車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛熱管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在行駛過(guò)程中，由于環(huán)境條件和運(yùn)行工況的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況也在改變。因此，必須隨時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度。傳統(tǒng)車用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇由曲軸驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇將按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以定傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)。曲軸驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇噪聲突出，且能耗過(guò)大(一般占到發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的10 % )。而傳統(tǒng)的水栗也是由曲軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)，水栗轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成比例，栗速不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。大量實(shí)驗(yàn)指出水冷系只有25%的時(shí)間需要風(fēng)扇工作，而在冬季需要風(fēng)扇的工作只有5%是有意義的。因此，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況隨時(shí)對(duì)其冷卻強(qiáng)度加以調(diào)節(jié)就顯得十分有必要了。
[0003]現(xiàn)有的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器一般使用單個(gè)風(fēng)扇對(duì)其冷卻，經(jīng)過(guò)一段工作時(shí)間后，散熱器水管會(huì)出現(xiàn)開裂漏水的問題并且局部散熱翅片發(fā)生嚴(yán)重的擠壓失穩(wěn)變形。這種水管漏水以及翅片變形的現(xiàn)象總體集中在散熱器的四周和邊沿部位。經(jīng)分析，散熱器溫度分布不均勻，局部溫度過(guò)高，因積熱引起了應(yīng)力集中從而導(dǎo)致散熱器水管開裂的故障同時(shí)局部溫度過(guò)高導(dǎo)致了翅片發(fā)生了熱變形。
[0004]公開號(hào)為CN201895566U，中國(guó)實(shí)用新型專利提供了一種用于車輛的電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇熱管理系統(tǒng)，包括電源、散熱器、冷卻風(fēng)扇、導(dǎo)風(fēng)罩、溫度傳感器、電控單元;冷卻風(fēng)扇安裝在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)，導(dǎo)風(fēng)罩與散熱器安裝在一起，電源分別與冷卻風(fēng)扇和電控單元連接，為冷卻風(fēng)扇和電控單元提供驅(qū)動(dòng)電源，散熱器上設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器與電控單元連接，電控單元的控制線路與冷卻風(fēng)扇連接，以控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。本專利中由于采用了電驅(qū)動(dòng)，體積能夠得到減小，可以應(yīng)用于大巴車等小型車輛中。然而本專利只是單一控制冷卻風(fēng)量來(lái)對(duì)整個(gè)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行散熱量的調(diào)節(jié)，而發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻水量對(duì)散熱量也有很大的影響，如果僅僅只對(duì)冷卻風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況對(duì)其所需的散熱量進(jìn)行精確的智能控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，包括蓄電池、散熱器、風(fēng)扇組、溫度傳感器和電子控制單元，所述風(fēng)扇組設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)，所述導(dǎo)風(fēng)罩安裝在所述散熱器上，所述散熱器連接所述溫度傳感器的輸入端，所述溫度傳感器的輸出端連接所述電子控制單元，所述電子控制單元的輸出端連接有PWM無(wú)極調(diào)速器，所述PWM無(wú)極調(diào)速器的輸出端分別連接有電子水栗和電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述散熱器，所述蓄電池分別連接電機(jī)、PffM無(wú)極調(diào)速器、電子水栗的供電端。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述風(fēng)扇組包括風(fēng)扇板、布置于風(fēng)扇板中部的大風(fēng)扇、以及設(shè)置在大風(fēng)扇四周的四個(gè)小風(fēng)扇。
[0008]在上述技術(shù)方案中，大風(fēng)扇和四個(gè)小風(fēng)扇分別連接有獨(dú)立的電機(jī)，所述電機(jī)的信號(hào)輸入端均連接所述PWM無(wú)極調(diào)速器的輸出端。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述溫度傳感器設(shè)置在上述散熱器的下水室中。
[0010]本實(shí)用新型專利的工作過(guò)程是:布置在散熱器下水室的溫度傳感器將溫度信號(hào)傳遞給電子控制單元，溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)電子控制單元處理之后將信號(hào)傳遞給HVM無(wú)極調(diào)速器，PWM無(wú)極調(diào)速器根據(jù)接收到的信號(hào)來(lái)調(diào)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖冿L(fēng)扇輸出的風(fēng)量。電子控制單元溫度控制策略為=T1為散熱器冷卻液設(shè)定目標(biāo)溫度區(qū)間，T2為散熱器下水室溫度傳感器測(cè)得的實(shí)際溫度。通過(guò)電子控制單元進(jìn)行比較，如果實(shí)際溫度!^在設(shè)定目標(biāo)溫度區(qū)間T1內(nèi)，則電子控制單元發(fā)出信號(hào)使PWM無(wú)極調(diào)速器控制電機(jī)以及電子水栗保持當(dāng)前轉(zhuǎn)速和栗速不變。如果實(shí)際溫度!^高于T1設(shè)定溫度區(qū)間則電子控制單元發(fā)出信號(hào)使PffM無(wú)極調(diào)速器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速以及水栗栗速按照一定比例提高，增大風(fēng)扇輸出的風(fēng)量和電子水栗提供冷卻液的流量，反之則轉(zhuǎn)速按照一定比例降低，減小風(fēng)扇輸出的風(fēng)量和水栗提供的冷卻液流量。
[0011 ]由于采用上述技術(shù)方案，本【具體實(shí)施方式】與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0012]相較傳統(tǒng)的汽車散熱器單風(fēng)扇布置，多風(fēng)扇布置能夠使冷卻風(fēng)大范圍覆蓋散熱器芯體，使散熱器的各個(gè)部分溫度保持均衡，避免因積熱引起應(yīng)力集中而導(dǎo)致散熱器開裂的故障。在提高散熱能力的同時(shí)對(duì)多個(gè)風(fēng)扇實(shí)行分散的獨(dú)立智能控制，通過(guò)智能反饋調(diào)節(jié)策略來(lái)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速以及水栗的栗速，實(shí)現(xiàn)了精確的閉環(huán)控制。在不同工況下，根據(jù)冷卻水溫度的實(shí)時(shí)狀況來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇輸出的冷卻風(fēng)量以及水栗提供的冷卻液流量，從冷卻風(fēng)量與冷卻液流量2個(gè)方面來(lái)對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。電子風(fēng)扇以及電子水栗的使用將整個(gè)冷卻系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解耦，冷卻系統(tǒng)的散熱量調(diào)節(jié)更加智能化。
[0013]因此本實(shí)用新型不僅能避免因積熱引起應(yīng)力集中而導(dǎo)致散熱器開裂的故障，還能智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及水栗栗速實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，冷卻系統(tǒng)提供相匹配的散熱量。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖中:1、蓄電池；2、散熱器;3、風(fēng)扇組(3.1、風(fēng)扇板;3.2、大風(fēng)扇；3.3、小風(fēng)扇)；4、溫度傳感器;5、電子控制單元;6、導(dǎo)風(fēng)罩;7、PWM無(wú)極調(diào)速器;8、電子水栗;9、電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0018]如圖1所示的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，包括蓄電池1、散熱器2、風(fēng)扇組
3、溫度傳感器4和電子控制單元5，風(fēng)扇組3設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)罩6內(nèi)，導(dǎo)風(fēng)罩6安裝在散熱器2上，散熱器2連接所述溫度傳感器4的輸入端，溫度傳感器4的輸出端連接電子控制單元5;電子控制單元5的輸出端連接有PffM無(wú)極調(diào)速器7，PffM無(wú)極調(diào)速器7的輸出端分別連接有電子水栗8和電機(jī)9，電機(jī)9的輸出軸連接散熱器2，蓄電池I分別連接電機(jī)9、PWM無(wú)極調(diào)速器7、電子水栗8的供電端。
[0019]如圖2所示，風(fēng)扇組3包括風(fēng)扇板3.1、布置于風(fēng)扇板3.1中部的大風(fēng)扇3.2、以及設(shè)置在大風(fēng)扇3.2四周的四個(gè)小風(fēng)扇3.3。大風(fēng)扇3.2和四個(gè)小風(fēng)扇3.3分別連接有獨(dú)立的電機(jī)，電機(jī)的信號(hào)輸入端均連接所述PWM無(wú)極調(diào)速器7的輸出端。溫度傳感器4設(shè)置在上述散熱器2的下水室中。
[0020]本【具體實(shí)施方式】的工作過(guò)程是:布置在散熱器2下水室的溫度傳感器4將溫度信號(hào)傳遞給電子控制單元5，溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)電子控制單元5根據(jù)相應(yīng)的設(shè)定的控制方法處理之后，將信號(hào)傳遞給PWM無(wú)極調(diào)速器7，PWM無(wú)極調(diào)速器7根據(jù)接收到的信號(hào)來(lái)調(diào)控電機(jī)9的轉(zhuǎn)速和電子水栗8的栗速，從而改變風(fēng)扇組3的輸出的風(fēng)量和電子水栗8提供的冷卻液流量。電子控制單元5溫度控制策略為:Tl為散熱器2冷卻液設(shè)定目標(biāo)溫度區(qū)間，T2為散熱器2下水室溫度傳感器測(cè)得的實(shí)際溫度。通過(guò)電子控制單元5進(jìn)行比較，如果實(shí)際溫度T2在設(shè)定目標(biāo)溫度區(qū)間Tl內(nèi)，則電子控制單元5發(fā)出信號(hào)使PWM無(wú)極調(diào)速器7控制電機(jī)9以及電子水栗8保持當(dāng)前轉(zhuǎn)速和栗速不變。如果實(shí)際溫度T2高于Tl設(shè)定溫度區(qū)間，電子控制單元5發(fā)出信號(hào)使PWM無(wú)極調(diào)速器7控制電機(jī)9轉(zhuǎn)速以及電子水栗8栗速按照一定比例提高，增大風(fēng)扇組3輸出的風(fēng)量和電子水栗8提供冷卻液的流量，反之則轉(zhuǎn)速按照一定比例降低，減小風(fēng)扇組3輸出的風(fēng)量和電子水栗8提供的冷卻液流量。
[0021]上述電子控制單元5和Pmi無(wú)極調(diào)速器7的工作方式固化處理于核心板中，可由市面上單獨(dú)購(gòu)買，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在不同工況下，根據(jù)冷卻水溫度的實(shí)時(shí)狀況來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇組3輸出的冷卻風(fēng)量以及電子水栗8提供的冷卻液流量，從冷卻風(fēng)量側(cè)與冷卻液流量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。風(fēng)扇組3以及電子水栗8的使用將整個(gè)冷卻系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解耦，冷卻系統(tǒng)的散熱量調(diào)節(jié)更加智能化。
[0022]因此本實(shí)用新型不僅能避免因積熱引起應(yīng)力集中而導(dǎo)致散熱器開裂的故障，還能智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及水栗栗速實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，冷卻系統(tǒng)提供相匹配的散熱量。
[0023]本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，包括蓄電池(I)、散熱器(2)、風(fēng)扇組(3)、溫度傳感器(4)和電子控制單元(5)，所述風(fēng)扇組(3)設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)罩(6)內(nèi)，所述導(dǎo)風(fēng)罩(6)安裝在所述散熱器(2)上，所述散熱器(2)連接所述溫度傳感器(4)的輸入端，所述溫度傳感器(4)的輸出端連接所述電子控制單元(5);其特征在于:所述電子控制單元(5)的輸出端連接有PWM無(wú)極調(diào)速器(7)，所述PWM無(wú)極調(diào)速器(7)的輸出端分別連接有電子水栗(8)和電機(jī)(9)，所述電機(jī)(9)的輸出軸連接所述散熱器(2)，所述蓄電池(I)分別連接電機(jī)(9)、PWM無(wú)極調(diào)速器(7)、電子水栗(8)的供電端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)扇組(3)包括風(fēng)扇板(3.1)、布置于風(fēng)扇板(3.1)中部的大風(fēng)扇(3.2)、以及設(shè)置在大風(fēng)扇(3.2)四周的四個(gè)小風(fēng)扇(3.3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述大風(fēng)扇(3.2)和四個(gè)小風(fēng)扇(3.3)分別連接有獨(dú)立的電機(jī)，所述電機(jī)的信號(hào)輸入端均連接所述PWM無(wú)極調(diào)速器(7)的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器(4)設(shè)置在上述散熱器(2)的下水室中。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器多風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，包括蓄電池、散熱器、風(fēng)扇組、溫度傳感器和電子控制單元，所述風(fēng)扇組設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)，所述導(dǎo)風(fēng)罩安裝在所述散熱器上，所述散熱器連接所述溫度傳感器的輸入端，所述溫度傳感器的輸出端連接所述電子控制單元，所述電子控制單元的輸出端連接有PWM無(wú)極調(diào)速器，所述PWM無(wú)極調(diào)速器的輸出端分別連接有電子水泵和電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接所述散熱器，所述蓄電池分別連接電機(jī)、PWM無(wú)極調(diào)速器、電子水泵的供電端。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及水泵泵速實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，冷卻系統(tǒng)提供相匹配的散熱量。
【IPC分類】F01P5/02, F01P5/10, F01P7/16, F01P7/04
【公開號(hào)】CN205277581
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620049020
【發(fā)明人】郭健忠, 黃瑋隆, 馮振山, 谷才寶, 馬文明, 張光德, 羅仁宏, 徐敏, 朱鳴飛
【申請(qǐng)人】武漢科技大學(xué), 山東同創(chuàng)汽車散熱裝置股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日