无级调速控制装置及电磁风扇离合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号控制装置，特别是涉及一种用于电磁风扇离合器的控制
目.0
【背景技术】
[0002]电磁风扇离合器广泛应用于汽车发动机的冷却，如申请号为“CN201210007482.4”、“CN201110404225.X”、“CN201010500032.X” 的专利文件所记载的电磁风扇离合器，其中主要结构包括电磁线圈、作为主动盘的传动盘，作为被动盘的风扇固定盘，风扇固定盘上设置有可沿传动轴径向移动的吸合盘，发动机通过皮带轮带动传动轴转动，与传动轴固定连接的传动盘随传动轴转动，当发动机温度达到高设定值时，电磁线圈控制回路通电，电磁线圈产生电磁场，吸引风扇固定盘上的吸合盘与传动盘吸合，随传动盘转动，带动风扇固定盘及其上的风扇叶转动，对发动机进行降温。当发动机温度下降到低设定值时，电磁线圈控制回路断电，电磁场消失，风扇固定盘上的吸合盘与传动盘分离，风扇固定盘停止转动，风扇叶停止降温。对发动机温度的监测、电磁线圈回路的通断，由电磁线圈回路中的温控开关完成。由于结构空间有限，即使利用磁涡流技术，设置磁铁固定盘，形成风扇固定盘柔性连接传动盘，形成差速转动，配合不同温控开关，也只能使风扇叶以2到3个不同转速转动。
[0003]通过温控开关提供的有限传感器开关量，控制电磁线圈通断，使得风扇启停的时机与发动机温度动态变化的响应精度很低，风扇动作对温度变化的响应有明显滞后，造成发动机工况不稳定。由于风扇固定盘吸合后随传动盘全速转动，不能随着发动机工作温度的变化带动风扇进行均匀散热降温，使得散热降温过程中，发动机的输出功率出现浪费。现有风扇散热冷却控制方式，造成发动机的工作温度曲线呈不规则的锯齿状，使得发动机的正常工作温度无法维持。
[0004]通过包括通过信号输入端口分别与温度传感器和转速传感器信号连接的电子控制单元，电子控制单元的信号输出端口通过开关电路接入电磁线圈控制回路，现有的单片机技术完全有可能完成各种接收信号的复杂计算，实现控制信号的生成，但是如何设置传感器和信号输入输出电路结构，克服电磁干扰和其他强电电路的信号激惹，与电磁风扇离合器的机械结构合理衔接，实现无级调速控制策略是需要克服的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种实现电磁风扇离合器的无级调速控制策略的无级调速控制装置，实现在发动机运行时，维持发动机的正常工作温度。
[0006]本实用新型的另一个目的是提供应用上述控制装置的电磁风扇离合器，解决电磁风扇离合器浪费发动力功率，且不能稳定维持发动机工况温度的技术问题。
[0007]—种无级调速控制装置的电磁风扇离合器，包括铁芯、电磁线圈、主轴、传动盘、风扇固定盘、第一轴承、第二轴承，
[0008]发动机的动力输出轴通过传动皮带连接皮带轮，主轴穿过皮带轮中心，与皮带轮固定连接，皮带轮、风扇固定盘、传动盘、铁芯和主轴共轴线，风扇固定盘通过中心的第一轴承与主轴固定连接，铁芯通过中心的第二轴承与主轴固定连接，传动盘的中心通过键槽与主轴的花键配合连接，传动盘可沿花键作轴向滑动，
[0009]传动盘的吸合面与风扇固定盘的吸合面相邻，风扇固定盘的内腔底部与铁芯的内腔开口端相邻，铁芯的内腔中固定安装有电磁线圈，风扇叶固定连接在风扇固定盘的外圆周壁上，
[0010]传动盘的吸合面与风扇固定盘的吸合面上，对应安装有摩擦片，
[0011]铁芯的外壁上，与风扇固定盘对应的位置上安装有转速传感器，
[0012]电子控制单元与开关电路、集成运放电路集成在电路板上，安装在驾驶室中，转速传感器的信号线经铁芯上的导线孔连接电子控制单元。水温传感器安装在发动机水循环子系统散热部位，油温传感器安装在发动机油循环子系统散热部位，气温传感器安装在发动机气循环子系统散热部位，各温度传感器的信号线与集成运放电路连接。电磁线圈两端的信号线经铁芯上的导线孔接入电磁线圈控制回路。开关电路也通过信号线接入电磁线圈控制回路。
[0013]本实用新型的无级调速控制装置，包括通过信号输入端口分别与温度传感器和转速传感器信号连接的电子控制单元，电子控制单元的信号输出端口通过开关电路接入电磁线圈控制回路，包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，还包括采用运算放大器的第一功放，第二功放，第三功放和第四功放，第一功放的一个输入端连接第一温度传感器，另一个输入端连接基准信号vsetl，第二功放的一个输入端连接第二温度传感器，另一个输入端连接基准信号vset2，第三功放的一个输入端连接第三温度传感器，另一个输入端连接基准信号vset3 ;第一功放、第二功放和第三功放的输出端连接第四功放的一个输入端，第四功放的另一个输入端连接基准信号vset4，第四功放的输出端连接电子控制单元的信号输入端口。
[0014]集成运放电路的引脚4连接工作电源vcc，引脚11接地，引脚3连接基准信号vsetl,引脚5连接基准信号vset2，引脚10连接基准信号vset3，引脚12连接基准信号vset4 ；
[0015]工作电源vcc串联电阻rl后连接引脚2，工作电源vcc串联电阻r2后连接引脚6，工作电源vcc串联电阻r3后连接引脚9 ;
[0016]第一温度传感器的信号输出端串联电阻r5后连接引脚2，第二温度传感器的信号输出端串联电阻r7后连接引脚6，第三温度传感器的信号输出端串联电阻r9后连接引脚9 ；
[0017]引脚I与引脚2之间连接电阻r4，引脚6与引脚7之间连接电阻r6，引脚8与引脚9之间连接电阻r8，引脚13与引脚14之间连接电阻rl3 ;
[0018]引脚I经串联电阻rlO后连接引脚13，引脚7经串联电阻rll后连接引脚13，引脚8经串联电阻rl2后连接引脚13，引脚14连接电子控制单元的信号输入端口。
[0019]本实用新型的无级调速控制装置，可以精确调整电磁风扇离合器的被动盘转速，使之符合发动机的运转状态，准确响应发动机从静止至极限运行各阶段的散热需求。充分配合电磁风扇离合器无级调速控制策略。
[0020]本实用新型的电磁风扇离合器，可以快速实现发动机低速工况时的温度保持，快速实现发动机高速工况时的大量散热，降低发动机功率浪费，提高电磁风扇离合器使用寿命O
[0021]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型电磁风扇离合器无级调速控制策略的控制流程图；
[0023]图2为本实用新型电磁风扇离合器无级调速控制策略形成的控制曲线示意图；
[0024]图3为实现本实用新型无级调速控制策略的无级调速控制装置的原理示意图；
[0025]图4为本实用新型的无级调速控制装置信号采集部分的集成运放电路原理示意图；
[0026]图5为本实用新型的无级调速控制装置信号采集部分的集成运放电路一种具体结构示意图；
[0027]图6为利用本实用新型的无级调速控制装置的一种电磁风扇离合器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使电磁风扇离合器带动的风扇可以随发动机运行时的温度变化动态改变转速，保证发动机正常工况时的工作温度，完成对应发动机散热量平滑调整风扇转速，实现电磁风扇离合器无级调速，本实用新型的控制策略应用了电子信号采集反馈和PWM信号脉冲宽度调制技术。
[0029]主要通过以下步骤