CN114370327B - 一种电控硅油风扇的控制方法、电控硅油风扇及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控硅油风扇的控制方法、电控硅油风扇及发动机，涉及发动机冷却技术领域。该电控硅油风扇的控制方法包括以下步骤：监测电控硅油风扇的实际转速；当实际转速达到全速时，控制电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动。本发明提供的电控硅油风扇的控制方法，通过监测电控硅油风扇的实际转速，当电控硅油风扇的实际转速达到全速时，控制电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动，使得电控硅油风扇的转速在设定范围内波动，既能保证发动机的可靠运行，避免发动机过热损坏；在电控硅油风扇需要脱开时，选择在占空比为设定值时脱开，又能实现电控硅油风扇的快速脱开，降低了应用该电控硅油风扇的发动机的油耗。

Description

一种电控硅油风扇的控制方法、电控硅油风扇及发动机

技术领域

本发明涉及发动机冷却技术领域，尤其涉及一种电控硅油风扇的控制方法、电控硅油风扇及发动机。

背景技术

电控硅油风扇包括硅油离合器和风扇，硅油离合器安装在发动机与风扇之间，其功能是实现发动机与风扇之间动力传递过程的啮合或脱开。

电控硅油风扇在全速转动时，需要较长的时间才能脱开，导致发动机的油耗较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电控硅油风扇的控制方法、电控硅油风扇及发动机，能够使电控硅油风扇快速脱开，降低发动机油耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电控硅油风扇的控制方法，包括以下步骤：

监测所述电控硅油风扇的实际转速；

当所述实际转速达到全速时，控制所述电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，所述当所述实际转速达到全速时，控制所述电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动的步骤包括：

确定所述电控硅油风扇的基准转速，所述电控硅油风扇的占空比为100％时，所述实际转速大于所述基准转速，所述电控硅油风扇的占空比为设定值时，所述实际转速小于所述基准转速；

当所述实际转速达到全速时，先将所述占空比降低至所述设定值；

当所述占空比降低至所述设定值时，所述实际转速低于所述基准转速，再将所述占空比升高至100％；

当所述占空比升高至100％时，所述实际转速高于所述基准转速，再将所述占空比降低至所述设定值；

以此循环。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，所述确定所述电控硅油风扇的基准转速的方法为：

确定所述电控硅油风扇的设定转速；

计算所述电控硅油风扇的最高转速；

取所述电控硅油风扇的设定转速和所述电控硅油风扇的最高转速二者中的较小值为所述电控硅油风扇的基准转速。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，所述确定所述电控硅油风扇的设定转速的方法为：

根据发动机的出水温度确定第一设定转速；

根据发动机的进气温度确定第二设定转速；

取所述第一设定转速和所述第二设定转速中二者中的较大值为所述电控硅油风扇的设定转速。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，所述电控硅油风扇的最高转速的计算公式为：

电控硅油风扇的最高转速＝发动机转速×风扇速比×(1-风扇滑差)。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，所述设定值为0～50％。

一种电控硅油风扇，采用如以上任一方案所述的电控硅油风扇的控制方法，包括风扇转速传感器，所述风扇转速传感器用于检测所述电控硅油风扇的转速。

作为电控硅油风扇的一个可选方案，所述风扇转速传感器设置于所述电控硅油风扇的叶片前。

一种发动机，包括发动机本体、冷却管路、进气管路和如以上所述的电控硅油风扇，所述冷却管路和所述电控硅油风扇均设置于所述发动机本体内，用于为所述发动机本体散热，所述进气管路与所述发动机本体连接，用于为所述发动机本体提供压缩空气。

作为发动机的一个可选方案，所述冷却管路的出水口设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述发动机的出水温度；所述进气管路的出气口设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述发动机的进气温度。

本发明的有益效果：

本发明提供的电控硅油风扇的控制方法，通过监测电控硅油风扇的实际转速，当电控硅油风扇的实际转速达到全速时，控制电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动，使得电控硅油风扇的转速在设定范围内波动，既能保证发动机的可靠运行，避免发动机过热损坏；在电控硅油风扇需要脱开时，选择在占空比为设定值时脱开，又能实现电控硅油风扇的快速脱开，降低了应用该电控硅油风扇的发动机的油耗。

本发明提供的电控硅油风扇和发动机，应用上述的电控硅油风扇的控制方法，既能够保证发动机的可靠运行，又能使电控硅油风扇快速脱开，降低了发动机的油耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电控硅油风扇的控制方法的流程图一；

图2是本发明实施例提供的电控硅油风扇的控制方法的流程图二。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种发动机，包括发动机本体、冷却管路、进气管路和电控硅油风扇，冷却管路和电控硅油风扇均设置于发动机本体内，用于为发动机本体散热，进气管路与发动机本体连接，用于为发动机本体提供压缩空气。

作为发动机的一个可选方案，冷却管路的出水口设置有第一温度传感器，第一温度传感器用于检测发动机的出水温度，进气管路的出气口设置有第二温度传感器，第二温度传感器用于检测发动机的进气温度。根据发动机的出水温度和发动机的进气温度确定电控硅油风扇的开启温度，然后再根据电控硅油风扇的开启温度获得电控硅油风扇开启时的设定转速。

通常情况下，当发动机的出水温度高于出水温度限值时，控制电控硅油风扇开启；当发动机的进气温度高于进气温度限值时，控制电控硅油风扇开启，为发动机本体降温，以保证发动机的可靠运行。电控硅油风扇的开启温度与电控硅油风扇开启时的设定转速成正比，当电控硅油风扇的开启温度越高，电控硅油风扇开启时的设定转速越高。

本实施例还提供了一种电控硅油风扇，应用于上述的发动机，电控硅油风扇包括风扇转速传感器，风扇转速传感器用于检测电控硅油风扇的转速。

可选地，风扇转速传感器设置于电控硅油风扇的叶片前。在本实施例中，风扇转速传感器设置于电控硅油风扇的叶片前4mm～6mm处，这样的设置，既能保证风扇转速传感器的检测精度，又不会与叶片产生干涉。

发动机还包括控制单元，第一温度传感器、第二温度传感器和风扇转速传感器均与控制单元通信连接，第一温度传感器能够将检测的发动机的出水温度发送给控制单元，第二温度传感器能够将检测的发动机的进气温度发送给控制单元，风扇转速传感器能够将检测的电控风扇的转速发送给控制单元。电控硅油风扇与控制单元电连接，通过控制单元控制电控硅油风扇的占空比，以调节电控硅油风扇的转速。

如图1所示，本实施例还提供了一种电控硅油风扇的控制方法，包括以下步骤：

S10、监测电控硅油风扇的实际转速。

通过风扇转速传感器检测电控硅油风扇的实际转速。

S20、当实际转速达到全速时，控制电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动。

风扇转速传感器将检测到电控硅油风扇的转速发送给控制单元，控制单元接收到后与电控硅油风扇全速时的转速作对比，当电控硅油风扇的实际转速达到全速时，控制单元控制电控硅油风扇的转速在设定范围内变化。电控硅油风扇是通过硅油驱动风扇转动，当占空比为100％时，进入电控硅油风扇的硅油量最多，此时如果将电控硅油风扇脱开的话，需要挤出的硅油量最多，所需的时间也就越长，所以不能将电控硅油风扇快速脱开。

本实施例提供的电控硅油风扇的控制方法，通过监测电控硅油风扇的实际转速，当电控硅油风扇的实际转速达到全速时，控制电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动，电控硅油风扇在脱开时，选择在占空比为设定值时脱开，速度更快。

如图2所示，S20包括以下步骤：

S21、确定电控硅油风扇的基准转速，电控硅油风扇的占空比为100％时，实际转速大于基准转速，电控硅油风扇的占空比为设定值时，实际转速小于基准转速。

具体地，确定电控硅油风扇的基准转速的方法为：

S211、确定电控硅油风扇的设定转速。

确定电控硅油风扇的设定转速的方法为：先根据发动机的出水温度确定第一设定转速；再根据发动机的进气温度确定第二设定转速；然后取第一设定转速和第二设定转速二者中的较大值为电控硅油风扇的设定转速。

通过第一温度传感器检测发动机的出水温度，当发动机的出水温度高于出水温度限值时，控制电控硅油风扇开启，根据发动机的出水温度确定电控硅油风扇开启温度，由发动机的出水温度与电控硅油风扇的开启转速对照表中，查表获得第一设定转速。

通过第二温度传感器检测发动机的进气温度，当发动机的进气温度高于进气温度限值时，控制电控硅油风扇开启，根据发动机的进气温度确定电控硅油风扇开启温度，由发动机的进气温度与电控硅油风扇的开启转速对照表中，查表获得第二设定转速。

为了保证发动机的可靠运行，避免发动机过热造成损坏。电控硅油风扇取第一设定转速和第二设定转速中的较大值。

需要说明的是，发动机的出水温度与电控硅油风扇的开启转速对照表和发动机的进气温度与电控硅油风扇的开启转速对照表均是通过实验获得。

S212、计算电控硅油风扇的最高转速。

电控硅油风扇的最高转速的计算公式为：

电控硅油风扇的最高转速＝发动机转速×风扇速比×(1-风扇滑差)。其中，风扇速比为电控硅油风扇的全速转动时的转速与发动机转速的比值；风扇滑差即为在硅油驱动风扇转动过程中的损耗。电控硅油风扇的最高转速为电控硅油风扇在硅油驱动下所能达到的最高转速。

S213、取电控硅油风扇的设定转速和电控硅油风扇的最高转速二者中的较小值为电控硅油风扇的基准转速。

电控硅油风扇的基准转速取电控硅油风扇的设定转速和电控硅油风扇的最高转速二者中的较小值，使得占空比在设定值与100％之间波动时，电控硅油风扇的转速在基准转速的上下波动。

S22、当实际转速达到全速时，先将占空比降低至设定值。

S23、当占空比降低至设定值时，实际转速低于基准转速，再将占空比升高至100％。

S24、当占空比升高至100％时，实际转速高于基准转速，再将占空比降低至设定值。

以此循环，直至电控硅油风扇脱开。

在电控硅油风扇全速转动时，将占空比降低至设定值，电控硅油风扇的转速降至基准转速之下，为保证发动机的可靠性运行，避免发动机内的温度过高，此时通过将占空比升高至100％，控制电控硅油风扇的转速提高至基准转速之上。为了使得电控硅油风扇能够快速脱开，当电控硅油风扇的转速在基准转速之上时再通过将占空比降低至设定值，控制电控硅油风扇的转速降低至基准转速之下，如此反复。既能够保证发动机的可靠性运行，又能在电控硅油风扇需要脱开时，选择在占空比为设定值时脱开，保证了脱开速度，降低了应用该电控硅油风扇的发动机的油耗。

作为电控硅油风扇的控制方法的一个可选方案，设定值为0～50％。

示例性地，WP13配750mm电控硅油风扇，在现有技术中，电控硅油风扇全速时的转速为2100r/min，需要35s才能脱开。本实施例提供的电控硅油风扇的控制方法，在设定值为50％时，电控硅油风扇只需15s即可脱开。相对于现有技术中，脱开时间减小了一半以上，大大降低了发动机的油耗。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种电控硅油风扇的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

监测所述电控硅油风扇的实际转速；

当所述实际转速达到全速时，控制所述电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动，所述设定值为0～50％；电控硅油风扇的占空比为设定值时，实际转速小于基准转速；其中确定所述电控硅油风扇的基准转速的方法为：

确定所述电控硅油风扇的设定转速；

计算所述电控硅油风扇的最高转速；

取所述电控硅油风扇的设定转速和所述电控硅油风扇的最高转速二者中的较小值为所述电控硅油风扇的基准转速。

2.根据权利要求1所述的电控硅油风扇的控制方法，其特征在于，所述当所述实际转速达到全速时，控制所述电控硅油风扇的占空比在设定值至100％之间波动的步骤包括：

确定所述电控硅油风扇的基准转速，所述电控硅油风扇的占空比为100％时，所述实际转速大于所述基准转速，所述电控硅油风扇的占空比为设定值时，所述实际转速小于所述基准转速；

当所述实际转速达到全速时，先将所述占空比降低至所述设定值；

当所述占空比降低至所述设定值时，所述实际转速低于所述基准转速，再将所述占空比升高至100％；

当所述占空比升高至100％时，所述实际转速高于所述基准转速，再将所述占空比降低至所述设定值；

以此循环。

3.根据权利要求2所述的电控硅油风扇的控制方法，其特征在于，所述确定所述电控硅油风扇的设定转速的方法为：

根据发动机的出水温度确定第一设定转速；

根据发动机的进气温度确定第二设定转速；

取所述第一设定转速和所述第二设定转速中二者中的较大值为所述电控硅油风扇的设定转速。

4.根据权利要求1所述的电控硅油风扇的控制方法，其特征在于，所述电控硅油风扇的最高转速的计算公式为：

电控硅油风扇的最高转速＝发动机转速×风扇速比×(1-风扇滑差)。

5.一种电控硅油风扇，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的电控硅油风扇的控制方法，包括风扇转速传感器，所述风扇转速传感器用于检测所述电控硅油风扇的转速。

6.根据权利要求5所述的电控硅油风扇，其特征在于，所述风扇转速传感器设置于所述电控硅油风扇的叶片前。

7.一种发动机，其特征在于，包括发动机本体、冷却管路、进气管路和如权利要求5或6所述的电控硅油风扇，所述冷却管路和所述电控硅油风扇均设置于所述发动机本体内，用于为所述发动机本体散热，所述进气管路与所述发动机本体连接，用于为所述发动机本体提供压缩空气。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述冷却管路的出水口设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述发动机的出水温度；所述进气管路的出气口设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述发动机的进气温度。

Images