一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；发动机，其输出轴连接离合器；电子冷却风扇组，其分为进风冷却风扇以及出风冷却风扇；其中，电子冷却风扇组安装在发动机以及发动机电机上方；监测装置，其用于采集温度，湿度以及大气压力的数据；主控机，其同时与发动机电机电子控制装置、发动机电子控制装置以及监测装置连接。本发明专利技术公开了一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置的控制方法。

Heat dissipation device of hybrid power dedicated engine based on electronic fan and control method thereof

The invention discloses a hybrid special engine cooling device, electronic fan based on including: engine motor, the output shaft has through the end of the output shaft of the gearbox is connected, the other end is connected with the clutch; the drive motor, the output shaft is connected with a rear axle, the output power driven engine, the vehicle rear axle; the output shaft is connected with the clutch; electronic cooling fan group, which is divided into air cooling fan and air cooling fan; wherein, the electronic cooling fan group is mounted on the engine and the top of the motor; monitoring device, which is used for collecting temperature, humidity and atmospheric pressure data; the main control machine, and at the same time, the electronic control device the motor engine engine electronic control device and monitoring device connection. The invention discloses a control method of a heat radiation device of a hybrid power special engine based on an electronic fan.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置及其控制方法
本专利技术涉及混合动力系统，具体涉及一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置及其控制方法。
技术介绍
新能源汽车逐步成为未来汽车技术革新的重点领域，在新能源汽车开发过程中，作为新能源汽车开发的重要内容，融合传统汽车与电动车优点的混合动力汽车是新能源汽车开发的重点，如何通过电机与发动机的协调控制使发动机工作在最优区域是混合动力汽车匹配与控制的重点和关键，这其中，混合动力专用发动机技术开发是混合动力汽车开发的关键。与普通发动机不同的是混合动力专用发动机工作模式有了很大的差别，其散热模式也与普通发动机有较大的不同。因此，普通的发动机冷却模式，要么不能完全满足混合动力汽车的要求，要么散热效果不好，散热效率不高，目前，国外美军、俄罗斯、欧洲各国等普遍把混合动力电驱动平台作为下一代军用多轴驱动重型车辆驱动系统平台发展方向，这与民用车辆领域，各国政府、企业、研究机构大力发展以电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为主的新能源汽车的世界车辆发展趋势相符，因此重型混合动力车辆的开发技术要求对于混合动力专用发动机散热系统，基于双电机混合动力系统控制策略和发动机工作模式的混合动力专用发动机散热系统控制算法就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，目的是解决现有混合动力装置不能根据环境温度、环境湿度、大气压力以及发动机温度、发动机电机温度控制冷却风扇组的转速以及工作时间，发动机能源消耗过大等问题。本专利技术提供一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置的控制方法，目的提供一种能够根据环境温度、环境湿度以及大气压力控制电子风扇组的风扇转速以及工作时间，使整车机动能力更强的混合动力的特点。本专利技术是这样实现的：一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器，并且所述发动机电机电联发动机电机电子控制装置；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器，并且所述发动机电联发动机电子控制装置；电子冷却风扇组，其分为进风冷却风扇以及出风冷却风扇，并且所述电子冷却风扇组电联电子冷却风扇控制装置；其中，所述电子冷却风扇组安装在所述发动机以及所述发动机电机上方；监测装置，其用于采集温度，湿度以及大气压力的数据；主控机，其同时与所述发动机电机电子控制装置、发动机电子控制装置以及所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定所述电子冷却风扇组的转速以及工作时长。优选的是，所述主控机与所述监测装置通过CAN总线进行数据传输。优选的是，还包括：变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；并且所述变速箱为五档以上的变速箱。优选的是，在动力输出到后桥的动力路径上，还设置有中央差速器，其用于消除驱动轮的滑动现象。优选的是，还包括：蓄电池，其与所述电子冷却风扇组、所述发动机电机及所述驱动电机电联。一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置的控制方法，包括：采集监测数据，包括：温度、湿度、大气压力、发动机温度以及发动机电机温度；将所述数据通过CAN总线通信电路传输至主控机；所述主控机对所述监测数据进行实时分析处理，基于BP神经网络的调控确定电子冷却风扇组的转速以及工作时长，包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过采集环境温度T、环境湿度RH、大气压力P、发动机温度Ta以及发动机电机温度Tb；步骤二、依次将采集环境温度T、环境湿度RH、大气压力P、发动机温度Ta以及发动机电机温度Tb进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为环境温度系数，x2为环境湿度系数，x3为大气压力系数，x4为发动机温度系数，x5所述发动机电机温度系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量z＝{z1,z2,z3,z4,z5}；其中，z1进风冷却风扇转速调节系数，z2出风冷却风扇转速调节系数，z3进风冷却风扇工作时间调节系数，z4出风冷却风扇工作时间调节系数，z5为紧急停机信号；步骤五、控制进风冷却风扇转速、出风冷却风扇转速、进风冷却风扇工作时间、出风冷却风扇工作时间，使ωa(i+1)＝z1iωa_max，ωb(i+1)＝z2iωb_max，ta(i+1)＝z3ita_max，tb(i+1)＝z4itb_max，其中，其中z1i、z2i、z3i、z4i分别为第i个采样周期输出层向量参数，ωa_max、ωb_max、ta_max、tb_max分别为设定的进风冷却风扇最大转速、出风冷却风扇最大转速、进风冷却风扇最长工作时间、出风冷却风扇最长工作时间，ωa(i+1)、ωb(i+1)、ta(i+1)、tb(i+1)分别为第i+1个采样周期时的进风冷却风扇转速、出风冷却风扇转速、进风冷却风扇工作时间、出风冷却风扇工作时间。优选的是，所述步骤五之后还包括：根据第i个采样周期中的环境温度、环境湿度、大气压力、发动机温度以及发动机电机温度采样信号，判断第第i+1个采样周期中的铆接装置的运行状态，当输出信号时，进行紧急停止。优选的是，所述步骤二中，环境温度T、环境湿度RH、大气压力P、发动机温度Ta以及发动机电机温度Tb进行规格公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数T、RH、P、Ta、Tb，j＝1,2,3,4,5；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。优选的是，在所述步骤三中，所述中间层节点个数m满足：其中n为输入层节点个数，p为输出层节点个数；优选的是，初始运行状态下，进风冷却风扇转速、出风冷却风扇转速、进风冷却风扇工作时间、出风冷却风扇工作时间满足经验值：ωa0＝0.67ωa_max，ωb0＝0.67ωb_max，ta0＝0.93ta_max，tb0＝0.93tb_max，其中，ωa0为进风冷却风扇初始转速，ωb0为出风冷却风扇初始转速，ta0为进风冷却风扇初始工作时间，tb0为出风冷却风扇初始工作时间；ωa_max为进风冷却风扇最大转速，ωb_max为出风冷却风扇最大转速，ta_max为进风冷却风扇最长工作时间，tb_max为出风冷却风扇最长工作时间。本专利技术与现有技术相比较所具有的有益效果是：1、在散热系统布置上，根据混合动力发动机工况及散热要求，整车动力总成布置结构要求等，改变了以往的散热系统风扇置于发动机前段，从发动机取力的模式，将散热系统置于发动机、变速器与发动机电机上端，采用了两组风扇，每组两个无刷电机低阻力风扇，两进风风扇，两出风风扇，形成闭合的冷却系统回路，从热力学的角度设计了散热水箱，中冷器的位置和结构，冷却系统进排风风道等，极大的提高了散热效率；2、通过监测装置和主控机，使车辆能够根据环境温度、环境湿度以及大气压力，并且通过监测发动机温度以及发动机电机温度基于BP神经网络控制电子冷却风扇组的转速以及工作时间，保证了发动机的最佳工作温度，达到以最低的消耗使发动机始终工作在最舒适的温度的目标，从而保证了发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器，并且所述发动机电机电联发动机电机电子控制装置；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器，并且所述发动机电联发动机电子控制装置；电子冷却风扇组，其分为进风冷却风扇以及出风冷却风扇，并且所述电子冷却风扇组电联电子冷却风扇控制装置；其中，所述电子冷却风扇组安装在所述发动机以及所述发动机电机上方；监测装置，其用于采集温度，湿度以及大气压力的数据；主控机，其同时与所述发动机电机电子控制装置、发动机电子控制装置以及所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定所述电子冷却风扇组的转速以及工作时长。

【技术特征摘要】
1.一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，包括：发动机电机，其具有贯穿式的输出轴，所述输出轴的一端连接变速箱，另一端连接离合器，并且所述发动机电机电联发动机电机电子控制装置；驱动电机，其输出轴连接后桥，输出动力驱动车辆后桥；其中，所述发动机电机与所述驱动电机能够单独或组合一起与发动机同时为车辆提供动力；发动机，其输出轴连接离合器，并且所述发动机电联发动机电子控制装置；电子冷却风扇组，其分为进风冷却风扇以及出风冷却风扇，并且所述电子冷却风扇组电联电子冷却风扇控制装置；其中，所述电子冷却风扇组安装在所述发动机以及所述发动机电机上方；监测装置，其用于采集温度，湿度以及大气压力的数据；主控机，其同时与所述发动机电机电子控制装置、发动机电子控制装置以及所述监测装置连接，用于对所述数据进行分析处理后确定所述电子冷却风扇组的转速以及工作时长。2.如权利要求1所述的基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，所述主控机与所述监测装置通过CAN总线进行数据传输。3.如权利要求1或2所述的基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，还包括：变速箱，其输出轴连接前桥，输出动力驱动车辆前桥；并且所述变速箱为五档以上的变速箱。4.如权利要求3所述的基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，在动力输出到后桥的动力路径上，还设置有中央差速器，其用于消除驱动轮的滑动现象。5.如权利要求1、2或4中任一项所述的基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置，其特征在于，还包括：蓄电池，其与所述电子冷却风扇组、所述发动机电机及所述驱动电机电联。6.一种基于电子风扇的混合动力专用发动机散热装置的控制方法，其特征在于，采集监测数据，包括：温度、湿度、大气压力、发动机温度以及发动机电机温度；将所述数据通过CAN总线通信电路传输至主控机；所述主控机对所述监测数据进行实时分析处理，基于BP神经网络的调控确定电子冷却风扇组的转速以及工作时长，包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过采集环境温度T、环境湿度RH、大气压力P、发动机温度Ta以及发动机电机温度Tb；步骤二、依次将采集环境温度T、环境湿度RH、大气压力P、发动机温度Ta以及发动机电机温度Tb进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为环境温度系数，x2为环境湿度系数，x3为大气压力系数，x4为发动机温度系数，x5所述发动机电机温度系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量z＝{z1,z2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加雪，张建国，姚毅，孙启顺，王雪，黄永生，张洪才，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵技术学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22