[发明专利]风冷发动机的温度控制系统、方法及终端设备有效

专利信息
申请号: 202010923726.8 申请日: 2020-09-04
公开(公告)号: CN112065562B 公开(公告)日: 2021-08-24
发明(设计)人: 张付军;张禄兴;崔涛;王尚炎;赵长禄 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: F01P7/04 分类号: F01P7/04
代理公司: 北京远创理想知识产权代理事务所(普通合伙) 11513 代理人: 卫安乐
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 风冷 发动机 温度 控制系统 方法 终端设备
【权利要求书】:

1.一种风冷发动机的温度控制系统,其特征在于,包括:

采集单元,用于采集发动机的状态信息;

控制单元,用于接收所述采集单元所采集的所述状态信息,并输出控制信号及多级温控信号;

执行单元,用于在所述控制信号及多级温控信号的作用下,对所述发动机进行温度调节;

所述控制单元包括控制板;

所述控制板接收所述采集单元所采集的所述状态信息后,向所述执行单元输出控制信号及多级温控信号;

所述多级温控信号,用于根据发动机的实际温度对所述发动机进行目标温度调节;

根据所述发动机的实际温度对所述发动机进行目标温度调节,包括:

将所述发动机实际温度划分为低温区、中温区、高温区和超温区;

当所述发动机实际温度处于低温区或高温区时,所述多级温控信号向所述执行单元发出第一控制方式指令,所述第一控制方式指令为计算冷却风扇目标转速,将风扇目标转速限制在风扇转速限值内,根据风扇目标转速与风扇实际转速的差值计算出风扇转速控制信号占空比,实现对所述发动机进行目标温度调节;

当所述发动机实际温度处于中温区时,所述多级温控信号向所述执行单元发出第二控制方式指令,所述第二控制方式指令为若发动机实际温度低于发动机目标温度,风扇目标转速减去一个目标转速修正值,若发动机实际温度高于发动机目标温度,风扇目标转速加上一个目标转速修正值,将风扇目标转速限制在风扇转速限值之内,根据风扇目标转速与风扇实际转速的差值,计算出风扇转速控制信号占空比,实现对所述发动机进行目标温度调节;

当所述发动机实际温度处于超温区时,所述多级温控信号向所述执行单元发出第三控制方式指令,所述第三控制方式指令为忽略所述发动机的状态信息,将冷却风扇控制信号占空比调节为0。

2.如权利要求1所述的风冷发动机的温度控制系统,其特征在于,

所述采集单元包括发动机温度传感器、发动机转速传感器、冷却风扇转速传感器;

所述发动机温度传感器设置在发动机的缸盖上,用于采集发动机缸盖温度;

所述发动机转速传感器设置在发动机自由端曲轴信号盘下3mm至5mm处,用于采集所述发动机的转速;

所述冷却风扇转速传感器设置在风扇的叶片前3mm至5mm处,用于采集冷却风扇的转速。

3.如权利要求1所述的风冷发动机的温度控制系统,其特征在于,

所述执行单元包括电磁阀、耦合器、冷却风扇;

所述电磁阀位于所述耦合器的进油油管处;

所述耦合器连接所述发动机的功率输入轴与所述冷却风扇。

4.一种对权利要求1-3任一所述的风冷发动机的温度控制系统进行风冷发动机的温度控制方法,其特征在于,

设定发动机条件数值步骤,是指根据发动机的性能条件设定所述发动机的条件数值;

采集数据信息步骤,是指根据传感器采集所述发动机的数据信息;

获取风扇转速的限值步骤,是指获取所述发动机在当前转速下,冷却风扇转速的上限值和下限值;

调温步骤,是指根据所述发动机的多级温控方式计算脉冲宽度调制信号的占空比,再向执行单元输出控制信号,驱动所述执行单元调节风扇转速,实现所述发动机的温度调节。

5.如权利要求4所述的风冷发动机的温度控制方法,其特征在于,

在所述设定发动机条件数值步骤中,所述条件数值包括发动机目标温度、发动机低温阈值、发动机高温阈值、发动机临界温度值;

在所述采集数据信息步骤中,所述传感器包括温度传感器和转速传感器,所述温度传感器采集发动机缸盖的温度,所述转速传感器分别采集发动机转速和冷却风扇转速;

在所述获取风扇转速的限值步骤中,通过对风扇转速上限参数表和下限参数表得到所述发动机在当前转速下时,所述冷却风扇转速的上限值和下限值;

在所述调温步骤中,所述多级温控方式包括第一控制方式、第二控制方式、第三控制方式。

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