汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的智能控制
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目前，傳統(tǒng)的節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇仍廣泛應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。傳統(tǒng)的節(jié)溫器控制冷卻液大小循環(huán)的路線，節(jié)流損失大，工作不可靠，工作效率低，不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱要求準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的散熱能力；傳統(tǒng)的保溫簾是人為控制散熱器的通風(fēng)量；傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，其冷卻能力只能隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化而變化，不能滿足實(shí)際散熱要求。而且三者的動(dòng)作互不聯(lián)系，工作效率低，燃油浪費(fèi)率高，不適應(yīng)現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)上述提出的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的弊端，從靈敏性、可靠性、以及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性考慮出發(fā)，應(yīng)使節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)多元聯(lián)合控制，即將傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇改為電控冷卻風(fēng)扇；將傳統(tǒng)的節(jié)溫器改為電控節(jié)溫器；增設(shè)電控導(dǎo)風(fēng)板；實(shí)現(xiàn)上述三者聯(lián)合控制，即冷卻系統(tǒng)的智能控制。它可以根據(jù)行車速度、大氣環(huán)境溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度的變化對(duì)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力進(jìn)行自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速預(yù)熱，大量減少發(fā)動(dòng)機(jī)的傳熱損失和功率損失。
2.冷卻系統(tǒng)的智能控制
系統(tǒng)由于汽車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、熱輻射和電磁干擾，因此對(duì)該系統(tǒng)電路有特殊要求：①電路要有較高的抗振動(dòng)能力，以適應(yīng)不同路況、車況的要求。提高系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。②電路應(yīng)采取有效的防護(hù)隔離措施，以提高其抗干擾能力。
2.1系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由電控冷卻風(fēng)扇、電控節(jié)溫器、電控導(dǎo)風(fēng)板、微控制機(jī)構(gòu)組成。電控冷卻風(fēng)扇由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形帶動(dòng)節(jié)溫閥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，來(lái)改變大小循環(huán)；電控導(dǎo)風(fēng)板由雙向電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使之打開或關(guān)閉；微控制機(jī)構(gòu)是利用89C51開發(fā)的單片機(jī)控制系統(tǒng)。
2.2單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理
由溫度傳感器感受發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的變化，同時(shí)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥涑煞幢汝P(guān)系的電壓模擬信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A/D轉(zhuǎn)換器(ADC0809)中INO信號(hào)通道。由A/D轉(zhuǎn)換器把采集來(lái)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并讀入單片機(jī)，89C510單片機(jī)89C51根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理去控制驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)溫器繼電器、導(dǎo)風(fēng)板繼電器和風(fēng)扇繼電器的控制。即可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻能力的智能控制。
2.3單片機(jī)智能控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
單片機(jī)智能控制系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示，主要包括微控制器、電源電路、信號(hào)采樣處理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)復(fù)位電路和控制驅(qū)動(dòng)電路。
采用inter公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)AT89C51，一種+5V供電、40腳封裝、32根I/O線、HMOSI制造技術(shù)、布爾操作處理功能的單片機(jī)，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理計(jì)算和控制輸出。它是本系統(tǒng)的核心。
電源電路
直流電源+12V經(jīng)芯片CN7805轉(zhuǎn)換，得到+5V穩(wěn)定直流電壓，與直流電源+12V構(gòu)成一個(gè)二級(jí)輸出電源。 此外外接有濾波作用的電容器和隔離作用的二極管，從而使輸入電壓穩(wěn)定和輸入信號(hào)可靠。如圖2所示。
采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC，其溫度值與模擬電壓信號(hào)成反比。模擬電壓信號(hào)經(jīng)電容器濾波后送入ADC0809的INO模擬信號(hào)通道。如圖3所示。
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評(píng)論