CN104483126B - 一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，其装置包括变频电机、冷却风扇和支撑台，所述的变频电机水平横向放置在支撑台一侧的上表面，其前端水平向外伸出的输出轴通过联轴器与水平布置的风扇旋转轴相连，所述的风扇旋转轴穿过布置在支撑台另一侧上表面的轴承箱并与竖直布置的冷却风扇相连，所述冷却风扇的圆心处布置有离合器，在冷却风扇的一侧和变频电机输出轴的一侧分别布置有风扇转速测点和电机转速测点。本发明结构简单，在输入转速和设定转速不断变化的状态下，微机控制器输出不同的占空比，通过PID控制使得风扇稳定运行在设定转速下，以此测得电控硅油风扇离合器在变工况下风扇转速的跟随性。
Description
技术领域
本发明涉及电子控制装置技术领域，特别是涉及一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法。
背景技术
电控硅油风扇离合器是利用硅油高粘度的特性传递扭矩，通过冷却液温度传感器来感知冷却液的温度，微机控制器根据温度输出电信号，通过电磁信号的转换，电磁力控制阀门的开合，改变离合器工作腔内的硅油量，最终控制风扇的转速，达到控制发动机温度的目的。因此，电控硅油风扇离合器对发动机的作用至关重要。很多企业都花费大量的人力、物力和财力来研究电控硅油风扇离合器，以便选出最优方案来批量生产。所以就很有必要通过实验装置来进行分析电控硅油风扇离合器在不同的输入转速、设定转速下与风扇实际转速的跟随性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，结构简单，在输入转速和设定转速不断变化的状态下，微机控制器输出不同的占空比，通过PID控制使得风扇稳定运行在设定转速下，以此测得电控硅油风扇离合器在变工况下风扇转速的跟随性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试装置，包括变频电机、冷却风扇和支撑台，所述的变频电机水平横向放置在支撑台一侧的上表面，其前端水平向外伸出的输出轴通过联轴器与水平布置的风扇旋转轴相连，所述的风扇旋转轴穿过布置在支撑台另一侧上表面的轴承箱并与竖直布置的冷却风扇相连，所述冷却风扇的圆心处布置有离合器，在冷却风扇的一侧和变频电机输出轴的一侧分别布置有风扇转速测点和电机转速测点。
作为本发明所述的测试装置的一种补充，所述的风扇旋转轴通过主动轴与离合器相连。
作为本发明所述的测试装置的一种补充，所述的离合器嵌入安装在冷却风扇的圆心处，并在其末端绕有磁轭线圈。
作为本发明所述的测试装置的一种补充，所述的磁轭线圈通过线束与外部的微机控制器相连，该微机控制器收集输入转速和风扇设定转速这些信号，并对这些数据进行整理和计算，输出占空比指令到磁轭线圈，从而控制离合器阀门的开启程度，即决定离合器工作室的硅油量，通过PID控制进而改变风扇的转速。所谓的占空比即为在一串理想的脉冲周期序列中，正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值；所谓的PID控制即为在闭环系统中，对系统的传递函数进行修正，以快速地跟踪变化，消除稳态误差。
一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试装置的方法，包括下列步骤：
(a)将变频电机通过风扇旋转轴输入到离合器上的输入转速记为n1，同时在微机控制器内输入一个与n1相对应的风扇设定转速n，其中n1和n是根据汽车发动机转速、散热器水温和中冷器气温这些参数模拟出来的转速并呈周期性循环变化，微机控制器通过n1以及n并对这些转速信号进行数据处理，输出变化的占空比指令到磁轭线圈，占空比越大，使得风扇旋转的速度也就越快；
(b)磁轭线圈根据占空比的变化控制离合器阀片的开启角度和开合频率，离合器阀片的开启角度和开合频率决定硅油的流出量和流出速率，从而调节冷却风扇的转速和转速的变化率；
(c)冷却风扇在硅油的作用下开始旋转，期间又通过PID控制，使得冷却风扇稳定运行，并记从离合器输出的冷却风扇的风扇转速为n2，由风扇转速测点测得，再把n2反馈给微机控制器，同时电机转速测点也测得输入转速n1并反馈给微机控制器，最后用图象表示周期循环不断变化着的n1和n所对应的n2与n的跟随性。
作为本发明所述的测试装置的方法的一种补充，所述的测试装置的考验时间设定为不少于500小时。
作为本发明所述的测试装置的方法的一种补充，所述的输入转速n1与风扇设定转速n的差值在500～900rpm。
作为本发明所述的测试装置的方法的一种补充，在一个循环周期内，输入转速n1与风扇设定转速n均从低转速到高转速，再到低转速，以此相对应的风扇转速n2由相应的占空比控制其转速，其转速也通过连续的变化来跟随瞬间突变的风扇设定转速n。
有益效果
本发明涉及一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，结构简单，在输入转速和设定转速不断变化的状态下，微机控制器输出不同的占空比，通过PID控制使得风扇稳定运行在设定转速下，以此测得电控硅油风扇离合器在变工况下风扇转速的跟随性。
附图说明
图1是本发明的装置示意图；
图2是本发明的风扇转速与风扇设定转速之间的跟随性函数图象；
图3是本发明的装置控制流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-3所示，本发明的实施方式涉及一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，其装置包括变频电机1、冷却风扇6和支撑台9，所述的变频电机1水平横向放置在支撑台9一侧的上表面，其前端水平向外伸出的输出轴通过联轴器3与水平布置的风扇旋转轴10相连，所述的风扇旋转轴10穿过布置在支撑台9另一侧上表面的轴承箱4并与竖直布置的冷却风扇6相连，所述冷却风扇6的圆心处布置有离合器7，在冷却风扇6的一侧和变频电机1输出轴的一侧分别布置有风扇转速测点8和电机转速测点2。
所述的风扇旋转轴10通过主动轴11与离合器7相连。
所述的离合器7嵌入安装在冷却风扇6的圆心处，并在其末端绕有磁轭线圈5。
所述的磁轭线圈5通过线束12与外部的微机控制器相连。
实施例
具体操作步骤如下：
(a)将变频电机1通过风扇旋转轴10输入到离合器7上的输入转速记为n1，其转速范围为2100～2400rpm，同时在微机控制器内输入一个与n1相对应的风扇设定转速n，其转速范围为900～1500rpm，其中n1和n是根据汽车发动机转速、散热器水温和中冷器气温这些参数模拟出来的转速并呈周期性循环变化，并且n1与n均从低转速到高转速，再到低转速以此循环，n1与n的差值在500～900rpm，微机控制器通过n1以及n并对这些转速信号进行数据处理，输出变化的占空比指令到磁轭线圈5；
(b)磁轭线圈5根据占空比的变化控制离合器7阀片的开启角度和开合频率，离合器7阀片的开启角度和开合频率决定硅油的流出量和流出速率，从而调节冷却风扇6的转速和转速的变化率；
(c)冷却风扇6在硅油的作用下开始旋转，期间又通过PID控制，使得冷却风扇6稳定运行，并记从离合器7输出的冷却风扇6的风扇转速为n2，其转速范围为600～1500rpm，由风扇转速测点8测得，再把n2反馈给微机控制器，同时电机转速测点2也测得输入转速n1并反馈给微机控制器，最后用图象表示周期循环不断变化着的n1和n所对应的n2与n的跟随性，该测试装置的考验时间设定为不少于500小时。
Claims (4)
1.一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，相对应的装置包括变频电机(1)、冷却风扇(6)和支撑台(9)，所述的变频电机(1)水平横向放置在支撑台(9)一侧的上表面，其前端水平向外伸出的输出轴通过联轴器(3)与水平布置的风扇旋转轴(10)相连，所述的风扇旋转轴(10)穿过布置在支撑台(9)另一侧上表面的轴承箱(4)并与竖直布置的冷却风扇(6)相连，所述冷却风扇(6)的圆心处布置有离合器(7)，在冷却风扇(6)的一侧和变频电机(1)输出轴的一侧分别布置有风扇转速测点(8)和电机转速测点(2)，所述的风扇旋转轴(10)通过主动轴(11)与离合器(7)相连，所述的离合器(7)嵌入安装在冷却风扇(6)的圆心处，并在其末端绕有磁轭线圈(5)，所述的磁轭线圈(5)通过线束(12)与外部的微机控制器相连，方法具体包括下列步骤：
(a)将变频电机(1)通过风扇旋转轴(10)输入到离合器(7)上的输入转速记为n1，同时在微机控制器内输入一个与n1相对应的风扇设定转速n，其中n1和n是根据汽车发动机转速、散热器水温和中冷器气温这些参数模拟出来的转速并呈周期性循环变化，微机控制器通过n1以及n并对这些转速信号进行数据处理，输出变化的占空比指令到磁轭线圈(5)；
(b)磁轭线圈(5)根据占空比的变化控制离合器(7)阀片的开启角度和开合频率，离合器(7)阀片的开启角度和开合频率决定硅油的流出量和流出速率，从而调节冷却风扇(6)的转速和转速的变化率；
(c)冷却风扇(6)在硅油的作用下开始旋转，期间又通过PID控制，使得冷却风扇(6)稳定运行，并记从离合器(7)输出的冷却风扇(6)的风扇转速为n2，由风扇转速测点(8)测得，再把n2反馈给微机控制器，同时电机转速测点(2)也测得输入转速n1并反馈给微机控制器，最后用图象表示周期循环不断变化着的n1和n所对应的n2与n的跟随性。
2.根据权利要求1所述的一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，其特征在于：所述的测试装置的考验时间设定为不少于500小时。
3.根据权利要求1所述的一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，其特征在于：所述的输入转速n1与风扇设定转速n的差值在500～900rpm。
4.根据权利要求1所述的一种电控硅油风扇离合器模拟车辆运行的测试方法，其特征在于：在一个循环周期内，输入转速n1与风扇设定转速n均从低转速到高转速，再到低转速。
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