CN107842416B - 一种卡车冷却与噪音平衡控制系统及控制方法 - Google Patents
一种卡车冷却与噪音平衡控制系统及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种卡车冷却与噪音平衡控制系统及控制方法,包括在侧调节风扇组、右侧调节风扇组、后部调节风扇组、第一噪音传感器、第二噪音传感器、转速传感器及控制器;第一噪音传感器与第二噪音传感器分别设置于卡车驾驶室地板的下部;转速传感器设置于冷却风扇上;第一噪音传感器、第二噪音传感器及转速传感器均通过信号线与控制器连接;左侧调节风扇组、右侧调节风扇组及后部调节风扇组均通过控制线与控制器连接。本技术方案通过控制器根据第一噪音传感器、第二噪音传感器及转速传感器的值与设定值的比较,来调节发动机侧面调节风扇叶的角度,以使得发动机的噪音与冷却散热实现平衡。
Description
技术领域
本发明属于发动机噪音管理系统技术领域,特别是指一种卡车冷却与噪音平衡控制系统及控制方法。
背景技术
通常为了解决卡车噪音问题,降低噪音,采用在发动机和冷却系统周围布置消音棉的方法降低来自发动机内部的曲柄连杆运动机构的噪音和冷却系统的噪音(冷却系统噪音主要由冷却风扇产生;在散热器大小确定的情况下,通常采用加大风扇转速的方法来提升散热效果,发动机冷却液水温越高,风扇转速越高)
如图1所示为不加消音棉的常规状态示意图;图2为增加消音棉的状态示意图;发动机01及冷却散热器03均固定于车架04上,在发动机与冷却散热器之间设置有冷却风扇02。
采用此技术方式虽然能够对整车噪音进行有效消除,但是在一定程度上对发动机冷却产生了负面影响。由于被大量消音棉05包围,发动机自身和冷却散热器对外的热辐射也相应被阻挡,同时,由冷却风扇转动产生的流动风场受到阻挡,从冷却散热器经过后的热风无法及时从发动机仓吹出,热风聚集在散热器和发动机周围,对冷却系统造成很大压力。
发明内容
本发明提供一种卡车冷却与噪音平衡控制系统及控制方法,以解决发动机在降低噪音的同时,无法兼顾发动机的冷却散热的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种卡车冷却与噪音平衡控制系统,包括在侧调节风扇组、右侧调节风扇组、后部调节风扇组、第一噪音传感器、第二噪音传感器、转速传感器及控制器;
所述左侧调节风扇组设置于发动机的左侧,右侧调节风扇组设置于所述发动机的右侧,后部调节风扇组设置于所述发动机的后部;
所述第一噪音传感器与所述第二噪音传感器分别设置于卡车驾驶室地板的下部;所述转速传感器设置于冷却风扇上;
所述第一噪音传感器、所述第二噪音传感器及所述转速传感器均通过信号线与所述控制器连接;
所述左侧调节风扇组、所述右侧调节风扇组及所述后部调节风扇组均通过控制线与所述控制器连接。
所述左侧调节风扇组包括左侧电机及左侧调节扇叶;所述左侧电机带动左侧调节扇叶转动;
所述右侧调节风扇组包括右侧电机及右侧调节扇叶;所述右侧电机带动右侧调节扇叶转动;
所述后部调节风扇组包括后部电机及后部调节扇叶;所述后部电机带动后部调节扇叶转动。
所述左侧调节扇叶、所述右侧调节扇叶及所述后部调节扇叶均预设开启角度θ,所述θ小于30度。
上述任一项卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,包括以下步骤:
在控制器内预设车辆噪音水平范围值Aa和Ab,其中Ab大于Aa;
同时,在所述控制器内预设冷却系统处于理想工作状态时的风扇转速范围Na和Nb,其中Nb大于Na;
左侧调节扇叶、所述右侧调节扇叶及所述后部调节扇叶均预设开启角度θ;
第一噪音传感器将实时采集的噪音信号A1传递给所述控制器,第二噪音传感器将实时采集的噪音信号A2传递给所述控制器;转速传感器将采集的实时冷却风扇的转速信号N0传递给所述控制器;
所述控制计算噪音信号A1和噪音信号A2的平均值A0,并与Aa和Ab进行比较;同时控制器将采集到的冷却风扇转速信号N0与Na和Nb进行比较;
当A0处于Aa和Ab范围之间时,且N0处于Na和Nb范围之间时,所述左侧调节扇叶、所述右侧调节扇叶及所述后部调节扇叶均处于预设开启角度θ状态;
当A0大于Ab时,但是N0处于Na和Nb范围之间,所述控制器控制所述左侧调节扇叶和右侧调节扇叶的开启角度为θ1,所述θ1小于所述θ;所述后部调节扇叶的开启角度保护为θ;
当A0大于Ab时,且N0大于Nb时,所述控制器控制所述左侧调节扇叶和右侧调节扇叶的开启角度为θ2,所述控制器控制所述后部调节扇叶的开启角度为θ3;所述θ2小于所述θ,所述θ3大于所述θ;
当A0处于Aa和Ab范围之间时,但是N0大于Nb时;所述控制器控制所述左侧调节扇叶及所述右侧调节扇叶的开启角度为θ,所述控制器控制所述后部调节扇叶的开启角度为θ4,所述θ4大于所述θ。
所述θ的角度小于30度。
所述θ1和θ2不相等;所述θ3和θ4不相等。
本发明的有益效果是:
本技术方案通过控制器根据第一噪音传感器、第二噪音传感器及转速传感器的值与设定值的比较,来调节发动机侧面调节风扇叶的角度,以使得发动机的噪音与冷却散热实现平衡。
附图说明
图1为现有技术发动机不加消音棉的状态示意图;
图2为现有技术发动机增加消音棉的状态示意图;
图3为本发明冷却与噪音平衡控制系统示意图;
图4为调节扇叶开启角度预设示意图;
图5为本发明冷却与噪音平衡控制系统电器原理图。
附图标记说明
01发动机,02冷却风扇,03冷却散热器,04车架,05消音棉,
1冷却散热器,2冷却风扇,3左侧调节风扇组,4右侧调节风扇组,5后部调节风扇组,6控制器,7第一噪音传感器,8第二噪音传感器,9转速传感器,31左侧电机,32左侧调节扇叶,41右侧电机,42右侧调节扇叶,51后部电机,52后部调节扇叶。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种卡车冷却与噪音平衡控制系统,如图3和图5所示,包括在侧调节风扇组3、右侧调节风扇组4、后部调节风扇组5、第一噪音传感器7、第二噪音传感器8、转速传感器9及控制器6。
左侧调节风扇组设置于发动机的左侧,右侧调节风扇组设置于发动机的右侧,后部调节风扇组设置于发动机的后部。
在发动机与冷却散热器1之间设置有冷却风扇2,转速传感器9设置于冷却风扇2上,用于采集冷却风扇的转速。
第一噪音传感器与第二噪音传感器分别设置于卡车驾驶室地板的下部,用于采集发动机在车辆周围产生的噪音,并将噪音大小的信号通过信号线传递给控制器进行控制判断;转速传感器设置于冷却风扇上,转速传感器将采集的冷却风扇转速信号通过信号线传递给控制器进行控制判断。控制器由电源供电。
第一噪音传感器、第二噪音传感器及转速传感器均通过信号线与控制器连接。
左侧调节风扇组、右侧调节风扇组及后部调节风扇组均通过控制线与控制器连接。
左侧调节风扇组3包括左侧电机31及左侧调节扇叶32;左侧电机带动左侧调节扇叶转动;控制器通过控制线与左侧电机连接,用于控制左侧电机的动作并带动左侧调节扇叶动作。
右侧调节风扇组4包括右侧电机41及右侧调节扇叶42;右侧电机带动右侧调节扇叶转动;控制器通过控制线与右侧电机连接,用于控制右侧电机的动作并带动右侧调节扇叶动作。
后部调节风扇组5包括后部电机51及后部调节扇叶52;后部电机带动后部调节扇叶转动;控制器通过控制线与后部电机连接,用于控制后部电机的动作并带动后部调节扇叶动作。
左侧调节扇叶、右侧调节扇叶及后部调节扇叶均预设开启角度θ,θ小于30度,在本申请的其它实施例中,角度θ值可以通过噪音与热平衡通过计算得到。角度θ为上述的左侧调节扇叶与左侧调节风扇组所在平面的夹角,或右侧调节扇叶与右侧调节风扇组所在平面的夹角,或后部调节扇叶与后部调节风扇组所在平面的夹角。
本技术方案还提供上述任一项卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,包括以下步骤:
在控制器内预设理想的车辆噪音水平范围值Aa和Ab,其中Ab大于Aa;
同时,在控制器内预设冷却系统处于理想工作状态时的风扇转速范围Na和Nb,其中Nb大于Na。
左侧调节扇叶、右侧调节扇叶及后部调节扇叶均预设开启角度θ,θ的角度小于30度。
第一噪音传感器将实时采集的噪音信号A1传递给控制器,第二噪音传感器将实时采集的噪音信号A2传递给控制器;转速传感器将采集的实时冷却风扇的转速信号N0传递给控制器。
控制计算噪音信号A1和噪音信号A2的平均值A0,并与Aa和Ab进行比较;同时控制器将采集到的冷却风扇转速信号N0与Na和Nb进行比较。
当A0处于Aa和Ab范围之间时,且N0处于Na和Nb范围之间时,此时车辆的噪音和冷却状况均能够满足设定要求,控制器控制左侧调节扇叶、右侧调节扇叶及后部调节扇叶均处于预设开启角度θ状态。
当A0大于Ab时,但是N0处于Na和Nb范围之间,此时车辆的噪音状况不能满足理想状态,但是冷却状况能够符合理想状态,控制器控制左侧调节风扇组中的左侧电机带动左侧调节扇叶开启角度均为θ1,控制器控制右侧调节风扇组中的右侧电机带动右侧调节扇叶的开启角度也为θ1,θ1小于θ;以使得A0处于Aa和Ab范围之间,后部调节扇叶的开启角度保护为θ。
当A0大于Ab时,且N0大于Nb时,此时,车辆的噪音及冷却状况均不符合理想状态,控制器控制左侧调节风扇组中的左侧电机带动左侧调节扇叶开启角度均为θ2,控制器控制右侧调节风扇组中的右侧电机带动右侧调节扇叶的开启角度也为θ2,控制器控制后部调节风扇组的后部电机带动后部调节扇叶的开启角度为θ3;θ2小于θ,θ3大于θ;使得A0处于Aa和Ab范围之间,N0处于Na和Nb范围之间。
当A0处于Aa和Ab范围之间时,但是N0大于Nb时,此时车辆的冷却状况不符合理想状态;控制器控制左侧调节扇叶及右侧调节扇叶的开启角度为θ,控制器控制后部调节扇叶的开启角度为θ4,θ4大于θ。
θ1和θ2可以相等也可以不相等;θ3和θ4可以相等也可以不相等。在本申请中,θ1、θ2、θ3及θ4的夹角均是相应侧调节扇叶与相应侧的调节风扇组所在平面的夹角。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (6)
1.一种卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在控制器内预设车辆噪音水平范围值Aa和Ab,其中Ab大于Aa;
同时,在所述控制器内预设冷却系统处于理想工作状态时的风扇转速范围Na和Nb,其中Nb大于Na;
左侧调节扇叶、右侧调节扇叶及后部调节扇叶均预设开启角度θ;
第一噪音传感器将实时采集的噪音信号A1传递给所述控制器,第二噪音传感器将实时采集的噪音信号A2传递给所述控制器;转速传感器将采集的实时冷却风扇的转速信号N0传递给所述控制器;
所述控制器计算噪音信号A1和噪音信号A2的平均值A0,并与Aa和Ab进行比较;同时控制器将采集到的冷却风扇转速信号N0与Na和Nb进行比较;
当A0处于Aa和Ab范围之间时,且N0处于Na和Nb范围之间时,所述左侧调节扇叶、所述右侧调节扇叶及所述后部调节扇叶均处于预设开启角度θ状态;
当A0大于Ab时,但是N0处于Na和Nb范围之间,所述控制器控制所述左侧调节扇叶和右侧调节扇叶的开启角度为θ1,所述θ1小于所述θ;所述后部调节扇叶的开启角度保护为θ;
当A0大于Ab时,且N0大于Nb时,所述控制器控制所述左侧调节扇叶和右侧调节扇叶的开启角度为θ2,所述控制器控制所述后部调节扇叶的开启角度为θ3;所述θ2小于所述θ,所述θ3大于所述θ;
当A0处于Aa和Ab范围之间时,但是N0大于Nb时;所述控制器控制所述左侧调节扇叶及所述右侧调节扇叶的开启角度为θ,所述控制器控制所述后部调节扇叶的开启角度为θ4,所述θ4大于所述θ。
2.根据权利要求1所述的卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,所述θ的角度小于30度。
3.根据权利要求1所述的卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,所述θ1和θ2不相等;所述θ3和θ4不相等。
4.根据权利要求1所述的卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,卡车冷却与噪音平衡控制系统,包括左侧调节风扇组、右侧调节风扇组、后部调节风扇组、第一噪音传感器、第二噪音传感器、转速传感器及控制器;
所述左侧调节风扇组设置于发动机的左侧,右侧调节风扇组设置于所述发动机的右侧,后部调节风扇组设置于所述发动机的后部;
所述第一噪音传感器与所述第二噪音传感器分别设置于卡车驾驶室地板的下部;所述转速传感器设置于冷却风扇上;
所述第一噪音传感器、所述第二噪音传感器及所述转速传感器均通过信号线与所述控制器连接;
所述左侧调节风扇组、所述右侧调节风扇组及所述后部调节风扇组均通过控制线与所述控制器连接。
5.根据权利要求4所述的卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,所述左侧调节风扇组包括左侧电机及左侧调节扇叶;所述左侧电机带动左侧调节扇叶转动;
所述右侧调节风扇组包括右侧电机及右侧调节扇叶;所述右侧电机带动右侧调节扇叶转动;
所述后部调节风扇组包括后部电机及后部调节扇叶;所述后部电机带动后部调节扇叶转动。
6.根据权利要求5所述的卡车冷却与噪音平衡控制系统的控制方法,其特征在于,所述左侧调节扇叶、所述右侧调节扇叶及所述后部调节扇叶均预设开启角度θ,所述θ小于30度。
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