客車發(fā)動機冷卻風扇智能控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車的作用越來越不可替代，尤其是客車的發(fā)展為人們的出行提供了極大的方便。但是傳統(tǒng)客車冷卻系統(tǒng)有很多不完善的地方，給空氣造成了很大的污染，影響了人們的生活。因此，客車的發(fā)展在滿足自身冷卻要求的同時符合國家的排放標準是今后客車發(fā)展的必經(jīng)之路。
　　目前，國內大多數(shù)客車公司生產(chǎn)的客車配備的冷卻系統(tǒng)由水箱、水泵、散熱器及冷卻風扇等組成。傳統(tǒng)的客車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)雖然也能滿足客車散熱的需求，但是其工

2、作效率低、效果不理想，風扇及水泵的轉速對發(fā)動機的轉速有很大的依賴性，不能根據(jù)客車發(fā)動機的工況變化做相應的調整，發(fā)動機低速高負荷工作時，冷卻不足，發(fā)動機高速低負荷工作時，冷卻過度。因此，為了使客車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機的工況相匹配，需要冷卻風扇和水泵與發(fā)動機完全解耦。本次設計采用電子風扇代替原來的機械式風扇，把原來的傳統(tǒng)水泵替代成電動式的，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制還需用到溫度傳感器及單片機。
　　本次課題研究的內容是客車發(fā)動機智能冷

3、卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理是安裝在散熱水箱進出口管及安裝在中冷器出氣管的溫度傳感器檢測進出散熱器的冷卻液溫度及發(fā)動機進氣溫度，把檢測到的溫度信號轉化成電信號后送入PIC單片機。PIC單片機接收到溫度信號轉化成的電信號后分析計算，并根據(jù)計算結果輸出相應的PWM控制信號，控制信號經(jīng)過放大電路放大以后分別驅動散熱器風扇、中冷器風扇和水泵轉速。冷卻風扇產(chǎn)生的冷卻風將散熱器及中冷器周圍的多余熱量帶走，水泵轉速的不同就會改變冷卻管路中的冷卻液的流量，

4、冷卻液流量的改變就會改變吸收的發(fā)動機熱量，從而保證發(fā)動機正常的工作。
　　控制信號的輸出形式是PWM脈沖，由于PWM脈沖的特性，可以實現(xiàn)水泵電機及風扇電機的無級變速，從而可以使水泵及風扇根據(jù)冷卻液溫度及進氣溫度的變化實現(xiàn)無極變速。然后，可以根據(jù)發(fā)動機的工況自動調節(jié)冷卻液流量及冷卻風扇轉速，保證發(fā)動機多余的熱量及時散到空氣中，從而使發(fā)動機工作在正常的溫度范圍內。
　　另外，為了實現(xiàn)系統(tǒng)控制的可靠性及平順性，采用基于前饋的PID