电控硅油风扇控制方法及系统与流程

1.本发明涉及硅油风扇技术领域，尤其涉及一种电控硅油风扇控制方法及系统。


背景技术：

2.电控硅油风扇包括电控硅油离合器和风扇，是将普通硅油风扇中感应空气温度的部分改成电器控制。使用时，基于采集到的发动机水温等信号，控制电控硅油离合器与发动机的接合程度，进而控制风扇转速。
3.但是，现有的电控硅油风扇在使用过程中，发动机与电控硅油风扇之间容器产生转速差，当发动机与电控硅油风扇的转速差较大时，容器导致电控硅油风扇的电控硅油离合器损坏。这一技术问题是本领域技术人员所亟需解决的。


技术实现要素：

4.本发明提供一种能够避免电控硅油风扇与发动机的转速差过大的电控硅油风扇控制方法及系统，用以解决现有技术中发动机与电控硅油风扇的转速差较大时，易导致发动机与电控硅油风扇之间摩擦所产生的热量过大的缺陷，实现对电控硅油风扇的保护。
5.本发明提供一种电控硅油风扇控制方法，包括：
6.获取作业机械的实际风扇转速和发动机转速，并计算所述发动机转速与所述实际风扇转速的转速差值；
7.在确定所述转速差值超过阈值的情况下，则控制所述电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全接合或者全脱开。
8.根据本发明提供一种的电控硅油风扇控制方法，在所述获取作业机械的实际风扇转速之前，还包括：
9.采集所述作业机械的运行参数，所述运行参数包括发动机水温、进气温度、液压油温以及空调开关信号中至少一者；
10.基于一元折线函数，根据所述运行参数获取目标风扇转速；
11.根据所述目标风扇转速，驱动所述电控硅油风扇旋转。
12.根据本发明提供的一种电控硅油风扇控制方法，所述一元折线函数包括发动机水温折线函数、进气温度折线函数、液压油温折线函数以及空调开关信号折线函数中至少一者；
13.对应地，所述基于一元折线函数，根据所述运行参数获取目标风扇转速，包括：
14.基于所述发动机水温折线函数，根据所述发动机水温获取第一转速；
15.基于所述进气温度折线函数，根据所述进气温度获取第二转速；
16.基于所述液压油温折线函数，根据所述液压油温获取第三转速
17.基于空调开关信号折线函数，根据所述空调开关信号获取第四转速；
18.获取所述第一转速、所述第二转速、所述第三转速及所述第四转速中转速最大的一者作为所述目标风扇转速。
19.根据本发明提供的一种电控硅油风扇控制方法，在所述发动机水温折线函数中，将处于作业机械热平衡条件下的所述发动机水温对应的所述风扇转速设定为最大转速。
20.根据本发明提供的一种电控硅油风扇控制方法，在所述液压油温折线函数中，将处于作业机械热平衡条件下的所述液压油温对应的所述风扇转速设定为最大转速。
21.根据本发明提供的一种电控硅油风扇控制方法，所述根据所述目标风扇转速，驱动所述电控硅油风扇旋转，包括：
22.将所述目标风扇转速换算为pwm控制的占空比值，通过所述占空比值控制所述电控硅油风扇旋转。
23.根据本发明提供的一种电控硅油风扇控制方法，在所述通过所述占空比值控制所述电控硅油风扇旋转之后，还包括：
24.对比所述实际风扇转速和所述目标风扇转速，在确定二者存在转速差值的情况下，则通过pid调整所述占空比值，并基于调整后的所述占空比值控制所述电控硅油风扇旋转，以使所述实际风扇转速与所述目标风扇转速的转速差值减小。
25.本发明还提供一种电控硅油风扇控制系统，包括信息采集模块、整车控制器、电控硅油风扇；
26.其中，所述信息采集模块包括用于采集发动机转速的第一转速传感器和用于采集实际风扇转速的第二转速传感器，所述第一转速传感器、所述第二转速传感器和所述电控硅油风扇均与所述整车控制器可通信地相连接；
27.所述整车控制器能够获取所述发动机转速与所述实际风扇转速的转速差值，并在确定所述转速差值超过阈值的情况下，控制所述电控硅油风扇与发动机全接合或者全脱开。
28.根据本发明提供的电控硅油风扇控制系统，还包括发动机控制器，所述信息采集模块还包括水温传感器、进气温度传感器及液压油温传感器；
29.所述发动机控制器与所述整车控制器可通信地相连接，所述第一转速传感器、所述水温传感器、所述进气温度传感器均通过所述发动机控制器与所述整车控制器可通信地相连接；
30.所述液压油温传感器和空调开关均与所述整车控制器可通信地相连接。
31.根据本发明提供的电控硅油风扇控制系统，所述发动机控制器通过can总线与所述整车控制器可通信地相连接。
32.本发明提供的电控硅油风扇控制方法，通过获取发动机转速与实际风扇转速的转速差值，在确定转速差值超过阈值的情况下，则控制电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全接合或者全脱开。电控硅油离合器与发动机全接合后，电控硅油风扇与发动机的转速差值为零或者处于较小范围，因此不会产生热量或者热量较少。电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全脱开后，二者无接触或者接触较少，因此，不会产生热量或者产生的热量较少。因此，本发明的电控硅油风扇控制方法解决了发动机与电控硅油风扇的转速差较大时，易使发动机与电控硅油风扇之间摩擦所产生的热量过大，导致电控硅油风扇损坏的问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明提供的电控硅油风扇控制系统的结构示意图；
35.图2是本发明提供的一元折线函数的示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.下面结合图1
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图2描述本发明的电控硅油风扇控制方法。
38.具体地说，电控硅油风扇控制方法包括：
39.获取作业机械的实际风扇转速和发动机转速，并计算发动机转速与实际风扇转速的转速差值。
40.在确定转速差值超过阈值的情况下，则控制电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全接合或者全脱开。
41.通过获取发动机转速与实际风扇转速的转速差值，在确定转速差值超过阈值的情况下，则控制电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全接合或者全脱开。电控硅油离合器与发动机全接合后，电控硅油风扇与发动机的转速差值为零或者处于较小范围，因此不会产生热量或者热量较少。电控硅油风扇的电控硅油离合器与发动机全脱开后，二者无接触或者接触较少，因此，不会产生热量或者产生的热量较少。因此，本发明的电控硅油风扇控制方法解决了发动机与电控硅油风扇的转速差较大时，易使发动机与电控硅油风扇之间摩擦所产生的热量过大，导致电控硅油风扇损坏的问题。
42.在本发明提供的一些实施例中，在获取作业机械的实际风扇转速之前，还包括：
43.采集作业机械的运行参数。运行参数包括发动机水温、进气温度、液压油温以及空调开关信号中至少一者。
44.基于一元折线函数，根据运行参数获取目标风扇转速。如图2所示，一元折线函数的横坐标为运行参数值，纵坐标为目标风扇转速。通过一元折线函数能够实现更精准地全程调速。
45.根据目标风扇转速，驱动电控硅油风扇旋转。
46.如此设置，可以根据作业机械的运行状态实时调整电控硅油风扇的转速，达到节能降噪的效果。
47.进一步地，一元折线函数包括发动机水温折线函数、进气温度折线函数、液压油温折线函数以及空调开关信号折线函数中至少一者。参考图2所示，发动机水温折线函数，横坐标为发动机水温，纵坐标为与发动机水温对应的目标风扇转速。参考图2所示，不同的温度区间可以设置不同的温度变化速率，从而实现更精确地全程调速。其余函数与之类似。
48.对应地，基于一元折线函数，根据运行参数获取目标风扇转速，包括：
49.基于发动机水温折线函数，根据发动机水温获取第一转速；
50.基于进气温度折线函数，根据进气温度获取第二转速；
51.基于液压油温折线函数，根据液压油温获取第三转速
52.基于空调开关信号折线函数，根据空调开关信号获取第四转速。
53.获取第一转速、第二转速、第三转速及第四转速中转速最大的一者作为目标风扇转速。
54.通过选取所有转速中最大的转速作为目标风扇转速能够防止个别系统出现过热现象，保证作业机械正常作业。例如，在液压油温的温度最高时，则将第三转速作为目标风扇转速以驱动电控硅油风扇进行转动，从而使电控硅油风扇的转速能够满足液压系统的散热需求，避免液压系统温度过高。
55.在本发明提供的一些实施例中，在发动机水温折线函数中，将处于作业机械热平衡条件下的发动机水温对应的风扇转速设定为最大转速。需要说明的是，作业机械热平衡条件下的发动机水温，即是指通过热平衡试验确定作业机械达到热平衡点时的发动机水温。最大转速可以设定为电控硅油风扇与发动机全接合状态。换而言之，即发动机水温达到热平衡点所对应的发动机水温时，则使电控硅油风扇与发动机全接合，如此能够防止发动机过热导致的发动机系统故障。
56.在本发明提供的一些实施例中，在液压油温折线函数中，将处于作业机械热平衡条件下的液压油温对应的风扇转速设定为最大转速。需要说明的是，作业机械热平衡条件下的液压油温，即是指通过热平衡试验确定作业机械达到热平衡点时的液压油温。最大转速可以设定为电控硅油风扇与发动机全接合状态。换而言之，即液压油温达到热平衡点所对应的液压油温时，则使电控硅油风扇与发动机全接合，如此能够防止液压系统过热导致的液压系统故障。
57.在本发明提供的一些实施例中，根据目标风扇转速，驱动电控硅油风扇旋转，包括：
58.将目标风扇转速换算为pwm控制的占空比值，通过占空比值控制电控硅油风扇旋转。具体来说，是通过占空比值控制电控硅油离合器的电磁开关闭合程度，以调整电控硅油离合器与发动机的接合程度，从而使发动机通过电控硅油离合器带动风扇按照目标风扇转速转动。其中，pwm是指脉冲宽度调制。
59.在本发明提供的一些实施例中，在通过占空比值控制电控硅油风扇旋转之后，还包括：
60.对比实际风扇转速和目标风扇转速，在确定二者存在转速差值的情况下，则通过pid调整占空比值，并基于调整后的占空比值控制电控硅油风扇旋转，以使实际风扇转速与目标风扇转速的转速差值减小。
61.本发明的实施例提供的一种电控硅油风扇控制系统，包括信息采集模块、整车控制器、电控硅油风扇。进一步地，整车控制器为vcu。
62.其中，信息采集模块包括用于采集发动机转速的第一转速传感器和用于采集实际风扇转速的第二转速传感器。第一转速传感器、第二转速传感器和电控硅油风扇均与整车控制器可通信地相连接。
63.整车控制器能够获取发动机转速与实际风扇转速的转速差值，并在确定转速差值超过阈值的情况下，控制电控硅油风扇与发动机全接合或者全脱开。
64.如此，电控硅油风扇与发动机全接合后，二者的转速差值为零或者处于较小范围，因此不会产生热量或者热量较少。电控硅油风扇与发动机全脱开后，二者无接触或者接触较少，因此，不会产生热量或者产生的热量较少。因此，本发明的电控硅油风扇控制系统解决了发动机与电控硅油风扇的转速差较大时，易使发动机与电控硅油风扇之间摩擦所产生的热量过大，导致电控硅油风扇损坏的问题。
65.在本发明提供的一些实施例中，电控硅油风扇控制系统还包括发动机控制器，进一步地，发动机控制器为ecu。信息采集模块还包括水温传感器、进气温度传感器及液压油温传感器。发动机控制器与整车控制器可通信地相连接。第一转速传感器、水温传感器、进气温度传感器均通过发动机控制器与整车控制器可通信地相连接。空调开关、液压油温传感器均与整车控制器可通信地相连接。水温传感器能够监测发动机水温，进气温度传感器能够监测发动机进气温度。液压油温传感器能够监测液压油温。整车控制器能够基于获取的发动机水温、进气温度、液压油温及空调开关状态等参数，获取电控硅油风扇的目标风扇转速，并基于目标风扇转速控制电控硅油风扇转动。
66.在本发明提供的一些实施例中，发动机控制器通过can总线与整车控制器可通信地相连接。
67.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
68.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。