CN113738492A - 一种独立散热冷却风扇控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆风扇控制技术领域，具体为一种独立散热冷却风扇控制装置及方法，包括控制器、发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器、比例阀、冷却泵、液压马达、风扇、散热器。控制器输出电流信号控制比例阀，比例阀根据控制器信号调节流量大小控制冷却泵输出流量，冷却泵输出控制马达转动，马达转动控制风扇转动，风扇转动将散热器内液压油和水温降低。压力传感器反馈冷却泵输出压力，发动水温传感器反馈冷却水温度，强制控制开关用与风扇全速控制输入，其结构合理，在使用的过程中具有节约能源，减少油耗，提高燃油效率，降低噪音的优点。

Description

一种独立散热冷却风扇控制装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆风扇控制技术领域，具体为一种独立散热冷却风扇控制装置及方法。

背景技术

在工程车辆与农业机械领域中，使用柴油机动力源的车辆，通常在工作中，冷却水与液压油工作时会产生大量热量，使温度升高，通常使用发动机直接驱动风扇同步散热，风扇转速直接受发动机转速控制，不受外界自然环境与油温和水温调节，容易产生自然环境温度高，发动机转速低，温度过高，也容易产生自然环境温度过低，发动机工作转速高，温度过低现象，同时温度过高与过低都会产生功率浪费燃油消耗，同时转速过高产生噪音，应声人身健康与噪音污染等。

为此，我们提出一种独立散热冷却风扇控制装置及方法解决上述问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有散热冷却风扇控制装置中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种独立散热冷却风扇控制装置及方法，能够实现在使用的过程中具有节约能源，减少油耗，提高燃油效率，降低噪音的优点。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种独立散热冷却风扇控制装置及方法，其包括控制器、发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器、比例阀、冷却泵、液压马达、风扇和散热器；

其中，控制器电性连接发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器和比例阀，比例阀电性连接冷却泵，冷却泵电性连接液压马达。

作为本发明所述的一种独立散热冷却风扇控制装置及方法的一种优选方案，其中：液压油温度传感器安装在液压油箱的内腔。

作为本发明所述的一种独立散热冷却风扇控制装置及方法的一种优选方案，其中：显示屏还包括手动输入按钮。

作为本发明所述的一种独立散热冷却风扇控制装置及方法的一种优选方案，其中：外部控制调节端口用于调试阶段与电脑相连。

作为本发明所述的一种独立散热冷却风扇控制装置及方法的一种优选方案，其中：包括如下步骤：

步骤一：在调试阶段通过外部控制调节端口与电脑相连，设置好参数功能；

步骤二：输出电流控制比例阀开度，比例阀控制冷却泵流量输出，冷却泵将液压油输送到液压马达带动风扇转动，其工作时液压马达的转动速度根据冷泵泵工作电流输出有关，压力传感器测量冷却泵输出压力，反馈给控制器，已校准转速，水温传感器测量冷却水温度，水温与油温共同控制风扇转速；

步骤三：通过显示器将显示水温与油温温度值，同时还可以调节设置的参数值，散热器出风侧温度与大气温度传感器检测散热前与散热后的温度，同时计算温度差，当环境温度高，散热温差小，液压油与水温检测值无法将低时，将通过显示器报警，报警后将启动强行输入，控制器控制比例阀输出，将使用最大转速，待温度达到争产温度后会提示关闭强制功能，当任何一种冷却液(液压油与冷却水)超过单独报警温度时，将自动开启强制功能，待温度到正常工作温度时，会自动关闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：风扇转速依据油温和水温实时控制，调节方式根据设定温度输出曲线，设定值和设定方法操作简单，使用电脑和在显示器中通过CAN通讯功能随时更改参数，此控制具有节约能源，减少油耗，提高燃油效率，降低噪音等特点。此控制方法与其他常规控制方法具有如下优点：通过液压油温玉冷却水温实时控制，通过检测冷却介质的温度为输入变量，控制器通过函数关系计算后输出电流值控制比例阀以此来控制风扇转速，同时压力传感器具有检测压力值用来反馈转速，当控制器正常控制整个系统工作，控制器没有给比例阀输出电流时，默认电流为0，为保证正常工作，此时默认风扇以最大转速工作，直至控制信号恢复。同时具有降温和高温报警功能，自动强制控制和手动强制控制功能，在特殊情况下可以保证散热系统正常工作。即温度高时风扇转速高，温度底时风扇转速低，形成以温度为准的自动调节和高温的强制调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明比例阀控制电流与风扇转速关系曲线图；

图3为本发明控制设定温度实时输出曲线图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种独立散热冷却风扇控制装置及方法，包括控制器、发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器、比例阀、冷却泵、液压马达、风扇和散热器；

其中，控制器电性连接发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器和比例阀，比例阀电性连接冷却泵，冷却泵电性连接液压马达，控制器输出电流信号控制比例阀，比例阀根据控制器信号调节流量大小控制冷却泵输出流量，冷却泵输出控制马达转动，马达转动控制风扇转动，风扇转动将散热器内液压油和水温降低。压力传感器反馈冷却泵输出压力，发动水温传感器反馈冷却水温度，强制控制开关用与风扇全速控制输入，外部控制调节用于在调试阶段或调节过程中与电脑连接控制，大气温度传感器用于检测自然环境温度，显示器用于显示基本信息与手动控制调节输入，温度传感器用于检测液压油温度。

具体的，液压油温度传感器安装在液压油箱的内腔。

具体的，显示屏还包括手动输入按钮。

具体的，外部控制调节端口用于调试阶段与电脑相连。

具体的，包括如下步骤：

步骤一：在调试阶段通过外部控制调节端口与电脑相连，设置好参数功能；

步骤二：输出电流控制比例阀开度，比例阀控制冷却泵流量输出，冷却泵将液压油输送到液压马达带动风扇转动，其工作时液压马达的转动速度根据冷泵泵工作电流输出有关，压力传感器测量冷却泵输出压力，反馈给控制器，已校准转速，水温传感器测量冷却水温度，水温与油温共同控制风扇转速；

步骤三：通过显示器将显示水温与油温温度值，同时还可以调节设置的参数值，散热器出风侧温度与大气温度传感器检测散热前与散热后的温度，同时计算温度差，当环境温度高，散热温差小，液压油与水温检测值无法将低时，将通过显示器报警，报警后将启动强行输入，控制器控制比例阀输出，将使用最大转速，待温度达到争产温度后会提示关闭强制功能，当任何一种冷却液(液压油与冷却水)超过单独报警温度时，将自动开启强制功能，待温度到正常工作温度时，会自动关闭。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (5)

1.一种独立散热冷却风扇控制装置，其特征在于：包括控制器、发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器、比例阀、冷却泵、液压马达、风扇和散热器；

其中，控制器电性连接发动机水温传感器、强制控制开关、外部控制调节端口、大气温度传感器、显示器、液压油温度传感器、压力传感器和比例阀，比例阀电性连接冷却泵，冷却泵电性连接液压马达。

2.根据权利要求1所述的一种独立散热冷却风扇控制装置，其特征在于：液压油温度传感器安装在液压油箱的内腔。

3.根据权利要求1所述的一种独立散热冷却风扇控制装置，其特征在于：显示屏还包括手动输入按钮。

4.根据权利要求1所述的一种独立散热冷却风扇控制装置，其特征在于：外部控制调节端口用于调试阶段与电脑相连。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种独立散热冷却风扇控制装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在调试阶段通过外部控制调节端口与电脑相连，设置好参数功能；

步骤二：输出电流控制比例阀开度，比例阀控制冷却泵流量输出，冷却泵将液压油输送到液压马达带动风扇转动，其工作时液压马达的转动速度根据冷泵泵工作电流输出有关，压力传感器测量冷却泵输出压力，反馈给控制器，已校准转速，水温传感器测量冷却水温度，水温与油温共同控制风扇转速；

步骤三：通过显示器将显示水温与油温温度值，同时还可以调节设置的参数值，散热器出风侧温度与大气温度传感器检测散热前与散热后的温度，同时计算温度差，当环境温度高，散热温差小，液压油与水温检测值无法将低时，将通过显示器报警，报警后将启动强行输入，控制器控制比例阀输出，将使用最大转速，待温度达到争产温度后会提示关闭强制功能，当任何一种冷却液(液压油与冷却水)超过单独报警温度时，将自动开启强制功能，待温度到正常工作温度时，会自动关闭。

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