專利名稱：一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，具體的說是用控制器控制電子風(fēng)扇來調(diào)節(jié)車輛動(dòng)力總成的溫度的控制裝置，屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車輛發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，燃料燃燒會(huì)放出大量的熱能，氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)1800°C 至2000°C，而燃燒的熱能只有30%至40%轉(zhuǎn)為機(jī)械能，約有20%左右被冷卻系統(tǒng)帶走。以傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成為例，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)正常工作時(shí)的冷卻水正常水溫應(yīng)保持在85°C至90°C 之間，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可發(fā)出最大的功率，燃油消耗為最經(jīng)濟(jì)，機(jī)件磨損也為最小。如果冷卻水溫過高或過低，就會(huì)使冷卻系統(tǒng)的功能降低或喪失；冷卻水溫超過95°C時(shí)，會(huì)使?jié)櫥蜏厣叨兊眠^稀、機(jī)油壓力變低、使機(jī)油消耗加快、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性都急劇下降；潤(rùn)滑各部件油膜易被破壞，潤(rùn)滑油容易燒焦、積炭，促使零件磨損加速。零件配合間隙被破壞，強(qiáng)度降低，柴油機(jī)的金屬零件在長(zhǎng)時(shí)間高溫作用下，強(qiáng)度、彈性、耐磨性下降。充氣量減少，功率降低，缸內(nèi)溫度過高使進(jìn)入氣缸的新鮮空氣很快膨脹充氣效率降低。目前采用的傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成，其額定轉(zhuǎn)速通常為2000rpm左右，通過皮帶或傳動(dòng)軸機(jī)械傳動(dòng)的方式帶動(dòng)散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)扇與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的傳動(dòng)比根據(jù)不同車型， 約為1. 2-1. 5之間，因此，車輛在高速行駛過程中，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速將在^00-3000rpm，在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫較低時(shí)，風(fēng)扇始終在消耗動(dòng)力，此時(shí)風(fēng)扇消耗功率在IOkW以上，占發(fā)動(dòng)機(jī)平均使用總功率的10%左右，造成車輛耗油量的增加。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述的不足，本實(shí)用新型提供了一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，解決了使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度恒定，降低油耗的問題，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用效率。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，包括E⑶，所述的E⑶通過繼電器和電子風(fēng)扇連接，ECU通過CAN總線和測(cè)溫系統(tǒng)連接，所述的電子風(fēng)扇設(shè)在動(dòng)力總成散熱器附近。所述的電子風(fēng)扇在冷卻液溫度低時(shí)，串聯(lián)低速工作；冷卻液溫度高時(shí)，電子風(fēng)扇并聯(lián)高速工作。所述的繼電器為八個(gè)，電子風(fēng)扇為四個(gè)，車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置還設(shè)有6 個(gè)保險(xiǎn)，本控制裝置適用于DC12V-—DC42V車輛。工作原理研究表明車輛發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最佳效率的冷卻水溫度是85°C -90°C，只有在最佳溫度運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)才能最節(jié)省燃油。動(dòng)力總成熱管理控制裝置包括E⑶和電子風(fēng)扇兩大組成部分，在動(dòng)力總成散熱器附近均勻布置四只電子風(fēng)扇，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)風(fēng)扇， ECU通過CAN總線采集發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)，根據(jù)冷卻液溫度信號(hào)高低變化控制繼電器， 由繼電器來控制電子風(fēng)扇的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)，其特點(diǎn)在于采用ECU控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)恒定在85°C -90°C左右(溫度可按需設(shè)定)，進(jìn)氣溫度衡定在40度左右；確保發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)達(dá)到最佳功效比，同時(shí)采用電子風(fēng)扇省去了機(jī)械傳動(dòng)部分。[0009]本實(shí)用新型的有益效果1、具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、方便檢查等特點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)可以快速到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)過冷，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，降低保養(yǎng)費(fèi)用并提高發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。2、比傳統(tǒng)風(fēng)扇擁有更高的冷卻效率，減少了冷卻系統(tǒng)消耗的燃油， 通過精確的風(fēng)扇控制獲得最佳的效率，風(fēng)扇靜態(tài)轉(zhuǎn)速為零，工作時(shí)的最高轉(zhuǎn)速帶來高效率， 減少動(dòng)力總成廢氣排出。本發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)能節(jié)省燃油、降低排放，增加功率輸出和車輛承載能力，降低車輛維護(hù)費(fèi)用，提高可靠性以及車輛對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。3、不僅適用于普通車輛動(dòng)力總成的散熱控制系統(tǒng)管理，同樣也適用于電動(dòng)化車輛動(dòng)力總成的散熱控制系統(tǒng)管理。

圖1為本實(shí)用新型的電氣圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。一種用于車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，由二部分組成，一區(qū)為繼電器組，包含8 只繼電器、6只保險(xiǎn)和4只電子風(fēng)扇，依次為R1繼電器、R2繼電器、R3繼電器、R4繼電器、 R5繼電器、R6繼電器、R7繼電器、R8繼電器；Zl、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6保險(xiǎn)，其中R1、R2、R3繼電器輸出控制電子風(fēng)扇Ml和M2，R4、R5、R6繼電器輸出控制電子風(fēng)扇M3和M4，R7繼電器輸出控制M1、M2、M3、M4電子風(fēng)扇的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，R8繼電器輸出控制Ml、M2、M3、M4電子風(fēng)扇的低速運(yùn)轉(zhuǎn)；Zl為電子風(fēng)扇Ml的電源保險(xiǎn)，Z2為電子風(fēng)扇M2的電源保險(xiǎn)，為電子風(fēng)扇 M3的電源保險(xiǎn)，Z4為電子風(fēng)扇M4的電源保險(xiǎn)，Z5為R7繼電器的電源保險(xiǎn)，Z6為R8繼電器的電源保險(xiǎn)；Ml、M2、M3、M4電子風(fēng)扇分別布置在車輛散熱器附近；二區(qū)E⑶為電子風(fēng)扇智能控制盒，實(shí)現(xiàn)CAN總線數(shù)據(jù)的接受，運(yùn)算處理后控制R7、R8繼電器的吸合與斷開，實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力總成熱管理的控制；具體連接方式保險(xiǎn)Z1 —端連接電源EC+，另一端連接電子風(fēng)扇Ml+ ；Z2 一端連接電源EC+，另一端連接R3繼電器30腳J3 —端連接電源EC+，另一端連接電子風(fēng)扇M3+ ；Z4 一端連接電源 EC+,另一端連接R6繼電器30腳；Z5 —端連接電源EC+，另一端連接R7繼電器30腳；Z6 — 端連接電源EC+，另一端連接R8繼電器30腳；繼電器R1繼電器85端連接R4繼電器85端同時(shí)連接R8繼電器的87端，Rl繼電器86端連接R2繼電器的87a端，Rl繼電器30端連接M1_，R1繼電器87端連接R3繼電器 87端和M2+，Rl繼電器87a端連接R2繼電器87端；R2繼電器85端連接R3繼電器85端同時(shí)連接R5、R6繼電器的85端和R7繼電器的87端，R2繼電器86端連接電源EC-，R2繼電器30端連接電源EC -，R2繼電器87端連接Rl繼電器87a端，R2繼電器87a端連接Rl 繼電器86端；R3繼電器85端與R2繼電器85端連接，同時(shí)與R5繼電器的85、R6繼電器的 85和R7繼電器的87端相連，R3繼電器86端連接電源EC-，R3繼電器30端連接電源保險(xiǎn) Z2，R3繼電器的87端與Rl繼電器的87端連接，同時(shí)連接電子風(fēng)扇M2+，R3繼電器的87a 端為空腳；R4繼電器85端連接Rl繼電器85端同時(shí)連接R8繼電器的87端，R4繼電器86 端連接R5繼電器的87a端，R4繼電器30端連接M3-，R4繼電器87端連接R6繼電器87端和M4+，R4繼電器87a端連接R5繼電器87端；R5繼電器85端連接R6繼電器85端同時(shí)連接R2、R3繼電器的85端和R7繼電器的87端，R5繼電器86端連接電源EC-，R5繼電器30 端連接電源EC-，R5繼電器87端連接R4繼電器87a端，R5繼電器87a端連接R4繼電器86 端；R6繼電器85端與R5繼電器85端連接，同時(shí)與R2繼電器的85、R3繼電器的85和R7 繼電器的87端相連，R6繼電器86端連接電源EC-，R6繼電器30端連接電源保險(xiǎn)Z4，R6繼電器的87端與R4繼電器的87端連接，同時(shí)連接電子風(fēng)扇M4+，R6繼電器的87a端為空腳； R7繼電器85端連接E⑶的MH端，R7繼電器86與R8繼電器的86連接，同時(shí)連接電源EC-， R7繼電器30端連接電源保險(xiǎn)Z5，R7繼電器87端與繼電器R2、R3、R5、R6的85端相連，R7 繼電器87a端為空腳；R8繼電器85端連接E⑶的ML端，R8繼電器86與R7繼電器的86連接，同時(shí)連接電源EC-，R8繼電器30端連接電源保險(xiǎn)Z6，R8繼電器87端與Rl繼電器的85 端和R4繼電器的85端相連，R8繼電器87a端為空腳；電子風(fēng)扇控制器E⑶的ML端連接R8 繼電器的85端，電子風(fēng)扇控制器E⑶的MH端連接R7繼電器的85端，CANL、CANH分別與車輛動(dòng)力裝置的CANL、CANH相連。工作過程1、待機(jī)控制電子風(fēng)扇控制器E⑶通過CAN總線數(shù)據(jù)讀取車輛動(dòng)力總成冷卻液溫度信號(hào)，當(dāng)冷卻液溫度低于85°C時(shí)，電子風(fēng)扇控制器E⑶的ML和MH無輸出信號(hào)，R1-R8繼電器處于靜止?fàn)顟B(tài)，電子風(fēng)扇M1、M2、M3、M4斷電不工作，系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)；2、低速控制當(dāng)車輛動(dòng)力總成冷卻液溫度高于85°C時(shí)，電子風(fēng)扇控制器ECU的ML 端輸出信號(hào)給R8繼電器，R8繼電器通電工作，R8繼電器為R1、R4繼電器提供線圈電源，Rl 和R2繼電器通電工作，由于Rl繼電器吸合，電源EC+經(jīng)過Zl保險(xiǎn)、M1、R1繼電器的常開觸點(diǎn)、M2與EC-電源形成回路，M1、M2串聯(lián)在EC+和EC-之間，Ml、M2各自分得EC電源電壓的 1/2，電子風(fēng)扇Ml、M2串聯(lián)低速工作；由于R4繼電器同時(shí)吸合，電源EC+經(jīng)過Ti保險(xiǎn)、M3、 1繼電器的常開觸點(diǎn)、M4與EC-電源形成回路，M3、M4串聯(lián)在EC+和EC-之間，M3、M4各自分得EC電源電壓的1/2，電子風(fēng)扇M3、M4串聯(lián)低速工作；通過R8先工作，控制Rl、R4繼電器同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)Ml、M2、M3、M4電子風(fēng)扇的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，使動(dòng)力總成冷卻液溫度逐漸降低到 85°C以下；3、高速控制當(dāng)車輛動(dòng)力總成冷卻液溫度繼續(xù)高于90°C時(shí)，電子風(fēng)扇控制器ECU 的MH端輸出信號(hào)給R7繼電器，R7繼電器通電工作，R7繼電器為R2、R3、R5、R6繼電器提供線圈電源，由于R2繼電器的吸合，電源EC+經(jīng)過Zl保險(xiǎn)、Rl繼電器常閉觸點(diǎn)、R2繼電器常開觸點(diǎn)、電子風(fēng)扇Ml回到電源EC-，電子風(fēng)扇Ml通電全速工作；同時(shí)R3繼電器吸合，電源 EC+經(jīng)過Z2保險(xiǎn)、R3繼電器常開觸點(diǎn)、電子風(fēng)扇M2回到電源EC-，電子風(fēng)扇M2通電全速工作；同時(shí)R5繼電器吸合，電源EC+經(jīng)過Ti保險(xiǎn)、R4繼電器常閉觸點(diǎn)、R5繼電器常開觸點(diǎn)、 電子風(fēng)扇M3回到電源EC-，電子風(fēng)扇M3通電全速工作；同時(shí)R6繼電器吸合，電源EC+經(jīng)過 Z4保險(xiǎn)、R6繼電器常開觸點(diǎn)、電子風(fēng)扇M4回到電源EC-，電子風(fēng)扇M4通電全速工作；通過 R7先工作，控制R2、R3、R5、R6繼電器同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)Ml、M2、M3、M4電子風(fēng)扇的全速運(yùn)轉(zhuǎn)， 使動(dòng)力總成冷卻液溫度快速降低到90°C以下；本裝置通過上述三個(gè)控制過程，使動(dòng)力總成冷卻液溫度保持在85°C -90°C左右， 實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力總成熱管理控制功能，達(dá)到系統(tǒng)溫度的恒定的目的。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，包括ECU，其特征是所述的ECU通過繼電器和電子風(fēng)扇連接，ECU和測(cè)溫系統(tǒng)連接，電子風(fēng)扇設(shè)在動(dòng)力總成散熱器附近；ECU通過冷卻液溫度信號(hào)高低變化控制繼電器，實(shí)現(xiàn)電子風(fēng)扇的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)；所述的電子風(fēng)扇在冷卻液溫度低時(shí)，串聯(lián)低速工作；冷卻液溫度高時(shí)，電子風(fēng)扇并聯(lián)高速工作。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，其特征是所述的車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置還設(shè)有6個(gè)保險(xiǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，其特征是所述的ECU和測(cè)溫系統(tǒng)通過CAN總線連接。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，其特征是所述的繼電器為8個(gè)，電子風(fēng)扇為4個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置，屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域。包括ECU，所述的ECU通過繼電器和電子風(fēng)扇連接，ECU還和測(cè)溫系統(tǒng)連接。所述的車輛動(dòng)力總成熱管理控制裝置還設(shè)有6個(gè)保險(xiǎn)，適用于DC12V-DC42V車輛。本實(shí)用新型使動(dòng)力總成冷卻液溫度保持在85℃-90℃左右，實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力總成熱管理控制功能，達(dá)到系統(tǒng)溫度的恒定的目的。本發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)能節(jié)省燃油、降低排放，增加功率輸出和車輛承載能力，降低車輛維護(hù)費(fèi)用，提高可靠性以及車輛對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。不僅適用于普通車輛動(dòng)力總成的散熱控制系統(tǒng)管理，同樣也適用于電動(dòng)化車輛動(dòng)力總成的散熱控制系統(tǒng)管理。
文檔編號(hào)F01P7/12GK202325804SQ20112041626
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者王力, 王欽普 申請(qǐng)人:中通客車控股股份有限公司