一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力源，其性能關(guān)系到汽車行駛的安全和品質(zhì)，溫度是關(guān)乎發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的重要參數(shù)，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制中最重要的一環(huán)。傳統(tǒng)冷卻風(fēng)扇由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，冷卻能力只能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，不能滿足實(shí)際散熱要求、節(jié)流損失大、工作不可靠、工作效率低。
[0003]目前，在傳統(tǒng)的曲軸驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)上還發(fā)展出液壓液力型、離合型、電磁離合型等多種技術(shù)方案。雖然相較于傳統(tǒng)機(jī)械風(fēng)扇有所改進(jìn)，但其原理依然是使用發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸帶動(dòng)散熱風(fēng)扇，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)溫度達(dá)到目標(biāo)后，將發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱風(fēng)扇脫離，從而控制風(fēng)扇的啟停。這種單一的啟停方式依然不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的冷卻需求，不能從根本上解決發(fā)動(dòng)機(jī)散熱不均衡等一系列問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，有效提尚車輛冷卻系統(tǒng)的散熱效率。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，所述控制方法需提供一車輛智能冷卻系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟1、冷卻系統(tǒng)中的微處理器通過CAN總線接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采集的冷卻液水溫值yI和中冷后氣溫值12，并通過溫度傳感器直接采集的冷卻液水溫值y3和中冷后氣溫值y4，對(duì)上述采樣溫度進(jìn)行加權(quán)處理后得出平均值t=zl* yl+z2* y2+z3* y3+z4* y4，其中zl +z2+z3 +z4=l ;
步驟2、微處理器中設(shè)置兩個(gè)閾值Yl和Y2，其中Yl是溫度下限閾值，Y2是溫度上限閾值，其中Yl小于Y2 ;根據(jù)閾值Yl和Y2求出熱需求范圍[Θ _，Θ _]；
步驟3、根據(jù)t和發(fā)動(dòng)機(jī)功率P計(jì)算出當(dāng)前熱需求量Φ ；
步驟4、根據(jù)所需熱量Φ與θ_，θ_的關(guān)系，控制冷卻系統(tǒng)。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟2中，Yl的取值范圍是(0，￥2)，且￥2的取值范圍是(Yl，100)。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟2中根據(jù)溫度閾值Υ1、Υ2和發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pniax計(jì)算Θ _，θ max； θ min =μ*Υ?，Qmax =μ*Υ2+(λ*ρΜχ)，其中μ是系統(tǒng)溫度比熱系數(shù)，λ是系統(tǒng)比散熱量系數(shù)，計(jì)算出一熱需求點(diǎn)θ ’ = (μ*(Υ2-Υ?)/2) + (λ*ΡΝ)，其中PN為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟3中，當(dāng)前所熱需求量Φ的計(jì)算公式為:Φ = μ *t+( λ *ρ)，P e [0，Ρ_]，其中P為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟4進(jìn)一步具體為:當(dāng)熱需求Φ小于θ rnin時(shí)，電子風(fēng)扇無轉(zhuǎn)速；當(dāng)熱需求Φ大于Qmax時(shí)，電子風(fēng)扇全速運(yùn)行；當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍[θ min，θ ’ )之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞減，遞減量為Λ2 ;當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍(Θ ’，θ_]之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞增，遞增量為Λ I ;當(dāng)熱需求Φ=θ ’時(shí)，維持電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不變。
[0010]進(jìn)一步地，所述Λ I及Λ 2計(jì)算方法為:根據(jù)閾值Υ1、Υ2和風(fēng)扇總數(shù)量η(η彡2)以及單個(gè)風(fēng)扇的最大風(fēng)量 σ _計(jì)算Λ I 及Λ 2 ；Δ 1=(η* σ max)/(Y2_Yl)，Λ2=((η_1)* σ _)/(Υ2-Υ1)ο
[0011]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際散熱需要控制流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量，從而更好的控制冷卻液水溫和中冷后氣溫，提高冷卻系統(tǒng)的工作效率。
【附圖說明】
[0012]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0013]圖1為本發(fā)明中車輛智能冷卻系統(tǒng)的原理示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明方法執(zhí)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明涉及一種車輛智能冷卻系統(tǒng)100，包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液水箱1、中冷器2、電子風(fēng)扇3、CAN通信接口 4、溫度傳感器5、控制接口電路6和微處理器7。所述的冷卻液水箱I和中冷器2采用疊加方式放置，電子風(fēng)扇3同時(shí)給冷卻液水箱I和中冷器2散熱，根據(jù)冷卻液水溫值、中冷后氣溫值和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的變化，控制電子風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制流經(jīng)冷卻液水箱I和中冷器2散的風(fēng)量。
[0016]該系統(tǒng)可以通過兩種方式采集冷卻液水溫值和中冷后氣溫值，一種是通過CAN總線接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采集的冷卻液水溫值和中冷后氣溫值，另一種是通過溫度傳感器直接采集冷卻液水箱出水口溫度值和中冷器出氣口氣溫值，并對(duì)采集后的水溫值和氣溫值做加權(quán)計(jì)算得到一個(gè)平均溫度值。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明是一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，它包括以下步驟:
(1)微處理器通過CAN總線接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采集的冷卻液水溫值yI和中冷后氣溫值y2，通過溫度傳感器直接采集的冷卻液水溫值y3和中冷后氣溫值y4，對(duì)上述采樣溫度進(jìn)行加權(quán)處理后得出平均值 t=zl* yl+z2* y2+z3* y3+z4* y4，其中 zl +z2 +z3 +z4=l ；
(2)在微處理器中設(shè)置兩個(gè)閾值Yl和Y2，Yl是溫度范圍下限閾值，Y2是溫度范圍的上限閾值，Yl的取值范圍是(0，Y2)且Y2的取值范圍是(Yl，100)?？梢愿鶕?jù)溫度閾值Υ1、Υ2和發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率？_可以計(jì)算熱需求區(qū)域范圍[Θ _，θ_]，θ_=μ*Υ1，θ_= μ*Υ2+(λ*Ρ_)，其中μ是系統(tǒng)溫度比熱系數(shù)(kcal/°C)，λ是系統(tǒng)比散熱量系數(shù)(kcal/PS.h)，從而計(jì)算出最佳熱需求點(diǎn)Θ ’ = (μ*(Υ2-Υ1)/2) + (λ*ΡΝ)，其中PN為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率(PS)，；根據(jù)閾值Υ1、Υ2和風(fēng)扇總數(shù)量η (η彡2)以及單個(gè)風(fēng)扇的最大風(fēng)量σ_可以確定風(fēng)量變化時(shí)的平均增量Λ I和平均減量Λ 2，Λ 1=(η*σ_)/(Υ2-Υ1)，Δ 2=((η_1)*0?J/(Y2-Y1)。
[0018](3)根據(jù)即時(shí)采集的平均溫度y和當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)功率ρ可以計(jì)算出當(dāng)前的熱需求Φ，φ = μ*?+(λ*ρ)，p e [0，PmaJ ο
[0019](4)當(dāng)熱需求Φ小于Θ _時(shí)，電子風(fēng)扇無轉(zhuǎn)速使流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量最??；當(dāng)熱需求Φ大于Θ _時(shí)，電子風(fēng)扇全速運(yùn)行使流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量最大；當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍[θ_，Θ ’ )之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞減，遞減量為Λ 2;當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍(Θ’，θ_]之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞增，遞增量為Λ I。；當(dāng)熱需求Φ=θ ’時(shí)，維持電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不變，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量也無變化。
[0020]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述控制方法需提供一車輛智能冷卻系統(tǒng)，包括如下步驟: 步驟1、冷卻系統(tǒng)中的微處理器通過CAN總線接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采集的冷卻液水溫值yI和中冷后氣溫值12，并通過溫度傳感器直接采集的冷卻液水溫值y3和中冷后氣溫值y4，對(duì)上述采樣溫度進(jìn)行加權(quán)處理后得出平均值t=zl* yl+z2* y2+z3* y3+z4* y4，其中zl +z2+z3 +z4=l ； 步驟2、微處理器中設(shè)置兩個(gè)閾值Yl和Y2，其中Yl是溫度下限閾值，Y2是溫度上限閾值，其中Yl小于Y2 ;根據(jù)閾值Yl和Y2求出熱需求范圍[Θ _，Θ _]； 步驟3、根據(jù)t和發(fā)動(dòng)機(jī)功率P計(jì)算出當(dāng)前熱需求量Φ ； 步驟4、根據(jù)所需熱量Φ與θ_，θ_的關(guān)系，控制冷卻系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述步驟2中，Yl的取值范圍是(O，Υ2)，且Υ2的取值范圍是(Yl，100)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述步驟2中根據(jù)溫度閾值Υ1、Υ2和發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pniax計(jì)算Θ _，θ_;θ _ =μ*Υ1，θ_= μ*Υ2+(λ*Ρ_)，其中μ是系統(tǒng)溫度比熱系數(shù)，λ是系統(tǒng)比散熱量系數(shù)，計(jì)算出一熱需求點(diǎn)Θ，= ( μ * (Υ2-Υ1) /2) + ( λ *ΡΝ)，其中PN為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述步驟3中，當(dāng)前所熱需求量Φ的計(jì)算公式為:Φ = μ*?+(λ*Ρ)，Pe [0，Ρ_]，其中P為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)功率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述步驟4進(jìn)一步具體為:當(dāng)熱需求Φ小于Θ min時(shí)，電子風(fēng)扇無轉(zhuǎn)速；當(dāng)熱需求Φ大于Θ _時(shí)，電子風(fēng)扇全速運(yùn)行；當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍[θ_，Θ ’ )之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞減，遞減量為Λ 2 ;當(dāng)熱需求Φ處于區(qū)域范圍(Θ ’，θ_]之間時(shí)，調(diào)節(jié)電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使得流經(jīng)冷卻液水箱和中冷器的風(fēng)量以周期T進(jìn)行遞增，遞增量為Λ I ;當(dāng)熱需求Φ=θ ’時(shí)，維持電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不變。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，其特征在于:所述ΛI(xiàn)及Λ 2計(jì)算方法為:根據(jù)閾值Υ1、Υ2和風(fēng)扇總數(shù)量n(n ^ 2)以及單個(gè)風(fēng)扇的最大風(fēng)量σ _計(jì)算Λ I 及Λ 2 ;Λ 1=(η*σ_)/(Υ2-Υ1)，Λ2=((η-1)*。_) / (Υ2-Υ1)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛冷卻系統(tǒng)的智能控制方法，包括步驟：步驟1、冷卻系統(tǒng)中的微處理器通過CAN總線接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制器采集的冷卻液水溫值y1和中冷后氣溫值y2，并通過溫度傳感器直接采集的冷卻液水溫值y3和中冷后氣溫值y4，對(duì)上述采樣溫度進(jìn)行加權(quán)處理后得出平均值t；步驟2、微處理器中設(shè)置兩個(gè)閾值Y1和Y2，其中Y1是溫度下限閾值，Y2是溫度上限閾值，其中Y1小于Y2；根據(jù)閾值Y1和Y2求出熱需求范圍[θmin，θmax]；步驟3、根據(jù)t和發(fā)動(dòng)機(jī)功率p計(jì)算出當(dāng)前熱需求量φ；步驟4、根據(jù)所需熱量φ與θmin，θmax的關(guān)系，控制冷卻系統(tǒng)有效提高車輛冷卻系統(tǒng)的散熱效率。
【IPC分類】F02B29/04, F01P7/16, F01P7/04
【公開號(hào)】CN105041445
【申請?zhí)枴緾N201510307633
【發(fā)明人】李理, 陳曉冰, 徐一凡, 劉強(qiáng)生, 張建宏, 林靖
【申請人】廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月8日