用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011041451.1 (22)申请日 2020.09.28 (71)申请人 东风汽车集团有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技术 开发区东风大道特1号 (72)发明人 金万虎邓远发蔡桃庭张盼 朱弓 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 乐综胜 (51)Int.Cl. G01N 3/60(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 15/02(2006.01) F04D 27/00(2006.01) (。

2、54)发明名称 一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控 制系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于发动机排气冷热冲 击风机自动控制系统， 包括控制模块、 控制电路 和3个冷却风机， 控制模块通过控制电路与3个冷 却风机连接， 控制模块与发动机的排气温度传感 器连接。 有效解决排气歧管冷热冲击耐久试验能 力， 降低试验开发成本， 提升开发效率， 有效保证 了试验室高压用电安全， 防止试验人员高压触电 事故发生。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 112147025 A 2020.12.29 CN 112147025 A 1.一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 其特征在于， 包括。

3、控制模块、 控制 电路和3个冷却风机， 控制模块通过控制电路与3个冷却风机连接， 控制模块与发动机的排 气温度传感器连接。 2.根据权利要求1所述的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 其特征在于， 3 个冷却风机分别为第一冷却风机、 第二冷却风机和第三冷却风机， 当发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机开启； 当850发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机和第二冷却风机同时开启； 当发动机的排气温度T850时， 第一冷却风机、 第二冷却风机和第三冷却风机同时 开启。 3.根据权利要求1所述的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 其特征在于， 控 制电路包括3个断路器、 3个接。

4、触器和3个中间继电器， 每个冷却风机与一个断路器和一个接 触器对应设置， 冷却风机依次通过相应的接触器和断路器与三相电源连接， 控制模块通过3 个中间继电器分别与三个接触器的线圈连接。 4.根据权利要求1所述的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 其特征在于， 控 制模块分别连接有3个风机指示灯； 3个风机指示灯分别对应3个冷却风机， 分别表示3个冷 却风机的开启和关闭。 5.根据权利要求3所述的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 其特征在于， 控 制模块包括计算机和控制器， 计算机与控制器连接， 控制器分别与发动机的排气温度传感 器、 接触器的线圈连接。 权利要求书 1/1 页 2。

5、 CN 112147025 A 2 一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统 技术领域 0001 本发明涉及汽车发动机技术领域， 具体涉及一种用于发动机排气冷热冲击风机自 动控制系统。 背景技术 0002 发动机在开发过程中， 需要对发动机排气歧管进行冷热冲击耐久验证， 通过发动 机的高温、 低温循环耐久冲击， 验证排气管管道有无穿透性裂纹； 排气管连接法兰是否出现 明显的变形和破裂等问题； 针对这种试验， 试验室没有排气歧管冷热冲击耐久验证的测试 设备； 结合试验现状， 通过试验台架控制原理。 0003 急需制作一套冷却风机自动控制与试验台架系统进行集成； 实现发动机排气歧管 冷热冲击耐久。

6、试验； 利用三组冷却风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3， 设计高压控制电路； 低压控制电路、 试验台架DO输出电路； 编写软件控制逻辑， 发动机启动运转预热， 三组冷却 风机关闭状态； 当排气歧管温度达到350风机FAN_ON_1开启， 当排气歧管温度达到 370风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2同时开启； 当排气歧管温度达到860风机FAN_ON_1、 FAN_ ON_2、 FAN_ON_3三组冷却风机开启； 此时发动机转速/扭矩/功率最大； 随着试验工况变化， 台架自动工况自动调用三组冷却风机启、 停功能； 通过一种发动机排气冷热冲击风机自动 控制系统； 实。

7、现发动机排气歧管冷热冲击耐久验证试验。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是， 针对现有技术存在的上述缺陷， 提供了一种用于发 动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 有效解决排气歧管冷热冲击耐久试验能力， 降低试 验开发成本， 提升开发效率， 有效保证了试验室高压用电安全， 防止试验人员高压触电事故 发生。 0005 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 0006 一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 包括控制模块、 控制电路和3个 冷却风机， 3个冷却风机分别为第一冷却风机、 第二冷却风机和第三冷却风机， 控制模块通 过控制电路与3个冷却风机连接， 控制模块与发动机的排。

8、气温度传感器连接。 0007 按照上述技术方案， 当发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机开启； 0008 当850发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机和第二冷却风机同时开 启； 0009 当发动机的排气温度T850时， 第一冷却风机、 第二冷却风机和第三冷却风机 同时开启。 0010 按照上述技术方案， 控制电路包括3个断路器、 3个接触器和3个中间继电器， 每个 冷却风机与一个断路器和一个接触器对应设置， 冷却风机依次通过相应的接触器和断路器 与三相电源连接， 控制模块通过3个中间继电器分别与三个接触器的线圈连接。 0011 按照上述技术方案， 控制模块分别连接有3个风机指示灯；。

9、 3个风机指示灯分别对 说明书 1/4 页 3 CN 112147025 A 3 应3个冷却风机， 分别表示3个冷却风机的开启和关闭。 0012 按照上述技术方案， 控制模块包括计算机和控制器， 计算机与控制器连接， 控制器 分别与发动机的排气温度传感器、 接触器的线圈连接。 0013 本发明具有以下有益效果： 0014 1、 利用发动机排气冷热冲击风机自动控制系统； 自制高压控制电路， 低压控制电 路； 通过试验台架计算机DO控制输出， 实现计算机远程控制风机启、 停功能； 根据试验策划， 在试验台架系统中编辑自动工况， 将三组冷却风机与发动机排气冷热冲击工况结合起来， 设计一套风机自动控制。

10、系统； 满足发动机500小时排气冷热冲击试验， 为试验开发提供验证 保障； 为试验开发节省时间与费用； 通过自制风机自动控制系统， 有效解决排气歧管冷热冲 击耐久试验能力， 降低试验开发成本， 提升开发效率， 有效保证了试验室高压用电安全， 防 止试验人员高压触电事故发生。 0015 2、 利用发动机排气冷热冲击风机自动控制系统； 将风机控制逻辑与发动机排气温 度作为启动与停止判断条件。 试验台架计算机通过软件编程调用排气温度ETB与风机变量； DO输出模块置 “0” 或 “1” ， 控制DC24V中间继电器、 DC24中间继电器通过触点来控制AC380V高 压冷却风机 “开” 或 “关” ；。

11、 实现试验台架计算机远程控制冷却风机高压供电， 确保试验室高 压用电安全性， 防止试验人员触电事故发生； 试验台架计算机远程控制逻辑： 当排温350 时冷却风机FAN_ON_1启动； 当排温350时冷却风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2同时启动； 当 排温850时冷却风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3三组冷却风机开启； 起到排气歧管 冷却能力； 反之排温变化高、 低， 依次关闭FAN_ON_3、 FAN_ON_2、 FAN_ON_1； 起到排气歧管冷 热冲击试验能力； 通过试验台架自动工况运行及等待时间反复调用风机变量， 实现对发动 机排气歧管冷热冲击500小时。

12、耐久验证； 降低试验开发成本， 提升开发效率， 有效保证了试 验室高压用电安全， 防止试验人员高压触电事故发生。 附图说明 0016 图1是本发明实施例中控制电路的示意图； 0017 图2是本发明实施例中用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统的示意图； 0018 图中， FAN_ON_1-第一冷却风机， FAN_ON_2-第二冷却风机， FAN_ON_3-第三冷却风 机， 1-计算机， 2-控制器， 3-指示灯。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。 0020 参照图1图2所示， 本发明提供的一个实施例中的用于发动机排气冷热冲击风机 自动控制系统， 包括控制模块、。

13、 控制电路和3个冷却风机， 3个冷却风机分别为第一冷却风 机、 第二冷却风机和第三冷却风机， 控制模块通过控制电路与3个冷却风机连接， 控制模块 与发动机的排气温度传感器连接； 控制模块通过排气温度传感器监测发动机的排气温度， 根据不同的温度控制模块通过控制电路启动不同的冷却风机。 0021 进一步地， 当发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机开启； 0022 当850发动机的排气温度T350时， 第一冷却风机和第二冷却风机同时开 启； 说明书 2/4 页 4 CN 112147025 A 4 0023 当发动机的排气温度T850时， 第一冷却风机、 第二冷却风机和第三冷却风机 同时开启。。

14、 0024 进一步地， 控制电路包括3个断路器QF1、 QF2、 QF3、 3个接触器KM1、 KM2、 KM3和3个中 间继电器， 每个冷却风机与一个断路器和一个接触器对应设置， 冷却风机依次通过相应的 接触器和断路器与三相电源连接， 控制模块通过3个中间继电器分别与三个接触器的线圈 连接。 0025 进一步地， 控制模块分别连接有3个风机指示灯； 3个风机指示灯分别对应3个冷却 风机， 分别表示3个冷却风机的开启和关闭。 0026 进一步地， 控制模块包括计算机和控制器， 计算机与控制器连接， 控制器分别与发 动机的排气温度传感器、 接触器的线圈连接。 0027 进一步地， 控制器还与3个。

15、风机指示灯连接。 0028 本发明的工作原理： 本发明提供的一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系 统； 将试验台架DO数字量控制模块通过1394通讯协议相连， 并在计算机软件中设置特定的 数字量输入和数字量输出控制变量,并命名。 冷却风机电气控制电路原理图:根据排气风机 功率设计电路； 熔断器F1、 断路器QF、 接触器KM、 中间继电器KA、 启动指示灯、 停止指示灯、 计 算机数字量DO输出； 制作排气冷却风机电气控制电路， 实现试验台架DO数字量控制冷却风 机启动与停止； 在试验台架自动工况中编辑自动工况程序； 将冷却风机启动与停止指令嵌 入500小时排气冷热冲击耐久工况联动控制， 。

16、自动工况开始时， 根据自动工况调整发动机转 速/扭矩对应排气温度， 当排温350时冷却风机FAN_ON_1启动； 当排温350时冷却风 机FAN_ON_1、 FAN_ON_2两组冷却风机同时启动； 当排温850时冷却风机FAN_ON_1、 FAN_ ON_1、 FAN_ON_3三组冷却风机工作； 反之根据发动机转速/扭矩自动工况排温变化依次关闭 FAN_ON_3、 FAN_ON_2、 FAN_ON_1； 实现发动机排气系统冷热冲击自动控制系统， 通过制作发 动机排气系统冷热冲击自动控制系统， 保证500小时排气冷热冲击验证试验， 提升发动机可 靠性验证能力。 0029 本发明本发明提供的一种用。

17、于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统； 高压控制 部分： 断路器QF1、 QF2、 QF3输出U、 V、 W三端连接接触器KM1、 KM2、 KM3常开触点； KM1、 KM2、 KM3 输出U、 V、 W三端连接风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3； 低压控制部分： 将接触器KM1、 KM2、 KM2线圈A1与A2连接DC24V中间继电器KA1、 KA2、 KA3常开触点， 计算机控制部分： 试验台架计 算机DO输出： X32/1、 X33/2、 X33/3常开触点； 在试验台架软件中编写自动工况,并将命名的 控制变量编写入其中， 在台架计算机系统中输入控制指令 “0。

18、” 或 “1” ， 实现风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3控制； 根据试验需求来控制冷却风机开和关， 从而实现发动机排气系统 的高温与低温的风机控制切换， 实现发动机排气冷热冲击风机自动控制系统。 0030 本发明本发明提供的一种用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统； 软件与硬 件之间控制逻辑： 试验台架计算机软件编辑FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3三组变量， 将三 组常开DO输出变量接入低压DC24中间继电器， 分别控制KA1、 KA2、 KA3线圈A1与A2， 当KA1、 KA2、 KA3三组线圈吸合， 三组继电器常开触点变为常闭触点； 。

19、三组上电指示灯亮； 将KM1、 KM2、 KM3三组线圈A1与A2吸合； 当KM1、 KM2、 KM3触点常开变为常闭后， 此时FAN_ON_1、 FAN_ ON_2、 FAN_ON_3三组风机开启； 三组风机指示灯亮。 实现试验台架计算机输入 “0” 或 “1” 指令 控制风机启动与停止， 编辑试验台架排气冷热冲击风机自动控制工况调用FAN_ON_1、 FAN_ 说明书 3/4 页 5 CN 112147025 A 5 ON_2、 FAN_ON_3变量。 0031 如图1所示， 本发明实例提供的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统， 设计 高压控制单元： 三相AC380V交流供电； 设计电。

20、路图： 三相保险F， 三组断路器QF(0-4.5A)根据 负载设定最大电流； 目的保护风机过载、 过温、 短路等问题； 三组交流接触器AC380V/5A， 线 圈A1与A2为AC220V交流供电； 当线圈A1与A2吸合， 交流接触器触点常闭； 风机M为AC380V/2A 供电； 当交流接触器输出交流380V给三组风机M， 风机正常运转； 0032 如图2本发明实例提供的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统的技术方案 为， 设计低压控制单元： 两相AC220交流供电； 设计电路图： 三组DC24V中间继电器KA； A1与A2 为线圈； 触点控制交流接触器线圈(AC220V)A1与A2； 24V。

21、供电模块AC/DC， 直流DC24V输出部 分连接试验台架FEM模块DO数字量输出X32、 X33、 X34； 当试验台架计算机输出通道FAN_ON_ 1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3置 “1” 时： FEM模块DO数字量X32、 X33、 X34输出常闭指令， 三组中间继 电器KA线圈A1与A2吸合， 中间继电器KA触点吸合， 中间继电器KA触点常闭后， 三组交流接触 器KM线圈A1与A2吸合， 三组交流接触器触点常闭， 风机M自动运转； 计算机试验台架反复置 “0” 或 “1” ， 风机自动启动与停止； 通过此方法应用： 解决试验台架计算机控制外接高压用电 系统， 确保试验室用电。

22、安全。 0033 本发明实例提供的用于发动机排气冷热冲击风机自动控制系统的软件控制逻辑 图： 编辑自动工况测试程序， 将FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3三组风机与排气温度ETB变量 名写入自动工况中， 通过语句表、 或与非代入软件编程中， 当排温350时冷却风机FAN_ ON_1启动； 当排温350时冷却风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2同时启动； 当排温850时冷却 风机FAN_ON_1、 FAN_ON_2、 FAN_ON_3三组风机开启； 最终实现试验台架自动控制风机启、 停； 解决发动机排气冷热冲击耐久试验能力； 确保试验室高压用电安全， 保证试验开发任务与 试验节点。 0034 以上的仅为本发明的较佳实施例而已， 当然不能以此来限定本发明之权利范围， 因此依本发明申请专利范围所作的等效变化， 仍属本发明的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 112147025 A 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 112147025 A 7 图2 说明书附图 2/2 页 8 CN 112147025 A 8 。