[发明专利]连续可调风扇控制装置及控制系统

说明书

技术领域

本发明属于发动机电控系统的技术领域，涉及一种适用于车辆冷却系统的连续可调风扇控制装置及控制系统。

背景技术

目前，国内各厂家发动机电控系统中对冷却风扇的控制方法一般都是高低两速风扇控制，调节一个或两个冷却风扇继电器的通断来接控制冷却风扇，所以冷却风扇工作时只有一种或两种转速状态。例如，当发动机水温处于0—75度时冷却风扇不工作，当水温达到75度以上时，发动机控制单元控制打开低速冷却风扇继电器，此时风扇低速旋转，当水温达到90度时，发动机控制单元控制打开高速冷却风扇继电器，此时风扇高速旋转。可以看出，此种控制策略风扇的转速只分高低两档，不能连续控制转速，冷却效率较低，不利于节能减排。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冷却效率高，并能减少油耗的连续可调风扇控制装置及控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的连续可调风扇控制装置包括水温传感器，空调开关，空调压力传感器，发动机转速传感器，轮速传感器，发动机控制单元，冷却风扇控制器，冷却风扇电机；所述水温传感器安装在节温器上，其输出连接到发动机控制单元的输入；空调开关及空调压力传感器的输出通过空调控制器连接到发动机控制单元的输入；轮速传感器的输出通过防抱死系统的控制器连接到发动机控制单元；发动机转速传感器的输出连接到发动机控制单元的输入；发动机控制单元的输出连接到冷却风扇控制器的输入，冷却风扇控制器的输出连接到冷却风扇电机。

水温传感器将测得的发动机内水的温度信号传输到发动机控制单元，发动机控制单元根据当前水温T计算对应的脉宽调制信号占空比H₁'。在发动机工作温度范围内，水温越高占空比H₁'越大，从而可以控制风扇转速在0％～100％范围内连续变化。空调开关闭合使空调起动后，空调控制器输出高电平信号给发动机控制单元，发动机控制单元将空调压力信号P与空调压力标定值P₀对比，若P≥P₀，则确定对应的脉宽调制信号占空比H₂'＝H_h，否则确定对应的脉宽调制信号占空比H₂'＝H₁；其中H₁为空调起动后对应的低脉宽调制信号占空比，H_h为脉宽调制信号最高占空比。发动机转速传感器测得的转速方波信号传输给发动机控制单元，由发动机控制单元进行运算处理得到发动机转速ω，发动机控制单元将ω与发动机转速第一标定点ω₁、发动机转速第二标定点ω₂进行比较，当ω₁≤ω≤ω₂时确定对应的脉宽调制信号占空比H₃'＝H_l，当ω＞ω₂时确定对应的脉宽调制信号占空比H₃'＝H_h；其中H_l为脉宽调制信号最低占空比。轮速传感器输出的信号经防抱死系统控制器运算处理后得到车速ν，该车速ν输出给发动机控制单元，发动机控制单元将车速ν与车速第一标定点v₁、车速第二标定点v₂进行比较，当ν₁≤ν≤ν₂时确定对应的脉宽调制信号占空比H₄'＝H_l，当ν＞ν₂时确定对应的脉宽调制信号占空比H₄'＝H_h。最后发动机控制单元将H₁'、H₂'、H₃'、H₄'进行比较，输出以其中最大值作为占空比值的脉宽调制信号。

在发动机熄火后（即发动机转速ω减小为0后），发动机控制单元将当前水温T与设定的水温阈值T₀比较，若T≥T₀，则输出设定占空比H'的脉宽调制信号并延时设定时间t，t≤10min。

冷却风扇控制器将发动机控制单元输出的控制级脉宽调制信号转换为功率级脉宽调制信号，通过冷却风扇电机控制风扇以所需转速转动，从而对发动机进行冷却控制。

本发明的连续可调风扇控制系统包括：