CN202325804U

CN202325804U - 一种车辆动力总成热管理控制装置

Info

Publication number: CN202325804U
Application number: CN2011204162613U
Authority: CN
Inventors: 王钦普; 王力
Original assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Current assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种车辆动力总成热管理控制装置，属于汽车制造技术领域。包括ECU，所述的ECU通过继电器和电子风扇连接，ECU还和测温系统连接。所述的车辆动力总成热管理控制装置还设有6个保险，适用于DC12V-DC42V车辆。本实用新型使动力总成冷却液温度保持在85℃-90℃左右，实现车辆动力总成热管理控制功能，达到系统温度的恒定的目的。本发动机热管理系统能节省燃油、降低排放，增加功率输出和车辆承载能力，降低车辆维护费用，提高可靠性以及车辆对环境的适应能力。不仅适用于普通车辆动力总成的散热控制系统管理，同样也适用于电动化车辆动力总成的散热控制系统管理。

Description

一种车辆动力总成热管理控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆动力总成热管理控制装置，具体的说是用控制器控制电子风扇来调节车辆动力总成的温度的控制装置，属于汽车制造技术领域。

背景技术

车辆发动机在工作时，燃料燃烧会放出大量的热能，气缸内气体温度高达1800℃至2000℃，而燃烧的热能只有30％至40％转为机械能，约有20％左右被冷却系统带走。以传统发动机动力总成为例，发动机机正常工作时的冷却水正常水温应保持在85℃至90℃之间，此时发动机可发出最大的功率，燃油消耗为最经济，机件磨损也为最小。如果冷却水温过高或过低，就会使冷却系统的功能降低或丧失；冷却水温超过95℃时，会使润滑油温升高而变得过稀、机油压力变低、使机油消耗加快、动力性、经济性都急剧下降；润滑各部件油膜易被破坏，润滑油容易烧焦、积炭，促使零件磨损加速。零件配合间隙被破坏，强度降低，柴油机的金属零件在长时间高温作用下，强度、弹性、耐磨性下降。充气量减少，功率降低，缸内温度过高使进入气缸的新鲜空气很快膨胀充气效率降低。

目前采用的传统的发动机动力总成，其额定转速通常为2000rpm左右，通过皮带或传动轴机械传动的方式带动散热风扇运转，风扇与发动机之间的传动比根据不同车型，约为1.2-1.5之间，因此，车辆在高速行驶过程中，风扇的转速将在2600-3000rpm，在发动机水温较低时，风扇始终在消耗动力，此时风扇消耗功率在10kW以上，占发动机平均使用总功率的10％左右，造成车辆耗油量的增加。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型提供了一种车辆动力总成热管理控制装置，解决了使发动机温度恒定，降低油耗的问题，提高了发动机的应用效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种车辆动力总成热管理控制装置，包括ECU，所述的ECU通过继电器和电子风扇连接，ECU通过CAN总线和测温系统连接，所述的电子风扇设在动力总成散热器附近。所述的电子风扇在冷却液温度低时，串联低速工作；冷却液温度高时，电子风扇并联高速工作。

所述的继电器为八个，电子风扇为四个，车辆动力总成热管理控制装置还设有6个保险，本控制装置适用于DC12V---DC42V车辆。

工作原理：研究表明车辆发动机发挥最佳效率的冷却水温度是85℃-90℃，只有在最佳温度运转发动机才能最节省燃油。动力总成热管理控制装置包括ECU和电子风扇两大组成部分，在动力总成散热器附近均匀布置四只电子风扇，代替传统的机械传动风扇，ECU通过CAN总线采集发动机冷却液温度信号，根据冷却液温度信号高低变化控制继电器，由继电器来控制电子风扇的高低速运转，其特点在于采用ECU控制风扇转速，从而使发动机恒定在85℃-90℃左右(温度可按需设定)，进气温度衡定在40度左右；确保发动机工作状态达到最佳功效比，同时采用电子风扇省去了机械传动部分。

本实用新型的有益效果：1、具有结构简单、成本低、方便检查等特点，发动机热管理系统可以快速到达发动机的工作温度，使发动机不会过冷，减少发动机的磨损，降低保养费用并提高发动机寿命。2、比传统风扇拥有更高的冷却效率，减少了冷却系统消耗的燃油，通过精确的风扇控制获得最佳的效率，风扇静态转速为零，工作时的最高转速带来高效率，减少动力总成废气排出。本发动机热管理系统能节省燃油、降低排放，增加功率输出和车辆承载能力，降低车辆维护费用，提高可靠性以及车辆对环境的适应能力。3、不仅适用于普通车辆动力总成的散热控制系统管理，同样也适用于电动化车辆动力总成的散热控制系统管理。

附图说明

图1为本实用新型的电气图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

一种用于车辆动力总成热管理控制装置，由二部分组成，一区为继电器组，包含8只继电器、6只保险和4只电子风扇，依次为：R1继电器、R2继电器、R3继电器、R4继电器、R5继电器、R6继电器、R7继电器、R8继电器；Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6保险，其中R1、R2、R3继电器输出控制电子风扇M1和M2，R4、R5、R6继电器输出控制电子风扇M3和M4，R7继电器输出控制M1、M2、M3、M4电子风扇的高速运转，R8继电器输出控制M1、M2、M3、M4电子风扇的低速运转；Z1为电子风扇M1的电源保险，Z2为电子风扇M2的电源保险，Z3为电子风扇M3的电源保险，Z4为电子风扇M4的电源保险，Z5为R7继电器的电源保险，Z6为R8继电器的电源保险；M1、M2、M3、M4电子风扇分别布置在车辆散热器附近；二区ECU为电子风扇智能控制盒，实现CAN总线数据的接受，运算处理后控制R7、R8继电器的吸合与断开，实现车辆动力总成热管理的控制；

具体连接方式：

保险：Z1一端连接电源EC+，另一端连接电子风扇M1+；Z2一端连接电源EC+，另一端连接R3继电器30脚；Z3一端连接电源EC+，另一端连接电子风扇M3+；Z4一端连接电源EC+，另一端连接R6继电器30脚；Z5一端连接电源EC+，另一端连接R7继电器30脚；Z6一端连接电源EC+，另一端连接R8继电器30脚；

继电器：R1继电器85端连接R4继电器85端同时连接R8继电器的87端，R1继电器86端连接R2继电器的87a端，R1继电器30端连接M1-，R1继电器87端连接R3继电器87端和M2+，R1继电器87a端连接R2继电器87端；R2继电器85端连接R3继电器85端同时连接R5、R6继电器的85端和R7继电器的87端，R2继电器86端连接电源EC-，R2继电器30端连接电源EC -，R2继电器87端连接R1继电器87a端，R2继电器87a端连接R1继电器86端；R3继电器85端与R2继电器85端连接，同时与R5继电器的85、R6继电器的85和R7继电器的87端相连，R3继电器86端连接电源EC-，R3继电器30端连接电源保险Z2，R3继电器的87端与R1继电器的87端连接，同时连接电子风扇M2+，R3继电器的87a端为空脚；R4继电器85端连接R1继电器85端同时连接R8继电器的87端，R4继电器86端连接R5继电器的87a端，R4继电器30端连接M3-，R4继电器87端连接R6继电器87端和M4+，R4继电器87a端连接R5继电器87端；R5继电器85端连接R6继电器85端同时连接R2、R3继电器的85端和R7继电器的87端，R5继电器86端连接电源EC-，R5继电器30端连接电源EC-，R5继电器87端连接R4继电器87a端，R5继电器87a端连接R4继电器86端；R6继电器85端与R5继电器85端连接，同时与R2继电器的85、R3继电器的85和R7继电器的87端相连，R6继电器86端连接电源EC-，R6继电器30端连接电源保险Z4，R6继电器的87端与R4继电器的87端连接，同时连接电子风扇M4+，R6继电器的87a端为空脚；R7继电器85端连接ECU的MH端，R7继电器86与R8继电器的86连接，同时连接电源EC-，R7继电器30端连接电源保险Z5，R7继电器87端与继电器R2、R3、R5、R6的85端相连，R7继电器87a端为空脚；R8继电器85端连接ECU的ML端，R8继电器86与R7继电器的86连接，同时连接电源EC-，R8继电器30端连接电源保险Z6，R8继电器87端与R1继电器的85端和R4继电器的85端相连，R8继电器87a端为空脚；电子风扇控制器ECU的ML端连接R8继电器的85端，电子风扇控制器ECU的MH端连接R7继电器的85端，CANL、CANH分别与车辆动力装置的CANL、CANH相连。

工作过程

1、待机控制：电子风扇控制器ECU通过CAN总线数据读取车辆动力总成冷却液温度信号，当冷却液温度低于85℃时，电子风扇控制器ECU的ML和MH无输出信号，R1-R8继电器处于静止状态，电子风扇M1、M2、M3、M4断电不工作，系统处于待机状态；

2、低速控制：当车辆动力总成冷却液温度高于85℃时，电子风扇控制器ECU的ML端输出信号给R8继电器，R8继电器通电工作，R8继电器为R1、R4继电器提供线圈电源，R1和R2继电器通电工作，由于R1继电器吸合，电源EC+经过Z1保险、M1、R1继电器的常开触点、M2与EC-电源形成回路，M1、M2串联在EC+和EC-之间，M1、M2各自分得EC电源电压的1/2，电子风扇M1、M2串联低速工作；由于R4继电器同时吸合，电源EC+经过Z3保险、M3、1继电器的常开触点、M4与EC-电源形成回路，M3、M4串联在EC+和EC-之间，M3、M4各自分得EC电源电压的1/2，电子风扇M3、M4串联低速工作；通过R8先工作，控制R1、R4继电器同时工作，实现M1、M2、M3、M4电子风扇的低速运转，使动力总成冷却液温度逐渐降低到85℃以下；

3、高速控制：当车辆动力总成冷却液温度继续高于90℃时，电子风扇控制器ECU的MH端输出信号给R7继电器，R7继电器通电工作，R7继电器为R2、R3、R5、R6继电器提供线圈电源，由于R2继电器的吸合，电源EC+经过Z1保险、R1继电器常闭触点、R2继电器常开触点、电子风扇M1回到电源EC-，电子风扇M1通电全速工作；同时R3继电器吸合，电源EC+经过Z2保险、R3继电器常开触点、电子风扇M2回到电源EC-，电子风扇M2通电全速工作；同时R5继电器吸合，电源EC+经过Z3保险、R4继电器常闭触点、R5继电器常开触点、电子风扇M3回到电源EC-，电子风扇M3通电全速工作；同时R6继电器吸合，电源EC+经过Z4保险、R6继电器常开触点、电子风扇M4回到电源EC-，电子风扇M4通电全速工作；通过R7先工作，控制R2、R3、R5、R6继电器同时工作，实现M1、M2、M3、M4电子风扇的全速运转，使动力总成冷却液温度快速降低到90℃以下；

本装置通过上述三个控制过程，使动力总成冷却液温度保持在85℃-90℃左右，实现车辆动力总成热管理控制功能，达到系统温度的恒定的目的。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种车辆动力总成热管理控制装置，包括ECU，其特征是：所述的ECU通过继电器和电子风扇连接，ECU和测温系统连接，电子风扇设在动力总成散热器附近；ECU通过冷却液温度信号高低变化控制继电器，实现电子风扇的高低速运转；所述的电子风扇在冷却液温度低时，串联低速工作；冷却液温度高时，电子风扇并联高速工作。

2.如权利要求1所述的车辆动力总成热管理控制装置，其特征是：所述的车辆动力总成热管理控制装置还设有6个保险。

3.如权利要求1所述的车辆动力总成热管理控制装置，其特征是：所述的ECU和测温系统通过CAN总线连接。

4.如权利要求1所述的车辆动力总成热管理控制装置，其特征是：所述的继电器为8个，电子风扇为4个。