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1、(10)申请公布号 CN 102418584 A (43)申请公布日 2012.04.18 C N 1 0 2 4 1 8 5 8 4 A *CN102418584A* (21)申请号 201110331558.4 (22)申请日 2011.10.27 F01P 7/04(2006.01) (71)申请人中通客车控股股份有限公司 地址 252000 山东省聊城市东昌府区建设路 10号 (72)发明人王钦普 王力 (74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人郑华清 (54) 发明名称 一种车辆动力总成热管理控制装置及控制方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种车辆动力总。
2、成热管理控制 装置及控制方法,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。本发明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。本发明能节省 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。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产。
3、权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102418594 A 1/1页 2 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;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。
4、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。 5.一种车辆动力总成热管理控制方法,该方法包括: 测温系统测得发动机冷却液温度信号; 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。 6.如权利要求5所述的控制方法,其特征是: 当发动机冷却液温度低于85时,电子风扇控制器ECU的ML和MH无输出信号,继电器 处于静止状态,电子风扇断电不工作,系统处于待机状态; 当发动机冷却液温度高于85,低于90时,电子风扇控制器ECU的ML端输出信号给 继电器,使。
5、电子风扇串联获得EC电源电压的1/2,实现电子风扇的低速运转; 当车辆动力总成冷却液温度高于90时,电子风扇控制器ECU的MH端输出信号给继电 器,使电子风扇并联获得EC电源电压,电子风扇全速运转。 权 利 要 求 书CN 102418584 A CN 102418594 A 1/4页 3 一种车辆动力总成热管理控制装置及控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种车辆动力总成热管理控制装置及控制方法,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及控制方法,属于汽车制造技术领 域。 背景技术 0002 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180。
6、0 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。
7、使进入气缸的新鲜空气很快膨胀充气效率降低。 0003 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。 发明内容 0004 针对上述的不足,本发明提供了一种车辆动力总成热管理控制装置及控制方法, 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。 00。
8、05 本发明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。 0006 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。 0007 本发明还提供了一种车辆动力总成热管理控制方法,该方法包括: 测温系统测得发动机冷却液温度信号; 然后ECU通过CAN总线采集发动机冷却液温度信号; ECU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 转或停止。 工作原理:研究表。
9、明车辆发动机发挥最佳效率的冷却液温度是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 说 明 书CN 102418584 A CN 102418594 A 2/4页 4 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。
10、传动部分。 0008 本发明的有益效果: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、本发明不仅适用于 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。。
11、 附图说明 0009 图1为本发明的电气图。 具体实施方式 0010 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 0011 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 。
12、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。
13、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 说 明 书CN 1024。
14、18584 A CN 102418594 A 3/4页 5 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。
15、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。
16、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。 0012 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。
17、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,R1R8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。
18、、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。
19、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 说 明 书CN 102418584 A CN 102418594 A 4/4页 6 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。 0013 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范 围的限制,在本发明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发明的保护范围以内。 说 明 书CN 102418584 A CN 102418594 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102418584 A 。