CN102072006B - 车辆的风门控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种车辆风门控制装置及其控制方法。所述风门控制装置能够控制被布置在车辆前方用来调节流入散热器的空气流入量的风门,并且在发生使风门实际上不工作的故障时,能够通过解除相应风门的锁定状态使得相应的风门能够在驱动风压下被打开,来执行故障安全操作,由此防止所述发动机过热。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的风门控制装置及其控制方法,更具体地,涉及一种车辆的风门控制装置及其控制方法,所述风门控制装置能够控制被布置在车辆前方用来调节流入散热器的空气流入量的风门,并且在发生使风门实际上不工作的故障时,能够执行故障安全操作以通过解除相应的风门的锁定状态而使得相应的风门在驱动风压下被打开。
背景技术
一般来说,散热器是提供给车辆的热量交换器,用来将热量从水冷却型发动机排放到空气中并且将冷却水冷却,所述冷却水在通过气缸体和气缸盖内的冷却水通道时吸收热量。
散热器通过使冷却水经过散热片时接触到空气来冷却在发动机里被加热的冷却水,并且散热器在单位面积上具有高的散热量以及对冷却水的流动具有低的阻力。
为提高冷却效果,将散热器放置在车辆的前方以便使用驱动风来去除热量。所述散热器包括:金属板,所述金属板由具有高导热性的材料制成并且互相重叠成在其间留有间隙;以及让冷却水从中通过的管,由此提高冷却效率。
然而,当车辆处于凉的状态时,在驾驶车辆的过程中,不需要将冷空气从外面引入散热器,使得加热发动机的时间被延长,因此不仅降低发动机性能,而且也增加了废气。
最近几年,在车辆前保险杠护栅(grill)的后表面设置开关可控的风门,以根据用于发动机的冷却水温度的变化来控制流入散热片的空气量,因此通过保证用于加热发动机的足够的时间,不仅提高了发动机性能,而且提高了空气冷却性能。
应该注意的是,提供上述描述用于理解本发明的背景,不是对于本领域公知的传统技术的描述。
在风门的操作中,发动机控制器判断风门的操作状况并且根据所述操作状况来发出打开或关闭命令,以便响应所述打开或关闭命令而通过与风门连接的连杆操作驱动电动机来打开或关闭风门。
这里,用于冷却发动机所需的流入空气量很可能变得不足,在驱动电动机没有接收到来自发动机控制器的打开或关闭命令的情况下,在驱动电动机不能正常地运行的情况下,在尽管驱动电动机正常运行而风门实际上不运转的情况下,在切断电源来保证风门处于关闭状态的情况下,或在类似的情况下,会造成发动机过热。
发明内容
本发明意在解决现有技术的上述问题,并且本发明的一个方面是提供一种车辆的风门控制装置及其控制方法,所述风门控制装置能够控制被布置在车辆前方用来调节流入散热器的空气量的风门,并且在发生使风门基本上不工作的故障时,能够执行故障安全操作以通过解除相应的风门的锁定状态使得相应的风门在驱动风压下被打开。
根据本发明的一个方面,一种车辆的风门控制装置包括:上下风门,所述上下风门被布置在车辆前方,用于调节流入车辆的空气流入量;驱动单元,用于打开和关闭上风门;锁定单元,用于锁定下风门,使得所述下风门不会在驱动风压下被打开;运动检测传感器,用于检测由于所述上风门的打开或关闭动作造成的所述上风门的运动;发动机控制器,用于判断所述上下风门的操作状况;以及驱动控制器,用于响应来自所述发动机控制器的驱动状况信号来操作所述驱动单元和所述锁定单元,并且根据所述运动检测传感器的检测值和与所述发动机控制器间的通信状态,针对所述驱动单元和锁定单元执行故障安全操作。
当切断对所述锁定单元的供电时,可以解除所述锁定单元的锁定状态。
当所述发动机控制器和驱动控制器之间的通信状态不正常时,所述发动机控制器可以切断对所述驱动控制器的供电。
在操作所述驱动单元和锁定单元之后,所述驱动控制器可以向所述发动机控制器发送状态信号,并且在故障安全操作时,所述驱动控制器可以向发动机控制器发送故障信号。
当接收到来自所述驱动控制器的故障信号或当切断对所述驱动控制器的供电时,所述发动机控制器可以输出报警信号。
所述风门控制装置还可以包括报警单元,用于当从所述发动机控制器输出报警信号时发出警报。
在故障安全操作中,可以打开所述上风门并解除所述下风门的锁定状态。
根据本发明的一个方面,一种车辆的风门控制装置的控制方法,包括:判断与发动机控制器间的通信状态;当通信状态不正常时,打开上风门并且解除下风门的锁定状态;当通信状态正常时,接收打开或关闭信号;根据所接收的打开或关闭信号来操作上下风门;检测由于上风门的打开或关闭动作造成的上风门的运动;当检测到上风门的运动时向发动机控制器输出状态信号;当没有检测到上风门的运动时,解除下风门的锁定状态并且向发动机控制器输出故障信号。
所述方法还包括:由发动机控制器判断与驱动控制器间的通信状态,随后,如果通信状态不正常,则切断对所述驱动控制器供电;以及当切断对所述驱动控制器供电或接收到来自所述驱动控制器的故障信号时,输出报警信号。
附图说明
通过下面结合附图的具体描述,本发明的上述以及其他方面、特征和优点将变得显而易见,其中:
图1是根据本发明的一个实施例的车辆风门控制装置的结构图;
图2是根据本发明一个实施例的风门控制装置的控制方法的流程图;以及
图3是根据本发明一个实施例的风门控制装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例。应该注意的是,附图不是精确按比例的,并且,在线的粗细或元件尺寸上的夸大只是为了描述方便和清楚。而且,在此使用的术语通过将本发明的作用考虑在内来进行定义,并且能够根据习惯或使用者或操作者的意图而改变。因此,应该根据在此阐明的全部公开内容做出这些术语的定义。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的风门控制装置的结构图。
参考图1,根据该实施例的车辆的风门控制装置包括上风门40、下风门60、驱动单元30、锁定单元50、运动检测传感器70、发动机控制器10、驱动控制器20以及报警单元80。
上下风门40、60位于车辆的前面用来调节流入车辆的空气流入量。
驱动单元30用于打开和关闭上风门40并且包括驱动电动机(未示出)和驱动齿轮(未示出)。
锁定单元50包括用于锁定下风门60的螺线管,以用来防止下风门60在驱动风压下被打开。在这种结构下,在将电源应用到锁定单元50上的过程中,锁定单元50将下风门60锁定,并且当切断锁定单元50电源时,锁定单元50解除下风门60的锁定状态以使得下风门60在驱动风压下被打开。
运动检测传感器70检测由于上风门40的打开或关闭动作造成的上风门40的运动。运动检测传感器70可以基于电压变化检测上风门40的运动,所述电压变化是使用分压计(未示出)而由可变电阻造成的。
发动机控制器10通过将发动机的冷却水的温度或逆变器的温度(对于混合动力车辆)与预定值进行比较,来判断上下风门40、60的操作状况,并且输出与操作状况对应的打开或关闭命令。
而且,发动机控制器10经由与驱动控制器20间的CAN通信来检测与驱动控制器20间的通信状态。如果存在500毫秒或更长的通信延迟,则发动机控制器10确定驱动控制器20的状态无法被识别,并且通过切断对驱动控制器20的供电来执行故障安全操作。
当切断对驱动控制器20的供电时,切断对锁定单元50的供电以解除锁定单元50的锁定状态,使得下风门60在驱动风压下被打开以冷却车辆的发动机。
而且,当发动机控制器10接收到来自驱动控制器20故障信号或当切断对驱动控制器20的供电时,发动机控制器10输出报警信号。
当从发动机控制器10输出报警信号时,报警单元80打开报警灯或发出报警声以便向驾驶员通知车辆的故障状态。
驱动控制器20响应由发动机控制器10发送的与操作状况对应的打开或关闭命令来操作驱动单元30和锁定单元50,并且根据运动检测传感器70的检测值和与发动机控制器10间的通信状态,对驱动单元30和锁定单元50执行故障安全操作。
当进行故障安全操作时,操作驱动单元30来打开上风门40并且切断对锁定单元50的供电以便解除下风门60的锁定状态。
此时,由于上风门40的故障,可能无法对上风门40进行操作。
在根据打开或关闭命令对驱动单元30和锁定单元50进行操作后,驱动控制器20向发动机控制器10发送状态信号。这里,在故障安全操作中,驱动控制器20可以向发动机控制器10发送故障信号以用于告警。
同时,当基于运动检测传感器70的检测值来检查上风门40的打开或关闭程度,通过操作驱动单元30来线性地调节所述打开或关闭程度时,驱动控制器20可以打开或关闭上风门40。
图2和3是根据本发明的一个实施例的风门控制方法的控制方法流程图。具体地,图2是驱动控制器的操作流程图,而图3是发动机控制器的操作流程图。
如图2所示,首先,在步骤S10中,驱动控制器20检查与发动机控制器10间的通信状态。
如果在与发动机控制器10间的CAN通信期间存在500毫秒或更长的延迟,或者存在诸如来自发动机控制器10的信号接收失败的通信故障,则无法检查发动机是否处于过热状态。在这种情况下,在步骤S12中,驱动控制器20通过打开上风门40同时解除下风门60的锁定状态来执行故障安全操作,由此能够冷却发动机。
这时,如果通信状态正常,则在步骤S14中,驱动控制器20接收发动机控制器10发送的打开或关闭命令。
然后,在步骤S16中,驱动控制器20响应来自发动机控制器10的打开或关闭命令来操作驱动单元30打开或关闭上风门40,或者操作或解除锁定单元50的锁定以便在驱动风压打开下风门60。
由此,当驱动控制器20通过驱动单元30操作上风门40时,在步骤S18中,运动检测传感器检测由于上风门40的打开或关闭动作造成的上风门40的运动。
如果检测到上风门40的运动,在步骤S20中,驱动控制器20向发动机控制器10输出正常状态信号。
然而,如果驱动单元30的驱动电动机被损坏,或者上风门40在某一位置上被固定或者冻结,则不能检测出上风门40的运动。在这种情况下,在步骤S22中,为了进行故障安全操作,驱动控制器20切断对锁定单元50的供电以便解除下风门60的锁定状态。
另外,在步骤S24中,驱动控制器20向发动机控制器10输出故障信号用来向车辆驾驶员通知当前的状态。
参考图3,在步骤S32中,发动机控制器10通过将发动机的冷却水的温度或逆变器的温度(对于混合动力车辆)与预定值比较来判断上下风门40、60的操作状况。
然后,发动机控制器10判断与驱动控制器20间的通信状态,并且当在预定的时间内正常地接收到驱动控制器20的状态信号时,输出与操作状况对应的打开或关闭命令。
然而,如果通信状态不正常,则在步骤S38中,发动机控制器10判断出驱动控制器20是故障的,并且针对故障安全操作切断对驱动控制器20的供电。
当切断对驱动控制器20的供电时,切断对锁定单元50的供电以解除下风门60的锁定状态,使得下风门60能够在驱动风压下被打开。
当执行故障安全操作时,在步骤S42中,发动机控制器10输出报警信号用来向驾驶员通知驱动控制器20的故障。
在另一方面,在步骤S40中,当通过判断出通信状态正常而向驱动控制器20输出打开或关闭信号时,发动机控制器10判断是否接收到来自驱动控制器20的故障信号。
如果接收到故障信号,在步骤S42中,发动机控制器10输出报警信号以向驾驶员通知进行故障安全操作。
根据本发明的实施例,风门控制装置能够控制被布置在车辆前方用来调节流入散热器的空气流入量的风门,并且在发生使风门实际上不工作的故障时,能够执行故障安全操作以通过解除相应的风门的锁定状态而使得相应的风门在驱动风压下被打开。
虽然已经结合附图提供一些实施例来说明本发明,但对本领域的技术人员显而易见的是,所述实施例仅仅为了举例说明的方式而给出,并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明做出各种修改和等效实施例。本发明的范围应该仅由所附的权利要求限定。
Claims (8)
1.一种车辆的风门控制装置,包括:
上下风门,所述上下风门被布置在车辆前方,用于调节流入所述车辆的空气流入量;
驱动单元,用于打开和关闭所述上风门;
锁定单元,用于锁定所述下风门,以便所述下风门在驱动风压下不会被打开;
运动检测传感器,用于检测由于所述上风门的打开或关闭动作造成的所述上风门的运动;
发动机控制器,用于判断所述上下风门的操作状况;以及
驱动控制器,用于响应来自所述发动机控制器的驱动状况信号来操作所述驱动单元和所述锁定单元,并且当所述运动检测传感器的检测值或与所述发动机控制器间的通信状态不正常时,针对所述驱动单元和所述锁定单元执行故障安全操作,
其中,在故障安全操作中,打开所述上风门并解除所述下风门的锁定状态。
2.如权利要求1所述的风门控制装置,其中,当切断对所述锁定单元的供电时,解除所述锁定单元的锁定状态。
3.如权利要求1所述的风门控制装置,其中,当所述发动机控制器和所述驱动控制器之间的通信状态不正常时,所述发动机控制器切断对所述驱动控制器的供电。
4.如权利要求1所述的风门控制装置,其中,在操作所述驱动单元和所述锁定单元之后,所述驱动控制器向所述发动机控制器发送状态信号,并且在故障安全操作时,所述驱动控制器向所述发动机控制器发送故障信号。
5.如权利要求4所述的风门控制装置,其中,当接收到来自所述驱动控制器的所述故障信号或当切断对所述驱动控制器的供电时,所述发动机控制器输出报警信号。
6.如权利要求5所述的风门控制装置,还包括:
报警单元,用于当从所述发动机控制器输出所述报警信号时发出警报。
7.一种车辆的风门控制装置的控制方法,包括:
判断驱动控制器与发动机控制器间的通信状态;
当所述通信状态不正常时,打开上风门并且解除下风门的锁定状态,检测由于所述上风门的打开或关闭动作造成的所述上风门的运动,当检测到所述上风门的运动时向所述发动机控制器输出状态信号,以及当没有检测到所述上风门的运动时解除所述下风门的锁定状态并且向所述发动机控制器输出故障信号;
当所述通信状态正常时,接收打开或关闭信号,根据所接收的打开或关闭信号操作所述上下风门,检测由于所述上风门的打开或关闭动作造成的所述上风门的运动,当检测到所述上风门的运动时向所述发动机控制器输出状态信号,以及当没有检测到所述上风门的运动时,解除所述下风门的锁定状态并且向所述发动机控制器输出故障信号。
8.如权利要求7所述的方法,
其中,当所述通信状态不正常时执行的步骤进一步包括切断对所述驱动控制器的供电,并且
所述方法进一步包括当切断对所述驱动控制器供电或接收到来自所述驱动控制器的所述故障信号时,输出报警信号。
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