-1B為圖示機動車輛的風扇速度控制的邏輯流程圖；

圖2示出了圖1所示的發動機冷卻劑控制模塊的控制邏輯 步驟；

圖3示出了圖1所示的制冷系統風扇速度請求模塊的控制 邏輯步驟；

圖4示出了圖1所示的NVH控制模塊的控制邏輯步驟；以 及

圖5示出了圖1所示的風扇效率控制模塊的控制邏輯步驟。

具體實施方式

參照圖1A-1B，基于需要溫度控制的組件/子系統的數目的 一系列測試50-55被執行，以確定對于每個組件或系統是否要設置一種 顯示需要提高風扇速度的標記，或者設置另一種顯示需要降低風扇速 度的標記。在圖1A-1B中，提高和降低的箭頭代表被設置的標記的本 身含意，即，通過風扇產生的空氣流冷卻的每個系統或組件的風扇速 度的提高或降低需要。如果設置了提高風扇速度的標記，控制算法則 確定是否要提高風扇速度、新速度值以及速度變化率。如果設置了降 低風扇速度的標記，控制算法則確定是否降低風扇速度、新速度值以 及速度變化率。

溫度被測試的裝置和系統可包括發動機冷卻劑50、變速箱 油溫度(TOT)51、中冷器(CAC)52、低溫回路53、電池冷卻劑溫 度54以及制冷系統風扇55。低溫回路是工作溫度低于發動機冷卻系統 的冷卻劑回路。車輛可包括多重低溫回路，用來冷卻功率電子器件、 電動機、發動機增壓空氣、混合電池、燃料電池堆等。

圖2圖示了用于發動機冷卻系統的判定模塊50，其包括兩 個額定冷卻劑溫度范圍測試60以決定(1)發動機冷卻劑溫度是否高 于額定最大參考溫度，以及(2)發動機冷卻劑溫度是否低于額定最小 發動機冷卻劑溫度范圍。如果測試60(1)的結果在邏輯上為真，則在 61處設定指示將風扇速度提高到權重因子倍的標記。如果測試60(2) 的結果在邏輯上為真，則在62處設定指示將風扇速度降低到權重因子 倍的標記。如果測試60(1)和60(2)的結果均為假，則不設置標記。