[发明专利]一种发动机冷却风扇控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机冷却风扇控制系统及方法，属于发动机冷却技术领域。

背景技术

冷却风扇是发动机冷却系统的重要组成部分，冷却风扇工作时的转速是根据发动机的水温来进行调节的，从而产生对应的气流经过散热器对发动机的冷却液进行降温，使发动机工作环境维持在最佳温度。汽车以一定的速度行驶时，汽车迎面风产生的气流也会对散热器产生冷却作用，这一部分风应该要被利用起来，进而减少冷却风扇在高速行驶时工作功耗；此外发动机在低温下启动时，需要进行预热，延长了发动机的启动时间，可以对发动机的冷却系统进行改进以缩短发动机在低温时启动的暖机时间。但现有技术中尚未有以上两方面的改进，因此，将前述缺陷改进具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种发动机冷却风扇控制系统及方法，不仅可以利用汽车迎面产生的风并结合冷却风扇对发动机散热器进行散热，以降低冷却风扇工作时的功耗，而且内置在发动机水箱中的加热器可以缩短发动机在低温启动时的缩短时间，提高燃油效率，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种发动机冷却风扇控制系统，包括发动机水箱、电源、冷却风扇和控制器，在所述冷却风扇前方设有风速采集部分，在所述发动机水箱内安装有加热器和水温传感器，所述风速采集部分与数据采集卡导线连接，数据采集卡与控制器导线连接，所述水温传感器通过控制器与加热器连接，控制器与冷却风扇导线连接。

所述风速采集部分包括热线风速计和皮托管式风速计。

所述电源用于对整个控制系统供电。

所述发动机冷却风扇控制系统的控制方法为：水温传感器采集发动机水箱的温度，控制器根据即时的水温来确定所需冷却风量，结合风速采集部分采集的数据来最终确定冷却风扇所需的转速，以减少冷却风扇的功耗；此外，当发动机在低温环境下启动时，控制器采集到冷却液的温度属于低温启动时，使加热器进行工作，缩短发动机的暖机时间，提高燃油效率。

本发明的有益效果是：本发明通过设计的风速传感器、水温传感器和加热器，在汽车行驶时，可利用汽车迎面产生的风并结合冷却风扇对发动机散热器进行散热，以降低冷却风扇工作时的功耗，加热器可以缩短发动机在低温启动时的缩短时间，提高燃油效率。本发明结构简单，改造方便，具有较好的经济效益。

附图说明

图1为本发明结构的结构流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参考图1，本发明发动机冷却风扇控制系统，包括发动机水箱、电源、冷却风扇、风速采集部分、加热器、水温传感器和控制器，其中风速采集部分布置在冷却风扇前方，加热器和水温传感器安装在发动机水箱内，风速采集部分与数据采集卡导线连接，数据采集卡通过can总线与控制器连接，水温传感器通过控制器与加热器连接，控制器与冷却风扇导线连接。

风速采集部分包括热线风速计和皮托管式风速计，皮托管式风速计价格便宜，适用风速范围是5-100m/s，可适用于大部分的行车环境，热线风速计的量程较小，主要是对风速采集的细微补偿，使采集的行车迎面风速误差较小。加热器在本系统的功能主要是对冷却液进行加热，缩短发动机暖机时间。电源用于对整个控制系统供电。控制器是本系统的的核心，主要决定控制策略、温度数据分析，最终驱动冷却风扇和加热器工作，该系统使用的控制器是英飞凌公司生产的TLE9879QXA20评估板，该板子上集成了电机的驱动模块，简化电路的设计。数据采集卡将风速采集部分的非电量转换成为电量信号通过can总线，将风速信号传播到控制器进行分析。

本系统的工作方法是：水温传感器采集发动机水箱的温度，控制器根据即时的水温来确定所需冷却风量，结合风速采集部分采集的数据来最终确定冷却风扇所需的转速，以减少冷却风扇的功耗；此外，当发动机在低温环境下启动时，控制器采集到冷却液的温度属于低温启动时，使加热器进行工作，缩短发动机的暖机时间，提高燃油效率。

以上所述，仅为发明的具体实施方式与特点，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内，因此，发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。