汽車風(fēng)扇磁流變液離合器及智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車的數(shù)量急劇增長,對其節(jié)能和控制噪聲的要求日趨強烈.發(fā)動機冷卻風(fēng)扇的降噪與節(jié)能已成為車輛設(shè)計者研究的重要課題之一.液體粘性傳動理論及其應(yīng)用研究已有50年的歷史,西方國家廣泛用于汽車發(fā)動機的液體粘性風(fēng)扇離合器就是一個典型案例.磁流變液是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用前景廣闊的智能材料,其粘性和屈服應(yīng)力可用磁場加以控制,已經(jīng)成為許多領(lǐng)域的研究熱點.磁流變液離合器具有一定的調(diào)速功能,能滿足對發(fā)動機冷卻風(fēng)扇的調(diào)速要求.論文的創(chuàng)新之處是,在國內(nèi)首次將磁

2、流變液用于汽車風(fēng)扇離合器,并且對磁流變液粘性傳動風(fēng)扇離合器的理論、結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)和試驗進行了研究.首先,理論上分析了磁流變液風(fēng)扇離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的基本原理,建立了磁流變液離合器的剪切式數(shù)學(xué)模型,分析了不同參數(shù)下的動力學(xué)特性;根據(jù)發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點及驅(qū)動風(fēng)扇所需轉(zhuǎn)矩的要求,確定了離合器的結(jié)構(gòu)形式以及各種參數(shù);設(shè)計并研制出了結(jié)構(gòu)簡單、新穎的磁流變液風(fēng)扇離合器;在臺架試驗基礎(chǔ)上對離合器的調(diào)速性能進行詳細分析,提出了磁流變液風(fēng)扇離合器的控制策略.其次

3、,設(shè)計了磁流變液風(fēng)扇離合器電控系統(tǒng),研制出了硬件設(shè)備,經(jīng)實驗?zāi)軌驖M足對風(fēng)扇離合器線圈電流的實時控制.再次,根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫的控制要求,選用大偏差飽和分段控制及小偏差模糊控制的組合控制策略,用C51語言編制了控制算法程序,并通過實驗室試驗驗證了算法的有效性.最后,通過試驗驗證了理論的正確性及離合器結(jié)構(gòu)和電控系統(tǒng)設(shè)計的合理性,為今后設(shè)計相關(guān)的磁流變液裝置提供了理論與方法參考.研究表明,這種新型的磁流變風(fēng)扇離合器與傳統(tǒng)的硅油風(fēng)扇離合器相比節(jié)