一種電控磁流體風(fēng)扇離合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的是一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，屬于汽車制造領(lǐng)域，包括主動軸、下蓋、主動板、上蓋；上蓋和下蓋之間于設(shè)有一圈從外層鄰接主動軸并形成密閉腔室的線圈骨架，腔室內(nèi)容納有磁流體，線圈骨架內(nèi)設(shè)有磁場方向垂直主動板的電磁線圈。本發(fā)明利用線圈電流大小改變磁流體粘度的方式控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使控制精度明顯提高。磁流體粘度是線圈電流的大小決定的，不同電流控制不同粘度，可以得到不同的風(fēng)扇速度，因此用該發(fā)明控制的硅油風(fēng)扇離合器可以得到從低速到高速之間的任意速度，在PID控制硅油風(fēng)扇離合器時(shí)，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的溫度情況，可以將風(fēng)扇控制到最佳速度，達(dá)到高效節(jié)能的目的。
【專利說明】一種電控磁流體風(fēng)扇離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)組件，具體地說涉及一種電控磁流體風(fēng)扇離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車節(jié)能是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期方針，汽車風(fēng)扇消耗的能量占發(fā)動機(jī)能量的5%-10%，實(shí)際上汽車只有10%左右的時(shí)間需要風(fēng)扇冷卻。汽車風(fēng)扇節(jié)能是汽車節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)有電控離合器采用的技術(shù)是閥片開閉式，只有高速和低速是相對穩(wěn)定的，中間過程速度不穩(wěn)定，不能夠做到精密控制。
[0003]現(xiàn)有汽車硅油風(fēng)扇離合器采用感溫器技術(shù)，其工作原理是通過雙金屬感溫器將發(fā)動機(jī)的熱負(fù)荷狀況轉(zhuǎn)化旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，打開閥片孔，使硅油進(jìn)入工作腔，帶動風(fēng)扇高速運(yùn)動；當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷低時(shí)，感溫器帶動閥片關(guān)閉閥片孔，儲油腔的硅油不在流入工作腔，帶動低速轉(zhuǎn)動。起到控制發(fā)動機(jī)溫度的作用。但因其采用閥片開閉式，只有高速和低速是相對穩(wěn)定的，中間過程速度不穩(wěn)定，由于閥片移動方向與流速方向垂直，硅油在流動過程中會推動閥片，導(dǎo)致閥片不停抖動，閥片抖動又導(dǎo)致硅油的流動速度不穩(wěn)定，流動速度不穩(wěn)定導(dǎo)致風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會導(dǎo)致風(fēng)扇不能夠做到精密控制。
[0004]目前離合器感溫器大多采用螺旋形雙金屬感溫器和片形雙金屬感溫器。這些感溫器的問題有:一、靈敏度不高，反應(yīng)較慢，不能夠高效解決發(fā)動機(jī)的熱問題；二、控制精度低，感溫器差異大，不是理想的線性元件；三、容易受外界因素影響變形，容易受外界溫度影響和離合器與散熱器間距離的影響；四、控制要素單一，只能通過散熱器溫度調(diào)節(jié)控制；五、溫度控制有限，感溫器變形量有限；六、屬于被動控制，只能夠在散熱器溫度變化后動作；七、只能夠?qū)崿F(xiàn)開環(huán)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種通過改變磁流體的粘度控制中間速度的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器。
[0006]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，包括主動軸、通過軸承安裝在所述主動軸上的下蓋、連接主動軸前端的主動板、以及對應(yīng)所述下蓋將主動板容納的上蓋，上蓋和下蓋與風(fēng)扇相連，所述上蓋和下蓋之間于設(shè)有一圈從外層鄰接所述主動軸并形成密閉腔室的線圈骨架，所述腔室內(nèi)容納有磁流體，所述線圈骨架內(nèi)設(shè)有磁場方向垂直主動板的電磁線圈。
[0007]所述上蓋內(nèi)設(shè)有將轉(zhuǎn)速信號反饋給ECU的轉(zhuǎn)速測定裝置，所述轉(zhuǎn)速測定裝置包括滑動電接觸元件、霍爾開關(guān)、以及隨上蓋一起相對霍爾開關(guān)轉(zhuǎn)動的多極磁環(huán)，所述多極磁環(huán)包括若干個(gè)N極、S極交替排列的永磁體，隨上蓋的轉(zhuǎn)動使霍爾開關(guān)周期性導(dǎo)通或截止。
[0008]所述滑動電接觸元件的輸入端連接電磁線圈提供PWM信號，輸入端還連接霍爾開關(guān)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。具體地說，滑動電接觸元件的輸入端至少有五根線，其中兩根連接電磁線圈，通過改變磁流體粘度控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；另外兩根為霍爾開關(guān)提供電源；還有一根連接霍爾開關(guān)將轉(zhuǎn)速信號反饋給ECU，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)扇的閉環(huán)(PID)控制。
[0009]所述滑動電接觸元件為電流滑環(huán)或電刷滑環(huán)，設(shè)于上蓋軸部實(shí)現(xiàn)上蓋轉(zhuǎn)動過程中的電傳導(dǎo)。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述多極磁環(huán)由12個(gè)N級、S級相互交替的永磁體組成。
[0011]為了將線圈骨架安裝于上蓋、下蓋之間，所述線圈骨架垂直上蓋和下蓋的方向分別設(shè)有限位條，限位條與所述上蓋和下蓋的凹槽相配合。
[0012]所述主動板分別和上蓋、下蓋之間的間隙不小于0.5^0.8_。
[0013]本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)磁流體控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，首先要解決磁流體可能溢出的問題。所述上蓋、線圈骨架、下蓋之間通過螺栓連接，螺栓的螺帽下依次設(shè)有彈墊、平墊并擰緊螺栓，保證磁流體不會溢出。
[0014]當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，磁流體隨著電磁線圈電流的增加其粘度增加。主動板與外殼(上蓋、下蓋)之間傳替的扭矩會增加，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨扭矩的增加會增大；降低電磁線圈電流，粘度會降低。主動板與外殼(上蓋、下蓋)之間傳替的扭矩會降低，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速會隨扭矩的降低而減速。
[0015]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用線圈電流大小改變磁流體粘度的方式控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，使控制精度明顯提高。磁流體粘度是線圈電流的大小決定的，不同電流控制不同粘度，可以得到不同的風(fēng)扇速度，因此用該發(fā)明控制的硅油風(fēng)扇離合器可以得到從低速到高速之間的任意速度，在PID控制硅油風(fēng)扇離合器時(shí)，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的溫度情況，可以將風(fēng)扇控制到最佳速度，達(dá)到高效節(jié)能的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是【具體實(shí)施方式】中多極磁環(huán)的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，包括主動軸1、通過軸承15安裝在主動軸I上的下蓋2、連接主動軸I前端的主動板3、以及對應(yīng)下蓋2將主動板3容納的上蓋9，上蓋9和下蓋2相組合，并與風(fēng)扇相連帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。主動板3分別和上蓋
9、下蓋2之間的間隙不小于0.5^0.8mm。上蓋9和下蓋2之間于設(shè)有一圈從外層鄰接主動軸I并形成密閉腔室的線圈骨架4，線圈骨架4垂直上蓋9和下蓋2的方向分別設(shè)有兩圈限位條10，限位條10與上蓋9和下蓋2的凹槽相配合，同時(shí)起限位和密封的作用。上蓋9、線圈骨架4、下蓋2形成的腔室內(nèi)容納有磁流體14，上蓋9、線圈骨架4、下蓋2之間通過螺栓5連接，螺栓5的螺帽下依次設(shè)有彈墊7、平墊8并擰緊螺栓5，保證磁流體14不會溢出。線圈骨架4內(nèi)設(shè)有磁場方向垂直主動板3的電磁線圈5。
[0019]上蓋9內(nèi)設(shè)有將轉(zhuǎn)速信號反饋給ECU的轉(zhuǎn)速測定裝置，轉(zhuǎn)速測定裝置包括滑動電接觸元件、霍爾開關(guān)12、以及隨上蓋9 一起相對霍爾開關(guān)12轉(zhuǎn)動的多極磁環(huán)11，霍爾開關(guān)12是固定不動的，多極磁環(huán)11包括12個(gè)N極、S極交替排列的永磁體，隨上蓋9的轉(zhuǎn)動使霍爾開關(guān)12周期性導(dǎo)通或截止。
[0020]滑動電接觸元件為電流滑環(huán)13或電刷滑環(huán)，本實(shí)施例采用的是電流滑環(huán)13，設(shè)于上蓋9軸部實(shí)現(xiàn)上蓋9轉(zhuǎn)動過程中的電傳導(dǎo)。電流滑環(huán)13的輸入端連接電磁線圈5提供PWM信號，輸入端還連接霍爾開關(guān)12形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。具體地說，電流滑環(huán)13的輸入端有五根線，其中兩根通過位于上蓋9的穿線孔16連接電磁線圈5，通過電流大小的改變控制磁流體14粘度，從而控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；另外兩根為霍爾開關(guān)12提供電源；還有一根連接霍爾開關(guān)12將轉(zhuǎn)速信號反饋給ECU，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)扇的閉環(huán)(PID)控制。
[0021]當(dāng)電磁線圈5通電時(shí)，磁流體14隨著電磁線圈5電流的增加其粘度增加。主動板3與外殼(上蓋、下蓋)之間傳替的扭矩會增加，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨扭矩的增加會增大；降低電磁線圈5電流，粘度會降低。主動板3與外殼(上蓋、下蓋)之間傳替的扭矩會降低，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速會隨扭矩的降低而減速。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，包括主動軸、通過軸承安裝在所述主動軸上的下蓋、連接主動軸前端的主動板、以及對應(yīng)所述下蓋將主動板容納的上蓋，上蓋和下蓋與風(fēng)扇相連，其特征在于:所述上蓋和下蓋之間于設(shè)有一圈從外層鄰接所述主動軸并形成密閉腔室的線圈骨架，所述腔室內(nèi)容納有磁流體，所述線圈骨架內(nèi)設(shè)有磁場方向垂直主動盤的電磁線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述上蓋內(nèi)設(shè)有將轉(zhuǎn)速信號反饋給ECU的轉(zhuǎn)速測定裝置，所述轉(zhuǎn)速測定裝置包括滑動電接觸元件、霍爾開關(guān)、以及隨上蓋一起相對霍爾開關(guān)轉(zhuǎn)動的多極磁環(huán)，所述多極磁環(huán)包括若干個(gè)N極、S極交替排列的永磁體，隨上蓋的轉(zhuǎn)動使霍爾開關(guān)周期性導(dǎo)通或截止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述滑動電接觸元件的輸入端連接電磁線圈提供PWM信號，輸入端還 連接霍爾開關(guān)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述滑動電接觸元件為電流滑環(huán)或電刷滑環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述多極磁環(huán)由12個(gè)N級、S級相互交替的永磁體組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述線圈骨架垂直上蓋和下蓋的方向分別設(shè)有限位條，限位條與所述上蓋和下蓋的凹槽相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電控磁流體風(fēng)扇離合器，其特征在于:所述主動板分別和上蓋、下蓋之間的間隙不小于0.5^0.8mm。
【文檔編號】F01P7/04GK104033232SQ201410257869
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】岳勝橋, 龔達(dá)錦 申請人:蘇州睿昕汽車配件有限公司