本發(fā)明涉及車輛冷卻系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于控制液壓風(fēng)扇無級(jí)變角度的智能散熱系統(tǒng)；本發(fā)明還涉及一種智能散熱系統(tǒng)的控制方案。

背景技術(shù)：

當(dāng)前車輛冷卻系統(tǒng)中絕大多數(shù)為一體式風(fēng)扇配合離合器工作的冷卻形式，離合器控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速改變風(fēng)量帶走熱量進(jìn)行散熱，此種形式的風(fēng)扇雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但其工作性能很大程度上受制于離合器的工作狀態(tài)，風(fēng)量也受制于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速，在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速一定的情況下風(fēng)量可調(diào)范圍有限，容易出現(xiàn)風(fēng)量過剩的情況。除此之外，農(nóng)機(jī)礦機(jī)等特殊作業(yè)的車輛吸風(fēng)的工作方式容易在水箱上吸附雜物，而現(xiàn)有的風(fēng)扇無法解決此問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其能以控制單元接收的傳感信號(hào)為依據(jù)控制所述液壓風(fēng)扇完成無級(jí)變角度動(dòng)作，根據(jù)散熱需求調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量，簡(jiǎn)單可靠，易于實(shí)現(xiàn)，具有節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，包括液壓風(fēng)扇，其風(fēng)扇葉可無級(jí)變角度；傳感裝置，監(jiān)測(cè)水溫、油溫、轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)中的至少一種信號(hào)，并傳輸給控制單元；控制單元，接收、處理傳感裝置輸出的信號(hào)并將處理結(jié)果以電信號(hào)的形式傳遞給液壓執(zhí)行裝置；液壓執(zhí)行裝置，用于接收控制單元的電信號(hào)，控制液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作、改變風(fēng)扇風(fēng)量。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述傳感裝置包括水溫傳感器、油溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器中的一種或幾種，所述液壓風(fēng)扇裝在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置上，其轉(zhuǎn)速直接或間接由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置控制，還包括用于熱量交換的熱交換裝置，所述熱交換裝置通過水管或水管和油管同車輛其他部件連接形成水循環(huán)回路或油循環(huán)回路，所述水溫傳感器安裝在水循環(huán)回路中，所述油溫傳感器安裝在油循環(huán)回路中，所述轉(zhuǎn)速傳感器安裝在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上或者空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述壓力傳感器裝在空調(diào)壓縮機(jī)上，所述液壓執(zhí)行裝置出油口處通過供油管連接所述液壓風(fēng)扇，所述液壓執(zhí)行裝置進(jìn)油口處通過進(jìn)油管連接液壓油箱，所述液壓執(zhí)行裝置的回油口處通過回油管連接液壓油箱，所述液壓執(zhí)行裝置的泄油口通過泄油管連接液壓油箱，所述控制單元經(jīng)導(dǎo)線連接所述液壓執(zhí)行裝置。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，液壓執(zhí)行裝置連接有手動(dòng)開關(guān)，所述手動(dòng)開關(guān)強(qiáng)制控制所述液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述液壓風(fēng)扇通過控制改變風(fēng)扇葉角度改變風(fēng)扇風(fēng)量，所述液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉變角度動(dòng)作是通過通入液壓油增大扇葉角度或者通入液壓油減小扇葉角度實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述控制單元通過控制所述液壓執(zhí)行裝置從而控制進(jìn)入所述液壓風(fēng)扇的液壓油體積，所述控制單元是和ecu配合工作的控制單元或者是單獨(dú)控制智能散熱系統(tǒng)的控制單元。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述液壓執(zhí)行裝置是單個(gè)控制通斷的閥體或者是和相關(guān)電磁閥、減壓閥、節(jié)流閥、流量計(jì)之間相組合工作的閥體單元。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述控制單元能根據(jù)所述傳感裝置傳遞的水溫，油溫和轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)速下最佳的扇葉角度，并能將此角度以電信號(hào)的形式傳給所述液壓執(zhí)行裝置，所述控制單元響應(yīng)溫度信號(hào)或轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)采用就高原則，并列的水溫、油溫和轉(zhuǎn)速信號(hào)分別對(duì)應(yīng)不同的散熱需求，當(dāng)收到并列的水溫、油溫和轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)，所述控制單元最終響應(yīng)并控制所述液壓風(fēng)扇執(zhí)行其中最大散熱需求對(duì)應(yīng)的一種傳感信號(hào)，所述控制單元計(jì)算當(dāng)前轉(zhuǎn)速下最佳的扇葉角度的方式是經(jīng)公式計(jì)算得到或者是從設(shè)定的最佳角度數(shù)據(jù)庫調(diào)出，所述最佳角度數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存有在各個(gè)轉(zhuǎn)速范圍和溫度范圍對(duì)應(yīng)的最佳角度。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述控制單元是自動(dòng)尋找各個(gè)工況的熱平衡點(diǎn)并記憶此工況下的參數(shù)和角度的智能控制裝置。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述液壓執(zhí)行裝置的啟動(dòng)和關(guān)閉是通過控制單元控制液壓執(zhí)行裝置得電和斷電實(shí)現(xiàn)；所述液壓執(zhí)行裝置的得電狀態(tài)通過時(shí)間控制、流量控制或者脈沖控制；所述液壓執(zhí)行裝置在得電狀態(tài)下控制通入液壓油或者排出特定體積液壓油，在失電狀態(tài)下將液壓油有封閉在所述液壓風(fēng)扇油缸內(nèi)。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述手動(dòng)開關(guān)為自復(fù)位開關(guān)，所述手動(dòng)開關(guān)與控制單元中的時(shí)間設(shè)定模塊關(guān)聯(lián)，按下所述手動(dòng)開關(guān)，計(jì)時(shí)重置。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，其中，所述控制單元檢測(cè)所述液壓風(fēng)扇在通液壓油的狀態(tài)下持續(xù)工作超過設(shè)定時(shí)間，控制所述液壓風(fēng)扇強(qiáng)制復(fù)位一次。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)包括液壓風(fēng)扇、傳感裝置、控制單元、液壓執(zhí)行裝置，液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉可無級(jí)變角度，傳感裝置用于監(jiān)測(cè)水溫、油溫、轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)中的至少一種信號(hào)并傳輸給控制單元，控制單元用于接收、處理傳感裝置輸出的信號(hào)并將處理結(jié)果以電信號(hào)的形式傳遞給液壓執(zhí)行裝置，液壓執(zhí)行裝置用于接收控制單元的電信號(hào)并控制液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作、改變風(fēng)扇風(fēng)量，本智能散熱系統(tǒng)能以控制單元接收的傳感信號(hào)為依據(jù)控制所述液壓風(fēng)扇完成無級(jí)變角度動(dòng)作，根據(jù)散熱需求調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量，風(fēng)扇可調(diào)范圍大，簡(jiǎn)單可靠，易于實(shí)現(xiàn)，風(fēng)量過剩的情況減少，具有節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還提供一種智能散熱系統(tǒng)的控制方案。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，包括以下幾個(gè)步驟：

(1)采用傳感裝置監(jiān)測(cè)以下控制參數(shù)并將其傳遞給控制單元：

①水溫信號(hào)k1，k2，k3，...，kn-1，kn；

②油溫信號(hào)k1，k2，k3，...，kn-1，kn；

③空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)ω1，ω2，ω3，...，ωn-1，ωn；

④風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號(hào)v1，v2，v3，...，vn-1，vn；

⑤記錄的當(dāng)前風(fēng)扇角度θ1，θ2，θ3，...，θn-1，θn；

⑥計(jì)算的最佳風(fēng)扇角度β1，β2，β3，...，βn-1，βn；

(2)控制單元接收、處理傳感裝置輸出的信號(hào)并將處理結(jié)果以電信號(hào)的形式傳遞給液壓執(zhí)行裝置，液壓執(zhí)行裝置接收控制單元的電信號(hào)，控制液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作、改變風(fēng)扇風(fēng)量：

①如所述控制單元以公式計(jì)算得出最佳扇葉角度，其控制方案如下：

在所述控制單元中設(shè)置有一個(gè)最大允許角度差值γ0，所述傳感裝置將實(shí)時(shí)溫度kn、kn和轉(zhuǎn)速ωn、vn傳遞給控制單元，所述控制單元經(jīng)計(jì)算后采用就高原則得出最佳風(fēng)扇角度βn，并且進(jìn)一步計(jì)算γn＝|βn-θn|，如γn≥γ0，所述控制單元控制液壓風(fēng)扇改變角度為計(jì)算得到的βn，如γn＜γ0，所述控制單元控制液壓風(fēng)扇保持為當(dāng)前的θn繼續(xù)工作，直到控制單元輸出下一指令改變其工作狀態(tài)；

②如所述控制單元以設(shè)定所述數(shù)據(jù)庫計(jì)算最佳角度，做如下設(shè)定：

當(dāng)水溫小于k1且油溫小于k1且空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速小于ω1時(shí)，風(fēng)扇為節(jié)能狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β1；

當(dāng)水溫大于k1小于k2時(shí)，或者油溫大于k1小于k2或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ω1小于ω2時(shí)風(fēng)扇進(jìn)入散熱狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β2；

當(dāng)水溫大于k2小于k3或者油溫大于k2小于k3或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ω2小于ω3時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β3；

...

當(dāng)水溫大于kn-1小于kn或者油溫大于kn-1小于kn或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ωn-1小于ωn時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為βn；

將實(shí)時(shí)水溫信號(hào)kn，kn和轉(zhuǎn)速信號(hào)ωn，vn作為數(shù)據(jù)輸入傳遞給控制單元計(jì)算，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)仍在之前設(shè)定區(qū)間內(nèi)，液壓風(fēng)扇保持在原θn角度下工作，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)超出之前設(shè)定區(qū)間，控制單元給液壓執(zhí)行裝置信號(hào)控制液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楫?dāng)前設(shè)定區(qū)間對(duì)應(yīng)的βn并記錄此角度為θn；

當(dāng)所述智能散熱系統(tǒng)控制液壓風(fēng)扇在某一角度θn下工作超過設(shè)定時(shí)間t時(shí)，所述控制單元控制所述液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楸犬?dāng)前角度θn功耗小一級(jí)的相鄰角度θn-1。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，其中，所述控制單元設(shè)置有一個(gè)初始扇葉角度θ0，初始扇葉角度θ0對(duì)應(yīng)扇葉復(fù)位狀態(tài)下的角度，復(fù)位后，角度從θ0變?yōu)棣耼。

③如所述控制單元為自動(dòng)尋找熱平衡點(diǎn)的智能控制裝置時(shí)，其控制方案如下：

所述控制單元中設(shè)置有一個(gè)最佳水溫kn或者最佳水溫范圍kn-1至kn作為熱平衡點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)水溫小于設(shè)定最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍時(shí)，說明風(fēng)量過剩，風(fēng)扇存在多余功耗，此時(shí)控制單元會(huì)控制液壓執(zhí)行裝置從而控制扇葉增大或減小當(dāng)前角度θn，實(shí)現(xiàn)減小風(fēng)量和功耗目的，直到水溫達(dá)到設(shè)定的最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍并保持穩(wěn)定，此時(shí)所述控制單元記憶當(dāng)前工況下的各個(gè)參數(shù)并記憶此時(shí)角度θn為當(dāng)前參數(shù)下最佳角度，當(dāng)傳感裝置再次監(jiān)測(cè)到相同工況時(shí)，所述控制單元根據(jù)記憶給液壓執(zhí)行裝置指令直接控制扇葉角度變?yōu)棣萵，當(dāng)水溫高于設(shè)定最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍時(shí)，說明風(fēng)量不足，風(fēng)扇散熱量不夠，此時(shí)控制單元會(huì)控制液壓執(zhí)行裝置從而控制扇葉增大或減小當(dāng)前角度θn，實(shí)現(xiàn)增大風(fēng)量的目的，直到水溫達(dá)到設(shè)定的最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍并保持穩(wěn)定，此時(shí)所述控制單元記憶當(dāng)前工況下的各個(gè)參數(shù)并記憶此時(shí)角度θn為當(dāng)前參數(shù)下最佳角度，當(dāng)傳感裝置再次監(jiān)測(cè)到相同工況時(shí)，所述控制單元根據(jù)記憶給液壓執(zhí)行裝置指令直接控制扇葉角度變?yōu)棣萵。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，可將實(shí)時(shí)水溫信號(hào)kn，kn和轉(zhuǎn)速信號(hào)ωn，vn作為數(shù)據(jù)輸入傳遞給控制單元計(jì)算，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)仍在之前設(shè)定區(qū)間內(nèi)，液壓風(fēng)扇保持在原θn角度下工作，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)超出之前設(shè)定區(qū)間，控制單元給液壓執(zhí)行裝置信號(hào)控制液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楫?dāng)前設(shè)定區(qū)間對(duì)應(yīng)的βn并記錄此角度為θn，本控制方案能計(jì)算并選擇出風(fēng)扇角度，根據(jù)實(shí)際散熱需求調(diào)節(jié)風(fēng)扇角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量，方案可靠，且具有節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)及控制方案作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖2為本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制關(guān)系簡(jiǎn)圖；

圖3為本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的智能散熱系統(tǒng)和控制方案全部基于可變角度的液壓風(fēng)扇，液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉的角度可任意調(diào)整變換，即本發(fā)明基于無級(jí)變角度的液壓風(fēng)扇，例如本發(fā)明可以應(yīng)用于中國(guó)專利cn105971712a中，通過調(diào)整風(fēng)扇葉的角度實(shí)現(xiàn)智能散熱，節(jié)約液壓風(fēng)扇能耗，降低發(fā)動(dòng)機(jī)散熱成本。

在本實(shí)施例中，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置以車輛發(fā)動(dòng)機(jī)1為例，但不僅限于此；液壓風(fēng)扇直接與風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置主軸剛性相連或者通過其它的傳動(dòng)形式和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置相連，例如通過皮帶傳動(dòng)與風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，液壓風(fēng)扇和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置同步轉(zhuǎn)動(dòng)或者成正比例轉(zhuǎn)動(dòng)，即液壓風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相同或者成正比例。

參照?qǐng)D1，本實(shí)施例基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)包括：液壓風(fēng)扇6，其風(fēng)扇葉可無級(jí)變角度；傳感裝置2，監(jiān)測(cè)水溫、油溫、轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)中的至少一種信號(hào)并將該信號(hào)傳輸給控制單元；控制單元13，接收、處理傳感裝置輸出的信號(hào)并將處理結(jié)果以電信號(hào)的形式傳遞給液壓執(zhí)行裝置8；液壓執(zhí)行裝置8，用于接收控制單元13的電信號(hào)，控制液壓風(fēng)扇6的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作、改變風(fēng)扇風(fēng)量。

本發(fā)明中，傳感裝置2包括溫度傳感裝置、轉(zhuǎn)速傳感裝置、壓力傳感裝置，本實(shí)施例中以上傳感裝置均為傳感器，即傳感裝置2包括水溫傳感器、油溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器中的一種或幾種，液壓風(fēng)扇6裝在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(車輛發(fā)動(dòng)機(jī)1)上，其轉(zhuǎn)速直接或間接由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置控制，本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)還包括用于熱量交換的熱交換裝置4，熱交換裝置4通過水管或水管和油管同車輛其他部件連接形成水循環(huán)回路或油循環(huán)回路，水溫傳感器安裝在水循環(huán)回路中，油溫傳感器安裝在油循環(huán)回路中，轉(zhuǎn)速傳感器安裝在相關(guān)旋轉(zhuǎn)軸附近，本實(shí)施例中將轉(zhuǎn)速傳感器裝在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸上或者空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，壓力傳感器裝在空調(diào)壓縮機(jī)上，液壓執(zhí)行裝置8出油口處通過供油管7連接液壓風(fēng)扇6，液壓執(zhí)行裝置8進(jìn)油口處通過進(jìn)油管11連接液壓油箱12，液壓執(zhí)行裝置8的回油口處通過回油管10連接液壓油箱12，液壓執(zhí)行裝置8的泄油口通過泄油管9連接液壓油箱12，控制單元13經(jīng)導(dǎo)線連接液壓執(zhí)行裝置8，控制單元13與液壓執(zhí)行裝置8電連接。

如圖1所示，本實(shí)施例中，傳感裝置2安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1的出水口或出油口處，此傳感裝置為溫度傳感裝置2，發(fā)動(dòng)機(jī)1和熱交換裝置4用熱交換裝置進(jìn)水管或進(jìn)油管3連接，發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)水或進(jìn)油管5連接熱交換裝置4和發(fā)動(dòng)機(jī)1，液壓風(fēng)扇6剛性連接在發(fā)動(dòng)機(jī)1上，可以是和發(fā)動(dòng)機(jī)1主軸剛性連接，也可以是和發(fā)動(dòng)機(jī)1主軸傳動(dòng)連接，液壓風(fēng)扇6通過供油管7和液壓執(zhí)行裝置8連接，液壓執(zhí)行裝置8通過泄油管9，回油管10和進(jìn)油管11同液壓油箱12相連，液壓執(zhí)行裝置8受控于控制單元13，控制單元13接收溫度傳感裝置2的溫度信號(hào)。

當(dāng)車輛剛開始啟動(dòng)時(shí)處于冷車狀態(tài)，傳感裝置2采集的溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)均低于設(shè)定值，此時(shí)控制單元13給液壓執(zhí)行裝置8信號(hào)，使液壓風(fēng)扇6調(diào)整扇葉角度處于節(jié)能狀態(tài)，此時(shí)扇葉和熱交換裝置平行，產(chǎn)生風(fēng)量最小，有利于車輛盡快進(jìn)入正常工作狀態(tài)；當(dāng)測(cè)得的水溫進(jìn)入正常工作的溫度范圍內(nèi)，傳感裝置2響應(yīng)水溫信號(hào)或者轉(zhuǎn)速信號(hào)，控制液壓執(zhí)行裝置8動(dòng)作，液壓風(fēng)扇6進(jìn)入散熱狀態(tài)。

在散熱狀態(tài)下，設(shè)有多個(gè)溫度角度范圍區(qū)間，每個(gè)溫度范圍區(qū)間在不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)不同的扇葉角度，此扇葉角度為散熱效果最佳的工作狀態(tài)。當(dāng)傳感裝置2將實(shí)時(shí)溫度、轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)傳遞給控制單元13后，控制單元13結(jié)合當(dāng)前轉(zhuǎn)速計(jì)算出液壓風(fēng)扇6的最佳工作角度，如所計(jì)算得出最佳工作角度和當(dāng)前記錄的扇葉角度一致，風(fēng)扇保持現(xiàn)有工作狀態(tài)繼續(xù)工作，所計(jì)算角度與當(dāng)前角度不一致，控制單元13會(huì)控制液壓執(zhí)行裝置8完成相應(yīng)動(dòng)作，調(diào)整液壓風(fēng)扇6達(dá)到計(jì)算的最佳扇葉角度，判斷當(dāng)前扇葉角度的依據(jù)為控制單元13記錄的上次控制液壓執(zhí)行裝置8通油或排油的體積，或者是液壓執(zhí)行裝置8動(dòng)作的時(shí)間。

參照?qǐng)D2，系統(tǒng)的輸入調(diào)整參數(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)1出口處水溫，水溫信號(hào)經(jīng)傳感裝置2傳遞給控制單元13，控制單元13控制液壓執(zhí)行裝置8的動(dòng)作，液壓執(zhí)行裝置8控制液壓風(fēng)扇6的變角度動(dòng)作，變角度動(dòng)作影響風(fēng)量散熱，影響效果最終以溫度信號(hào)反饋給傳感裝置2，形成一個(gè)閉環(huán)響應(yīng)系統(tǒng)。

本實(shí)施例基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)，還包括手動(dòng)開關(guān)14，液壓執(zhí)行裝置8與手動(dòng)開關(guān)14連接，手動(dòng)開關(guān)14強(qiáng)制控制液壓風(fēng)扇6的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作。其中，手動(dòng)開關(guān)為自復(fù)位開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)與控制單元中的時(shí)間設(shè)定模塊關(guān)聯(lián)，按下手動(dòng)開關(guān)，計(jì)時(shí)重置；控制單元檢測(cè)液壓風(fēng)扇在通液壓油的狀態(tài)下持續(xù)工作超過設(shè)定時(shí)間，控制液壓風(fēng)扇強(qiáng)制復(fù)位一次。

本發(fā)明中，液壓風(fēng)扇通過控制改變風(fēng)扇葉角度改變風(fēng)扇風(fēng)量，液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉變角度動(dòng)作是通過通入液壓油增大扇葉角度或者通入液壓油減小扇葉角度實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)開關(guān)可以是自復(fù)位開關(guān)，但不僅限于此。液壓風(fēng)扇是一種以通入其液壓風(fēng)扇腔體內(nèi)液壓油的體積來控制扇葉角度的裝置。改變扇葉角度的形式可以是通入液壓油增大扇葉角度，也可以是通入液壓油減小扇葉角度。改變角度的功能可實(shí)現(xiàn)三種工作模式，分別為散熱模式，節(jié)能模式和除雜模式。散熱模式為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置通過風(fēng)扇吸風(fēng)散熱的工作狀態(tài)。吸風(fēng)散熱模式包含吸風(fēng)狀態(tài)下扇葉所能實(shí)現(xiàn)的所有角度，所述角度的改變通過通入或排除液壓油的體積實(shí)現(xiàn)。節(jié)能模式為所述液壓風(fēng)扇腔體內(nèi)通入或排除特定體積的液壓油，使扇葉處于和旋轉(zhuǎn)軸線垂直的狀態(tài)，此時(shí)也是產(chǎn)生最小功耗的狀態(tài)。除雜模式為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置通過風(fēng)扇吹風(fēng)清除附于熱交換裝置上雜物的工作狀態(tài)。吹風(fēng)除雜模式包含吹風(fēng)狀態(tài)下扇葉所能實(shí)現(xiàn)的所有角度，角度的改變通過通入或排除液壓油的體積實(shí)現(xiàn)?？刂茊卧刂埔簤簣?zhí)行裝置的得電狀態(tài)和時(shí)間從而控制進(jìn)入液壓風(fēng)扇的液壓油體積，控制單元是和ecu配合工作的控制單元或者是單獨(dú)控制智能散熱系統(tǒng)的控制單元。液壓執(zhí)行裝置是單個(gè)控制通斷的閥體或者是和相關(guān)電磁閥、減壓閥、節(jié)流閥、流量計(jì)之間相組合工作的閥體單元?？刂茊卧芨鶕?jù)傳感裝置傳遞的水溫，油溫和轉(zhuǎn)速和壓力信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)速下最佳的扇葉角度，并能將此角度以電信號(hào)的形式傳給液壓執(zhí)行裝置，控制單元響應(yīng)溫度信號(hào)或轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)采用就高原則，并列的水溫、油溫和轉(zhuǎn)速信號(hào)分別對(duì)應(yīng)不同的散熱需求，當(dāng)收到并列的水溫、油溫和轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)，控制單元最終響應(yīng)并控制液壓風(fēng)扇執(zhí)行其中最大散熱需求對(duì)應(yīng)的一種傳感信號(hào)，控制單元計(jì)算當(dāng)前轉(zhuǎn)速下最佳的扇葉角度的方式是經(jīng)公式計(jì)算得到或者是從設(shè)定的最佳角度數(shù)據(jù)庫調(diào)出，最佳角度數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存有在各個(gè)轉(zhuǎn)速范圍和溫度范圍對(duì)應(yīng)的最佳角度?？刂茊卧部梢允且环N能夠自動(dòng)尋找各個(gè)工況的熱平衡點(diǎn)，并記憶此工況下的參數(shù)和角度的智能控制裝置。

本發(fā)明中，液壓執(zhí)行裝置的啟動(dòng)和關(guān)閉是通過控制單元控制液壓執(zhí)行裝置得電和斷電實(shí)現(xiàn)；液壓執(zhí)行裝置的得電狀態(tài)通過時(shí)間控制、流量控制或者脈沖控制；液壓執(zhí)行裝置在得電狀態(tài)下控制通入液壓油或者排出特定體積液壓油，在失電狀態(tài)下將液壓油有封閉在液壓風(fēng)扇油缸內(nèi)。

具體地，本發(fā)明的液壓風(fēng)扇6為一種控制扇葉角度從而控制風(fēng)量的風(fēng)扇裝置，本發(fā)明僅以液控液壓風(fēng)扇為例做簡(jiǎn)要說明，液控液壓風(fēng)扇為一種通過液壓控制實(shí)現(xiàn)扇葉在特定范圍內(nèi)無級(jí)變角度的裝置，液壓風(fēng)扇動(dòng)作由控制進(jìn)入或排出液壓風(fēng)扇內(nèi)部的液壓油體積實(shí)現(xiàn)，特定體積的液壓油對(duì)應(yīng)特定的扇葉角度；控制單元根據(jù)傳感裝置的溫度信號(hào)做出響應(yīng)，控制液壓執(zhí)行裝置動(dòng)作，將特定體積的液壓油封入液壓風(fēng)扇油缸內(nèi)，液壓風(fēng)扇扇葉完成特定角度動(dòng)作，并以此狀態(tài)保持工作，直到控制單元下一個(gè)指令改變其工作狀態(tài)；本發(fā)明的控制單元能夠接受傳感裝置傳遞的溫度或轉(zhuǎn)速信號(hào)或壓力信號(hào)，并將所傳遞溫度信號(hào)或轉(zhuǎn)速信號(hào)或壓力信號(hào)參考設(shè)定值做出響應(yīng)，此種信號(hào)可以是電信號(hào)，也可以是非電信號(hào)，本發(fā)明以電信號(hào)為例說明；本發(fā)明的控制單元以傳遞的溫度信號(hào)和設(shè)定溫度的為依據(jù)，或者以空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速或壓力為依據(jù)，將傳遞的溫度信號(hào)或者空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元會(huì)將此溫度或者轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最佳角度轉(zhuǎn)為電信號(hào)，此電信號(hào)在本發(fā)明以控制液壓執(zhí)行裝置的得電時(shí)間為例說明，但不僅限于此；控制單元將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液壓閥得電時(shí)間，液壓執(zhí)行裝置在得電時(shí)間范圍內(nèi)通入或排除特定體積的液壓油，完成特定角度動(dòng)作，之后液壓執(zhí)行裝置失電，將此體積的液壓油封入液壓風(fēng)扇內(nèi)部，液壓風(fēng)扇在此角度狀態(tài)下工作；本發(fā)明的液壓執(zhí)行裝置為一種控制液壓油通斷的相互組合工作的閥類裝置，液壓執(zhí)行裝置進(jìn)油口通過液壓油管直接或間接連接液壓源，液壓執(zhí)行裝置的供油管連接液壓風(fēng)扇，液壓執(zhí)行裝置的回油和泄油管油路直接或間接連接液壓油箱；本發(fā)明的熱交換裝置為一種用于車輛水冷卻或者油冷卻的熱量交換裝置，熱交換裝置通過水管或者油管連接相關(guān)單元形成冷卻循環(huán)；本發(fā)明的傳感裝置為一種可傳遞溫度信號(hào)、轉(zhuǎn)速或壓力的傳感器及其輔助電路連接元件，傳感裝置一般安裝在循環(huán)水路，循環(huán)油路當(dāng)中或旋轉(zhuǎn)軸附近，實(shí)時(shí)傳遞水溫，油溫，轉(zhuǎn)速或壓力信號(hào)給控制單元，控制單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和響應(yīng)傳感裝置所傳遞的溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)；本發(fā)明的智能散熱系統(tǒng)以液壓風(fēng)扇為終端執(zhí)行部件，液壓風(fēng)扇前端安裝有熱交換裝置，熱交換裝置的經(jīng)水管或者油管相連形成冷卻循環(huán)，發(fā)動(dòng)冷卻循環(huán)水路和油路中安裝有溫度傳感裝置，相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近安裝有轉(zhuǎn)速傳感裝置，傳感裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和轉(zhuǎn)速，溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)傳遞給控制單元，控制單元根據(jù)所接收的溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)做出響應(yīng)，響應(yīng)信號(hào)最終以液壓執(zhí)行裝置得電時(shí)間的形式控制液壓執(zhí)行裝置動(dòng)作，完成液壓風(fēng)扇無級(jí)變角度動(dòng)作。

當(dāng)車輛處于冷車狀態(tài)即風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置剛啟動(dòng)時(shí)，溫度信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)和壓力信號(hào)可能均低于設(shè)定值，此時(shí)控制單元控制液壓執(zhí)行裝置進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，液壓風(fēng)扇扇葉垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，保證車輛冷車狀態(tài)下快速啟動(dòng)。當(dāng)傳感裝置檢測(cè)的溫度和轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時(shí)，液壓風(fēng)扇進(jìn)入散熱狀態(tài)，在散熱狀態(tài)設(shè)有多個(gè)角度區(qū)間或經(jīng)計(jì)算有多個(gè)角度區(qū)間，區(qū)間對(duì)應(yīng)特定溫度信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)，當(dāng)傳感裝置傳遞實(shí)時(shí)溫度或轉(zhuǎn)速給控制單元時(shí)，控制單元會(huì)結(jié)合當(dāng)前轉(zhuǎn)速做出響應(yīng)，控制液壓風(fēng)扇調(diào)整到最佳扇葉角度狀態(tài)。智能散熱系統(tǒng)可控制液壓風(fēng)扇在工作設(shè)定時(shí)間后進(jìn)入除雜模式，也可手動(dòng)切換風(fēng)扇進(jìn)入除雜模式。

本發(fā)明應(yīng)用的可變角度液壓風(fēng)扇，通過電磁閥控制油壓進(jìn)而控制風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)角度，其具體結(jié)構(gòu)已在公開文本中記載，在此不做贅述；當(dāng)風(fēng)扇角度大于0°時(shí)，風(fēng)扇以一定角度吹風(fēng)，滿足對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻要求，當(dāng)風(fēng)扇角度小于0°時(shí)，風(fēng)扇吹風(fēng)，實(shí)現(xiàn)碎片雜質(zhì)從散熱器中被吹出，當(dāng)風(fēng)扇角度等于0°時(shí)，風(fēng)扇風(fēng)量最小。以上角度均指風(fēng)扇扇葉與熱交換裝置所成的角度。

如圖3所示，本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，包括以下幾個(gè)步驟：

(1)采用傳感裝置監(jiān)測(cè)以下控制參數(shù)并將其傳遞給控制單元：

①水溫信號(hào)k1，k2，k3，...，kn-1，kn；

②油溫信號(hào)k1，k2，k3，...，kn-1，kn；

③空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)ω1，ω2，ω3，...，ωn-1，ωn；

④風(fēng)扇轉(zhuǎn)速信號(hào)v1，v2，v3，...，vn-1，vn；

⑤記錄的當(dāng)前風(fēng)扇角度θ1，θ2，θ3，...，θn-1，θn；

⑥計(jì)算的最佳風(fēng)扇角度β1，β2，β3，...，βn-1，βn；步驟(1)中每組數(shù)值為從小到大的順序排列；對(duì)應(yīng)的功耗由小到大；

(2)控制單元接收、處理傳感裝置輸出的信號(hào)并將處理結(jié)果以電信號(hào)的形式傳遞給液壓執(zhí)行裝置，液壓執(zhí)行裝置接收控制單元的電信號(hào)，控制液壓風(fēng)扇的風(fēng)扇葉完成變角度動(dòng)作、改變風(fēng)扇風(fēng)量：

①如控制單元以公式計(jì)算得出最佳扇葉角度，其控制方案如下：

在控制單元中設(shè)置有一個(gè)最大允許角度差值γ0，傳感裝置將實(shí)時(shí)溫度kn、kn和轉(zhuǎn)速ωn、vn傳遞給控制單元，控制單元經(jīng)計(jì)算后采用就高原則得出最佳風(fēng)扇角度βn，并且進(jìn)一步計(jì)算γn＝|βn-θn|，如γn≥γ0，控制單元控制液壓風(fēng)扇改變角度為計(jì)算得到的βn，如γn＜γ0，控制單元控制液壓風(fēng)扇保持為當(dāng)前的θn繼續(xù)工作，直到控制單元輸出下一指令改變其工作狀態(tài)；

②如控制單元以設(shè)定數(shù)據(jù)庫計(jì)算最佳角度，在控制單元中以轉(zhuǎn)速v1為例(其它轉(zhuǎn)速vn以此類推)，做如下設(shè)定：

當(dāng)水溫小于k1且油溫小于k1且空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速小于ω1時(shí)，風(fēng)扇為節(jié)能狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β1；

當(dāng)水溫大于k1小于k2時(shí)，或者油溫大于k1小于k2或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ω1小于ω2時(shí)風(fēng)扇進(jìn)入散熱狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β2；

當(dāng)水溫大于k2小于k3或者油溫大于k2小于k3或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ω2小于ω3時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為β3；

...

當(dāng)水溫大于kn-1小于kn或者油溫大于kn-1小于kn或者空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大于ωn-1小于ωn時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)最佳角度為βn；

將實(shí)時(shí)水溫信號(hào)kn，kn和轉(zhuǎn)速信號(hào)ωn，vn作為數(shù)據(jù)輸入傳遞給控制單元計(jì)算，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)仍在之前設(shè)定區(qū)間內(nèi)，液壓風(fēng)扇保持在原θn角度下工作，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)超出之前設(shè)定區(qū)間，控制單元給液壓執(zhí)行裝置信號(hào)控制液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楫?dāng)前設(shè)定區(qū)間對(duì)應(yīng)的βn并記錄此角度為θn；

當(dāng)智能散熱系統(tǒng)控制液壓風(fēng)扇在某一角度θn下工作超過設(shè)定時(shí)間t時(shí)，控制單元控制液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楸犬?dāng)前角度θn功耗小一級(jí)的相鄰角度θn-1。

③如控制單元為自動(dòng)尋找熱平衡點(diǎn)的智能控制裝置，其控制方案如下：

所述控制單元設(shè)置有一個(gè)最佳水溫kn或者最佳水溫范圍kn-1至kn作為熱平衡點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)水溫小于設(shè)定最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍時(shí)，說明風(fēng)量過剩，風(fēng)扇存在多余功耗，此時(shí)控制單元的智能控制裝置會(huì)控制液壓執(zhí)行裝置從而控制扇葉增大或減小當(dāng)前角度θn，實(shí)現(xiàn)減小風(fēng)量和功耗目的，直到水溫達(dá)到設(shè)定的最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍并保持穩(wěn)定，此時(shí)所述控制單元的智能控制裝置記憶當(dāng)前工況下的各個(gè)參數(shù)并記憶此時(shí)角度θn為當(dāng)前參數(shù)下最佳角度，當(dāng)傳感裝置再次監(jiān)測(cè)到相同工況時(shí)，所述控制單元智能控制裝置根據(jù)記憶給液壓執(zhí)行裝置指令直接控制扇葉角度變?yōu)棣萵，當(dāng)水溫高于設(shè)定最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍時(shí)，說明風(fēng)量不足，風(fēng)扇散熱量不夠，此時(shí)控制單元的智能控制裝置會(huì)控制液壓執(zhí)行裝置從而控制扇葉增大或減小當(dāng)前角度θn，實(shí)現(xiàn)增大風(fēng)量的目的，直到水溫達(dá)到設(shè)定的最優(yōu)值或者最優(yōu)范圍并保持穩(wěn)定，此時(shí)所述控制單元的智能控制裝置記憶當(dāng)前工況下的各個(gè)參數(shù)并記憶此時(shí)角度θn為當(dāng)前參數(shù)下最佳角度，當(dāng)傳感裝置再次監(jiān)測(cè)到相同工況時(shí)，所述控制單元智能控制裝置根據(jù)記憶給液壓執(zhí)行裝置指令直接控制扇葉角度變?yōu)棣萵，以上控制方案僅以水溫參數(shù)為優(yōu)選方案作為熱平衡衡量標(biāo)準(zhǔn)，但不僅限于此，其他并列輸入?yún)?shù)作為自動(dòng)尋找熱平衡的標(biāo)準(zhǔn)的更改同樣落入此發(fā)明范圍之內(nèi)。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案中，以上液壓風(fēng)扇變角度的過程是在當(dāng)前角度θn的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，也可以采用以下方式：控制單元設(shè)置有一個(gè)初始扇葉角度θ0，初始扇葉角度θ0對(duì)應(yīng)扇葉復(fù)位狀態(tài)下的角度，復(fù)位后，角度從θ0變?yōu)棣耼。

本發(fā)明可以進(jìn)一步結(jié)合空調(diào)壓縮機(jī)壓力、中冷器溫度等類似控制參數(shù)，應(yīng)用到具體執(zhí)行的控制方案中，但不僅限于此。

本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，可將實(shí)時(shí)水溫信號(hào)kn，kn和轉(zhuǎn)速信號(hào)ωn，vn作為數(shù)據(jù)輸入傳遞給控制單元計(jì)算，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)仍在之前設(shè)定區(qū)間內(nèi)，液壓風(fēng)扇保持在原θn角度下工作，若當(dāng)前檢測(cè)的kn，kn，ωn，vn中散熱需求最大的信號(hào)超出之前設(shè)定區(qū)間，控制單元給液壓執(zhí)行裝置信號(hào)控制液壓風(fēng)扇角度變?yōu)楫?dāng)前設(shè)定區(qū)間對(duì)應(yīng)的βn并記錄此角度為θn，本控制方案能計(jì)算并選擇出風(fēng)扇角度，根據(jù)實(shí)際散熱需求調(diào)節(jié)風(fēng)扇角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量，方案可靠，且具有節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。

參照?qǐng)D3，本發(fā)明基于可變角度液壓風(fēng)扇的智能散熱系統(tǒng)的控制方案，在控制單元13輸入設(shè)定溫度范圍等參數(shù)，控制單元13依據(jù)實(shí)際傳感裝置2傳遞的溫度和空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速以及壓力并結(jié)合當(dāng)前轉(zhuǎn)速計(jì)算出扇葉最佳角度，如當(dāng)前角度和所計(jì)算角度一致，液壓風(fēng)扇6繼續(xù)保持原角度狀態(tài)工作，如當(dāng)前角度與計(jì)算角度不一致，控制單元13按照計(jì)算的最佳工作扇葉角度給液壓執(zhí)行裝置信號(hào)，液壓執(zhí)行裝置8動(dòng)作，調(diào)整扇葉角度至控制單元13計(jì)算的最佳角度。當(dāng)液壓風(fēng)扇在散熱狀態(tài)下持續(xù)工作設(shè)定時(shí)間時(shí)，控制單元13通過控制液壓執(zhí)行裝置8控制液壓風(fēng)扇6復(fù)位一次，此復(fù)位功能用于補(bǔ)償液壓油的微量滲漏，具有防錯(cuò)功能，復(fù)位動(dòng)作完成后再次調(diào)整到最佳工作狀態(tài)角度保證散熱。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。