[發(fā)明專利]一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111424184.0
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114033544B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭澤洲;于秀敏;張菊芳;李德成;李依楠;王天琦;龔天洋;胡志鵬;李艷偉;黃延;常賀
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: F01P3/18
• 分類號: F01P3/18;F01P7/12;F01P7/16;F01P11/00;F01P11/16;F02D45/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 王雪嬌

本發(fā)明公開了一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)，包括：車速傳感器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和油門踏板位置傳感器均通過使用CAN總線與車輛的ECU連接，同時可以實現(xiàn)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的PWM控制器，接收來自ECU的命令信號后，對冷卻風(fēng)扇的工作狀態(tài)進(jìn)行可控調(diào)節(jié)。本發(fā)明還公開了一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)的控制方法，通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇開合狀態(tài)和轉(zhuǎn)速，調(diào)整車輛機艙風(fēng)冷系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量，控制發(fā)動機出水溫度、冷卻系統(tǒng)的散熱器和汽車空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器始終保持在工作條件的允許范圍，保證車輛的安全性、可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及整車熱管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是，本發(fā)明涉及一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

車輛運行過程中，機艙前端模塊的換熱性能會受到發(fā)動機負(fù)荷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、機艙內(nèi)部流場、環(huán)境溫度、車輛行駛速度、冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及空調(diào)運行時冷凝器對前端模塊熱負(fù)荷等方面的綜合影響。上述影響因素導(dǎo)致無法實現(xiàn)前端模塊風(fēng)量的精確控制。當(dāng)汽車行駛路況為高速路段時，產(chǎn)生較高的迎風(fēng)風(fēng)速，或當(dāng)汽車行駛于高寒地區(qū)時，冷卻風(fēng)扇的工作特性隨之發(fā)生顯著變化，會產(chǎn)生“風(fēng)車”現(xiàn)象或由于風(fēng)溫過低而導(dǎo)致過度制冷。若原車中的風(fēng)扇在此時還要繼續(xù)工作，大量的冷卻空氣經(jīng)過前端模塊，導(dǎo)致發(fā)動機水溫降低，系統(tǒng)換熱系數(shù)異常，致使發(fā)動機冷卻液溫度低于允許范圍，影響發(fā)動機的正常工作；另外，在發(fā)動機停機之后，若冷卻系統(tǒng)立即停止工作，發(fā)動機的熱容和熱慣性的影響將使機艙內(nèi)的溫度迅速上升，可能造成局部過熱從而影響可靠性，即容易發(fā)生機艙內(nèi)部塑料和橡膠管老化等熱害問題，帶來安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計開發(fā)了一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)，通過多個傳感器和PWM控制器與車輛的ECU相配合，實現(xiàn)了冷卻風(fēng)扇工作狀態(tài)的可控調(diào)節(jié)。

本發(fā)明還設(shè)計開發(fā)了一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)的控制方法，通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇在多種車輛運行狀態(tài)下的開合狀態(tài)和轉(zhuǎn)速，控制前端冷卻模塊保持在最佳工作范圍，保證車輛的安全性和可靠性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)，包括：

包括：

車速傳感器，其設(shè)置在車輛的輪轂上；以及

第一溫度傳感器，其設(shè)置在車輛前端進(jìn)氣柵入口位置，用于監(jiān)測環(huán)境溫度；

第二溫度傳感器，其設(shè)置在發(fā)動機冷卻水出水端，用于監(jiān)測發(fā)動機冷卻水溫度；

第三溫度傳感器，其設(shè)置在空調(diào)冷凝器壁面上，用于監(jiān)測空調(diào)冷凝器內(nèi)換熱工質(zhì)的溫度；

第一壓力傳感器，其設(shè)置在空調(diào)高壓管路上；

第二壓力傳感器，其設(shè)置在所述空調(diào)低壓管路上；

油門踏板位置傳感器，其設(shè)置在所述油門踏板上；

PWM控制器，其與所述冷卻風(fēng)扇相連接，用于控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；

其中，車速傳感器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、油門踏板位置傳感器和PWM控制器均與所述車輛的ECU相連接。

優(yōu)選的是，還包括：

多個A/D轉(zhuǎn)換器，其分別一一對應(yīng)的設(shè)置在所述車輛的ECU與所述車速傳感器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和壓力傳感器之間。

一種按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)的控制方法，使用所述的按需調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇啟停的整車熱管理系統(tǒng)，包括如下步驟：

步驟一、采集車速、環(huán)境溫度、發(fā)動機冷卻水溫度、空調(diào)冷凝器內(nèi)換熱工質(zhì)的溫度、空調(diào)高壓管路壓力、空調(diào)低壓管路壓力和油門踏板的位置；