專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上個(gè)世紀(jì)八十年代誕生了一種新技術(shù)一發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)熱關(guān)系系統(tǒng)是統(tǒng)籌熱量與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的關(guān)系，采用技術(shù)手段控制和優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)熱量的傳遞、流失等的技術(shù)。其核心實(shí)質(zhì)就是自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度以保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳溫度范圍，從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)保性能和節(jié)能效果。熱管理系統(tǒng)的性能好壞直接影響汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作性倉泛。目前，世界對于發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理技術(shù)的研究主要集中在使用電子智能化控制、改變發(fā)動(dòng)機(jī)部件結(jié)構(gòu)、使用新型材料等方法和手段，如1、1992年，Valeo Engine Cooling(VEC) 公司開發(fā)出了一種由電控水泵、電控節(jié)溫器和電動(dòng)風(fēng)扇組成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，可以通過控制冷卻液流量來控制冷卻液溫度，可以達(dá)到5%左右的節(jié)油效果。2、1995年，美國Argonne 國家實(shí)驗(yàn)室的Choi等提出納米流體概念，Choi等在流體中加入1%體積濃度的Cu納米微粒,可以提高流體導(dǎo)熱率40%，而加入1%C納米管可以提高流體導(dǎo)熱率250%。發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理技術(shù)被列為美國21世紀(jì)商用車計(jì)劃的關(guān)鍵技術(shù)之一，對提高整車性能潛力巨大。高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的控制目標(biāo)是節(jié)省燃油、降低排放，增加功率輸出和車輛承載能力，降低車輛維護(hù)費(fèi)用，提高可靠性以及車輛對環(huán)境的適應(yīng)能力。經(jīng)過我們對柴油機(jī)工作時(shí)測試得出冷卻水正常水溫應(yīng)保持在85至90度之間，此時(shí)柴油機(jī)可發(fā)出最大功率，燃油消耗為最經(jīng)濟(jì)，機(jī)件磨損也為最小。如果冷卻水溫過高或過低，就會(huì)使冷卻系統(tǒng)功能降低或喪失。研究發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理技術(shù)、創(chuàng)造發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)需要的85-95°C最佳溫度環(huán)境、達(dá)到節(jié)能減排和改善性能的目的，是發(fā)動(dòng)機(jī)專家和裝備制造企業(yè)多年來的重要研究課題。由于發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的研究和利用，基本上都對汽車原本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較復(fù)雜的變動(dòng)，甚至有的研究對汽車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大幅度的改動(dòng)，如美國T-VEC技術(shù)公司(T-VEC Technologies, Inc.)針對汽車前段換熱器越來越多的特點(diǎn)研制出全新布局的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，將換熱器由風(fēng)冷改為水冷，從汽車前段移到發(fā)動(dòng)機(jī)罩下，研發(fā)難度大，并且改造成本昂貴，不宜大面積推廣。傳統(tǒng)利用電動(dòng)風(fēng)扇散熱多是使電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)行進(jìn)行散熱，全速運(yùn)行時(shí)一臺(tái)電動(dòng)風(fēng)扇一小時(shí)消耗的能量約為2000瓦，并且一個(gè)系統(tǒng)需要6臺(tái)電動(dòng)風(fēng)扇那么電動(dòng)風(fēng)扇一小時(shí)消耗的總能量約為12千瓦，大約占發(fā)動(dòng)系統(tǒng)消耗能量的10%，由此可見電動(dòng)風(fēng)扇消耗的能量石相當(dāng)大的。同時(shí)經(jīng)過測試柴油機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒會(huì)釋放出大量的熱能，氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)1800至2000度，而燃燒的熱能只有30%至40%轉(zhuǎn)為機(jī)械能，約有20%左右被冷卻系統(tǒng)帶走。能量流失嚴(yán)重。發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)中每個(gè)電動(dòng)風(fēng)扇工作電壓為24V，電流約為20A。每個(gè)系統(tǒng)中有6臺(tái)電動(dòng)風(fēng)扇，那么電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電流約為120A。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)是同時(shí)啟動(dòng)的，因?yàn)樵趩?dòng)時(shí)電動(dòng)風(fēng)扇會(huì)有一個(gè)Peak電流，這個(gè)Peak電流是非常大的，因此會(huì)對電瓶有一個(gè)沖擊造成電瓶壽命減少。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)電動(dòng)風(fēng)扇控制ECU出現(xiàn)故障時(shí)，僅單單報(bào)出故障所在，電動(dòng)風(fēng)扇便不可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者停止運(yùn)轉(zhuǎn)。如此情況，我們整車變不能工作處于癱瘓狀態(tài)，只能自行維修或是請專業(yè)人員進(jìn)行維修，經(jīng)維修后整車才能重新點(diǎn)火工作，這樣相當(dāng)浪費(fèi)時(shí)間以及人力資源。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)檢測溫度變化是通過單獨(dú)的普通傳感器或是熱敏電阻來檢測溫度的變化，所使用的傳感器或是熱敏電阻與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有直接聯(lián)系是獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)存在的。因此傳感器反應(yīng)的溫度變化跟發(fā)動(dòng)機(jī)本身溫度變化有一定偏差。因此，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度就降低了。針對以上傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的幾大缺點(diǎn)，本發(fā)明對傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)做了進(jìn)一步的完善。I、在我們的方案中我們加入了脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制。我們的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)(Engine Thermal Management System)EQJ米用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制風(fēng)扇的開啟和速度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無級變速；從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳工作溫度，進(jìn)氣溫度恒定在最佳工作溫度，控制精度更高此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功效比達(dá)到最佳。熱量流失最低，更有效的達(dá)到了節(jié)能減排的目的。2、在我們的方案中我們加入了控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)簡稱 CAN,通過串行通信協(xié)議來讀取總線上發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息，這樣能緊密的跟蹤發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的變化，隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化及時(shí)作出相應(yīng)反應(yīng)，通過ECU調(diào)節(jié)電動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。加入了 CAN使我們系統(tǒng)更準(zhǔn)確控制發(fā)動(dòng)機(jī)溫度使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在最佳工作溫度。解決了傳統(tǒng)工藝中利用外部傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化帶來的不準(zhǔn)確，以及一定的時(shí)延。3、在我們的方案中我們加入了系統(tǒng)自動(dòng)應(yīng)急保護(hù)電路，這個(gè)電路使我們ECU出現(xiàn)故障或是完全癱瘓的時(shí)候讓6路風(fēng)扇仍能夠以全速運(yùn)轉(zhuǎn)來繼續(xù)工作，而保證了我們整車可以繼續(xù)運(yùn)行，解決了傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)在出現(xiàn)故障或是完全癱瘓時(shí)必須停車整修或是更換控制器的問題。4、同時(shí)我們系統(tǒng)中還加入了使6路電動(dòng)風(fēng)扇錯(cuò)峰啟動(dòng)電路，避免了在電動(dòng)風(fēng)扇開啟時(shí)產(chǎn)生的較高Peak電流對電瓶的沖擊，延長了電瓶的工作壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種節(jié)能高效、控制準(zhǔn)確精確且自動(dòng)保護(hù)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，包括ECU單片機(jī)和保護(hù)電路，所述ECU單片機(jī)的輸出端依次連接有PWM控制電路、電動(dòng)風(fēng)扇，所述保護(hù)電路的輸出端依次連接有DC-DC電路、應(yīng)急保護(hù)電路， ECU單片機(jī)的雙向通信端連接有CAN總線電路，ECU單片機(jī)的輸入端分別與保護(hù)電路的輸出端、DC-DC電路的輸出端、電動(dòng)風(fēng)扇的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸入端與ECU單片機(jī)的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸出端與電動(dòng)風(fēng)扇的輸入端連接。進(jìn)一步，所述PWM控制電路包括光耦隔離子電路和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路，所述風(fēng)扇驅(qū)
4動(dòng)子電路控制風(fēng)扇的開啟和速度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無級變速。進(jìn)一步，所述保護(hù)電路包括過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和濾波保護(hù)電路。進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)需要控制六路電動(dòng)風(fēng)扇。進(jìn)一步，所述應(yīng)急保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，該電路使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)讓六路電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)工作，保證整車?yán)^續(xù)運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路還包括錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路，所述錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路保證六路電動(dòng)風(fēng)扇一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行啟動(dòng)。進(jìn)一步，所述CAN總線電路用于讀取總線上發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息。進(jìn)一步，所述ECU單片機(jī)在外部無CAN信息或電動(dòng)風(fēng)扇損壞、斷路短路時(shí)會(huì)報(bào)出故障，并向CAN總線電路發(fā)送故障報(bào)文，同時(shí)在車頭顯示屏上顯示。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)包括CAN總線電路、ECU單片機(jī)、 DC-DC電路、PWM控制電路、保護(hù)電路、應(yīng)急保護(hù)電路和電動(dòng)風(fēng)扇，通過采用PWM控制，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇的無級變速同時(shí)運(yùn)用CAN讀取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作在最佳溫度，大大減少了能耗和廢氣排放，應(yīng)急保護(hù)電路保障整車出現(xiàn)故障時(shí)仍能運(yùn)行，其中的錯(cuò)峰保護(hù)子電路保護(hù)了 Peak電流對電瓶的沖擊，提高了電瓶的使用壽命。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明
圖I是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖2是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)一實(shí)施例結(jié)構(gòu)方框圖3是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)CAN總線電路圖4是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)PWM控制電路圖5是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)應(yīng)急保護(hù)電路圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，包括E⑶單片機(jī)和保護(hù)電路，所述E⑶單片機(jī)的輸出端依次連接有PWM控制電路、電動(dòng)風(fēng)扇，所述保護(hù)電路的輸出端依次連接有DC-DC電路、應(yīng)急保護(hù)電路，ECU單片機(jī)的雙向通信端連接有CAN總線電路，ECU單片機(jī)的輸入端分別與保護(hù)電路的輸出端、DC-DC電路的輸出端、電動(dòng)風(fēng)扇的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸入端與 E⑶單片機(jī)的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸出端與電動(dòng)風(fēng)扇的輸入端連接。參照圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述PWM控制電路包括光耦隔離子電路和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路控制風(fēng)扇的開啟和速度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無級變速。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述保護(hù)電路包括過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和濾波保護(hù)電路。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)需要控制六路電動(dòng)風(fēng)扇。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述應(yīng)急保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，該電路使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)讓六路電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)工作，保證整車?yán)^續(xù)運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路還包括錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路，所述錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路保證六路電動(dòng)風(fēng)扇一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行啟動(dòng)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述CAN總線電路用于讀取總線上發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述ECU單片機(jī)在外部無CAN信息或電動(dòng)風(fēng)扇損壞、 斷路短路時(shí)會(huì)報(bào)出故障，并向CAN總線電路發(fā)送故障報(bào)文，同時(shí)在車頭顯示屏上顯示。參照圖3，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，CAN總線物理層由CAN總線收發(fā)器、共模扼流圈、分離終端電阻、ESD保護(hù)、屏蔽接地等部件組成，保證了 CAN總線的高效穩(wěn)定。CAN屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。具有網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)和開發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn)。參照圖4，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)需要控制六路電動(dòng)風(fēng)扇，所以也存在六組相同的PWM控制電路。所述PWM控制電路包括光耦隔離子電路和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路，所述光耦隔離子電路起到將ECU單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)MOS隔離，避免因?yàn)镸OS管燒壞產(chǎn)生的大電流倒灌至ECU單片機(jī)破壞單片機(jī)。所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路控制風(fēng)扇的開啟和速度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無級變速。具體來說，ECU單片機(jī)I/O 口輸出PWM波形來控制光耦管的通斷，來控制MOS管柵極電壓的高低， 從而來控制MOS管的通斷來控制電動(dòng)風(fēng)扇的通斷，最終達(dá)到無極調(diào)速的目的。MOS管源極是跟24V以及電動(dòng)風(fēng)扇的一端相連的，漏極跟地相連以實(shí)現(xiàn)MOS管低邊驅(qū)動(dòng)。同時(shí)在MOS管柵極加IOV穩(wěn)壓管來保證MOS管柵極電壓穩(wěn)壓在最佳工作模式。并且MOS管上拉電阻經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算阻值為1ΚΩ。從而保證MOS管最大開通率以及最佳利用率。此時(shí)MOS管的功耗最小。PWM變頻控制本身就是一種十分精確地控制模式，加上本發(fā)明的電路設(shè)計(jì)上合理利用MOS管的工作模式減小了管子的功耗，并且增大了 MOS管的利用率，更加增強(qiáng)了控制的精準(zhǔn)度。綜上可見此電路設(shè)計(jì)通過PWM改變頻率來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，提高了控制精度、準(zhǔn)確性以及控制范圍，從而能更精確地使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳工作環(huán)境，延長了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命， 節(jié)省了約10%的能耗以及減少了廢氣的排出達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。參照圖5，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述應(yīng)急保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器。此部分電路是為了在ECU單片機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)問題或者故障時(shí)，在不維修更換的情況下依然保證我們整車可以正常工作而設(shè)計(jì)的，主要是用來應(yīng)急使用的。這是本發(fā)明針對現(xiàn)有系統(tǒng)存在出現(xiàn)故障必須經(jīng)過維修或者更換E⑶控制器整車才能重新恢復(fù)工作，否則整車將不能啟動(dòng)的問題而特別設(shè)計(jì)的。假如整車壞在半途中，那么司機(jī)必須下車維修，或者是請專業(yè)人員來維修更換，這樣需等維修完成才能再次啟程，這樣維修起來相當(dāng)麻煩，并且浪費(fèi)時(shí)間。這個(gè)部分的設(shè)計(jì)完全解決了這個(gè)問題，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)急保護(hù)電路便會(huì)啟動(dòng)，整車可以繼續(xù)運(yùn)行不必停車整修，按時(shí)到達(dá)目的地后再去維修更換ECU控制器，這樣既節(jié)省時(shí)間又節(jié)省資源，十分方便可行。電路詳解繼電器開關(guān)一端接電動(dòng)風(fēng)扇一端，另一端接地。繼電器在正常情況下是處于斷開狀態(tài)不工作的即繼電器線圈是不通電的。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)繼電器線圈會(huì)通電，開關(guān)閉合，此時(shí)就達(dá)到了使風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。繼電器的控制是由ECU單片機(jī)跟驅(qū)動(dòng)電路來完成的，當(dāng)ECU單片機(jī)跟驅(qū)動(dòng)電路正常工作時(shí)，繼電器處于斷開狀態(tài)，電動(dòng)風(fēng)扇完全通過 PWM調(diào)頻來控制的；當(dāng)單片機(jī)跟驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)故障或者完全失效時(shí)繼電器便會(huì)閉合工作， 使電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)行保證整車可以正常使用。并且驅(qū)動(dòng)電路采用了通交流阻直流的特殊設(shè)計(jì)思想，ECU單片機(jī)正常工作時(shí)是輸出一個(gè)交流信號(hào)來控制驅(qū)動(dòng)電路以保證繼電器處于斷開狀態(tài)。選擇交流信號(hào)是因?yàn)镋CU單片機(jī)在失效時(shí)，I/O 口的電平不一定會(huì)是高或低，這是不能夠預(yù)見的，所以選擇交流信號(hào)保證在高或低電平時(shí)都能使繼電器閉合起到應(yīng)急保護(hù)的作用。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述驅(qū)動(dòng)電路還包括錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路,所述錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路保證六路電動(dòng)風(fēng)扇一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行啟動(dòng)。原因每路電動(dòng)風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流為20A,因此TK路風(fēng)扇一起運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電流聞達(dá) 120A，又因?yàn)樵陔妱?dòng)風(fēng)扇最初啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高的峰值電流(Peak電流)，這個(gè)峰值電流一般為正常電流的4飛倍，那么六路電動(dòng)風(fēng)扇同時(shí)啟動(dòng)時(shí)這個(gè)峰值電流是相當(dāng)大的，會(huì)對車用電平造成一個(gè)沖擊，因此在設(shè)計(jì)時(shí)在硬件上加入了一個(gè)時(shí)延電路，用來完成六路電動(dòng)風(fēng)扇錯(cuò)峰啟動(dòng)，即路風(fēng)扇是Iv接Iv啟動(dòng)并非冋時(shí)啟動(dòng)的。本發(fā)明主要是通過CAN總線物理層，根據(jù)串行通信協(xié)議J1939，通信波特率為 250kbps,從汽車CAN總線上讀取發(fā)動(dòng)機(jī)以及進(jìn)氣管溫度報(bào)文信息，對CAN總線上溫度報(bào)文信息進(jìn)行處理后發(fā)送給ECU單片機(jī)，ECU單片機(jī)通過分析讀取的CAN報(bào)文數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算得出相應(yīng)的溫度，然后與設(shè)定的開啟電動(dòng)風(fēng)扇溫度以及最佳工作溫度對比，ECU單片機(jī)通過 PWM脈寬調(diào)制實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)風(fēng)扇的無級調(diào)速，當(dāng)溫度低于最佳工作溫度時(shí)就調(diào)慢電動(dòng)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，當(dāng)溫度高于最佳工作溫度時(shí)就調(diào)高電動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度穩(wěn)定在最佳工作溫度，進(jìn)氣溫度恒定在最佳工作溫度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功效比，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)能量消耗， 控制也更加精準(zhǔn)，從而達(dá)到了節(jié)油，減少廢氣排出量。而且當(dāng)外部無CAN信息或者電動(dòng)風(fēng)扇損壞、斷路短路時(shí)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)出故障，通過指示燈告訴司機(jī)，還同時(shí)向CAN總線發(fā)送故障報(bào)文，同時(shí)在車頭顯示屏上顯示故障信息，讓司機(jī)及時(shí)了解并作出相應(yīng)的處理。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于包括ECU單片機(jī)和保護(hù)電路，所述ECU單片機(jī)的輸出端依次連接有PWM控制電路、電動(dòng)風(fēng)扇，所述保護(hù)電路的輸出端依次連接有DC-DC電路、 應(yīng)急保護(hù)電路，ECU單片機(jī)的雙向通信端連接有CAN總線電路，ECU單片機(jī)的輸入端分別與保護(hù)電路的輸出端、DC-DC電路的輸出端、電動(dòng)風(fēng)扇的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸入端與ECU單片機(jī)的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸出端與電動(dòng)風(fēng)扇的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述PWM控制電路包括光耦隔離子電路和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)子電路控制風(fēng)扇的開啟和速度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無級變速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述保護(hù)電路包括過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和濾波保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)需要控制六路電動(dòng)風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)急保護(hù)電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，該電路使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)讓六路電動(dòng)風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)工作，保證整車?yán)^續(xù)運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路還包括錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路，所述錯(cuò)峰啟動(dòng)子電路保證六路電動(dòng)風(fēng)扇一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行啟動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述CAN總線電路用于讀取總線上發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述ECU單片機(jī)在外部無 CAN信息或電動(dòng)風(fēng)扇損壞、斷路短路時(shí)會(huì)報(bào)出故障，并向CAN總線電路發(fā)送故障報(bào)文，同時(shí)在車頭顯示屏上顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，包括ECU單片機(jī)和保護(hù)電路，所述ECU單片機(jī)的輸出端依次連接有PWM控制電路、電動(dòng)風(fēng)扇，所述保護(hù)電路的輸出端依次連接有DC-DC電路、應(yīng)急保護(hù)電路，ECU單片機(jī)的雙向通信端連接有CAN總線電路，ECU單片機(jī)的輸入端分別與保護(hù)電路的輸出端、DC-DC電路的輸出端、電動(dòng)風(fēng)扇的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸入端與ECU單片機(jī)的輸出端連接，應(yīng)急保護(hù)電路的輸出端與電動(dòng)風(fēng)扇的輸入端連接。該系統(tǒng)采用PWM控制和CAN讀取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作在最佳溫度，大大減少了能耗和廢氣排放，應(yīng)急保護(hù)電路保障整車出現(xiàn)故障時(shí)仍能運(yùn)行，作為發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)F01P5/14GK102588065SQ201210049490
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者張勇, 白東, 肖廣超, 龍?jiān)?申請人:廣州市科密汽車制動(dòng)技術(shù)開發(fā)有限公司