一種車載冷卻風扇智能控制系統的制作方法

本發明涉及一種智能控制系統，尤其涉及一種車載冷卻風扇智能控制系統。

背景技術：

近年來，隨著汽車發動機的設計逐步趨向小型化、輕量化和高升功率化，以及渦輪增壓、缸內直噴等技術的廣泛采用，發動機的工作溫度明顯增高，對冷卻系統提出了更嚴格的要求。汽車發動機的冷卻有空氣冷卻和液體冷卻2種方式，目前最常用的是液體冷卻。液體冷卻的基本原理是利用冷卻液在循環系統中的流動帶走發動機產生的多余熱量，再通過散熱器進行散熱，同時控制冷卻風扇在一定條件下啟動，給散熱器強制補風，實現發動機的適度冷卻。因此，冷卻風扇的控制技術直接影響著整個冷卻系統的實際效率和性能。

隨著汽車智能化程度的與日俱增，應用在汽車上的ECU模塊數量也成倍增加，對車載網絡總線提出了更高要求。FlexRay是繼CAN、LIN等網絡總線技術后的新一代高速串行通信的車載總線，其具備更快的數據速率，更靈活的通信方式以及較好的容錯運算能力，可以很好地滿足現代車載控制系統的強實時需求。

技術實現要素：

本發明的目的是為了提高汽車發動機冷卻系統的性能，設計了一種車載冷卻風扇智能控制系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

車載冷卻風扇智能控制系統由發動機控制節點、冷卻電扇智能節點、其他節點和通道構成，各節點之間的通訊采用雙通道總線結構。其中，發動機控制節點及其他節點實現對發動機壓力、轉速等關鍵數據的在線監測，冷卻風扇智能節點根據外部各節點的多種參數與多點測量的溫度數據優化輸出控制。

所述的冷卻風扇智能節點主要由主控制器LPC2478、雙風扇驅動模塊、多點測溫模塊、FlexRay通信控制器MFR4310、FlexRay總線驅動器TJA1082等構成。

所述的MFR4310通過訪問TJA1082的輸入/輸出管理模塊、收發模塊及發送器實現對物理層數據的收發和管理，同時配合總線失效檢測、溫度檢測、喚醒等模塊實現總線的超負荷保護、節能降耗等功能。

所述的車載冷卻風扇智能控制系統軟件由物理層和應用層的軟件構成。

所述的物理層軟件即FlexRay總線驅動程序，主要完成模塊的初始化工作，具體包括節點的通用接口配置、FlexRay總線通信控制器配置、中斷使能與優先級配置等。

所述的應用層軟件即主程序，主要完成多點測溫模塊控制，溫度、壓力及轉速等數據的綜合處理，雙風扇模塊的PWM控制等。

本發明的有益效果是：

在車載實驗平臺測試了系統性能，結果表明，由LPC2478、MFR4310、TJA1082等模塊構成的車冷卻風扇智能控制系統簡潔實用，在FlexRay總線下能夠很好地實現多節點間數據的讀寫和傳輸，具備較高的實時性和可靠性。同時，采用多路參數復合的線性控制信號，提升了發動機冷卻系統控制的時效性和精確度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是雙通道總線結構。

圖2是冷卻風扇智能節點結構。

具體實施方式

如圖1所示，車載冷卻風扇智能控制系統由發動機控制節點、冷卻電扇智能節點、其他節點和通道構成，各節點之間的通訊采用雙通道總線結構。其中，發動機控制節點及其他節點實現對發動機壓力、轉速等關鍵數據的在線監測，冷卻風扇智能節點根據外部各節點的多種參數與多點測量的溫度數據優化輸出控制。而雙通道總線結構是FlexRay總線拓撲中的一種最典型結構，它具備的冗余通信信道能較好地適應車載網絡的分布式控制，在提高傳輸速率的同時能有效避免網絡沖突，充分保證了數據傳輸的可靠性。

如圖2所示，冷卻風扇智能節點主要由主控制器LPC2478、雙風扇驅動模塊、多點測溫模塊、FlexRay通信控制器MFR4310、FlexRay總線驅動器TJA1082等構成，系統工作時，主控制器通過多點測溫模塊獲得環境、進氣和冷卻系統的溫度數據，利用FlexRay總線與PCM節點等通信，以獲得其他實時參數；依據發動機工況采用PWM信號控制雙風扇模塊的無極調速，實時調整風扇工作狀態。系統具備故障、保護等多種特殊模式，真正實現了對冷卻風扇的智能化控制。MFR4310包含2個完全獨立的FlexRay通道A/B、128個有效載荷為254B的信息緩沖器、2個可配置接收先進先出（FIFO）消息緩沖器等部件，同時支持10Mbit/s的雙通道高速串行通信，完全滿足FlexRay2.1 標準。在工作狀態下，MFR4310通過訪問TJA1082的輸入/輸出管理模塊、收發模塊及發送器實現對物理層數據的收發和管理，同時配合總線失效檢測、溫度檢測、喚醒等模塊實現總線的超負荷保護、節能降耗等功能。TｘEN是MFR4310 的請求數據信號，TｘD、RｘD分別是數據發送、接收信號。當總線上出現一個傳輸給本節點的幀數據時，總線驅動器先將接收到的物理電平信號轉換為串行信號，然后將其傳送給MFR4310；當MFR4310需要發送數據到總線時，過程則相反。