CN112065561A - 一种发动机冷却风扇调速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机冷却技术领域，提供了一种发动机冷却风扇调速装置，包括发动机单元，发动机单元连接有耦合单元，耦合单元连接有风扇单元，发动机单元和耦合单元分别电性连接有电磁阀单元，发动机单元、风扇单元、电磁阀单元分别通讯连接有控制单元，控制单元上还分别设置有转速传感器和温度传感器，电磁阀单元包括第一阀体，第一阀体连接有第二阀体；采用本技术方案，转速传感器和温度传感器将采集到信号输出至电磁阀单元，电磁阀单元依据所输入的信号改变每次开启、关闭动作的时间，实现对风扇单元的转速进行实时控制和调整，并提升了耦合单元的相应速度和精度，结构简单，尺寸较小，适用于空间狭小的车用发动机。

Description

一种发动机冷却风扇调速装置

技术领域

本发明涉及发动机冷却技术领域，具体涉及一种发动机冷却风扇调速装置。

背景技术

关于发动机冷却风扇自动控制，在现有技术中大多采用电机进行转速调节和硅油离合器调速方法。但是，电机的引入同时也带来了如电机选型、装置结构复杂等一系列问题。而硅油离合器调速方法不能连续地调节风扇转速，也就是说在硅油离合器调速方法中，风扇转速只能一级一级地阶跃调节，无法准确提供此工况下的最佳冷却强度。除此之外，受到调速型液力耦合器应用于风机、水泵调速的启发，人们开始尝试并研究采用调速型液力耦合器对发动机冷却风扇转速进行控制。根据液力耦合器调速方式的区别，此控制方案又分为两个方向，即采用出口调节式液力耦合器控制和采用进口调节式液力耦合器控制。出口调节式液力耦合器通过勺管机构控制充液率的变化，该调速装置反应灵敏，精度高，常用于风机、水泵的转速控制，但由于其结构复杂，尺寸较大，应用于空间狭小的车用发动机十分困难。入口调节式液力耦合器采用节流阀控制工作油液流量，进而控制液力耦合器的充液率，该调速装置结构简单，占用空间少，但同时还具有响应慢、精度差的特点，因此使用较少。

如何有效地解决上述技术问题，是目前本领域技术人员需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机冷却风扇调速装置。

发动机冷却风扇调速装置，包括发动机单元，所述发动机单元连接有耦合单元，所述耦合单元连接有风扇单元，所述发动机单元和所述耦合单元分别电性连接有电磁阀单元；

所述发动机单元、所述风扇单元、所述电磁阀单元分别通讯连接有控制单元，所述控制单元上还分别设置有转速传感器和温度传感器；

所述电磁阀单元包括第一阀体，所述第一阀体连接有第二阀体。

可选的，所述第一阀体内设置有第一空腔，所述第一空腔内设置有第一滑块；

远离所述第一滑块侧的所述第一空腔表面连接有线圈放置部，所述线圈放置部内设置有线圈；

靠近所述第二阀体侧的所述第一滑块上设置有第一磁吸部。

可选的，所述第一阀体上连接有接线柱。

可选的，所述第二阀体内设置有第二空腔，所述第二空腔内设置有第二滑块，所述第二空腔与所述第一空腔相连通；

远离所述第二滑块侧的所述第二空腔表面连接有用于油液流动的油道；

所述第二阀体内还设置有限流装置。

可选的，靠近所述第一滑块侧的所述第二滑块端部设置有第一凹陷部和第二凹陷部；

所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间形成阶梯状；

所述第一凹陷部上设置有与所述第一磁吸部磁性连接的第二磁吸部。

可选的，所述第二滑块内设置有沿所述第二滑块的轴向设置的第三空腔；

所述第三空腔的一侧端部设置在所述第二凹陷部的表面，所述第三空腔的另一侧端部设置在远离所述第一滑块侧的所述第二滑块端部的表面。

可选的，所述油道包括用于进油的第一油道，及用于出油的第二油道；

所述第一油道沿所述第二阀体的径向设置，所述第一油道的一端设置在远离第二空腔侧的所述第二阀体表面，所述第一油道的另一端与所述第二空腔相连接；

所述第二油道沿所述第二阀体的轴向设置，所述第二油道的一端设置在远离所述第一阀体侧的所述第二阀体表面，所述第二油道的另一端与所述第三空腔相连接。

可选的，所述限流装置包括在所述第一油道内沿所述第一油道的径向进行位移的限流阀体；

靠近所述第一阀体侧的所述限流阀体设置在阀体腔内，所述阀体腔的一端与所述第一油道相连接，所述阀体腔的另一端与靠近所述第一阀体侧的所述第二阀体表面相连接。

可选的，在所述阀体腔内，远离所述第一油道侧的所述限流阀体的端部连接有石蜡层，远离所述限流阀体侧的所述石蜡层表面连接有垫块。

可选的，远离所述第一阀体侧的所述第一油道表面设置有弹簧腔，所述弹簧腔的一端与所述第一油道表面相连接，所述弹簧腔的另一端设置在远离所述限流阀体侧的所述第二阀体内；

所述弹簧腔内设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述限流阀体相连接，所述弹簧的另一端与所述弹簧腔的腔壁相连接。

在本发明中，转速传感器和温度传感器将采集到信号输出至电磁阀单元，电磁阀单元依据所输入的信号改变每次开启、关闭动作的时间，从而改变耦合单元的充液率及耦合单元的泵轮、涡轮间滑差，实现对风扇单元的转速进行实时控制和调整，并提升了耦合单元的相应速度和精度。同时，还能够准确提供冷却强度。此外，本发动机冷却风扇调速装置的结构简单，尺寸较小，适用于空间狭小的车用发动机。

附图说明

图1是本发明提供的发动机冷却风扇调速装置的示意图；

图2是本发明提供的电磁阀单元的剖视结构示意图；

图3是本发明提供的第二滑块的剖视结构示意图。

附图标记：

1、发动机单元；

2、耦合单元；

3、风扇单元；

4、电磁阀单元；

5、控制单元；51、第一阀体；511、第一空腔；512、第一磁吸部；513、垫块；514、第一滑块；515、线圈；516、接线柱；517、线圈放置部；52、第二阀体；521、第二滑块；522、第二空腔；523、第三空腔；524、第二凹陷部；525、弹簧；526、限流阀体；527、石蜡层；528、限流装置；529、第一凹陷部；53、第二油道；54、第一油道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段或现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明提供的一实施例，结合图1和图2所示，发动机冷却风扇调速装置，包括发动机单元1，发动机单元1连接有耦合单元2，耦合单元2连接有风扇单元3，发动机单元1和耦合单元2分别电性连接有电磁阀单元5；

发动机单元1、风扇单元3、电磁阀单元5分别通讯连接有控制单元4，控制单元4上还分别设置有转速传感器和温度传感器；

电磁阀单元5包括第一阀体51，第一阀体51连接有第二阀体52。

在本实施例中，转速传感器用于采集发动机单元1及风扇单元3的转速信号，温度传感器设置在发动机缸盖和机油滤清器部位，用于检测采集发动机单元1及耦合单元2中油液的温度信号，转速传感器和温度传感器将采集到信号输出至电磁阀单元5，电磁阀单元5依据所输入的信号改变每次开启、关闭动作的时间，从而改变耦合单元2的充液率及耦合单元2的泵轮、涡轮间滑差，实现对风扇单元3的转速进行实时控制和调整，并提升了耦合单元2的相应速度和精度。同时，还能够准确提供冷却强度。此外，本发动机冷却风扇调速装置的结构简单，尺寸较小，适用于空间狭小的车用发动机。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，第一阀体51内设置有第一空腔511，第一空腔511内设置有第一滑块514；

远离第一滑块514侧的第一空腔511表面连接有线圈放置部517，线圈放置部517内设置有线圈515；

靠近第二阀体52侧的第一滑块514上设置有第一磁吸部512。

在本实施例中，第一滑块514与第一空腔511之间还设置有滑块弹簧，线圈515通电后对第一滑块514产生电磁力，滑块弹簧推动第一滑块514朝向第二滑块521侧位移，直至接触第二滑块521。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，第一阀体51上连接有接线柱516。

在本实施例中，接线柱516与线圈515电性连接，当接线柱516通电后，线圈515产生电磁力。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，第二阀体52内设置有第二空腔522，第二空腔522内设置有第二滑块521，第二空腔522与第一空腔511相连通；

远离第二滑块521侧的第二空腔522表面连接有用于油液流动的油道；

第二阀体52内还设置有限流装置528。

在本实施例中，当接线柱516未通电时，耦合单元2内的油液由第一油道54进入第二空腔522内，通过第二滑块521与第二空腔522的壁面间的间隙向第一滑块514测流动，当油液高于第二滑块521后依次通过第三空腔523和第二油道53流出电磁阀单元4。

电磁阀单元4为电磁阀，当第一滑块514和第二滑块521相接触时，油液无法流入第三空腔523和第二油道53，电磁阀的第二油道3阻断，电磁阀处于关闭状态。需要指出，本发明的电磁阀在通电时关闭和断电时开启，该状态能够在电路系统因故障而断电时，确保电磁阀始终处于开启状态，使耦合单元2获得最大的油液流量，风扇单元3提供最大的冷却强度，防止断电导致发动机单元1过热。其中，耦合单元2为液力耦合器，风扇单元3为冷却风扇，发动机单元1为发动机，控制单元5为控制器，控制器的控制程序采用现有技术中的技术即可。

本发明提供的又一实施例，结合图2和图3所示，靠近第一滑块514侧的第二滑块521端部设置有第一凹陷部529和第二凹陷部524；

第一凹陷部529和第二凹陷部524之间形成阶梯状；

第一凹陷部529上设置有与第一磁吸部512磁性连接的第二磁吸部。

在本实施例中，当第一磁吸部512与第二磁吸部磁性连接时，第一滑块514和第二滑块521相连接，油液无法流入第三空腔523和第二油道53。

第一凹陷部529和第二凹陷部524之间形成阶梯状，能够使油液顺畅流入第三空腔523内，防止油液积在第一凹陷部529。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，第二滑块521内设置有沿第二滑块521的轴向设置的第三空腔523；

第三空腔523的一侧端部设置在第二凹陷部524的表面，第三空腔523的另一侧端部设置在远离第一滑块514侧的第二滑块521端部的表面。

在本实施例中，进一步地限定了第三空腔523的位置，油液更方便流入第三空腔523。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，油道包括用于进油的第一油道54，及用于出油的第二油道53；

第一油道54沿第二阀体52的径向设置，第一油道54的一端设置在远离第二空腔522侧的第二阀体52表面，第一油道54的另一端与第二空腔522相连接；

第二油道53沿第二阀体52的轴向设置，第二油道53的一端设置在远离第一阀体51侧的第二阀体52表面，第二油道53的另一端与第三空腔523相连接。

在本实施例中，第一油道54使油液更方便进入第二阀体52内的第二空腔522，第二油道53使第三空腔523内的油液在无需借助其它部件或结构的情况下，自然流入第二油道53。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，限流装置528包括在第一油道54内沿第一油道54的径向进行位移的限流阀体526；

靠近第一阀体51侧的限流阀体526设置在阀体腔内，阀体腔的一端与第一油道54相连接，阀体腔的另一端与靠近第一阀体51侧的第二阀体52表面相连接。

在本实施例中，限流阀体526既实现拦截油液通过第一油道54进入第二空腔522内，也实现使油液通过第一油道54进入第二空腔522内。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，在阀体腔内，远离第一油道54侧的限流阀体526的端部连接有石蜡层527，远离限流阀体526侧的石蜡层527表面连接有垫块528。

在本实施例中，石蜡层527用垫块528封存于第二阀体52中。

本发明提供的又一实施例，如图2所示，远离第一阀体51侧的第一油道54表面设置有弹簧腔，弹簧腔的一端与第一油道54表面相连接，弹簧腔的另一端设置在远离限流阀体526侧的第二阀体52内；

弹簧腔内设置有弹簧525，弹簧525的一端与限流阀体526相连接，弹簧525的另一端与弹簧腔的腔壁相连接。

在本实施例中，当弹簧525收缩时，限流阀体526朝向弹簧腔侧的第一油道54的油道壁位移，并与弹簧腔侧的第一油道54的油道壁接触，实现拦截油液通过第一油道54进入第二空腔522内。当弹簧525拉伸时，限流阀体526朝向石蜡层527侧的第一油道54的油道壁位移，并与石蜡层527侧的第一油道54的油道壁接触，实现使油液通过第一油道54进入第二空腔522内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或替换，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种发动机冷却风扇调速装置，包括发动机单元，所述发动机单元连接有耦合单元，所述耦合单元连接有风扇单元，其特征在于，

所述发动机单元和所述耦合单元分别电性连接有电磁阀单元；

所述发动机单元、所述风扇单元、所述电磁阀单元分别通讯连接有控制单元，所述控制单元上还分别设置有转速传感器和温度传感器；

所述电磁阀单元包括第一阀体，所述第一阀体连接有第二阀体。

2.如权利要求1所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

所述第一阀体内设置有第一空腔，所述第一空腔内设置有第一滑块；

远离所述第一滑块侧的所述第一空腔表面连接有线圈放置部，所述线圈放置部内设置有线圈；

靠近所述第二阀体侧的所述第一滑块上设置有第一磁吸部。

3.如权利要求2所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，所述第一阀体上连接有接线柱。

4.如权利要求2所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

所述第二阀体内设置有第二空腔，所述第二空腔内设置有第二滑块，所述第二空腔与所述第一空腔相连通；

远离所述第二滑块侧的所述第二空腔表面连接有用于油液流动的油道；

所述第二阀体内还设置有限流装置。

5.如权利要求4所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

靠近所述第一滑块侧的所述第二滑块端部设置有第一凹陷部和第二凹陷部；

所述第一凹陷部和所述第二凹陷部之间形成阶梯状；

所述第一凹陷部上设置有与所述第一磁吸部磁性连接的第二磁吸部。

6.如权利要求5所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

所述第二滑块内设置有沿所述第二滑块的轴向设置的第三空腔；

所述第三空腔的一侧端部设置在所述第二凹陷部的表面，所述第三空腔的另一侧端部设置在远离所述第一滑块侧的所述第二滑块端部的表面。

7.如权利要求6所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

所述油道包括用于进油的第一油道，及用于出油的第二油道；

所述第一油道沿所述第二阀体的径向设置，所述第一油道的一端设置在远离第二空腔侧的所述第二阀体表面，所述第一油道的另一端与所述第二空腔相连接；

所述第二油道沿所述第二阀体的轴向设置，所述第二油道的一端设置在远离所述第一阀体侧的所述第二阀体表面，所述第二油道的另一端与所述第三空腔相连接。

8.如权利要求7所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

所述限流装置包括在所述第一油道内沿所述第一油道的径向进行位移的限流阀体；

靠近所述第一阀体侧的所述限流阀体设置在阀体腔内，所述阀体腔的一端与所述第一油道相连接，所述阀体腔的另一端与靠近所述第一阀体侧的所述第二阀体表面相连接。

9.如权利要求8所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，在所述阀体腔内，远离所述第一油道侧的所述限流阀体的端部连接有石蜡层，远离所述限流阀体侧的所述石蜡层表面连接有垫块。

10.如权利要求9所述的发动机冷却风扇调速装置，其特征在于，

远离所述第一阀体侧的所述第一油道表面设置有弹簧腔，所述弹簧腔的一端与所述第一油道表面相连接，所述弹簧腔的另一端设置在远离所述限流阀体侧的所述第二阀体内；

所述弹簧腔内设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述限流阀体相连接，所述弹簧的另一端与所述弹簧腔的腔壁相连接。

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