[發明專利]風冷發動機的溫度控制系統、方法及終端設備

有效

• 申請號: 202010923726.8
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112065562B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張付軍;張祿興;崔濤;王尚炎;趙長祿
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F01P7/04
• 分類號: F01P7/04
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 衛安樂

1.一種風冷發動機的溫度控制系統，其特征在于，包括：

采集單元，用于采集發動機的狀態信息；

控制單元，用于接收所述采集單元所采集的所述狀態信息，并輸出控制信號及多級溫控信號；

執行單元，用于在所述控制信號及多級溫控信號的作用下，對所述發動機進行溫度調節；

所述控制單元包括控制板；

所述控制板接收所述采集單元所采集的所述狀態信息后，向所述執行單元輸出控制信號及多級溫控信號；

所述多級溫控信號，用于根據發動機的實際溫度對所述發動機進行目標溫度調節；

根據所述發動機的實際溫度對所述發動機進行目標溫度調節，包括：

將所述發動機實際溫度劃分為低溫區、中溫區、高溫區和超溫區；

當所述發動機實際溫度處于低溫區或高溫區時，所述多級溫控信號向所述執行單元發出第一控制方式指令，所述第一控制方式指令為計算冷卻風扇目標轉速，將風扇目標轉速限制在風扇轉速限值內，根據風扇目標轉速與風扇實際轉速的差值計算出風扇轉速控制信號占空比，實現對所述發動機進行目標溫度調節；

當所述發動機實際溫度處于中溫區時，所述多級溫控信號向所述執行單元發出第二控制方式指令，所述第二控制方式指令為若發動機實際溫度低于發動機目標溫度，風扇目標轉速減去一個目標轉速修正值，若發動機實際溫度高于發動機目標溫度，風扇目標轉速加上一個目標轉速修正值，將風扇目標轉速限制在風扇轉速限值之內，根據風扇目標轉速與風扇實際轉速的差值，計算出風扇轉速控制信號占空比，實現對所述發動機進行目標溫度調節；

當所述發動機實際溫度處于超溫區時，所述多級溫控信號向所述執行單元發出第三控制方式指令，所述第三控制方式指令為忽略所述發動機的狀態信息，將冷卻風扇控制信號占空比調節為0。

2.如權利要求1所述的風冷發動機的溫度控制系統，其特征在于，

所述采集單元包括發動機溫度傳感器、發動機轉速傳感器、冷卻風扇轉速傳感器；

所述發動機溫度傳感器設置在發動機的缸蓋上，用于采集發動機缸蓋溫度；

所述發動機轉速傳感器設置在發動機自由端曲軸信號盤下3mm至5mm處，用于采集所述發動機的轉速；

所述冷卻風扇轉速傳感器設置在風扇的葉片前3mm至5mm處，用于采集冷卻風扇的轉速。

3.如權利要求1所述的風冷發動機的溫度控制系統，其特征在于，

所述執行單元包括電磁閥、耦合器、冷卻風扇；

所述電磁閥位于所述耦合器的進油油管處；

所述耦合器連接所述發動機的功率輸入軸與所述冷卻風扇。

4.一種對權利要求1-3任一所述的風冷發動機的溫度控制系統進行風冷發動機的溫度控制方法，其特征在于，

設定發動機條件數值步驟，是指根據發動機的性能條件設定所述發動機的條件數值；

采集數據信息步驟，是指根據傳感器采集所述發動機的數據信息；

獲取風扇轉速的限值步驟，是指獲取所述發動機在當前轉速下，冷卻風扇轉速的上限值和下限值；

調溫步驟，是指根據所述發動機的多級溫控方式計算脈沖寬度調制信號的占空比，再向執行單元輸出控制信號，驅動所述執行單元調節風扇轉速，實現所述發動機的溫度調節。

5.如權利要求4所述的風冷發動機的溫度控制方法，其特征在于，

在所述設定發動機條件數值步驟中，所述條件數值包括發動機目標溫度、發動機低溫閾值、發動機高溫閾值、發動機臨界溫度值；

在所述采集數據信息步驟中，所述傳感器包括溫度傳感器和轉速傳感器，所述溫度傳感器采集發動機缸蓋的溫度，所述轉速傳感器分別采集發動機轉速和冷卻風扇轉速；

在所述獲取風扇轉速的限值步驟中，通過對風扇轉速上限參數表和下限參數表得到所述發動機在當前轉速下時，所述冷卻風扇轉速的上限值和下限值；

在所述調溫步驟中，所述多級溫控方式包括第一控制方式、第二控制方式、第三控制方式。