液力驱动风扇热管理系统控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及散热技术领域，公开了一种液力驱动风扇热管理系统控制装置及其控制方法。该装置包括主控单元、监控传感器、输入信号单元、输出信号单元、人机交互操作系统、流量调节装置、驱动装置和风扇，监控传感器、输入信号单元和人机交互操作系统均与主控单元的输入端连接，输出信号单元和流量调节装置均与主控单元的输出端连接，驱动装置连接在流量调节装置和风扇之间。本发明专利技术的主控单元按占空比输出脉宽调制信号到流量调节装置，对流量调节装置输出电流进行监控，并通过改变流量调节装置的脉宽调制信号的占空比，改变驱动装置的驱动力以调节风扇的转速，具有能通过改变冷却风扇的驱动力大小来调节冷却风扇转速的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及散热
，公开了一种。该装置包括主控单元、监控传感器、输入信号单元、输出信号单元、人机交互操作系统、流量调节装置、驱动装置和风扇，监控传感器、输入信号单元和人机交互操作系统均与主控单元的输入端连接，输出信号单元和流量调节装置均与主控单元的输出端连接，驱动装置连接在流量调节装置和风扇之间。本专利技术的主控单元按占空比输出脉宽调制信号到流量调节装置，对流量调节装置输出电流进行监控，并通过改变流量调节装置的脉宽调制信号的占空比，改变驱动装置的驱动力以调节风扇的转速，具有能通过改变冷却风扇的驱动力大小来调节冷却风扇转速的优点。【专利说明】
本专利技术涉及散热
，更具体地说，特别涉及一种通过改变冷却风扇的驱动能力大小来调节冷却风扇转速的。
技术介绍
车辆及工程机械在工作的过程中都会产生大量的热。由于工作环境和工况的变化，产生的热量也会发生相应的变化，为了保持装备的正常运行，通常采用各种冷却器或换热器，采用冷却风扇强制冷却的方式将热量散发到环境中，从而使各装置保持在正常温度的工作范围内。现有传统的冷却系统，其冷却风扇通常是安装在发动机上，风扇转速的改变是由发动机转速的变化来相应变化，冷却效果是直接与发动机的转速相关，因而出现冷却系统不能满足系统所有工况的换热要求，经常使车辆及工程机械的发动机，液压作业系统、液力驱动系统、增压系统等各种产生热量并需要冷却的系统设备产生过热或过冷现象。特别是当发动机低速大工作扭矩的条件下，由于冷却风扇的转速较慢，冷却效果差，就经常造成过热；当启动怠速、环境温度较低时，又会造成过冷。不能保证系统始终工作在最佳的工作温度内，造成缩短系统或部件的寿命、增加能耗、降低工作效率等问题。另外，当发动机转速较高时，风扇转速也较高，因而造成风扇引起的噪音过大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过改变冷却风扇的驱动力大小来调节冷却风扇转速的液力驱动风扇热管理系统控制装置。本专利技术的另一目的在于提供一种液力驱动风扇热管理系统控制装置的控制方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:液力驱动风扇热管理系统控制装置，包括主控单元、监控传感器、输入信号单元、输出信号单元、人机交互操作系统、流量调节装置、驱动装置和风扇，所述的监控传感器、输入信号单元和人机交互操作系统均与主控单元的输入端连接，所述的输出信号单元和流量调节装置均与主控单元的输出端连接，所述的驱动装置连接在流量调节装置和风扇之间；所述的主控单元按占空比输出脉宽调制信号到流量调节装置，且对流量调节装置输出电流进行监控，并通过改变流量调节装置的脉宽调制信号的占空比，改变驱动装置的驱动力以调节风扇的转速。所述的监控传感器包括发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、变距器油温度传感器、液压油温度传感器和环境温度传感器。所述的监控传感器包括发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、变距器油温度传感器、液压油温度传感器和环境温度传感器中的一个、两个或者两个以上。所述的输入信号单元包括强制制冷开关信号，过滤器堵塞信号，发动机转速信号，马达转速信号和空调制冷开关信号。所述的输出信号单元包括故障灯、输出控制信号线和从机模块。所述的流量调节装置是电控比例阀、变量泵调节阀、流量控制阀和方向控制阀。所述的流量调节装置是电控比例阀、变量泵调节阀、流量控制阀和方向控制阀中的一个、两个或者两个以上。所述的驱动装置是液驱马达或液驱发电机。所述的人机交互操作系统是输入信号进行转变的中转机构，输出信号进行转变的中转机构，用于显示的显示单元及对相关数据进行设定输入的操作单元构成，人机交互操作系统包括手持操作设备、机车操作台的设备，3G无线数据通信设备、也可为其它设备；并且所采用的人机交互软件系统由PC或手机端的专业软件、无线设备或有线单元、接收转换单元构成，人机交互软件系统包括手机操作、计算机操作通过软件方式的系统。液力驱动风扇热管理系统控制装置的控制方法，其控制步骤如下:(I)、首先采用主控单元进行系统测试，确定系统是否正常；如系统正常，则通过流量调节装置和驱动装置使风扇反转，再进入强制制冷判断程序；如系统错误，则转至关闭脉冲调制PWM输出并调用错误处理程序，发送相关错误至人机交互操作系统，并提示相关错误点；执行完错误处理序后，返回到系统测试流程；(2)、在进入强制制冷判断程序中，若强制制冷输入开关为强制制冷状态，系统运行转速取系统设置最大转速为冷却风扇转速；若强制制冷输入开关未处于强制制冷状态，测量发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、变距器油温度传感器、液压油温度传感器和环境温度传感器的温度，对温度信号进行AD转换，并对测量信号进行判定；若测量信号有误，系统运行转速取系统设置最大转速为冷却风扇转速；若测量信号正确，根据温度转换为转速的算法，分别求出发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、变距器油温度传感器、液压油温度传感器和环境温度传感器的温度值所对应的风扇转速，并取最大值作为系统运行转速；(3)、通过系统对传感器设定的性能、启动风扇运行的最佳温度值、报警温度值及怠速占空比、最小占空比、最大占空比和传感器所测的温度值进行运算得出传感器的占空t匕，风扇脉宽调制信号为关联的多路或一路温度传感器所得出来的占空比中的最大值；(4)、根据系统特性，进行输出，根据所求得的占空比，主控单元按占空比输出脉宽调制信号到流量调节装置，并对流量调节装置输出电流进行监控；(5)、通过主控单元改变流量调节装置的脉宽调制信号的占空比，改变驱动装置的驱动力，以带动风扇的转速相应的发生变化，从而冷却效果发生变化；(6)、通过人机交互操作系统设置最佳参数，使系统运行在最佳状态，并实时的监控系统运行的状态和故障指示。在以上的输出监控中，若监控过程中发现异常(比如电流超过最大值，转速反馈不正确，温度超过报警值，流量调节装置故障等)，进入错误处理流程，也就是关闭PWM输出，由于流量调节装置为反比例信号有效，此时驱动装置按最大能力驱动风扇，并同时调用错误处理程序。在步骤(3)中，系统运算得出传感器的占空比具体为:根据监控传感器的温度变化引起传感器的电阻值变化，且传感器供电电压未变化，通过Il (电流)=U1 (电压)/Rl (电阻)，线路引起电流变化，电流通过线性光耦耦合至输出端，输出端通过串联的电阻和变化电流相乘算出电压(U2=I2*R2)；主控单元根据得出的电压值转换成所采集的AD值=(1024*U2) /Ul ；将AD值通过查AD/T温度特性表得到对应的最佳温度值，再得到最佳温度值与目前温度值的偏差(T_)，此偏差按每5秒进行求和(T_sum)；输出占空比=(P)* (T_)+ (I)* (T_sum)，其中P为比例因子，I为积分因子;当输出占空比小于所设定的最小占空比时，按最小占空比输出，当输出的占空比大于所设定的最大占空比时，按最大占空比输出，并且当脉宽调制PWM信号如为多路传感器控制时，其取值为多路中占空比中的最大值；最后将所得的脉宽调制PWM信号输出到流量调节装置，流量调节装置调节驱动装置的驱动力，以带动风扇的转速相应的发生变化。本专利技术通过气体、流体温度传感器，测定发动机冷却液温度传感器、中冷器温度传感器、变距器油温度传感器、液压油温本文档来自技高网...

【技术保护点】
液力驱动风扇热管理系统控制装置，其特征在于，包括主控单元、监控传感器、输入信号单元、输出信号单元、人机交互操作系统、流量调节装置、驱动装置和风扇，所述的监控传感器、输入信号单元和人机交互操作系统均与主控单元的输入端连接，所述的输出信号单元和流量调节装置均与主控单元的输出端连接，所述的驱动装置连接在流量调节装置和风扇之间；所述的主控单元按占空比输出脉宽调制信号到流量调节装置，且对流量调节装置输出电流进行监控，并通过改变流量调节装置的脉宽调制信号的占空比，改变驱动装置的驱动力以调节风扇的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚尚泰，尹红兵，吴孚会，刘序仁，
申请(专利权)人：广州大华德盛热管理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：