带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115387895A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211217778.9(22)申请日2022.09.30(71)申请人东风马勒热系统有限公司地址430056湖北省武汉市武汉经济技术开发区枫树五路(72)发明人彭斯曲庆国吴志鹏(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104专利代理师陈家安田辉云(51)Int.Cl.F01P7/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法(57)摘要本发明涉及一种带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法，以发动机转速和风扇转速的差值为触发条件：触发时会直接断开电控螺线管线圈正极的供电，此时硅油风扇不受整车ECU的控制，硅油风扇进入全啮合状态，风扇转速迅速接近发动机转速，避开硅油风扇进入中、高滑差区间；当不触发时，硅油风扇线圈正极仍由整车ECU来控制，此时硅油风扇可受ECU控制，正常工作；本发明可视为对主流ECU控制逻辑的补充，它不影响现有ECU的控制，不改变整车设计。CN115387895ACN115387895A权利要求书1/1页1.一种带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法，其特征在于：采用滑差热保护系统对硅油风扇进行控制，所述滑差热保护系统布置在硅油离合器的电控螺线管与整车ECU之间，所述滑差热保护系统通过继电器控制电控螺线管线圈与ECU之间的信号通断，继而调整硅油风扇的转速；具体包括以下步骤：1)、采集发动机转速及风扇转速，并将采集到的发动机转速及风扇转速发送到所述滑差热保护系统的MCU芯片；2)、通过MCU芯片内部算法进行分选判断，是否激活滑差热保护系统；3)、当硅油风扇处于高滑差热区间，硅油温度T≥220℃，激活滑差热保护系统，继电器中断ECU对电控螺线管线圈的控制信号，此时无论ECU输出何种信号，电控螺线管线圈接收到的信号为0V，相当于“全啮合”指令，硅油风扇的转速将迅速提升并接近发动机转速，离合器的滑差热将迅速降低；当硅油风扇处于中滑差热区间，硅油温度超过200℃<T<220℃，激活滑差热保护系统，继电器中断ECU对电控螺线管线圈的控制信号，此时无论ECU输出何种信号，电控螺线管线圈接收到的信号为0V，相当于“全啮合”指令，硅油风扇的转速将迅速提升并接近发动机转速，离合器的滑差热将迅速降低；当硅油风扇处于低滑差热区间，硅油温度超过180℃<T<200℃，滑差热保护系统不激活，继电器未被触发，ECU与电控螺线管线圈处于连接状态，ECU发射的线圈控制信号能够传递到螺线管线圈，风扇执行ECU的控制逻辑。2.根据权利要求1所述的带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法，其特征在于：所述滑差热保护系统包括继电器、驱动模块、MCU芯片、电源模块和信号采集模块，所述继电器触发，ECU与电控螺线管线圈之间的控制信号中断；所述继电器不触发，ECU与电控螺线管线圈之间的控制信号连通；所述驱动模块用于驱动继电器通断，所述MCU芯片用于信号处理、分选判断以及触发驱动模块；所述电源模块用于调整、过滤和稳定Vdd5V电压的电平，给MCU芯片和驱动模块供电；所述信号采集模块用于采集发动机转速以及风扇转速。2CN115387895A说明书1/5页带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种发动机冷却系统，具体涉及一种带滑差热保护功能的硅油风扇控制方法。背景技术[0002]目前主流冷却风扇为电控硅油风扇，风扇总成由金属离合器以及尼龙扇叶对配组成。当发动机主轴旋转时会产生机械能，其中大部分机械能用于尼龙扇叶旋转，为有效功，剩余机械能因离合器内部硅油传递扭矩而发热，转化为热能(这部分热能称为滑差热)。滑差热会直接作用于扭矩传递的介质——硅油，若无法及时释放滑差热，硅油温度会不断升高，并造成许多不良影响：首先离合器内部硅油会发生劣化，导致性能衰减，离合器扭矩转换为风扇动能的效率变低，从而产生更多滑差热，形成恶性循环；其次硅油的高温会热传导到离合器内部的轴承、密封圈等零部件，易造成高温失效，从而降低了离合器可靠性；最后高温会进一步热传导到电控部件——螺线管上，降低其使用寿命，严重时会引发螺线管的卡滞或烧融。[0003]硅油风扇的工作状态包括分离、啮合以及全啮合三种状态：分离表示大部分硅油已经从离合器内部工作腔流出，传递扭矩较小，尼龙扇叶已脱离发动机转速而进入怠速运行；啮合表示硅油逐步流入工作腔，传递扭矩越来越大，尼龙扇叶转速逐步接近发动机的转速；全啮合表示大部分硅油已经流入工作腔，尼龙扇叶可达93～97％的发动机转速。[0004]主流ECU的控制逻辑分为：开环两点控制和闭环无极控制，前者ECU只发送全啮合(占空比0)或者怠速(占空比100％)信号，使硅