发动机冷却风扇速度控制系统技术方案

提供风扇冷却系统和方法来控制风扇速度，所述风扇速度用于在最小化风扇（52）的动力消耗并且减少为风扇（52）部分地提供动力的发动机的发动机燃料消耗的同时冷却车辆马达部件。所述风扇冷却系统提升了运行中的车辆的发动机冷却剂温度来得出风扇速度需求从而可以减小风扇速度。所述风扇冷却系统从一个或者多个基于各种感测到的输入，包括发动机冷却剂温度，的风扇速度需求中选择最大的风扇速度需求用于命令风扇速度。所述风扇冷却系统也通过包含用于风扇（52）的滑热保护使得不过度驱动风扇用于冷却来提高冷却效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机冷却风扇速度控制系统
本专利技术总体上涉及发动机冷却风扇，并且尤其涉及改进的发动机风扇速度控制系统和用于控制车辆风扇的发动机风扇速度的方法。
技术介绍
电子风扇控制系统及其改进已经被结合到许多车辆中，通过调节风扇的转动以控制被冷却的部件周围的气流来冷却机动车部件。机动车部件上的冷却是必要的以防止由于马达的内部和外部温度的变化以及由于强加在车辆上和其马达部件上的载荷变化造成的过热。风扇位于靠近车辆发动机的位置来将通过发动机热交换器、散热器等吸进的空气吹过发动机的顶部以带走发动机以及其它的机动车部件消散的热量。风扇提供冷却的空气并且改善了部件例如发动机冷却剂、变速器油以及液压用油的散热。风扇的主要能源来自车辆发动机。为了达到特定的风扇速度并且因而提供冷却，机动车部件会要求从发动机得至IJ相当大的马力，因此降低了发动机的燃料效率。电子风扇控制系统处理在不同的机动车部件上感测到的温度来确定风扇的理想转动速度。所述控制系统命令离合器驱动风扇的转动。具体地，Laird等人专利技术且专利技术名称为电子风扇控制的US6，772，714，是用于接收来自传感器的输入并且使用传感器输入来确定风扇速度的风扇控制。当PTO启动并且变速器处于驻车挡时，可以根据替代的冷却剂温度表来控制该专利中的风扇速度。在车辆驻车的情况下，机动车部件上的载荷需求变化是不存在的。来自使用中的PTO的载荷也是恒定的。当PTO接合并且车辆驻车时，在经过机动车部件的载荷保持恒定的情况下，在试图减少风扇使用以减少风扇所消耗的马力时，升高冷却剂温度几乎不会使发动机过热。需要的是风扇控制系统来降低风扇速度，从而减少风扇所消耗的马力来减少发动机的燃料消耗，但是在车辆静止或者运动时仍然提供经过车辆马达系统的冷却需要。这将包括从基于不仅在车辆驻车时而且也在车辆运动时升高的较高冷却温度计算出的风扇速度需求中选择最小的风扇速度。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过提供用于控制车辆中的风扇速度的系统和方法提出并且克服了上述短处和缺点中的一个或者多个短处和缺点。这个技术尤其适用于，但绝不局限于，农业车辆中的风扇控制系统。本专利技术的实施例指向于与车辆中的风扇冷却系统一起使用的风扇控制系统，其包括用于驱动风扇叶片以特定的速度转动的风扇驱动。所述风扇控制系统还包括一个或者多个用于感测发动机情况和变速器情况的传感器。所述风扇控制系统还包括连接至所述一个或者多个传感器的用于接收至少包括发动机冷却剂温度的发动机情况的发动机控制模块。所述发动机控制模块连接至用于传输包括发动机情况的发动机信息的通信线路。所述风扇控制系统还包括连接至所述一个或者多个传感器的用于接收至少包括车速的变速器情况的变速器控制模块。所述变速器控制模块连接至用于传递包括变速器情况的变速器信息的通信线路。所述风扇控制系统还包括连接至用于传输动力输出状态信息的通信线路的动力输出控制模块。所述动力输出状态信息包括车辆上的动力输出单元是否是接合的或者是分离的。所述风扇控制系统还包括连接至用于接收发动机信息、变速器信息、以及动力输出状态信息的通信线路的风扇控制模块，所述风扇控制模块用于处理发动机信息、变速器信息以及动力输出状态信息并且从处理的信息中产生一个或者多个风扇速度需求。所述风扇控制模块从一个或者多个风扇速度需求中选择最大风扇速度需求来命令风扇驱动以所要求的基于最大风扇速度需求的风扇转动速度来转动风扇叶片。所述风扇控制模块通过处理发动机冷却剂温度、动力输出状态信息以及车速产生所述风扇速度需求中的至少一个风扇速度需求。当车辆的车速大于O公里每小时并且动力输出接合时，所述风扇控制模块提高了发动机冷却剂温度的设定值来减少从发动机冷却剂温度、动力输出状态信息以及车速处理所得的风扇速度需求。通信线路将发动机控制模块、变速器控制模块以及动力输出模块连接至风扇控制模块。根据本专利技术的一个实施例，风扇控制系统还包括连接风扇驱动来测量风扇叶片的转动速度并且将所感测到的风扇叶片的转动速度传输至风扇控制模块的传感器。根据本专利技术的一个实施例的一个方面，风扇控制模块将所感测到的风扇叶片的转动速度同发动机信息、变速器信息以及动力输出状态信息一起处理产生一个或者多个风扇速度需求。根据本专利技术的一个实施例的又一方面，风扇控制模块接收到的发动机信息包括环境空气温度和发动机每分钟转数，并且其中风扇控制模块基于环境空气温度、发动机每分钟转数、所感测到的风扇叶片的转动速度以及所选择的风扇速度需求进行滑热保护。根据本专利技术的一个实施例的又一方面，风扇控制模块命令风扇驱动基于所处理的滑热保护改变风扇叶片的转动使得风扇驱动将不会保持风扇叶片的转动风扇速度以致超过风扇驱动的设计极限过热。根据本专利技术的一个实施例的又一方面，风扇控制模块计算出所要求的风扇转动速度和所感测到的风扇转动速度之间的差异并且调节所要求的风扇转动速度以减少差异。根据本专利技术的又一实施例，风扇控制模块接收到的发动机信息包括进气歧管温度。所述风扇控制模块处理进气歧管温度以产生所述一个或者多个风扇速度需求。根据本专利技术的又一实施例，风扇控制模块接收到的信息包括催化剂温度。所述风扇控制模块处理催化剂温度以产生所述一个或者多个风扇速度需求。根据本专利技术的又一实施例，所述风扇控制模块还包括计算在车速降至低于车速阈值后的特定时间的计时器。根据本专利技术的一个实施例的一个方面，所述风扇控制模块在达到特定时间如果动力输出单元正接合时提高发动机冷却剂温度的设定值。根据本专利技术的一个实施例的又一方面，所述车速阈值包括小于或者等于5公里每小时并且大于O公里每小时的任何速度值。根据本专利技术的又一实施例，发动机冷却剂温度的设定值包括低于或者等于发动机减载运行温度的温度值。根据本专利技术的一个实施例的一个方面，发动机冷却剂温度的设定值包括大约低于发动机减载运行温度2摄氏度的温度值。根据本专利技术的一个实施例的又一方面，发动机冷却剂温度的设定值包括大约低于在仪表盘上所限定的发动机红线2摄氏度的温度值。根据本专利技术的又一实施例，所述风扇控制系统还包括用于传输空调系统状态信息的空调系统模块。所述空调系统状态信息包括车辆中的空调系统是否是打开的或者关闭的。根据本专利技术的一个实施例的一个方面，所述风扇控制模块还包括接收来自发动机信息的空调状态信息和环境空气温度以产生两个风扇速度需求。所述风扇控制模块基于空调状态信息中空调器打开以来持续的时间计算出第一风扇速度需求并且基于环境空气温度产生第二风扇速度需求。根据本专利技术的又一实施例，所述通信线路为控制器局域网总线(CAN-bus)。根据本专利技术的又一实施例，所述风扇驱动为粘性风扇驱动。本专利技术的实施例指向用于控制车辆的风扇冷却系统中风扇叶片的速度的方法。所述方法包括在一个或者多个传感器上感测包括发动机情况和变速器情况的车辆马达情况。所述方法还包括在发动机控制模块上接收来自所述一个或者多个传感器的包括至少发动机冷却剂温度的一个或者多个发动机情况。所述方法还包括在从发动机控制模块到风扇控制模块的通信线路上传输包括发动机情况的发动机信息。所述方法还包括在变速器控制模块上从所述一个或者多个传感器上接收至少包括车速的一个或者多个变速器情况。所述方法还包括在从变速器控制模块到风扇控制模块的通信线路上传输包括变速器情况的变速器信息。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
与车辆中的风扇冷却系统（10）一起使用的风扇控制系统，其包括：?用于驱动风扇叶片（52）以特定的速度转动的风扇驱动装置（50）；?用于感测发动机情况和变速器情况的一个或者多个传感器（102，104，106，108，152，154，156，158）；?连接至所述一个或者多个传感器（102，104，106，108）用于接收至少包括发动机冷却剂温度（104）的发动机情况的发动机控制模块（120），所述发动机控制模块（120）连接至通信线路（190）以传输包括发动机情况的发动机信息；?连接至所述一个或者多个传感器（152，154，156，158）用于接收至少包括车速（156）的变速器情况的变速器控制模块（170），所述变速器控制模块（170）连接至所述通信线路（190）以传输包括变速器情况的变速器信息；和，?连接至所述通信线路（190）以传输动力输出状态信息的动力输出控制模块（180），其中所述动力输出状态信息包括车辆上的动力输出单元是否是接合的或者分离的；并且其特征在于，所述系统还包括风扇控制模块（200），该风扇控制模块连接至所述通信线路（190）以接收发动机信息、变速器信息和动力输出状态信息，以处理所述发动机信息、变速器信息和动力输出状态信息并且从所处理的信息产生一个或者多个风扇速度需求；其中所述风扇控制模块（200）从所述一个或者多个风扇速度需求中选择最大风扇速度需求来命令风扇驱动装置（50）以基于最大风扇速度需求的所要求的风扇转动速度转动风扇叶片（52）；其中所述风扇控制模块（200）通过处理发动机冷却剂温度、动力输出状态信息和车速产生所述风扇速度需求中的至少一个；其中当车辆的车速大于0公里每小时并且动力输出单元接合时，所述风扇控制模块提高发动机冷却剂温度的设定值，以减小从发动机 冷却剂温度、动力输出状态信息和车速处理得到的风扇速度需求；并且其中所述通信线路（190）将发动机控制模块（120）、变速器控制模块（170）以及动力输出控制模块（180）连接至风扇控制模块（200）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.12 US 13/106,4621.与车辆中的风扇冷却系统(10)—起使用的风扇控制系统，其包括: -用于驱动风扇叶片(52)以特定的速度转动的风扇驱动装置(50)； -用于感测发动机情况和变速器情况的一个或者多个传感器(102，104，106，108，152，154，156，158)； -连接至所述一个或者多个传感器(102，104，106，108)用于接收至少包括发动机冷却剂温度(104)的发动机情况的发动机控制模块(120)，所述发动机控制模块(120)连接至通信线路(190)以传输包括发动机情况的发动机信息； -连接至所述一个或者多个传感器(152，154，156，158)用于接收至少包括车速(156)的变速器情况的变速器控制模块(170)，所述变速器控制模块(170)连接至所述通信线路(190)以传输包括变速器情况的变速器信息；和， -连接至所述通信线路(190)以传输动力输出状态信息的动力输出控制模块(180)，其中所述动力输出状态信息包括车辆上的动力输出单元是否是接合的或者分离的；并且 其特征在于，所述系统还包括风扇控制模块(200)，该风扇控制模块连接至所述通信线路(190)以接收发动机信息、变速器信息和动力输出状态信息，以处理所述发动机信息、变速器信息和动力输出状态信息并且从所处理的信息产生一个或者多个风扇速度需求；其中所述风扇控制模块(200)从所述一个或者多个风扇速度需求中选择最大风扇速度需求来命令风扇驱动装置(50)以基于最大风扇速度需求的所要求的风扇转动速度转动风扇叶片(52)； 其中所述风扇控制模块(200)通过处理发动机冷却剂温度、动力输出状态信息和车速产生所述风扇速度需求中的至少一个； 其中当车辆的车速大于O公里每小时并且动力输出单元接合时，所述风扇控制模块提高发动机冷却剂温度的设定值，以减小从发动机冷却剂温度、动力输出状态信息和车速处理得到的风扇速度需求；并且 其中所述通信线路(190)将发动机控制模块(120)、变速器控制模块(170)以及动力输出控制模块(180)连接至风扇控制模块(200)。2.根据权利要求1所述的风扇控制系统，还包括风扇速度传感器(80)，其连接至风扇驱动装置(50)用于测量风扇叶片(52)的转动速度并且将所感测到的风扇叶片(52)的转动速度传达至所述风扇控制模块(200)，以将所感测到的风扇叶片(52)的转动速度与发动机信息、变速器信息以及动力输出状态信息一起处理以产生所述一个或者多个风扇速度需求。3.根据权利要求1或2所述的风扇控制系统，其中由所述风扇控制模块(200)接收的发动机信息包括环境空气温度和发动机每分钟转数并且其中所述风扇控制模块(200)基于环境空气温度、发动机每分钟转数、所感测到的风扇叶片(52)的转动速度和所选择的风扇速度需求进行滑热保护。4.根据权利要求3所述的风扇控制系统，其中所述风扇控制模块(200)基于所进行的滑热保护命令风扇驱动装置(50)改变风扇叶片(52)的转动，使得风扇驱动装置(50)将不会保持风扇叶片(52)的风扇转动速度以致超过风扇驱动装置(50)的设计极限而过热。5.根据权利要求2所述的风扇控制系统，其中所述风扇控制模块(200)计算出所要求的风扇转动速度和所感测到的风扇转动速度之间的差异并且调节所要求的风扇转动速度以减小所述差异。6. 根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的风扇控制系统，其中由所述风扇控制模块(200)接收的发动机信息包括进气歧管温度并且其中所述风扇控制模块(200)处理进气歧管温度以产生所述一个或者多个风扇速度需求，并且/或者由所述风扇控制模块(200)接收的发动机信息包括催化剂温度并且其中所述风扇控制模块(200)处理所述催化剂温度以产生所述一个或者多个风扇速度需求。7.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的风扇控制系统，其中所述风扇控制模块(200)还包括在车速降至车速阈值以下后计数到特定时间的计时器并且当到达所述特定时间时如果动力输出单元接合，则所述风扇控制模块(200)提高发动机冷却剂温度的设定值。8.根据权利要求7所述的风扇控制系统，其中所述车速阈值包括小于或等于5公里每小时并且大于O公里每小时的任意速度值。9.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的风扇控制系统，其中所述发动机冷却剂温度的设定值包括低于或者等于发动机减载运行温度的温度值。10.根据权利要求9所述的风扇控制系统，其中所述发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·哈特曼，J·科思，D·A·莫里，A·卡内瓦利，
申请(专利权)人：意大利凯斯纽荷兰股份公司，
类型：
国别省市：