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無級調速控制裝置及電磁風扇離合器(四)

發布時間:2016年10月30日

 

本實用新型的電磁風扇離合器無級調速控制策略利用PWM 技術,通過改變電子控制單元輸出的脈沖信号寬度,調整PWM信号占空比,動态調整單位時間内的被動盤有效轉動功率,充分有效利用發動機功率。使發動機全速運轉時,PWM信号占空比為100%,使得主動盤與被動盤一直吸合,被動盤帶動風扇達到最大轉速,發動機可以充分散熱。使發動機低速運轉時,PWM信号占空比為0,使得主動盤與被動盤一直分離,在慣性和摩擦力作用下,被動盤帶動風扇以很低轉速運行。根據發動機的散熱趨勢改變電子控制單元輸出的PWM信号占空比,使被動盤根據發動機散熱狀态動态調整轉速散熱。在主動盤轉速不變時, 占空比增大,風扇轉速提高;占空比減小,風扇轉速降低,不會浪費發動機功率,使發動機的工作溫度始終保持在最佳工況。脈沖信号的空比,即在單位時問内脈沖變寬或變窄的比率(或速率,或趨勢)與溫度變化的趨勢密切相關。
複合溫度信号形成度變化趨勢數據,是根據所述子系統中介質流體的導熱參數設定第一權重值,形成在同一時間點的度值複合疊加,形成持續時間段内的溫度變化趨勢數據。
還包括子系統中介質流體的單位時間流量設定第二權重值,形成在同一時間點的溫度值複合疊加,形成持續時間段内的溫度變化趨勢數據。
步驟s02中,可以通過不同的溫度傳感器,采集發動機不同子系統中的溫度變化信号,包括發動機中的水溫信号、油溫信号、氣溫信号等。
電子控制單元包含有對數據的預置控制邏輯程序,通過對多種類型的溫度變化信号進行處理,可以更好地生成控制脈沖信号,調整脈沖信号寬度及幅值,使風扇的轉速調整過程與發動機散熱過程更加一緻,節約發動機效率。
對于步驟s18後的信号判斷條件也可以簡化為以下驟,以實現最簡判斷過程:當溫度達到高設定值時,直接執行步驟s28; 當溫度達沒有達到高設定值且脈沖空比沒有低于限定值時,跳轉至驟s02;當溫度達沒有達到高設定值且脈沖占空比低于限定值時,執行驟 s28。
利用本實用新型的電磁風扇離合器無級調速控制方式,以使風扇轉速及時響應發動機運行時的度變化,形成一條平滑的風扇轉速響應曲線,使風扇及時散發發動機運轉時的熱量。
如圖2所示,在發動機啟動,被動盤由于與主軸間的軸承摩擦力,保持很低轉速轉動,開始升溫時,電子控制單元根據溫度信号變化趨勢,調整生成的控制脈沖信号寬度,根據發動機的發熱溫度逐步提高單位時間内的控制脈沖信号寬度,提高電磁線控制回路的導通時間,提高被動盤的有功功率,提風扇轉速進行散熱; 随着發動機趨于全速運行,發動機加快散熱,溫度進一步提高,電子控制單元動态提高單位時間内的控制脈沖信号寬度,提高電磁線圈控制回路的導通時間,提高被動盤的有功功率,提高風扇轉速,進一步加快散熱; 直至風扇達到最大轉速,趨于與發動機轉速一緻,在此過程中電子控制單元始終采集被動盤的轉速,保證電磁風扇離合器的正常工況,當風扇轉速維持在限定高位轉速一段時間後,電子控制單元采集的溫度信号表明散熱效果不再能夠維持時,電子控制單元發出告警信号;
當發動機進行減速時散熱量降低,電子控制單元通過采集的溫度信号變化趨勢,調整生成的控制脈沖信号寬度,根據發動機的發熱溫度逐步降低單位時間内的控制脈沖信号寬度,降低電磁線圈控制回路的導通時間,降低被動盤的有功功率,降低風扇轉速進行有效散熱;随着發動機減速停止,發動機溫度進一步降低,電子控制單元動态降低單位時間内的控制脈沖信号寬度,提高電磁線圈控制回路的斷開時間,降低被動盤的有功功率,降低風扇轉速,進一步減緩散熱,使得被動盤隻能通過與主軸間的軸承摩擦力,維持很低轉速轉動,直至發動機停車後冷卻。

更多詳情請浏覽無級調速控制裝置及電磁風扇離合器第五節

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