【摘要】：隨著汽車工業(yè)發(fā)展和汽車保有量的增加,汽車的能源消耗和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。為了進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗和排放,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的三大核心部件之一的節(jié)溫器成為新的研究熱點(diǎn),傳統(tǒng)的石蠟節(jié)溫器由于其響應(yīng)延遲和滯后等特性,已不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)高精度控制的要求。與傳統(tǒng)節(jié)溫器相比,電子節(jié)溫器具有更高的靈敏度,國外少數(shù)車型已經(jīng)開始使用電子節(jié)溫器;國內(nèi)各大汽車零部件供應(yīng)商已經(jīng)開始電子節(jié)溫器的研發(fā)。為了加快電子節(jié)溫器的研發(fā)和應(yīng)用,本文設(shè)計(jì)了一套電子節(jié)溫器的控制策略和測(cè)控裝置。本論文提出一種基于模糊控制的電子節(jié)溫器控制策略,并以STM32F405RGT6為核心搭建一套測(cè)控裝置,并在測(cè)控裝置上實(shí)現(xiàn)電子節(jié)溫器的控制策略。最后開展試驗(yàn)研究,驗(yàn)證了電子節(jié)溫器控制策略和測(cè)控裝置的可行性。在該測(cè)控裝置的輔助下,上海xxx公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首個(gè)電子節(jié)溫器的量產(chǎn)。本文針對(duì)電子節(jié)溫器控制策略和測(cè)控裝置開展了如下工作:1、查閱電子節(jié)溫器和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn),了解目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對(duì)電子節(jié)溫器和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)一步了解。2、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況的特點(diǎn)制定控制策略,制定了基于模糊控制的電子節(jié)溫器控制策略。3、設(shè)計(jì)測(cè)控裝置硬件,以STM32F405RGT6為核心,通過各傳感器和通信接口獲取電子節(jié)溫器工作參數(shù)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工況。用于電子節(jié)溫器研發(fā)過程中的測(cè)試和作為控制策略實(shí)現(xiàn)的控制核心。4、設(shè)計(jì)測(cè)控裝置軟件,通過LabVIEW軟件編寫上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)電子節(jié)溫器測(cè)控功能和控制策略。5、從測(cè)控裝置、測(cè)控功能和控制策略三個(gè)方面進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證電子節(jié)溫器控制策略和測(cè)控裝置的可行性。
【圖文】：

足發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷工況下的散熱需求。逡逑發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)主要包括節(jié)溫器、冷卻風(fēng)扇和冷卻水泵三大核心部件以及散逡逑熱器，圖２－１位發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)示意圖。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中散熱器主要用于對(duì)逡逑冷卻液進(jìn)行散熱，散熱器散熱主要依靠汽車行駛過程的迎風(fēng)和冷卻風(fēng)扇；通過節(jié)逡逑溫器和冷卻水泵改變冷卻液的流量和水壓改變熱交換的速度。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)將逡逑冷卻液溫度控制在合適的溫度范圍，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，并且減少污染物的逡逑排放。逡逑Ｊ邋丨邋Ｉ邋＾逡逑｜逡逑姦多丨邐邐邐Ｔ！邐＾－４逡逑：風(fēng)扇邐％邐Ｉ邋Ｉ逡逑＊邋＿邋冷＿邐Ｉ邋Ｌ；，＾；邐＃廣—一逡逑圖２－１發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)示意圖逡逑２．１．１節(jié)溫器逡逑在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，通過控制節(jié)溫器閥門的開度，可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液逡逑５逡逑

其球閥開度不受冷卻液溫度影響，可通過電控將球閥控制到任意開度。電子節(jié)溫逡逑器對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制更加靈活，，有利于不同工況下將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度逡逑控制合適的范圍。圖２－２為某車型使用的電子節(jié)溫器，該電子節(jié)溫器主要由電機(jī)逡逑執(zhí)行器和球閥兩部分組成。電機(jī)執(zhí)行器包括電機(jī)、傳感器和齒輪組三個(gè)部分。該逡逑電機(jī)執(zhí)行器對(duì)外接口包括電機(jī)接口和位置傳感器接口，通過位置傳感器的輸出作逡逑為反饋信號(hào)，可對(duì)該電子節(jié)溫器的閥門開度進(jìn)行精確控制。逡逑圖２－２電子節(jié)溫器逡逑２．１．２冷卻風(fēng)扇逡逑冷卻風(fēng)扇在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，主要是用于對(duì)散熱器進(jìn)行主動(dòng)散熱，將散熱逡逑器上的熱量帶走，從而起到散熱的作用。傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲逡逑軸相連接，其轉(zhuǎn)速取決發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，與冷卻液溫度無關(guān)，在很多工況下，由于風(fēng)逡逑扇轉(zhuǎn)速過快導(dǎo)致散熱過度。電子冷卻風(fēng)扇與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸脫離，通常采用直流有逡逑刷電機(jī)�？筛鶕�(jù)不同工況的散熱需求，改變電子冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而起到冷卻逡逑液溫度調(diào)節(jié)的作用。圖２－３為某車型使用的電子冷卻風(fēng)扇
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U464.138.3

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4 李四娣;蘇建強(qiáng);何樹q

本文編號(hào)：2650005