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概述现代汽车冷却系统控制原理(七)
来源:本站整理  作者:佚名  2013-06-14 12:14:38


      温度控制子程序:要把汽车发动机的工作环境温度控制在一定的范围内,这一温度范围要综合多种因素。首先,是发动机温度不能过高,温度过高会给汽车的使用带来种种障碍,也给车辆关键部件的使用寿命带来严重影响。另一方面,需要考虑发动机的燃油经济性,当系统温度在90℃左右时,其效率最高。所以,我们把发动机工作环境温度控制在90-100℃左右。输入的PWM波是发动机发送给单片机的,是发动机当前工作状态的最直接的反应。所以,本设计在检测发动机工作环境温度的基础上,结合发动机的工作状态信号,为更加及时准确的调整冷却风扇的转速提供了保障。

    根据输入占空比控制风机。
    故障检测原理:在风扇电机运转过程中,要时刻监控其运转情况,及时的发现故障情况,并进行及时的处理,保证风机的正常运转。不然,温度控制程序再好,当风机出现故障时,也无济于事。通常情况下,风机的故障有三种情况:首先是短路情况,当短路故障发生时,会引起电枢电流瞬间升高,所以,可以靠检测风机的电枢电流值是否瞬间升高许多来判断;再者是堵转故障,当堵转故障发生时,电枢转子的转速会比平时应该具有的转速低很多,电枢绕组的感应电动势的绝对值肯定变低,所以可以比较测得反电动势与正常运转时反电动势绝对值的大小,来判断是否发生堵转故障;最后是过载故障,过载故障发生时,电枢的电磁转矩会升高,肯定也会引起电枢电流的升高,但增加的幅度和短路时电流值不同,我们也可以用检测风机电枢电流的方法,判断风机是否发生过载故障。

    据此,故障检测的思想是根据风机当前的运转情况,预设风机故障判断所需的参考值,然后去采集风机运转过程中的实际值,把实际值与参考值做比较,从而判断风机是否发生了故障。其中,短路故障和过载故障的参考值由经验值设定;堵转故障的参考值,要先通过风机转速的检测,根据当前不同的转速,而设定不同的反电动势参考值。为了方便,我们把风机的转速分为4个等级,每个转速等级设定一个反电动势的参考值。

    本系统以目前已经比较成熟的电动冷却风扇为基础,基本上解决了汽车发动机冷却系统不能随工况自动调节的缺陷,达到了冷却风扇随发动机工作环境温度的变化而自动调整转速的目的。另外,微控器在检测环境温度的同时,能够检测发动机当前的工作状态,为控制的及时性提供保障。并且,加入了风扇自身故障检测功能,形成了比较完善的冷却风扇智能控制系统。在工作性能上,能够完全适应现代汽车可靠性、动力性、经济性、安全性的要求。

    本文设计的创新点:①不仅依靠检测发动机工作环境温度,还要检测发动机此时的运行状态,使得风扇调速更加及时和准确;②能不断对冷却风扇进行故障检测,一旦发现问题,及时的进行修复操作,时刻保证冷却风扇的正常运转,为发动机的工作提供非常高的安全保障;③本系统具有通信接口,可以和其他系统联为一体,作为汽车电子控制的一部分。

    机械增压系统空气中冷
    发动机的发展是不断提高比功率,与此相关的是发动机从自然吸气过渡到增压,最后是增压与中冷。增压空气中冷可提高空气密度,增加燃烧室中的氧气。增压柴油机还可改善排放品质;增压汽油机则可减少爆燃倾向、降低燃油消耗和有害气排放。增压汽油机如不中冷必须加浓可燃混合气或缩短点火提前角,以防止爆燃。

    卡宴Hybrid冷却系统
    每个汽缸列均配备一个增压空气冷却器,该冷却器安装在空气增压模块中。冷却液将流过以并行方式集成在增压空气冷却系统中的冷却器。

    增压空气冷却系统是一个独立的高温冷却系统(如图22所示),该系统还可冷却混合动力电源电子装置。虽然该系统与主冷却系统彼此互连且都使用冷却液膨胀箱,但是它独立于主冷却系统工作。增压空气冷却系统中的温度水平低于主冷却系统中的温度水平。

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