[发明专利]一种风扇转速控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种风扇转速控制方法及系统，方法包括：获取环境温度、燃油消耗率、发动机转速和发动机输出转矩；计算冷却边界条件；将风扇转速划分成离散转速；计算冷却液温度和发动机进气温度；计算综合指标函数值，比较综合指标函数值，获得最小的综合指标函数值对应的离散转速；获取实测风扇转速；以实测风扇转速为反馈值，以最小的综合指标函数值对应的离散转速为目标值，利用比例‑积分‑微分控制算法，向液压变量泵输出脉冲宽度调制控制信号，控制风扇以目标值转动。本发明能在多种环境温度和工况下使风扇处于最优转速，从而使得空调、液压油、中冷后的发动机进气、发动机冷却液以及风扇功耗处在综合最优指标状态。

主权项

1.一种风扇转速控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取环境温度、燃油消耗率、发动机转速和发动机输出转矩；计算冷却边界条件，所述冷却边界条件包括发动机所需散热量、进入中冷器的空气的温度和流量；具体包括：利用公式：传热给发动机机体的传热率=燃油消耗率×燃油低热值×传递给发动机机体热量占燃油燃烧总能量的比例 计算所述发动机所需散热量；其中，所述传递给发动机机体热量为所述发动机所需散热量；利用公式：中冷器的进气温度=0.0833×（发动机转速+4）×（发动机输出转矩/2300）+10+环境温度 计算所述进入中冷器的空气的温度；利用公式：中冷器的进气流量=0.03117×（0.0003×发动机转速+0.3252）×（4.088×10‑6×发动机输出转矩+0.0017） 计算所述进入中冷器的空气的流量；其中，所述传热率单位为kW，所述流量单位为kg/s，所述温度单位为℃，所述发动机转速单位为r/min，所述发动机输出转矩单位Nm；将风扇转速下限值至风扇转速上限值之间的风扇转速以设定转速划分成离散转速；根据所述离散转速和所述冷却边界条件，计算冷却液温度和发动机进气温度；具体包括：在所述冷却边界条件确定时，所述冷却液温度Teo=f1(n)，所述发动机进气温度Tgo=f2(n)，其中，n表示离散转速，f1表示冷却液温度与离散转速的映射关系，f2表示发动机进气温度与离散转速的映射关系；根据所述离散转速及与所述离散转速对应的冷却液温度和发动机进气温度计算综合指标函数值，所述综合指标函数值为冷却液温度指标函数、发动机进气温度指标函数和风扇功耗指标函数的和；具体包括：根据所述冷却液温度计算冷却液温度指标函数值，所述冷却液温度指标函数值的函数为，其中，J₁表示冷却液温度指标函数，T_eo表示冷却液温度；根据所述发动机进气温度计算发动机进气温度指标函数值，所述发动机进气温度指标函数值的函数为，其中，J₂表示发动机进气温度指标函数，T_go表示发动机进气温度；根据与所述冷却液温度对应的离散转速计算风扇功耗指标函数值，所述风扇功耗指标函数值的函数为，其中J₃表示风扇功耗指标函数，Ma表示风扇通风量，单位为kg/s，Ma=0.003284×n，n表示离散转速；计算综合指标函数值，所述综合指标函数值的函数为；比较所述综合指标函数值，获得最小的综合指标函数值对应的离散转速；获取实测风扇转速；以所述实测风扇转速为反馈值，以所述最小的综合指标函数值对应的离散转速为目标值，利用比例‑积分‑微分控制算法，向液压变量泵输出脉冲宽度调制控制信号，控制风扇以目标值转动。