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汽车发动机冷却系统的智能控制

作者:时间:2013-01-11来源:网络收藏
1.概述

目前,传统的节温器、保温帘和冷却风扇仍广泛应用于国产。传统的节温器控制冷却液大小循环的路线,节流损失大,工作不可靠,工作效率低,不能根据发动机的散热要求准确地调节的散热能力;传统的保温帘是人为控制散热器的通风量;传统的冷却风扇由发动机的曲轴驱动,其冷却能力只能随发动机的转速的变化而变化,不能满足实际散热要求。而且三者的动作互不联系,工作效率低,燃油浪费率高,不适应现代汽车技术的发展。针对上述提出的的弊端,从灵敏性、可靠性、以及发动机的动力性和经济性考虑出发,应使节温器、保温帘和冷却风扇实现多元联合控制,即将传统的冷却风扇改为电控冷却风扇;将传统的节温器改为电控节温器;增设电控导风板;实现上述三者联合控制,即冷却系统的。它可以根据行车速度、大气环境温度、发动机冷却水温度的变化对冷却系统的冷却能力进行自动控制,以实现发动机快速预热,大量减少发动机的传热损失和功率损失。

2.冷却系统的

系统由于汽车运行过程中产生强烈的振动、热辐射和电磁干扰,因此对该系统电路有特殊要求:①电路要有较高的抗振动能力,以适应不同路况、车况的要求。提高系统整体的可靠性和稳定性。②电路应采取有效的防护隔离措施,以提高其抗干扰能力。

2.1系统组成

该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动;电控节温器利用电加热引起双金属片变形,由双金属片变形带动节温阀旋转运动,来改变大小循环;电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭;微控制机构是利用89C51开发的单片机控制系统。

2.2单片机控制系统工作原理

由温度传感器感受发动机水温的变化,同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机,89C510单片机89C51根据不同的输入信号分析处理去控制驱动电路,实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的

2.3单片机智能控制系统电路设计

单片机智能控制系统电路原理图如图1所示,主要包括微控制器、电源电路、信号采样处理电路、A/D转换器、自动复位电路和控制驱动电路。

微控制器

采用inter公司生产的MCS-51系列单片机AT89C51,一种+5V供电、40脚封装、32根I/O线、HMOSI制造技术、布尔操作处理功能的单片机,可以对信号进行分析、处理计算和控制输出。它是本系统的核心。

电源电路

直流电源+12V经芯片CN7805转换,得到+5V稳定直流电压,与直流电源+12V构成一个二级输出电源。 此外外接有滤波作用的电容器和隔离作用的二极管,从而使输入电压稳定和输入信号可靠。如图2所示。

信号采样处理电路

采用负温度系数热敏电阻NTC,其温度值与模拟电压信号成反比。模拟电压信号经电容器滤波后送入ADC0809的INO模拟信号通道。如图3所示。

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