本發(fā)明涉及一種多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種車用的帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能和環(huán)保要求越來越嚴格，可調(diào)可控的冷卻技術(shù)成為車用冷卻技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。多風(fēng)扇冷卻模塊技術(shù)(又稱智能冷卻模塊技術(shù))就是在商用車領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用的一種可調(diào)可控的冷卻技術(shù)。

現(xiàn)有多風(fēng)扇冷卻模塊的技術(shù)報道主要是關(guān)于系統(tǒng)原理和布置的，或者是單獨的模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化，沒有針對多風(fēng)扇冷卻模塊結(jié)構(gòu)與控制方法的聯(lián)合研究，然而這是進一步提高多風(fēng)扇冷卻模塊節(jié)能效果的重要環(huán)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，進一步發(fā)掘多風(fēng)扇冷卻模塊的節(jié)能潛質(zhì)，通過大量的試驗研究，本發(fā)明提供一種帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法包括：散熱器、安裝框架、減震支架、可控風(fēng)門、導(dǎo)風(fēng)罩、電子風(fēng)扇和控制器ECU。

所述的散熱器固定到安裝框架上形成多風(fēng)扇冷卻模塊的本體部分；所述的可控風(fēng)門采用焊接或螺栓連接的方式固定到導(dǎo)風(fēng)罩的開孔一側(cè)上，電子風(fēng)扇安裝在導(dǎo)風(fēng)罩開孔另一側(cè)上，電子風(fēng)扇與可控風(fēng)門數(shù)量相同，且一一對應(yīng)安裝；導(dǎo)風(fēng)罩安裝有可控風(fēng)門的一側(cè)與本體部分固定連接；減震支架固定在安裝框架上，并通過減震支架將多風(fēng)扇冷卻模塊安裝到整車指定位置。

所述的散熱器采用的是管帶式鋁散熱器，具有重量輕、換熱效率高的特點；主要作用是在電子風(fēng)扇驅(qū)動帶來的冷卻風(fēng)的作用下，及時帶走被冷卻對象(如：內(nèi)燃機水套)的熱量，使其在正常溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

所述的電子風(fēng)扇采用無刷無霍爾技術(shù)，通過PWM控制模式無級調(diào)速，可實現(xiàn)對多風(fēng)扇冷卻模塊散熱量的精確控制。

所述的可控風(fēng)門，包括安裝架、電機、推拉連桿、葉片和下連桿；所述的葉片有若干個且平行排列，每個葉片的兩端均有兩個圓柱形凸臺，其中位于葉片上下端中間部位的凸臺安裝在安裝架的定位孔中，可自由轉(zhuǎn)動；葉片上端位于邊緣的凸臺與推拉連桿固定連接在一起，葉片下端位于邊緣的凸臺與下連桿固定連接在一起，所述的電機固定在安裝架上，接收ECU發(fā)出的指令，調(diào)節(jié)柱塞長度，驅(qū)動推拉連桿運動；葉片繞中間凸臺隨著推拉連桿的運動而轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)可控風(fēng)門的開度。

所述的減震支架為硫化減震支架，采用硫化技術(shù)將減震橡膠墊與安裝鋼板固定在一起，可有效緩沖多風(fēng)扇冷卻模塊安裝在整車上來自上下、左右、前后方向上的震動。

所述的控制器ECU通過CAN通訊的方式獲取車輛運行狀態(tài)信息，給可變風(fēng)門的電機和電子風(fēng)扇發(fā)出控制指令，當車輛在高溫季節(jié)運行且散熱負荷較大時，控制器ECU驅(qū)動全部電子風(fēng)扇工作，并調(diào)節(jié)可變風(fēng)門至所需開度進行散熱；當車輛在高溫季節(jié)運行且散熱負荷較小時，控制器ECU僅驅(qū)動部分電子風(fēng)扇工作，同時將不工作電子風(fēng)扇對應(yīng)的可變風(fēng)門調(diào)至完全閉合的狀態(tài)，以提高多風(fēng)扇冷卻模塊的換熱效率；當車輛在低溫季節(jié)運行，多風(fēng)扇冷卻模塊僅需利用自然迎風(fēng)即可滿足車輛的散熱需求，此時，控制器ECU控制所有電子風(fēng)扇不工作，并根據(jù)車輛散熱負荷的大小，調(diào)節(jié)可控氣門的開度，避免車輛被過度冷卻。

采用本發(fā)明的帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法，對于車輛高溫季節(jié)低熱負荷運行工況時的效果明顯，可將多風(fēng)扇冷卻模塊的冷卻效率提高6.5％～17.7％。

附圖說明

圖1為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊的分解圖；

圖2(a)為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊的整體裝配圖；

(b)為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊的半剖視圖；

圖3為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊中的可控風(fēng)門和導(dǎo)風(fēng)罩的裝配圖；

圖4為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊中的可控風(fēng)門的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明專利的實施效果圖。

圖中附圖標記為：1散熱器；2安裝框架；3減震支架；4可控風(fēng)門；401安裝架；402電機；403推拉連桿；404葉片；405；下連桿；5導(dǎo)風(fēng)罩；6電子風(fēng)扇；7控制器ECU。

具體實施方式

如圖1所示，帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊及控制方法包括：散熱器1、安裝框架2、減震支架3、可控風(fēng)門4、導(dǎo)風(fēng)罩5、電子風(fēng)扇6和控制器ECU7。

如圖2、3所示，所述的散熱器1固定到安裝框架2上形成多風(fēng)扇冷卻模塊的本體部分；所述的可控風(fēng)門4采用焊接或螺栓連接的方式固定到導(dǎo)風(fēng)罩5的開孔一側(cè)上，電子風(fēng)扇6安裝在導(dǎo)風(fēng)罩5開孔另一側(cè)上，電子風(fēng)扇6與可控風(fēng)門4數(shù)量相同，且一一對應(yīng)安裝；導(dǎo)風(fēng)罩5安裝有可控風(fēng)門4的一側(cè)與本體部分固定連接；減震支架3固定在安裝框架2上，并通過減震支架3將多風(fēng)扇冷卻模塊安裝到整車指定位置。

所述的散熱器1采用的是管帶式鋁散熱器，具有重量輕、換熱效率高的特點；主要作用是在電子風(fēng)扇6驅(qū)動帶來的冷卻風(fēng)的作用下，及時帶走被冷卻對象(如：內(nèi)燃機水套)的熱量，使其在正常溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

所述的電子風(fēng)扇6采用無刷無霍爾技術(shù)，通過PWM控制模式無級調(diào)速，可實現(xiàn)對多風(fēng)扇冷卻模塊散熱量的精確控制。

如圖4所示，所述的可控風(fēng)門，包括安裝架、電機、推拉連桿、葉片和下連桿；所述的葉片有若干個且平行排列，每個葉片的兩端均有兩個圓柱形凸臺，其中位于葉片上下端中間部位的凸臺安裝在安裝架的定位孔中，可自由轉(zhuǎn)動；葉片上端位于邊緣的凸臺與推拉連桿固定連接在一起，葉片下端位于邊緣的凸臺與下連桿固定連接在一起，所述的電機固定在安裝架上，接收ECU發(fā)出的指令，調(diào)節(jié)柱塞長度，驅(qū)動推拉連桿運動；葉片繞中間凸臺隨著推拉連桿的運動而轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)可控風(fēng)門的開度。

所述的可控風(fēng)門4，包括安裝架401、電機402、推拉連桿403、葉片404和下連桿405；所述的葉片404有若干個且平行排列，每個葉片的兩端均有兩個圓柱形凸臺，一個圓柱形凸臺位于葉片端部的中間部位，另一個位于葉片端部邊緣部位，其中位于葉片上下端中間部位的凸臺安裝在安裝架401的定位孔中，可自由轉(zhuǎn)動；葉片上端位于邊緣的凸臺與推拉連桿403固定連接在一起，葉片下端位于邊緣的凸臺與下連桿405固定連接在一起，所述的電機402固定在安裝架401上，可接收ECU 7發(fā)出的指令，調(diào)節(jié)柱塞長度，驅(qū)動推拉連桿403上下運動；葉片404繞中間凸臺隨著推拉連桿403的上下運動而上下轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)可控風(fēng)門4的開度；

所述的減震支架為硫化減震支架，采用硫化技術(shù)將減震橡膠墊與安裝鋼板固定在一起，可有效緩沖多風(fēng)扇冷卻模塊安裝在整車來自上下、左右、前后方向上的震動。

如圖5所示，所述的控制器ECU 7通過CAN通訊的方式獲取車輛運行狀態(tài)信息，給可變風(fēng)門4的電機402和電子風(fēng)扇6發(fā)出控制指令，當車輛在高溫季節(jié)運行且散熱負荷較大時，控制器ECU 7驅(qū)動全部電子風(fēng)扇6工作，并調(diào)節(jié)可變風(fēng)門4至所需開度進行散熱；當車輛在高溫季節(jié)運行且散熱負荷較小時，控制器ECU 7僅驅(qū)動部分電子風(fēng)扇6工作，同時將不工作電子風(fēng)扇6對應(yīng)的可變風(fēng)門4調(diào)至完全閉合的狀態(tài)，以提高多風(fēng)扇冷卻模塊的換熱效率；當車輛在低溫季節(jié)運行，多風(fēng)扇冷卻模塊僅需利用自然迎風(fēng)即可滿足車輛的散熱需求，此時，控制器ECU 7控制所有電子風(fēng)扇6不工作，并根據(jù)車輛散熱負荷的大小，調(diào)節(jié)可控氣門4的開度，避免車輛被過度冷卻。

如圖6所示為本發(fā)明專利的實施效果，圖中所有數(shù)據(jù)均在標準風(fēng)洞中獲得，其中標志為“本發(fā)明”的數(shù)據(jù)對應(yīng)本發(fā)明的帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊，“普通”的數(shù)據(jù)對應(yīng)不帶可控風(fēng)門、但其他結(jié)構(gòu)尺寸完全與本發(fā)明相同的普通多風(fēng)扇冷卻模塊；“工況1”時僅驅(qū)動1個電子風(fēng)扇，“工況2”時僅驅(qū)動2個電子風(fēng)扇，“工況3”時驅(qū)動3個電子風(fēng)扇。如圖6所示，本發(fā)明的帶可控風(fēng)門的多風(fēng)扇冷卻模塊對于模塊的冷卻效率提升作用非常明顯，工況1時提升幅度在11.8％～17.7％之間，工況3時提升幅度在8.3％～10.8％之間，工況3時提升幅度在6.5％～9.6％之間。

最后，還需注意的是，以上公布的僅是本發(fā)明的具體實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。