【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于車輛冷卻風扇控制，具體涉及一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、冷卻風扇是汽車冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，對維持汽車發(fā)動機和空調(diào)系統(tǒng)的正常工作至關(guān)重要。傳統(tǒng)的冷卻風扇控制方法大多依賴于檢測發(fā)動機水溫與空調(diào)系統(tǒng)壓力狀態(tài)，通過控制繼電器的通斷來實現(xiàn)冷卻風扇的多擋位調(diào)節(jié)。例如使用壓力開關(guān)實時檢測空調(diào)系統(tǒng)的壓力狀況與空調(diào)系統(tǒng)的負荷情況。當空調(diào)系統(tǒng)壓力大于一定的壓力，空調(diào)系統(tǒng)處于高負荷的運行狀態(tài)時，中壓開關(guān)將會打開，此時通過繼電器控制冷卻風扇以較高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；當空調(diào)系統(tǒng)壓力小于一定的壓力，空調(diào)系統(tǒng)處于低負荷的運行狀態(tài)時，中壓開關(guān)將會關(guān)閉，此時通過繼電器控制冷卻風扇以較低的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。然而，這種控制方式存在明顯缺陷：
2、一是無法根據(jù)當前車況精確、連續(xù)地調(diào)節(jié)冷卻風扇的轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致冷卻風扇的效率較低，不利于節(jié)油降耗。二是當空調(diào)系統(tǒng)壓力突變導(dǎo)致冷卻風扇轉(zhuǎn)速驟然變化時，會增加車輛的噪音和振動，影響車輛的nvh性能。
3、此為現(xiàn)有技術(shù)的不足，因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)及方法，是非常有必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對傳統(tǒng)的冷卻風扇的控制方式依賴于檢測發(fā)動機水溫與空調(diào)系統(tǒng)壓力狀態(tài)，通過控制繼電器的通斷來實現(xiàn)冷卻風扇的多檔位調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，冷卻效率低，導(dǎo)致冷卻風扇轉(zhuǎn)速的突變，影響車輛nvh性能的缺陷，本專利技術(shù)提供一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)及方法，以解決上述技術(shù)問題。
3、發(fā)動機控制單元的輸入端連接有空調(diào)壓力傳感器、水溫傳感器和輪速傳感器，發(fā)動機控制單元的輸出端連接有冷卻風扇控制器；
4、冷卻風扇控制器還連接有冷卻風扇；
5、發(fā)動機控制單元通過空調(diào)壓力傳感器獲取空調(diào)負荷狀態(tài)信息，通過水溫傳感器獲取發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度信息以及通過輪速傳感器獲取車輛行駛狀態(tài)信息，并根據(jù)空調(diào)負荷狀態(tài)信息、冷卻液溫度信息、車輛行駛狀態(tài)信息，結(jié)合模糊控制策略模糊推理出當前車況下所需的冷卻風扇的轉(zhuǎn)速控制信號，從而對冷卻風扇進行控制。
6、進一步地，空調(diào)壓力傳感器設(shè)置在車輛空調(diào)系統(tǒng)的高壓管路上，采集車輛空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)冷媒壓力作為空調(diào)負荷狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。空調(diào)壓力傳感器有著動態(tài)響應(yīng)特性快的優(yōu)點，可以實時的動態(tài)反應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)的負荷情況，保證后續(xù)冷卻風扇轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)實時控制；通過空調(diào)壓力傳感器實時檢測空調(diào)系統(tǒng)冷媒壓力，可檢測到空調(diào)冷媒緩慢泄漏的情況，能夠預(yù)防空調(diào)系統(tǒng)故障的發(fā)生；空調(diào)壓力傳感器其精度、使用壽命以及可靠性均優(yōu)于傳統(tǒng)的壓力開關(guān)，更適合車輛系統(tǒng)的應(yīng)用。
7、進一步地，水溫傳感器設(shè)置在發(fā)動機的節(jié)溫器上，采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度信息提供給發(fā)動機控制單元。
8、進一步地，輪速傳感器設(shè)置在車輛的輪轂處，采集車輛的行駛車速作為車輛行駛狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。
9、第二方面，本專利技術(shù)提供一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，包括如下步驟：
10、s1.發(fā)動機控制單元通過空調(diào)壓力傳感器獲取空調(diào)負荷狀態(tài)信號，通過水溫傳感器獲取發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度信號，以及通過輪速傳感器獲取車輛行駛狀態(tài)信號；
11、s2.發(fā)動機控制單元根據(jù)空調(diào)負荷狀態(tài)信號、冷卻液溫度信號、車輛行駛狀態(tài)信號，結(jié)合模糊控制策略模糊推理出當前車況下所需的冷卻風扇的轉(zhuǎn)速控制信號，從而對冷卻風扇進行控制。
12、進一步地，步驟s2具體步驟如下：
13、s21.發(fā)動機控制單元預(yù)先保存有空調(diào)系統(tǒng)壓力的極限高壓值ph和極限低壓值pl，冷卻風扇的髙擋位轉(zhuǎn)速nh和低擋位轉(zhuǎn)速nl，髙擋位轉(zhuǎn)速nh對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號的占空比hh和低擋位轉(zhuǎn)速nl對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號的占空比hl；
14、s22.?發(fā)動機控制單元預(yù)先確定空調(diào)系統(tǒng)的壓力值、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度以及冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的模糊子集及自然域、論域、隸屬度函數(shù)，預(yù)先保存劃分的各車速范圍，并為每個車速范圍制定的一個以空調(diào)系統(tǒng)壓力和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度為輸入，以冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的占空比為輸出的模糊規(guī)則表；
15、s23.發(fā)動機控制單元檢測空調(diào)系統(tǒng)實時壓力p是否在極限高壓值ph和極限低壓值pl之間；
16、若是，進入步驟s25；
17、若否，進入步驟s24；
18、s24.發(fā)動機控制單元檢測空調(diào)系統(tǒng)實時壓力p與極限高壓值ph和極限低壓值pl的關(guān)系；
19、若p<pl，判定空調(diào)系統(tǒng)存在制冷劑泄漏風險，斷開空調(diào)壓縮機，并輸出控制冷卻風扇使用低擋位轉(zhuǎn)速nl的脈寬調(diào)制信號的占空比hl，直至空調(diào)系統(tǒng)壓力pl≤p≤ph，進入步驟s25；
20、若p>ph，判定空調(diào)系統(tǒng)制冷劑充注過多或冷凝器散熱不良，斷開空調(diào)壓縮機，并輸出控制冷卻風扇使用高擋位轉(zhuǎn)速nh的脈寬調(diào)制信號的占空比hh，直至空調(diào)系統(tǒng)壓力pl≤p≤ph，進入步驟s25；
21、s25.發(fā)動機控制單元對車輛實時的行駛車速信號v進行判斷，識別車輛所屬的車速范圍，同時對空調(diào)系統(tǒng)的壓力信號與發(fā)動機冷卻液的溫度信號進行歸一化處理和模糊化處理；
22、s26.發(fā)動機控制單元根據(jù)車輛所屬的車速范圍，將模糊化的空調(diào)系統(tǒng)壓力值和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度輸入對應(yīng)一個模糊規(guī)則表，得到冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的占空比的模糊輸出；
23、s27.發(fā)動機控制單元將冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的占空比的模糊輸出使用隸屬度函數(shù)進行模糊處理得到控制信號，再使用預(yù)先制定的比例因子放大得到冷卻風扇控制需要的脈寬調(diào)制信號。
24、進一步地，步驟s22具體步驟如下：
25、s221.發(fā)動機控制單元確定空調(diào)系統(tǒng)的壓力值的自然域，定義并設(shè)置壓力中位值，定義空調(diào)系統(tǒng)壓力偏差值為壓力值與壓力值中位值的差值，設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)壓力偏差值的自然域c1、論域b1以及具有n1個模糊子集的模糊集合w1，并設(shè)置三角函數(shù)作為空調(diào)壓力值的偏差的隸屬度函數(shù)；
26、s222.發(fā)動機控制單元確定發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度的自然域c2、論域b2以具有n2個模糊子集的模糊集合w2，并設(shè)置三角函數(shù)作為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度的隸屬度函數(shù)；
27、s223.發(fā)動機控制單元確定冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的自然域c3、論域b3以及具有n3個模糊子集的模糊集合w3，并設(shè)置三角函數(shù)作為冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的隸屬度函數(shù)；
28、s224.預(yù)先保存劃分的n4個車速范圍，確定每個車速范圍下的空調(diào)系統(tǒng)壓力偏差值和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度的所有可能組合；
29、s225.對每種組合，根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒灁?shù)據(jù)，確定輸出冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的模糊子集；
30、s226.將每個車速范圍下的各組合的冷卻風扇的脈寬調(diào)制信號的模糊子集整理成表格形式，得到本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動機控制單元；
2.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，空調(diào)壓力傳感器設(shè)置在車輛空調(diào)系統(tǒng)的高壓管路上，采集車輛空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)冷媒壓力作為空調(diào)負荷狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。
3.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，水溫傳感器設(shè)置在發(fā)動機的節(jié)溫器上，采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度信息提供給發(fā)動機控制單元。
4.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，輪速傳感器設(shè)置在車輛的輪轂處，采集車輛的行駛車速作為車輛行駛狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。
5.一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，其特征在于，步驟S2具體步驟如下：
7.如權(quán)利要求6所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，其特征在于，步驟S22具體步驟如下：
8.如權(quán)利要求7所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻
9.如權(quán)利要求8所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，其特征在于，步驟S26具體步驟如下：
10.如權(quán)利要求9所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制方法，其特征在于，步驟S27具體步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)動機控制單元；
2.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，空調(diào)壓力傳感器設(shè)置在車輛空調(diào)系統(tǒng)的高壓管路上，采集車輛空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)冷媒壓力作為空調(diào)負荷狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。
3.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，水溫傳感器設(shè)置在發(fā)動機的節(jié)溫器上，采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度信息提供給發(fā)動機控制單元。
4.如權(quán)利要求1所述的基于空調(diào)壓力傳感器的冷卻風扇控制系統(tǒng)，其特征在于，輪速傳感器設(shè)置在車輛的輪轂處，采集車輛的行駛車速作為車輛行駛狀態(tài)信息提供給發(fā)動機控制單元。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高月曉，劉保國，王淑蕾，董愛軍，李士博，李達，周華章，王慧敏，曲道宇，
申請(專利權(quán))人：中國重汽集團濟南動力有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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