一种发动机散热控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及发动机风扇控制技术领域，提供一种发动机散热控制系统及其控制方法，其中控制方法包括：S1：在散热器的表面布置多个风扇；S2：对应每个风扇的上、下、左、右布置温度传感器；S3：实时监测发动机转速和扭矩，确定发动机在相应转速和扭矩下的最佳工作温度，将发动机出水温度和最佳工作温度进行对比，确定是否需要开启风扇；S4：对于吸风风扇，计算C空气m空气(Tafter-Tbefore)-C水m水(Tup-Tdown)差值；对于吹风风扇，计算C空气m空气(Tbefore-Tafter)-C水m水(Tup-Tdown)差值；根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序。该发动机散热控制方法，每个风扇单独控制，以最少的风扇开启个数达到最佳的冷却效果，减少风扇消耗的功率。同时可以使发动机在不同运行工况下均维持在最佳工作温度，提升发动机工作效率，减少发动机的摩擦损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机风扇控制
，尤其涉及一种发动机散热控制系统及其控制方法。
技术介绍
目前发动机冷却风扇通常采用刚性风扇、电磁风扇、硅油风扇、电子风扇等，这些风扇各有自身的优点，但也存在一些缺点，如冷却效果不良、消耗功率大等。进一步地，刚性风扇与发动机通过皮带连接，位于散热器的中间位置，由于风扇一直全速运转，导致发动机水温较低，使发动机摩擦损失增加，风扇消耗的功率也较大。电磁风扇、硅油风扇一般与发动机通过皮带连接，位于散热器的中间位置，当水温升高时风扇刚性连接，当水温降低时，风扇怠速运转，存在水温波动大、风扇消耗功率大等缺点。电子风扇一般通过电机驱动，通常采用4个均匀分布在散热器后面，当水温升高时风扇全速运转，当水温降低时，风扇怠速运转，存在水温波动大等缺点。请参见图1，现有技术的冷却风扇系统，该系统包括固定在多个散热器前方的机构和安装在机构上的风扇001，机架上安装有可驱动风扇沿横向和竖向移动的执行机构，所述风扇系统还包括可采集各散热器温度信号的风扇控制器，该风扇控制器根据各散热器的温度信号控制上述执行机构动作。该冷却风扇系统的主要缺点是：(1)在发动机大负荷运转时，需要散热器的散热量较大，存在不能充分散热而导致水温过高的风险；(2)当某处散热量较大时，风扇不能迅速的定位。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题就是提供一种发动机散热控制系统及其控制方法，其可以在保证发动机最佳工作温度的前提下，使风扇以最少的开启数量达到最佳的冷却效果。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种发动机散热控制方法，包括以下步骤：S1：在散热器的表面布置多个风扇；S2：在散热器上对应每个风扇的上下端分别设置第一温度传感器和第二温度传感器；且在风扇中心轴线上，在散热器远离所述风扇的侧面，以及风扇远离所述散热器的侧面，分别设置有第三温度传感器和第四温度传感器；S3：实时监测发动机转速和扭矩，确定发动机在相应转速和扭矩下的最佳工作温度；并测量发动机出水温度，将所述发动机出水温度和所述最佳工作温度进行对比，当所述发动机出水温度比所述最佳工作温度低设定度数时，关闭所有风扇；当所述发动机出水温度比所述最佳工作温度高设定度数时，进行S4；当所述发动机出水温度与所述最佳工作温度的温度差在设定度数之内时，保持当前的风扇开启状态；S4：获取所有所述风扇第一温度传感器测得的温度Tup，第二温度传感器测得的温度Tdown，第三温度传感器测得的温度Tbefore，以及所述第四温度传感器测得的温度Tafter；S5、对于吸风风扇，当Tbefore＞Tafter时，该风扇不开启，并提醒司机存在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tafter-Tbefore)-C水m水(Tup-Tdown)差值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开启；对于吹风风扇，当Tafter＞Tbefore时，该风扇不开启，并提醒司机存在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tbefore-Tafter)-C水m水(Tup-Tdown)差值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开启；其中，C空气：空气比热容；m空气：所述风扇的空气流量；C水：水的比热容；m水：所述风扇对应的散热器部位中的水流量；S6、跳转到步骤S3。优选地，将所述风扇均匀分布在散热器表面，且所述风扇的数量为3行×4列。优选地，所述S1中，根据散热器结构，计算出车辆极限工况下为了维持发动机最佳工作温度时散热器各部位的理论散热量，并根据理论散热量确定散热效果好的部位，并优先在散热效果好的部位布置风扇。优选地，所述散热器各部位对应风扇的数量和极限工况下该部位理论散热量的大小成正比。优选地，所述S3中所述设定度数为2℃。本专利技术还提供一种发动机散热控制系统，包括布置在散热器表面且气流朝向所述散热器的多个风扇；在散热器上对应每个风扇的上下端分别设置第一温度传感器和第二温度传感器；且在风扇中心轴线上，在散热器远离所述风扇的侧面，以及风扇远离所述散热器的侧面，分别设置有第三温度传感器和第四温度传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器测取当前位置温度发送给计算判断模块；所述计算判断模块对获取的位置温度进行处理以获取各个风扇的散热余度，并对各个风扇的散热余度大小进行对比，将对比结果发送给风扇控制模块；其中，对于吸风风扇，所述散热余度为：C空气m空气(Tafter-Tbefore)-C水m水(Tup-Tdown)；对于吹风风扇，所述散热余度为：C空气m空气(Tbefore-Tafter)-C水m水(Tup-Tdown)；所述风扇控制模块根据接收到的所述对比结果控制风扇开启的位置和个数。优选地，所述风扇为电子风扇。优选地，所述电子风扇固定在护风罩上。(三)有益效果本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的发动机散热控制方法，每个风扇单独控制，以最少的风扇开启个数达到最佳的冷却效果，减少风扇消耗的功率。同时，可以使发动机在不同运行工况下均维持在最佳的工作温度，提升发动机的工作效率，减少发动机的摩擦损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术的冷却风扇系统的结构示意图；图2是实施例的风扇和温度传感器的安装正视示意图；图3是实施例的风扇和温度传感器的安装侧视示意图；图4是实施例的风扇和温度传感器的安装后视示意图；图5是实施例的发动机散热控制系统结构示意图；图中：1、风扇；2、散热器；3、第一温度传感器；4、第二温度传感器；5、第三温度传感器；6、第四温度传感器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机散热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在散热器的表面布置多个风扇；S2：在散热器上对应每个风扇的上下端分别设置第一温度传感器和第二温度传感器；且在风扇中心轴线上，在散热器远离所述风扇的侧面，以及风扇远离所述散热器的侧面，分别设置有第三温度传感器和第四温度传感器；S3：实时监测发动机转速和扭矩，确定发动机在相应转速和扭矩下的最佳工作温度；并测量发动机出水温度，将所述发动机出水温度和所述最佳工作温度进行对比，当所述发动机出水温度比所述最佳工作温度低设定度数时，关闭所有风扇；当所述发动机出水温度比所述最佳工作温度高设定度数时，进行S4；当所述发动机出水温度与所述最佳工作温度的温度差在设定度数之内时，保持当前的风扇开启状态；S4：获取所有所述风扇第一温度传感器测得的温度Tup，第二温度传感器测得的温度Tdown，第三温度传感器测得的温度Tbefore，以及所述第四温度传感器测得的温度Tafter；S5、对于吸风风扇，当Tbefore＞Tafter时，该风扇不开启，并提醒司机存在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tafter‑Tbefore)‑C水m水(Tup‑Tdown)差值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开启；对于吹风风扇，当Tafter＞Tbefore时，该风扇不开启，并提醒司机存在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tbefore‑Tafter)‑C水m水(Tup‑Tdown)差值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开启；其中，C空气：空气比热容；m空气：所述风扇的空气流量；C水：水的比热容；m水：所述风扇对应的散热器部位中的水流量；S6、跳转到步骤S3。...

【技术特征摘要】
1.一种发动机散热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在散热器的表面布置多个风扇；
S2：在散热器上对应每个风扇的上下端分别设置第一温度传感器
和第二温度传感器；且在风扇中心轴线上，在散热器远离所述风扇的
侧面，以及风扇远离所述散热器的侧面，分别设置有第三温度传感器
和第四温度传感器；
S3：实时监测发动机转速和扭矩，确定发动机在相应转速和扭矩
下的最佳工作温度；并测量发动机出水温度，将所述发动机出水温度
和所述最佳工作温度进行对比，当所述发动机出水温度比所述最佳工
作温度低设定度数时，关闭所有风扇；当所述发动机出水温度比所述
最佳工作温度高设定度数时，进行S4；当所述发动机出水温度与所
述最佳工作温度的温度差在设定度数之内时，保持当前的风扇开启状
态；
S4：获取所有所述风扇第一温度传感器测得的温度Tup，第二温度
传感器测得的温度Tdown，第三温度传感器测得的温度Tbefore，以及所述
第四温度传感器测得的温度Tafter；
S5、对于吸风风扇，当Tbefore＞Tafter时，该风扇不开启，并提醒司
机存在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tafter-Tbefore)-C水m水(Tup-Tdown)
差值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开
启；
对于吹风风扇，当Tafter＞Tbefore时，该风扇不开启，并提醒司机存
在热风回流现象；否则，计算C空气m空气(Tbefore-Tafter)-C水m水(Tup-Tdown)差
值，并根据差值的大小确定风扇的开启位置及顺序，差值大者先开启；
其中，C空气：空气比热容；m空气：所述风扇的空气流量；C水：水
的比热容；m水：所述风扇对应的散热器部位中的水流量；
S6、跳转到步骤S3。
2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱江苏，尹东东，赵甲运，姚泽光，赵伟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37