本實用新型的電磁風扇離合器無級調(diào)速控制策略利用PWM 技術(shù),通過改變電子控制單元輸出的脈沖信號寬度,調(diào)整PWM信號占空比,動態(tài)調(diào)整單位時間內(nèi)的被動盤有效轉(zhuǎn)動功率,充分有效利用發(fā)動機功率。使發(fā)動機全速運轉(zhuǎn)時,PWM信號占空比為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(zhuǎn)速,發(fā)動機可以充分散熱。使發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時,PWM信號占空比為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(zhuǎn)速運行。根據(jù)發(fā)動機的散熱趨勢改變電子控制單元輸出的PWM信號占空比,使被動盤根據(jù)發(fā)動機散熱狀態(tài)動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速散熱。在主動盤轉(zhuǎn)速不變時, 占空比增大,風扇轉(zhuǎn)速提高;占空比減小,風扇轉(zhuǎn)速降低,不會浪費發(fā)動機功率,使發(fā)動機的工作溫度始終保持在最佳工況。脈沖信號的占空比,即在單位時問內(nèi)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(guān)。
復合溫度信號形成溫度變化趨勢數(shù)據(jù),是根據(jù)所述子系統(tǒng)中介質(zhì)流體的導熱參數(shù)設(shè)定第一權(quán)重值,形成在同一時間點的溫度值復合疊加,形成持續(xù)時間段內(nèi)的溫度變化趨勢數(shù)據(jù)。
還包括子系統(tǒng)中介質(zhì)流體的單位時間流量設(shè)定第二權(quán)重值,形成在同一時間點的溫度值復合疊加,形成持續(xù)時間段內(nèi)的溫度變化趨勢數(shù)據(jù)。
步驟s02中,可以通過不同的溫度傳感器,采集發(fā)動機不同子系統(tǒng)中的溫度變化信號,包括發(fā)動機中的水溫信號、油溫信號、氣溫信號等。
電子控制單元包含有對數(shù)據(jù)的預置控制邏輯程序,通過對多種類型的溫度變化信號進行處理,可以更好地生成控制脈沖信號,調(diào)整脈沖信號寬度及幅值,使風扇的轉(zhuǎn)速調(diào)整過程與發(fā)動機散熱過程更加一致,節(jié)約發(fā)動機效率。
對于步驟s18后的信號判斷條件也可以簡化為以下步驟,以實現(xiàn)最簡判斷過程:當溫度達到高設(shè)定值時,直接執(zhí)行步驟s28; 當溫度達沒有達到高設(shè)定值且脈沖占空比沒有低于限定值時,跳轉(zhuǎn)至步驟s02;當溫度達沒有達到高設(shè)定值且脈沖占空比低于限定值時,執(zhí)行步驟 s28。
利用本實用新型的電磁風扇離合器無級調(diào)速控制方式,可以使風扇轉(zhuǎn)速及時響應(yīng)發(fā)動機運行時的溫度變化,形成一條平滑的風扇轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線,使風扇及時散發(fā)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的熱量。
如圖2所示,在發(fā)動機啟動,被動盤由于與主軸間的軸承摩擦力,保持很低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,開始升溫時,電子控制單元根據(jù)溫度信號變化趨勢,調(diào)整生成的控制脈沖信號寬度,根據(jù)發(fā)動機的發(fā)熱溫度逐步提高單位時間內(nèi)的控制脈沖信號寬度,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,提升風扇轉(zhuǎn)速進行散熱; 隨著發(fā)動機趨于全速運行,發(fā)動機加快散熱,溫度進一步提高,電子控制單元動態(tài)提高單位時間內(nèi)的控制脈沖信號寬度,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(zhuǎn)速,進一步加快散熱; 直至風扇達到最大轉(zhuǎn)速,趨于與發(fā)動機轉(zhuǎn)速一致,在此過程中電子控制單元始終采集被動盤的轉(zhuǎn)速,保證電磁風扇離合器的正常工況,當風扇轉(zhuǎn)速維持在限定高位轉(zhuǎn)速一段時間后,電子控制單元采集的溫度信號表明散熱效果不再能夠維持時,電子控制單元發(fā)出告警信號;
當發(fā)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號變化趨勢,調(diào)整生成的控制脈沖信號寬度,根據(jù)發(fā)動機的發(fā)熱溫度逐步降低單位時間內(nèi)的控制脈沖信號寬度,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(zhuǎn)速進行有效散熱;隨著發(fā)動機減速停止,發(fā)動機溫度進一步降低,電子控制單元動態(tài)降低單位時間內(nèi)的控制脈沖信號寬度,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(zhuǎn)速,進一步減緩散熱,使得被動盤只能通過與主軸間的軸承摩擦力,維持很低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,直至發(fā)動機停車后冷卻。
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