[發明專利]車輛室內試驗車輪冷卻風機的控制系統和控制方法

有效

• 申請號: 201410101158.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103821752A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 陳弘;劉海;邵忠瑛;萬輔君;喬勝華;王亞飛
• 申請（專利權）人: 中國汽車技術研究中心
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李震勇

技術領域

本發明創造涉及冷卻風機，具體涉及車輛室內試驗車輪冷卻風機的控制系統和控制方法。

背景技術

車輛室內試驗中，使用底盤測功機(轉鼓試驗臺)來模擬汽車在實際行駛時受到的各種阻力。汽車在底盤測功機上進行試驗目的是模擬道路行駛狀況，使車輪阻力與實際道路阻力一致，但在室內試驗環境下的被試車輛相對于地面并未發生移動，缺少實際情況中的迎面風場環境，致使試驗車輛散熱冷卻條件與實際道路車輛不同。故為了使室內試驗更接近于實際情況，至少需要應用兩種冷卻風機，一是模擬行駛風場的迎面風機，用以通過進氣柵格冷卻發動機，二是為輪胎冷卻的輪胎冷卻風機。這樣就使得車輛室內試驗更接近于真實道路情況。

在現有技術中，采用定速定風量方式來實現上述的冷卻，定速方式一般是將風量設定在最高時速，它存在的問題是低速時過度冷卻，如果將定速風量下調，則會出現高速時冷卻風量不足的問題。而車輛在實際運動過程中，車輛的運動狀態與風量是成正比的關系，由于一般車輛采用熱機原理作為動力，這種比例關系將影響到熱機的工作效率。因此需要采用隨動技術來實現車輛的散熱冷卻，使車輛室內試驗測試環境更接近于真實行駛環境，從而進一步提高車輛室內試驗測試的可信度。

發明內容

本發明創造要解決的問題是提供一種車輛室內試驗車輪冷卻風機的控制系統和控制方法，通過隨動控制技術控制用以冷卻車輛發動機的迎面風機和用以冷卻輪胎的車輪風機兩種風機的轉速，形成車速與風機轉速之間的控制關系，使試驗車輛發動機與驅動輪的散熱能力更接近于實際道路效果。

為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是：提供一種車輛室內試驗車輪冷卻風機的控制系統，包括轉鼓轉速測量單元、轉速信號調理單元、車速信號轉換單元、風機轉速轉換單元和風機變頻控制單元，

所述轉鼓轉速測量單元，用于測量轉鼓的轉速，并將轉鼓轉速脈沖信號輸出至所述轉速信號調理單元，

所述轉速信號調理單元，用于將轉鼓轉速脈沖信號轉換為轉鼓轉速電壓信號，并將轉鼓轉速電壓信號傳輸至所述試驗車速轉換單元，

所述試驗車速轉換單元，用于將轉鼓轉速電壓信號轉換為車速測量信號V，并將所述車速測量信號V傳輸至風機轉速轉換單元，

所述風機轉速轉換單元，用于將所述車速測量信號V轉換為迎面風機轉速給定信號N₁和車輪風機轉速給定信號N₂，

所述風機變頻控制單元，用于將所述迎面風機轉速給定信號N₁和車輪風機轉速給定信號N₂分別通過變頻器和交流電機來控制迎面風機的送風量Q₁和車輪風機的送風量Q₂。

進一步地，所述轉鼓轉速測量單元包括試驗車輛、轉鼓以及車速信號傳感器；

所述轉速信號調理單元包括整形電路和F/V轉換電路；

所述車速信號轉換單元為轉鼓轉速與試驗車速轉換單元；

所述風機轉速轉換單元包括迎面風機轉速轉換單元與車輪風機轉速轉換單元；

風機變頻控制單元包括第一變頻器、第二變頻器、第一交流電機、第二交流電機、迎面風機與車輪風機；

所述轉鼓以及車速信號傳感器與所述整形電路連接，整形電路與所述F/V轉換電路連接，所述F/V轉換電路與所述試驗車速轉換單元連接，所述試驗車速轉換單元分別連接所述迎面風機轉速轉換單元和所述車輪風機轉速轉換單元，所述迎面風機轉速轉換單元依次通過所述第一變頻器和第一交流電機連接所述迎面風機，所述車輪風機轉速轉換單元依次通過所述第二變頻器和第二交流電機連接所述車輪風機。

進一步地，所述迎面風機的送風量Q₁和車輪風機的送風量Q₂均隨著試驗車輛車速V的變化而變化。

進一步地，所述迎面風機的送風量與風速和出風口面積之間存在如下關系式：

Q₁=V₁×S₁

其中，V₁(m/h)為迎面風機風速，S₁(m²)為迎面風機出風口面積。

所述車輪風機的送風量與風速和出風口面積之間存在如下關系：

Q₂=V₂×S₂

其中，V₂(m/h)為車輪風機風速，S₂(m²)為車輪風機出風口面積。