车辆发动机散热器多风扇冷却系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统，包括蓄电池、散热器、风扇组、温度传感器和电子控制单元，所述风扇组设置在导风罩内，所述导风罩安装在所述散热器上，所述散热器连接所述温度传感器的输入端，所述温度传感器的输出端连接所述电子控制单元，所述电子控制单元的输出端连接有PWM无极调速器，所述PWM无极调速器的输出端分别连接有电子水泵和电机，所述电机的输出轴连接所述散热器，所述蓄电池分别连接电机、PWM无极调速器、电子水泵的供电端。本实用新型专利技术实现了智能控制风扇转速以及水泵泵速实现精确的闭环控制，根据发动机的不同工况，冷却系统提供相匹配的散热量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆热管理
，具体涉及一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统。
技术介绍
汽车在行驶过程中，由于环境条件和运行工况的变化，发动机的热状况也在改变。因此，必须随时调节发动机的冷却强度。传统车用发动机冷却系统的冷却风扇由曲轴驱动，风扇将按发动机转速以定传动比驱动。曲轴驱动冷却风扇噪声突出，且能耗过大(一般占到发动机有效功率的10％)。而传统的水泵也是由曲轴通过V带驱动，水泵转速与发动机转速成比例，泵速不能根据发动机的实际状况进行调节。大量实验指出水冷系只有25％的时间需要风扇工作，而在冬季需要风扇的工作只有5％是有意义的。因此，根据发动机的热状况随时对其冷却强度加以调节就显得十分有必要了。现有的车辆发动机散热器一般使用单个风扇对其冷却，经过一段工作时间后，散热器水管会出现开裂漏水的问题并且局部散热翅片发生严重的挤压失稳变形。这种水管漏水以及翅片变形的现象总体集中在散热器的四周和边沿部位。经分析，散热器温度分布不均匀，局部温度过高，因积热引起了应力集中从而导致散热器水管开裂的故障同时局部温度过高导致了翅片发生了热变形。公开号为CN201895566U，中国技术专利提供了一种用于车辆的电机驱动风扇热管理系统，包括电源、散热器、冷却风扇、导风罩、温度传感器、电控单元；冷却风扇安装在导风罩内，导风罩与散热器安装在一起，电源分别与冷却风扇和电控单元连接，为冷却风扇和电控单元提供驱动电源，散热器上设置有温度传感器，温度传感器与电控单元连接，电控单元的控制线路与冷却风扇连接，以控制冷却风扇的转速。本专利中由于采用了电驱动，体积能够得到减小，可以应用于大巴车等小型车辆中。然而本专利只是单一控制冷却风量来对整个冷却系统进行散热量的调节，而发动机冷却系统冷却水量对散热量也有很大的影响，如果仅仅只对冷却风量进行调节，并不能根据发动机的热状况对其所需的散热量进行精确的智能控制。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统。本技术提供的一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统，包括蓄电池、散热器、风扇组、温度传感器和电子控制单元，所述风扇组设置在导风罩内，所述导风罩安装在所述散热器上，所述散热器连接所述温度传感器的输入端，所述温度传感器的输出端连接所述电子控制单元，所述电子控制单元的输出端连接有PWM无极调速器，所述PWM无极调速器的输出端分别连接有电子水泵和电机，所述电机的输出轴连接所述散热器，所述蓄电池分别连接电机、PWM无极调速器、电子水泵的供电端。在上述技术方案中，所述风扇组包括风扇板、布置于风扇板中部的大风扇、以及设置在大风扇四周的四个小风扇。在上述技术方案中，大风扇和四个小风扇分别连接有独立的电机，所述电机的信号输入端均连接所述PWM无极调速器的输出端。在上述技术方案中，所述温度传感器设置在上述散热器的下水室中。本技术专利的工作过程是：布置在散热器下水室的温度传感器将温度信号传递给电子控制单元，温度信号经过电子控制单元处理之后将信号传递给PWM无极调速器，PWM无极调速器根据接收到的信号来调控电机的转速从而改变风扇输出的风量。电子控制单元温度控制策略为：T1为散热器冷却液设定目标温度区间，T2为散热器下水室温度传感器测得的实际温度。通过电子控制单元进行比较，如果实际温度T2在设定目标温度区间T1内，则电子控制单元发出信号使PWM无极调速器控制电机以及电子水泵保持当前转速和泵速不变。如果实际温度T2高于T1设定温度区间则电子控制单元发出信号使PWM无极调速器控制电机转速以及水泵泵速按照一定比例提高，增大风扇输出的风量和电子水泵提供冷却液的流量，反之则转速按照一定比例降低，减小风扇输出的风量和水泵提供的冷却液流量。由于采用上述技术方案，本具体实施方式与现有技术相比具有如下有益效果：相较传统的汽车散热器单风扇布置，多风扇布置能够使冷却风大范围覆盖散热器芯体，使散热器的各个部分温度保持均衡，避免因积热引起应力集中而导致散热器开裂的故障。在提高散热能力的同时对多个风扇实行分散的独立智能控制，通过智能反馈调节策略来控制风扇的转速以及水泵的泵速，实现了精确的闭环控制。在不同工况下，根据冷却水温度的实时状况来调节风扇输出的冷却风量以及水泵提供的冷却液流量，从冷却风量与冷却液流量2个方面来对整个发动机冷却系统进行智能控制。电子风扇以及电子水泵的使用将整个冷却系统与发动机转速解耦，冷却系统的散热量调节更加智能化。因此本技术不仅能避免因积热引起应力集中而导致散热器开裂的故障，还能智能控制风扇转速以及水泵泵速实现精确的闭环控制，根据发动机的不同工况，冷却系统提供相匹配的散热量。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术的风扇结构示意图。图中：1、蓄电池；2、散热器；3、风扇组(3.1、风扇板；3.2、大风扇；3.3、小风扇)；4、温度传感器；5、电子控制单元；6、导风罩；7、PWM无极调速器；8、电子水泵；9、电机。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述：如图1所示的车辆发动机散热器多风扇冷却系统，包括蓄电池1、散热器2、风扇组3、温度传感器4和电子控制单元5，风扇组3设置在导风罩6内，导风罩6安装在散热器2上，散热器2连接所述温度传感器4的输入端，温度传感器4的输出端连接电子控制单元5；电子控制单元5的输出端连接有PWM无极调速器7，PWM无极调速器7的输出端分别连接有电子水泵8和电机9，电机9的输出轴连接散热器2，蓄电池1分别连接电机9、PWM无极调速器7、电子水泵8的供电端。如图2所示，风扇组3包括风扇板3.1、布置于风扇板3.1中部的大风扇3.2、以及设置在大风扇3.2四周的四个小风扇3.3。大风扇3.2和四个小风扇3.3分别连接有独立的电机，电机的信号输入端均连接所述PWM无极调速器7的输出端。温度传感器4设置在上述散热器2的下水室中。本具体实施方式的工作过程是：布置在散热器2下水室的温度传感器4将温度信号传递给电子控制单元5，温度信号经过电子控制单元5根据相应的设定的控制方法处理之后，将信号传递给PWM无极调速器7，PWM无极调速器7根据接收到的信号来调控电机9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统，包括蓄电池(1)、散热器(2)、风扇组(3)、温度传感器(4)和电子控制单元(5)，所述风扇组(3)设置在导风罩(6)内，所述导风罩(6)安装在所述散热器(2)上，所述散热器(2)连接所述温度传感器(4)的输入端，所述温度传感器(4)的输出端连接所述电子控制单元(5)；其特征在于：所述电子控制单元(5)的输出端连接有PWM无极调速器(7)，所述PWM无极调速器(7)的输出端分别连接有电子水泵(8)和电机(9)，所述电机(9)的输出轴连接所述散热器(2)，所述蓄电池(1)分别连接电机(9)、PWM无极调速器(7)、电子水泵(8)的供电端。

【技术特征摘要】
1.一种车辆发动机散热器多风扇冷却系统，包括蓄电池(1)、
散热器(2)、风扇组(3)、温度传感器(4)和电子控制单元(5)，
所述风扇组(3)设置在导风罩(6)内，所述导风罩(6)安装在所
述散热器(2)上，所述散热器(2)连接所述温度传感器(4)的输
入端，所述温度传感器(4)的输出端连接所述电子控制单元(5)；
其特征在于：所述电子控制单元(5)的输出端连接有PWM无极调
速器(7)，所述PWM无极调速器(7)的输出端分别连接有电子水
泵(8)和电机(9)，所述电机(9)的输出轴连接所述散热器(2)，
所述蓄电池(1)分别连接电机(9)、PWM无极调速器(7)、电子

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健忠，黄玮隆，冯振山，谷才宝，马文明，张光德，罗仁宏，徐敏，朱鸣飞，
申请(专利权)人：武汉科技大学，山东同创汽车散热装置股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42