CN114263525A - 一种用于发动机散热降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机散热降温装置，涉及发动机控制技术领域，包括：温度检测模块，转速检测模块，水位检测模块，主控制模块，冷却风扇控制模块，冷却水控制模块，冷气开口控制模块；所述温度检测模块检测发动机温度，转速检测模块检测冷却风扇转速，水位检测模块检测冷却水水位，主控制模块接收信息和控制模块工作，冷却风扇控制模块控制冷却风扇，冷却水控制模块控制冷却水，冷气开口控制模块控制冷气开口。本发明用于发动机散热降温装置采用冷却风扇控制模块，冷却水控制模块，冷气开口控制模块配合温度检测模块相互配合工作，在不同的温度下采用不同的模块进行汽车发动机的散热，并且还具有水位检测模块。

Description

一种用于发动机散热降温装置

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，具体是一种用于发动机散热降温装置。

背景技术

随着汽车产业的持续增长，为人们提供通行便利的同时也带来了能源消耗和环境污染等一系列问题，其中汽车发动机在工作的途中，很容易由于温度过高，发动机散热不利而导致发动机损坏，在现有技术中，温度控制有着广泛的应用，但在汽车发动机温度控制中仅通过冷却水或者冷却风扇的方式对汽车发动机进行散热处理，冷却水容易出现冷却过度或者冷却水耗完的现象而导致无法降温，冷却风扇由于通过换流的原理将热气排除已达到降温的效果，使得冷却风扇功率消耗过大，因此有待改进。

发明内容

本发明实施例提供一种用于发动机散热降温装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本发明实施例中，提供一种用于发动机散热降温装置，该用于发动机散热降温装置包括：温度检测模块，转速检测模块，水位检测模块，主控制模块，冷却风扇控制模块，冷却水控制模块，冷气开口控制模块；

所述温度检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测汽车发动机的温度并输出温度信息；

所述转速检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测冷却风扇的转速并输出转速信息；

所述水位检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测冷却水水位并输出水位信息；

所述主控制模块，与所述冷却风扇控制模块，冷却水控制模块和冷气开口控制模块连接，用于接收、处理和传输所述温度信息、转速信息和水位信息，用于控制各个模块的工作；

所述冷却风扇控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷却风扇控制子程序控制冷却风扇的转速；

所述冷却水控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷却水控制子程序控制了冷却水的循环工作；

所述冷气开口控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷气开口控制子程序控制冷气开口的开合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明用于发动机散热降温装置采用冷却风扇控制模块，冷却水控制模块，冷气开口控制模块配合温度检测模块，在不同的温度下采用不同的模块进行汽车发动机的散热，其中冷却风扇控制模块为最低温度时的散热手段，冷却风扇控制模块配合冷气开口控制模块为中温时的散热手段，冷却水控制模块为高温时的散热手段，分级控制避免了冷却风扇在高温时需消耗大量能量才起到散热的弊端，同时通过冷却水控制模块为高温散热做出准备，并且还具有水位检测模块，时刻检测冷却水的容量，同时在耗尽时可控制冷却风扇控制模块进行备用散热，避免冷却水的不足而导致散热无法继续进行，且该发动机散热降温装置智能度高，电路简单，成本低易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实例提供的一种用于发动机散热降温装置的原理方框示意图。

图2为本发明实例提供的一种用于发动机散热降温装置的电路图。

图3为本发明实例提供的一种用于发动机散热降温装置中各模块的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：参见图1，本发明实施例提供一种用于发动机散热降温装置，该用于发动机散热降温装置包括：温度检测模块1，转速检测模块2，水位检测模块3，主控制模块4，冷却风扇控制模块5，冷却水控制模块6，冷气开口控制模块7；

具体地，所述温度检测模块1，与所述主控制模块4连接，用于检测汽车发动机的温度并输出温度信息；

转速检测模块2，与所述主控制模块4连接，用于检测冷却风扇的转速并输出转速信息；

水位检测模块3，与所述主控制模块4连接，用于检测冷却水水位并输出水位信息；

主控制模块4，与所述冷却风扇控制模块5，冷却水控制模块6和冷气开口控制模块7连接，用于接收、处理和传输所述温度信息、转速信息和水位信息，用于控制各个模块的工作；

冷却风扇控制模块5，与所述主控制模块4连接，用于通过冷却风扇控制子程序控制冷却风扇的转速；

冷却水控制模块6，与所述主控制模块4连接，用于通过冷却水控制子程序控制了冷却水的循环工作；

冷气开口控制模块7，与所述主控制模块4连接，用于通过冷气开口控制子程序控制冷气开口的开合。

进一步地，所述用于发动机散热降温装置还包括显示模块8、报警模块9和电源模块10；

具体地，所述显示模块8，用于接收所述主控制模块4传输的温度信息、转速信息和水位信息；

报警模块9，用于通过报警子程序控制报警器的工作；

电源模块10，用于为发动机散热降温装置提供所需电能；

该显示模块8和报警模块9均与所述主控制模块4连接，电源模块10与温度检测模块1、转速检测模块2、水位检测模块3、主控制模块4、冷却风扇控制模块5、冷却水控制模块6、冷气开口控制模块7、显示模块8和报警模块9连接。

在具体实施例中，上述温度检测模块1可采用，但并不限于温度传感器J1、热电偶、热电阻等温度检测装置实现对汽车发动机的温度检测；上述转速检测模块2可采用转速传感器J2的方式实现对冷却风扇转速的检测；上述主控制模块4可采用，但并不限于单片机、中央处理器(CPU)、微控制单元(MCU)等处理器作为该发动机散热降温装置的核心处理器，实现对数据的接收、计算和分析，并通过内部软件系统控制各个模块的分工合作；上述冷却风扇控制模块5可采用功率控制的方式实现对冷却风扇的转速控制，在此不做赘述；上述冷却水控制模块6可采用电磁阀控制的方式，通过驱动电磁阀的开度继而控制冷却水的流通；上述水位检测模块3可采用探测针的方式检测冷却水水槽内的水位情况；上述冷气开口控制模块7可采用冷气开口电磁阀J3的方式打开冷却水水槽一个出气口，放出冷气，且未防止冷却水漏出，该冷气开口电磁阀J3应设置的较长较高(具体未画出)；上述显示模块8可采用，但并不限于液晶显示屏、触摸显示屏等显示装置实现对温度信息、转速信息和水位信息的显示；上述报警模块9可采用，但并不限于声光报警器、语音报警器等报警装置实现温度异常报警和冷却水异常报警；上述电源模块10采用汽车电瓶电源即可，在此不做赘述。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2，在本发明所述的一种用于发动机散热降温装置的一个具体实施例中，所述温度检测模块1包括温度传感器J1；转速检测模块2包括转速传感器J2；电源模块10包括第二电源VCC2；所述主控制模块4包括第一控制器U1；

具体地，所述温度传感器J1的电源端和转速传感器J2的电源端均连接所述第二电源VCC2，温度传感器J1的接地端和转速传感器J2的接地端均接地，温度传感器J1的输出端和转速传感器J2的输出端分别连接第一控制器U1的第一IO端和第二IO端。

进一步地，所述冷却水控制模块6包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一功率管M1、第二二极管D2、第一继电器K1；所述电源模块10还包括第三电源VCC3；

具体地，所述第一电阻R1的一端和第一二极管D1的阴极连接所述第一控制器U1的第三IO端，第一电阻R1的另一端和第一二极管D1的阳极均连接第二电阻R2的一端和第一功率管M1的栅极，第一功率管M1的漏极连接第二二极管D2的阳极和第一继电器K1的一端，第二二极管D2的阴极和第一继电器K1的另一端均连接第三电源VCC3，第二电阻R2的另一端和第一功率管M1的源极均接地。

进一步地，所述水位检测模块3包括第一探针A、第二探针B、第三探针C、第七电阻R7、第八电阻R8、第二开关管N2、第三开关管N3、第四开关管N4、第四二极管D4、第二继电器K2、第二触点开关K2-1、第一触点开关K1-1、第一电容C1；所述电源模块10包括第一电源VCC1和第五电源VCC5；

具体地，所述第一探针A通过第七电阻R7连接第二触点开关K2-1的一端和第四开关管N4的基极，第二探针B通过第八电阻R8连接第二触点开关K2-1的另一端，第三探针C连接第二继电器K2的一端、第四二极管D4的阴极和第一触点开关K1-1的一端，第二继电器K2的另一端和第四二极管D4的阳极均连接第四开关管N4的集电极和第三开关管N3的集电极，第三开关管N3的基极连接第二开关管N2的基极、第一电容C1的一端和第四开关管N4的发射极，第一电容C1的另一端和第三开关管N3的发射极均接地，第二开关管N2的集电极连接第一电源VCC1，第二开关管N2的发射极连接所述第一控制器U1的第五IO端，第一触点开关K1-1的另一端连接第五电源VCC5。

进一步地，所述第一探针A为高水位探针，所述第二探针B为中水位探针，所述第三探针C为低水位探针。

进一步地，所述冷气开口控制模块7包括第四电阻R4、第三电阻R3、第一开关管N1、第五电阻R5、第六电阻R6、第二功率管M2、第三二极管D3和冷气开口电磁阀J3；所述电源模块10还包括第四电源VCC4；

具体地，所述第四电阻R4的一端连接所述第一控制器U1的第四IO端，第四电阻R4的另一端连接第三电阻R3的一端和第一开关管N1的基极，第一开关管N1的发射极和第三电阻R3的另一端均接地，第一开关管N1的集电极通过第五电阻R5连接第六电阻R6的一端和第二功率管M2的栅极，第二功率管M2的源极和第六电阻R6的另一端均接地，第二功率管M2的漏极连接第三二极管D3的阴极和冷气开口电磁阀J3的一端，冷气开口电磁阀J3的另一端和第三二极管D3的阳极均接地。

在具体实施例中，上述温度传感器J1可选用，但并不限于DS18B20芯片；上述转速传感器J2可选用霍尔传感器进行冷却风扇转速检测；上述第一控制器U1可选用STM32系列单片机；上述第一功率管M1可选用N沟道增强型金氧半场效应管(MOSFET)，具体型号不做限定，该第一功率管M1接收到第一控制器U1的控制信号后导通并使得第一继电器K1得电，第一继电器K1控制冷却水电磁阀的工作；上述第二功率管M2可选用P沟道增强型MOSFET；上述第一触点开关K1-1采用常开触点，由第一继电器K1控制，上述第二触点开关K2-1采用常开触点，由第二继电器K2控制；上述第一开关管N1、第二开关管N2、第三开关管N3、第四开关管N4均可出纳用NPN型三极管作开关使用，具体型号不做限定；在水位检测模块3中，当水满时，第一探针A和第三探针C导通，第二开关管N2、第三开关管N3、第四开关管N4导通，第二继电器K2得电，第一控制器U1接收到高电平，第二触点开关K2-1吸合，当第二探针B和第三探针导通时，由于第二触点开关K2-1的闭合，第二开关管N2、第三开关管N3、第四开关管N4仍导通，水位仅到第三探针C后，第二开关管N2、第三开关管N3、第四开关管N4断开，第一控制器U1得到低电平，继而得知数位见底。

实施例3：在实施例2的基础上，请参阅图3，在本发明所述的一种用于发动机散热降温装置的一个具体实施例中，所述各模块的工作流程，具体步骤如下：

S1、开始；

S2、装置初始化；

S3、模块初始化；

S4、温度检测模块1检测温度是否超过第一温度阈值，是则进入S5，否则进入S8；

S5、冷却水控制模块6子程序，用于控制冷却水模块的工作；

S6、水位检测模块3子程序，用于检测冷却水水槽内水位情况；

S7、冷却水水位是否低于最低水位，是则进入S10，否则进入S5；

S8、检测温度是否超过第二温度阈值，是则进入S9，否则进入S11；

S9、冷气开口控制模块7子程序，用于控制冷气开口电磁阀J3的开合；

S10、冷却风扇控制模块5子程序，用于控制冷却风扇模块的工作；

S11、检测温度是否超过第三温度阈值，是则进入S10，否则进入S12；

S12、结束。

本发明一种用于发动机散热降温装置采用冷却风扇控制模块5，冷却水控制模块6，冷气开口控制模块7配合温度检测模块1，在不同的温度下采用不同的模块进行汽车发动机的散热，其中冷却风扇控制模块5为最低温度时的散热手段，冷却风扇控制模块5配合冷气开口控制模块7为中温时的散热手段，冷却水控制模块6为高温时的散热手段，分级控制避免了冷却风扇在高温时需消耗大量能量才起到散热的弊端，在中温度的情况下，通过冷气开口控制模块7打开一块冷却水槽的开口，通过冷却风扇进行冷气散热，同时冷却水控制模块6为高温散热做出准备，并且还具有水位检测模块3，时刻检测冷却水的容量，在冷却水耗尽时可控制冷却风扇控制模块5进行备用散热，避免冷却水的不足而导致散热无法继续进行，在温度持续异常和冷取水水位不足时，报警模块9都将发出警报提示车主。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于发动机散热降温装置，其特征在于：

该用于发动机散热降温装置包括：温度检测模块，转速检测模块，水位检测模块，主控制模块，冷却风扇控制模块，冷却水控制模块，冷气开口控制模块；

所述温度检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测汽车发动机的温度并输出温度信息；

所述转速检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测冷却风扇的转速并输出转速信息；

所述水位检测模块，与所述主控制模块连接，用于检测冷却水水位并输出水位信息；

所述主控制模块，与所述冷却风扇控制模块，冷却水控制模块和冷气开口控制模块连接，用于接收、处理和传输所述温度信息、转速信息和水位信息，用于控制各个模块的工作；

所述冷却风扇控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷却风扇控制子程序控制冷却风扇的转速；

所述冷却水控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷却水控制子程序控制了冷却水的循环工作；

所述冷气开口控制模块，与所述主控制模块连接，用于通过冷气开口控制子程序控制冷气开口的开合。

2.根据权利要求1所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述用于发动机散热降温装置还包括显示模块、报警模块和电源模块；

所述显示模块，用于接收所述主控制模块传输的温度信息、转速信息和水位信息；

所述报警模块，用于通过报警子程序控制报警器的工作；

所述电源模块，用于为发动机散热降温装置提供所需电能；

所述显示模块和报警模块均与所述主控制模块连接，电源模块与温度检测模块、转速检测模块、水位检测模块、主控制模块、冷却风扇控制模块、冷却水控制模块、冷气开口控制模块、显示模块和报警模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述温度检测模块包括温度传感器；转速检测模块包括转速传感器；电源模块包括第二电源；所述主控制模块包括第一控制器；

所述温度传感器的电源端和转速传感器的电源端均连接所述第二电源，温度传感器的接地端和转速传感器的接地端均接地，温度传感器的输出端和转速传感器的输出端分别连接第一控制器的第一IO端和第二IO端。

4.根据权利要求3所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述冷却水控制模块包括第一二极管、第一电阻、第二电阻、第一功率管、第二二极管、第一继电器；所述电源模块还包括第三电源；

所述第一电阻的一端和第一二极管的阴极连接所述第一控制器的第三IO端，第一电阻的另一端和第一二极管的阳极均连接第二电阻的一端和第一功率管的栅极，第一功率管的漏极连接第二二极管的阳极和第一继电器的一端，第二二极管的阴极和第一继电器的另一端均连接第三电源，第二电阻的另一端和第一功率管的源极均接地。

5.根据权利要求4所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述水位检测模块包括第一探针、第二探针、第三探针、第七电阻、第八电阻、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第四二极管、第二继电器、第二触点开关、第一触点开关、第一电容；所述电源模块包括第一电源和第五电源；

所述第一探针通过第七电阻连接第二触点开关的一端和第四开关管的基极，第二探针通过第八电阻连接第二触点开关的另一端，第三探针连接第二继电器的一端、第四二极管的阴极和第一触点开关的一端，第二继电器的另一端和第四二极管的阳极均连接第四开关管的集电极和第三开关管的集电极，第三开关管的基极连接第二开关管的基极、第一电容的一端和第四开关管的发射极，第一电容的另一端和第三开关管的发射极均接地，第二开关管的集电极连接第一电源，第二开关管的发射极连接所述第一控制器的第五IO端，第一触点开关的另一端连接第五电源。

6.根据权利要求5所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述第一探针为高水位探针，所述第二探针为中水位探针，所述第三探针为低水位探针。

7.根据权利要求3所述的一种用于发动机散热降温装置，其特征在于，所述冷气开口控制模块包括第四电阻、第三电阻、第一开关管、第五电阻、第六电阻、第二功率管、第三二极管和冷气开口电磁阀；所述电源模块还包括第四电源；

所述第四电阻的一端连接所述第一控制器的第四IO端，第四电阻的另一端连接第三电阻的一端和第一开关管的基极，第一开关管的发射极和第三电阻的另一端均接地，第一开关管的集电极通过第五电阻连接第六电阻的一端和第二功率管的栅极，第二功率管的源极和第六电阻的另一端均接地，第二功率管的漏极连接第三二极管的阴极和冷气开口电磁阀的一端，冷气开口电磁阀的另一端和第三二极管的阳极均接地。

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