CN114382719A - 一种风扇控制方法、控制系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风扇控制方法、控制系统及车辆，属于风扇控制技术领域。该风扇控制方法用于控制车辆上的多速风扇，所述方法包括：当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求，所述多速风扇包括转速依次增大的多个档位，所述预设档位为除最低速档位之外的档位；若是，则控制所述多速风扇从低到高依次运行各个档位直至所述预设档位。本发明的风扇控制方法、风扇控制系统和车辆能够有效防止风扇继电器粘连。

Description

一种风扇控制方法、控制系统及车辆

技术领域

本发明属于风扇控制技术领域，特别是涉及一种风扇控制方法、控制系统及车辆。

背景技术

随着汽车使用量的大幅提升，降低能耗不可或缺，启停功能对降低汽车能耗有着极大的贡献。启停功能具体表现为：当车辆停止(未驻车)时，发动机暂停工作(即转速为0)、停止动力输出，当松开制动踏板后，发动机再次启动。启停状态时发动机油路润滑正常进行，在为整车降低能耗的同时避免发动机内部磨损。当车辆处于启停状态时，车辆使用者仍对车辆有着基本的使用需求，如影音娱乐输出、座椅调节、灯光开启等等，而启停功能则主要由发动机控制单元进行控制。

由于启停状态下，发动机暂停工作时，车辆还有运行其他功能的需求，由此可能对车辆上的风扇有运行需求。现有技术中启停状态下对风扇的控制一般与正常状态下一致。

针对上述情况，发明人在对车辆进行实验时，发现启停状态下会发生风扇的高速档继电器粘连、风扇常转的情况，由此导致了车辆馈电、无法启动等问题，对客户用车安全造成影响，可能会导致交通事故的发生。

发明内容

本发明第一方面的一个目的是提供一种风扇控制方法，能够有效防止风扇继电器粘连。

本发明的进一步的一个目的是要降低成本。

本发明第二方面的一个目的是提供一种包括用于运行上述风扇控制方法的风扇控制系统。

本发明第三方面的一个目的是提供一种用于上述风扇控制系统的车辆。

特别地，本发明提供了一种风扇控制方法，用于控制车辆上的多速风扇，所述方法包括：

当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求，所述多速风扇包括转速依次增大的多个档位，所述预设档位为除最低速档位之外的档位；

若是，则控制所述多速风扇从低到高依次运行各个档位直至所述预设档位。

可选地，所述多速风扇包括低速档位和高速档位，所述低速档位的转速小于所述高速档位的转速，所述预设档位为高速档位，其特征在于，所述控制所述多速风扇从低到高依次运行各个档位直至所述预设档位的步骤包括：

控制所述多速风扇先以预设时间运行所述低速档位，再根据运行多速风扇的预设档位的需求运行所述高速档位。

可选地，所述预设时间通过实验标定确定。

可选地，所述判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求的步骤之后还包括：

若否，则判断所述多速风扇是否有运行最低速档位的需求；

若是，则控制所述多速风扇根据运行最低速档位的需求运行所述最低速档位。

可选地，所述判断所述多速风扇是否有运行最低速档位的需求的步骤之后还包括：

若否，则不运行所述多速风扇。

可选地，所述当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求的步骤之前还包括：

判断所述车辆是否处于启停功能开启下的停机状态；

若否，则控制所述多速风扇按照当前的风扇运行需求运行。

特别地，本发明还提供了一种风扇控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上述任一项所述的风扇控制方法。

特别地，本发明还提供了一种车辆，包括上述风扇控制系统。

根据本发明的一个实施例，通过对多速风扇的控制逻辑进行改变，在车辆处于启停功能开启下的停机状态的特殊工况下，如果突发有运行多速风扇的较高速档位(预设档位)的需求，则先运行低速档位，再慢慢过渡到较高速档位，使得各个档位的继电器断开时有电流的缓冲部分，使得各个档位的继电器断开时电流会低于其极限承受电流，防止继电器粘连，主要是防止预设档位的继电器粘连，进而避免车辆馈电、无法启动等安全性问题。

进一步地，在车辆已经完成控制逻辑的设置的前提下，经需要修改部分程序即可防止上述的继电器粘连的问题，因此改动成本较低。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的风扇控制方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的风扇控制方法的流程图。

具体实施方式

对于一些车辆来说，风扇的继电器的选型会根据车辆的工况进行，例如继电器的耐冲击电流高于车辆正常运行时直接驱动风扇运行最高档速度的驱动电流，很少会出现有继电器烧蚀、粘连的问题。

发明人在对配备多速风扇的车辆进行启停功能的试验时，发现了在车辆开启启停功能、发动机进入停机后，该多速风扇常转的现象，因此存在车辆馈电、无法启动，可能导致车辆安抛的安全性问题。

对此，发明人进行了相关的分析和研究，发现一般车辆由于在对风扇的继电器进行选型时，通常会将其额定电流(包括最大允许电流和最大断开电流)选的高一些，这时，即使在启停时直接驱动风扇运行最高档速度，也不会超出继电器的极限承受值，偶然地保护了启停状态下的风扇的继电器。

但是，发明人在对一些车辆进行试验时，出现了风扇的继电器烧蚀的情况。对此发明人对在车辆开启启停功能、发动机进入停机后的风扇的运行进行了相关的研究。研究发现，整车正常工况下，发电机会持续发电保障车辆上各继电器的用电需求，其电压值保持稳定，如果风扇的高速档继电器直接运转，在整车电压稳定情况下，各继电器均正常工作，高速档继电器所产生的负荷偏小。而在启停工况，发电机不再发电，仅靠常电保障各继电器的使用需求，如果此时高速风扇直接运转，其他继电器保持原来的通断状态即可，不会产生其他负荷，而相对地使得高速档继电器直接运转所产生的负荷相对于正常工况会偏大，所以断开电流会比正常情况的断开电流大。而断开电流的增大则会导致该高速档继电器粘连。因此，在根据正常工况进行选型的风扇继电器来说，如果其额定电流没有选择一定的高倍数，而是保守地选择了与正常工况下对风扇继电器的电流要求进行选择，比如正常工况下，高速档继电器的最大允许电流为150A，最大断开电流为50A即可满足使用要求，就选择了最大允许电流为150A，最大断开电流为50A的继电器，没有选择更高额定电流的继电器。在车辆开启启停功能、发动机进入停机后，会偶发高速风扇过转的情况，即直接驱动高速档继电器的情况，导致其断开过程中瞬态电流过大，例如实验中，发明人发现启停停机时，风扇以高速档运行0.4秒，此过程中，高速档继电器接通时冲击电流约为114.5A，断开电流约为87.5A；断开电流超出继电器的极限承受值50A，当继电器频繁受大电流冲击超过继电器耐久寿命，将造成高速风扇继电器粘连失效。基于上述所发现的问题，发明人对已经选择了额定电流无法满足启停停机工况的多速风扇设计如下控制方案。

图1是根据本发明一个实施例的风扇控制方法的流程图。本发明提供了一种风扇控制方法，用于控制车辆上的多速风扇，多速风扇包括转速依次增大的多个档位。例如包括高速档位和低速档位，分别对应的转速为1850±150rpm和1600±150rpm。如图1所示，一个实施例中，该风扇控制方法包括：

步骤S100，当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求。预设档位为除最低速档位之外的档位，例如多速风扇有高速挡位、中速档位和低速档位，那预设档位就是指中速档位或高速档位。

步骤S200，有运行多速风扇的预设档位的需求时，控制多速风扇从低到高依次运行各个档位直至预设档位。

对于已经选定继电器型号的多速风扇来说，如果后期无法满足启停功能开启下的停机状态的高速档位运行要求，就存在着继电器粘连、烧蚀等风险。这个问题的出现是由于某些车型在进行多速风扇的继电器选型时，往往只考虑了正常工况下的风扇运行需求。但是如前，发明人发现在启停功能开启下的停机状态下，如果直接运行多速风扇的高速档位，再断开，则高速档继电器的断开电流会出现超过额定值的现象，从而导致了高速档继电器粘连。

本实施例通过对多速风扇的控制逻辑进行改变，在车辆处于启停功能开启下的停机状态的特殊工况下，如果突发有运行多速风扇的较高速档位(预设档位)的需求，则先运行低速档位，再慢慢过渡到较高速档位，使得各个档位的继电器断开时有电流的缓冲部分，使得各个档位的继电器断开时电流会低于其极限承受电流，防止继电器粘连，主要是防止预设档位的继电器粘连，进而避免车辆馈电、无法启动等安全性问题。

进一步地，本实施例在车辆已经完成控制逻辑的设置的前提下，经需要修改部分程序即可防止上述的继电器粘连的问题，因此改动成本较低。

一个实施例中，多速风扇包括低速档位和高速档位，也即双速风扇，低速档位的转速小于高速档位的转速，例如高速档位的转速为1850±150rpm，低速档位的转速为1600±150rpm，预设档位为高速档位，相应的步骤S200包括：

控制多速风扇先以预设时间运行低速档位，再根据运行多速风扇的预设档位的需求运行高速档位。该预设时间可以通过实验标定确定，也可以取一个设定值。对于本申请中1850±150rpm、1600±150rpm的双速风扇，该预设时间可以取为3s。对于本实施例的双速风扇，进行综合、三高耐久等进行多里程试验，均无高速档继电器常转、粘连导致车辆馈电无法启动的现象，具体试验数据如下表1所示：

表1

序号	试验名称	里程	继电器是否粘连
				1	整车综合耐久试验	32000公里	否
2	整车高温高原耐久试验	21000公里	否
				3	整车高寒耐久试验	12300公里	否
4	整车简化耐久试验	12800公里	否
				5	整车功能耐久试验	20000公里	否
6	集团用户耐久试验	100000公里	否

上表中的“整车简化耐久试验”是指在整车综合耐久试验的基础上进行删减部分工况，针对重点零部件进行的耐久测试，“集团用户耐久试验”是指集团模拟客户使用车辆，进行约10万公里的各种路况的质量可靠性试验。

而对于现有技术中在启停状态的发动机停机工况下直接驱动同样的双速风扇，发明人也进行了相关试验，对高速档继电器进行耐久试验，按照实测最苛刻的测试电流114.5A接入，0.4秒后87.5A最大电流断开；间隔时间30秒后再次循环，等同于继电器两次吸合间存在短暂的休整，对6只继电器做模拟试验，发现存在继电器黏合的情况，具体数据如下表2所示：

表2

从上表2测得六个继电器的平均失效次数36908次，即当进入启停偶发双速风扇的高速档位常转后有高速档继电器粘连的风险。

由此可知，本实施例通过简单地修改双速风扇的在车辆启停状态下的控制逻辑，能够有效地防止继电器粘连，以最小的成本对问题进行优化，提高整车稳定性，提升客户满意度，减少安全事故的发生。

图2是根据本发明另一个实施例的风扇控制方法的流程图。另一个实施例中，如图2所示，风扇控制方法包括：

步骤S20，判断车辆是否处于启停功能开启下的停机状态，若是进入步骤S100，否则进入步骤S40。

步骤S40，控制多速风扇按照当前的风扇运行需求运行。有风扇运行需求的情况可以包括：在变速器油温过高时，变速箱控制器会发出风扇运行请求，在空调系统有散热需求时，在发动机水温过高时，或者整车下电熄火后，由于水温过高对风扇有运行需求时。此时都可以按照实际的需求就请求多速风扇按照相应档位运行，例如水温过高时直接驱动高速档，而散热需求仅仅启动低速档位就可以时，就控制多速风扇以低速档位运行。

步骤S100，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求，若是进入步骤S200，否则进入步骤S300。

步骤S300，判断多速风扇是否有运行最低速档位的需求，若是进入步骤S400，否则进入步骤S500。

步骤S400，控制多速风扇根据运行最低速档位的需求运行最低速档位。

步骤S500，不运行多速风扇。

本实施例中，对于非启停功能开启下的停机状态的工况，可以仍然采用按照需求进行风扇的控制。

一个实施例中，还可以取消车辆上电自检时风扇运行需求，从而避免粘连风险。

在对于设计之初的车辆，即还未进行风扇的控制逻辑的设定时，可以将控制逻辑直接设置为，在需要运行多速风扇时，总是先运行低速档位再依次升高至最高档位，从而规避风扇继电器粘连的问题。例如空调系统有运行多速风扇的高速挡位的需求时，低速档位先转3S再运行高速档位。

本发明还提供了一种风扇控制系统，包括存储器和处理器，存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时用于上述任一实施例或实施例组合中的风扇控制方法。处理器可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器通过通信接口收发数据。存储器用于存储处理器执行的程序。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。

本发明还提供了一种车辆，包括上述的风扇控制系统。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种风扇控制方法，用于控制车辆上的多速风扇，其特征在于，所述方法包括：

当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求，所述多速风扇包括转速依次增大的多个档位，所述预设档位为除最低速档位之外的档位；

若是，则控制所述多速风扇从低到高依次运行各个档位直至所述预设档位。

2.根据权利要求1所述的风扇控制方法，所述多速风扇包括低速档位和高速档位，所述低速档位的转速小于所述高速档位的转速，所述预设档位为高速档位，其特征在于，所述控制所述多速风扇从低到高依次运行各个档位直至所述预设档位的步骤包括：

控制所述多速风扇先以预设时间运行所述低速档位，再根据运行多速风扇的预设档位的需求运行所述高速档位。

3.根据权利要求2所述的风扇控制方法，其特征在于，所述预设时间通过实验标定确定。

4.根据权利要求1所述的风扇控制方法，其特征在于，所述判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求的步骤之后还包括：

若否，则判断所述多速风扇是否有运行最低速档位的需求；

若是，则控制所述多速风扇根据运行最低速档位的需求运行所述最低速档位。

5.根据权利要求4所述的风扇控制方法，其特征在于，所述判断所述多速风扇是否有运行最低速档位的需求的步骤之后还包括：

若否，则不运行所述多速风扇。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的风扇控制方法，其特征在于，所述当车辆处于启停功能开启下的停机状态时，判断是否有运行多速风扇的预设档位的需求的步骤之前还包括：

判断所述车辆是否处于启停功能开启下的停机状态；

若否，则控制所述多速风扇按照当前的风扇运行需求运行。

7.一种风扇控制系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-6中任一项所述的风扇控制方法。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7中的风扇控制系统。

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