[发明专利]一种控制车辆发动机散热器冷却用电子风扇的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于车辆控制领域。本发明涉及的是一种控制车辆发动机散热器冷却用电子风扇的方法和系统。具体地说，涉及一种可以在控制车辆发动机散热器冷却用电子风扇的同时，保护供电线路上蓄电池的方法和系统。

背景技术

现在的车辆特别是客车，很多都是用柴油发动机，节油受到大家的普遍重视。但是，由于其传统发动机散热器冷却系统沿袭了卡车的“非温控”及“非工作仍连续驱动”特点，这些特点决定了冷却系统油耗高。传统观念以水箱不“开锅”即可，发动机常低于标准温度，热效率低，燃油消耗高；发动机整车应用时，“非温控”使得进气、进水温度仅与发动机转速相关，达不到台架要求的最佳温度。温度差异较大导致热效率低，燃油消耗高。冷却风扇持续运转，不需散热时仍消耗功率，造成燃油浪费。

为了解决这些问题，提高燃油的效率，现在采用电子风扇控制器根据发动机的温度来控制风扇的运行，达到克服“非温控”及“非工作仍连续驱动”的目的。图1为现有的电子风扇散热系统的原理图，发动机1与散热器(水箱)2通过冷却水交换热量；电子风扇控制器5根据散热器(水箱)温度传感器4的温度信息决定电子风扇3是否运行，进行散热器(水箱)的散热工作；一般柴油发动机应该保持散热器(水箱)的温度在85°～90°比较好；电子风扇3由发电机8及蓄电池7组成的供电线路供电驱动，图中的实线表示供电线路(有正负所以两条线)。该温度控制系统能根据散热器(水箱)2的温度进行控制，在不需要散热的时候，电子风扇不消耗能量，这既节约了能源，同时也使发动机处于最佳的工作温度区域，提高了燃油的效率。

但是，电子风扇3是需要耗电的。为了保证电子风扇的正常用电，必须使车辆的发电机能够充分提供相应的电流。比如，原来客车的需要150A发电机提供客车的照明、空调等系统，而电子风扇全速工作时需要60A，那么只能选用210A的发电机，这造成购买更大的发电机造成浪费。另外，在已经出厂的客车上，原来就是配好的150A发电机，如果更换将造成更大的浪费。

所以现在一般的做法就是，为电子风扇专门增加一个60A的发电机。这样成本增加，而且安装困难。另外有一部分人干脆不管电子风扇所增加的供电需求。在使用时，好像也没有问题。但是从道理上说是肯定有问题，也就是说当发电机8供电不足时，将使用蓄电池7的电进行补充。这样蓄电池7就会经常处于充放电的状态，这对蓄电池7的损害极大，严重影响蓄电池7的使用寿命

现在客车的用电设备有：照明及辅助设备(车辆内外照明灯、电视及音响、电子报站器(电显示牌)电加热引水机)、空调电器设备(冷凝器风机和蒸发器风机)及特殊设备(电涡流缓速器、ABS及ECU控制模块)。在设计客车时，一般遵从怠速匹配原则-由于空调客车在任何行驶工况下均要使用空调，而且，城市公交车辆在等候和中低速运行的工况占整个行驶过程的70％以上，因此需要发电机输出的电流必须满足车辆空调及其它主用电设备的需要，这就是怠速匹配。

我们看一个具体选用客车发电机的实例，首先将除空调和暖风外的所有用电器，包括车灯、电视、热水器、雨刮器，电涡流缓速器的用电量相加，其中电涡流缓速器的用电量为100A，但考虑到其不是长时间工作，取平均用电量50A.则车辆的用电数据为：

I1车辆用电量(不含空调和暖风)＝电涡流缓速器50A+其他用电器约30A＝80A

I2空调用电量＝70A

I3暖风用电量＝20A

I4怠速状态下工作的主要用电器的用电量＝80A(此时应考虑使用电涡流缓速器后，电瓶处于亏电状态，为保证缓速器的正常工作，需要发电机对电瓶及时快速充电)。

由于I1+I2＝150A＞125A，所以整车需使用两台发电机。其中一台8SC3110VC(24V-150A)无电瓶发电机为空调系统供电，调整传动比，使怠速时无电瓶发电机的输出电流大于或等于70A(3110VC的怠速输出)，保证空调的需要，并且最高工作转速不超过8,000rpm；康明斯发动机上的AC172R(24V-140A)型发电机，在怠速状态下的的输出电流约为110A≥I3+I4＝100A，并且最高工作转速不超过8,000rpm。