[发明专利]使用可变速风扇控制车辆装置的温度

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种位于机动车辆中的风扇，利用该风扇 产生的空气流以对流方式转移来自各个组件、装置或系统的热量。

背景技术

在混合电动车辆中、或动力源为燃料电池的车辆中或者拥 有传统动力系的车辆中，速度和工作效率可变的风扇被用在各种车辆 系统中以将温度维持在可接受的范围内。每个系统都有特定的温度范 围，在此范围内系统工作效率最优。受风扇运转影响的车辆系统可包 括发动机冷却剂、变速箱油、动力转向油、发动机油、电动机和功率 电子器件的冷却剂、燃料电池堆、电池热系统、发动机中冷器、致冷 剂或者空调。

需要一种策略来应对系统的温度需求并控制风扇，从而使 得风扇能耗、风扇功率和风扇噪声最小化。优选地，该控制策略还将 使风扇和与车辆系统相关的其他装置(例如，制冷压缩机)的总能耗 最小化。

该控制策略还应当使受风扇运转影响的动态系统的噪声、 振动和声振粗糙度(NVH)最小化。

发明内容

实施例设想了一种控制车辆中的风扇的方法。该方法将至 少第一装置和第二装置的当前温度与每个所述装置的多重温度范围做 比较，并且以比较结果为基础确定是否应当改变风扇速度。如果比较 结果的至少一个显示期望最大风扇速度，则提高风扇速度至最大风扇 速度；如果比较结果的至少一个显示期望在低于最大风扇速度内提高 风扇速度，则提高风扇速度至参考风扇速度；以及如果比较结果显示 期望降低风扇速度，则降低风扇速度至参考风扇速度。

实施例的优点在于，在很宽的工作模式范围内最小化了风 扇功耗和风扇噪声，提高了燃料效率，改进了NVH，并结合控制策略 来控制前端风扇以最小化混合动力、燃料电池和传统动力车辆的能耗 从而最小化风扇功率和风扇噪声。日益增加的主动控制多个车辆系统 (发动机冷却剂、变速箱油、动力转向油、发动机室中的组件、发动 机油、电动机和功率电子器件的冷却剂、燃料电池堆、电池热系统、 中冷器、空调)的温度的需求得到了满足，其中每个车辆系统均具有 对应有效点的特定最优控制点。该控制策略控制风扇速度以使满足每 个系统冷却需求的风扇功率最小化，并结合NVH控制以最小化风扇噪 声来满足车辆的需求。

附图说明

图1A-1B为图示机动车辆的风扇速度控制的逻辑流程图；

图2示出了图1所示的发动机冷却剂控制模块的控制逻辑 步骤；

图3示出了图1所示的制冷系统风扇速度请求模块的控制 逻辑步骤；

图4示出了图1所示的NVH控制模块的控制逻辑步骤；以 及

图5示出了图1所示的风扇效率控制模块的控制逻辑步骤。

具体实施方式

参照图1A-1B，基于需要温度控制的组件/子系统的数目的 一系列测试50-55被执行，以确定对于每个组件或系统是否要设置一种 显示需要提高风扇速度的标记，或者设置另一种显示需要降低风扇速 度的标记。在图1A-1B中，提高和降低的箭头代表被设置的标记的本 身含意，即，通过风扇产生的空气流冷却的每个系统或组件的风扇速 度的提高或降低需要。如果设置了提高风扇速度的标记，控制算法则 确定是否要提高风扇速度、新速度值以及速度变化率。如果设置了降 低风扇速度的标记，控制算法则确定是否降低风扇速度、新速度值以 及速度变化率。

温度被测试的装置和系统可包括发动机冷却剂50、变速箱 油温度(TOT)51、中冷器(CAC)52、低温回路53、电池冷却剂温 度54以及制冷系统风扇55。低温回路是工作温度低于发动机冷却系统 的冷却剂回路。车辆可包括多重低温回路，用来冷却功率电子器件、 电动机、发动机增压空气、混合电池、燃料电池堆等。

图2图示了用于发动机冷却系统的判定模块50，其包括两 个额定冷却剂温度范围测试60以决定(1)发动机冷却剂温度是否高 于额定最大参考温度，以及(2)发动机冷却剂温度是否低于额定最小 发动机冷却剂温度范围。如果测试60(1)的结果在逻辑上为真，则在 61处设定指示将风扇速度提高到权重因子倍的标记。如果测试60(2) 的结果在逻辑上为真，则在62处设定指示将风扇速度降低到权重因子 倍的标记。如果测试60(1)和60(2)的结果均为假，则不设置标记。