CN103543354B - 风扇离合器检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇离合器检测装置。该装置包括单片机、电源接口、线束温控开关接口、线束离合器接口、离合器接口、电源输入电路、线束检测开关、显示单元、离合器一/二档检测开关及AD信号采样处理电路，该线束温控开关接口用于连接线束的温控开关接口，该线束离合器接口用于连接线束的离合器接口，该离合器接口用于连接离合器；该AD信号采样处理电路连接该离合器接口以采样反映待测离合器工作状态的信号，该AD信号采样处理电路连接该线束离合器接口以采样反映待测线束工作状态的信号；该单片机处理该AD信号采样处理电路所采集的信号得出检测结果，并控制该显示单元显示检测结果。本发明可以提高检测并定位故障的效率。

Description

风扇离合器检测装置

技术领域

本发明涉及汽车检测技术，尤其涉及一种风扇离合器检测装置。

背景技术

电磁风扇离合器，是一种车辆的辅助冷却装置，安装在汽车的冷却系统中，通过电磁线圈感应原理实现冷却风扇的二级变速或三级变速，从而达到节省燃油、降低能耗的目的。安装电磁风扇离合器可以节省燃油、降低排放、延长冷却系统的使用寿命，从而大幅度降低了车辆的使用成本。该产品主要应用于各种大中型客车、城市公交车辆及重型卡车上。采用电磁风扇离合器的原因在于，风扇是发动机功率的消耗者，最大时约为发动机功率的10％，为了降低风扇功率消耗，减少噪声和磨损，防止发动机过热，降低污染，节约燃料，因此多采用电磁风扇离合器。

电磁风扇离合器是由热敏开关或水温传感器、气温传感器及控制单元或发动机ECU（Electronic Control Unit,电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等）自动控制实现一档变速或者二档变速，从而控制冷却风扇的转速。电磁风扇离合器会根据车辆发动机出水口的温度或中冷气出气口的温度自动吸合或松开线圈，始终使发动机工作在一个恒定的温度范围内，从而实现节能、保护发动机的目的。因此，电磁风扇离合器在安装到位、控制线束接线正确无误的前提下，是无须人工操作和干预的。下面给出现有2速电磁风扇离合器的控制策略作为举例，包括热敏开关控制和发动机ECU控制两种方式。

热敏开关控制（只控制水温）

发动机ECU控制（只控制水温）

因风扇离合器安装在汽车内，由汽车ECU控制，当检测到发动机水温超过一定范围时才来切换一、二档，切换过程受到汽车水温、温度传感器、ECU、风扇离合器、风扇等一系列因素的影响，维修时不容易快速定位故障范围，在整个闭环环路中不易确定电磁离合器的好坏。

由于风扇离合器处于闭环环路中，由汽车ECU通过水温判断来启动和切换，因此传统的风扇离合器维修检测时，需要通过提高发动机水温来激活ECU对风扇离合器的控制，在推测出故障原因时仍然需要通过交换实验来确定定位故障，存在维修过程麻烦、效率低的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种风扇离合器检测装置，不需要将汽车的水温加热到相应的温度来检测风扇离合器或者风扇的好坏。

为实现上述目的，本发明提供了一种风扇离合器检测装置，主要包括单片机、电源接口、线束温控开关接口、线束离合器接口、离合器接口、电源输入电路、线束检测开关、显示单元、离合器一/二档检测开关及AD信号采样处理电路，该电源接口用于连接电源，该线束温控开关接口用于连接线束的温控开关接口，该线束离合器接口用于连接线束的离合器接口，该离合器接口用于连接离合器；当该装置检测离合器时，待测离合器的内部电路通过该离合器接口接入该装置形成回路，电源通过该电源接口输入电源输入电路以供电，该离合器一/二档检测开关连接该离合器接口以选择待测离合器的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路连接该离合器接口以采样反映待测离合器工作状态的信号；当该装置检测线束时，待测线束的温控开关接口及离合器接口分别接入所述线束温控开关接口及线束离合器接口，以使待测线束的内部电路接入该装置形成回路并由该线束检测开关控制通断，外部电源通过待测线束的电源接口输入，并经由该线束温控开关接口及线束离合器接口输入该电源输入电路以供电，该离合器一/二档检测开关连接该线束离合器接口以选择待测线束的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路连接该线束离合器接口以采样反映待测线束工作状态的信号；该单片机处理该AD信号采样处理电路所采集的信号得出检测结果，并控制该显示单元显示检测结果。

其中，所述显示单元包括用于显示检测结果的检测结果指示灯。

其中，所述显示单元还包括用于显示处于线束检测状态的线束指示灯。

其中，所述显示单元包括用于显示电源状态的电源指示灯。

其中，所述显示单元包括用于显示待测线束档位的线束二档指示灯及线束三档指示灯。

其中，所述电源输入电路包括串联的按键开关和保险丝。

其中，当该装置检测离合器时：

按下该离合器一/二档检测开关的一档开关S6时，电流经过开关S6,该离合器接口的针脚J8_2,待测离合器的接口针脚J11_2,待测离合器,待测离合器的接口针脚J11_1,离合器接口的针脚J8_1,二极管D11接地，该AD信号采样处理电路连接针脚J8_1与二极管D11之间的采样点FB1；

按下该离合器一/二档检测开关的二档开关S7时，电流经过开关S7,该离合器接口的针脚J8_4,待测离合器的接口针脚J11_4,待测离合器,待测离合器的接口针脚J11_3,离合器接口的针脚J8_3,二极管D12接地，该AD信号采样处理电路连接针脚J8_3与二极管D12之间的采样点FB2；

通过检测采样点FB1和FB2的电压来判断待测离合器的好坏。

其中，该离合器接口的针脚J8_2与该二极管D11之间串联有与该二极管D11反向的续流二极管D6，该离合器接口的针脚J8_4与该二极管D12之间串联有与该二极管D12反向的续流二极管D5。

其中，当该装置检测线束时，外部电源由待测线束的电源接口J2输入，通过待测线束的温控开关接口的针脚J3_1以及离合器接口的针脚J4_1,J4_3为该装置供电；

按下该离合器一/二档检测开关的一档开关S6时，电流经过该线束检测开关的针脚S9_1，按下该线束检测开关S9后由该线束温控开关接口的针脚J7_2输出，通过待测线束再由该线束离合器接口的针脚J13_2返回，通过电阻R5、一端接地的二极管D10构成回路，该AD信号采样处理电路连接该电阻R5与二极管D10之间的采样点CL1；

按下该离合器一/二档检测开关的二档开关S7时，电流经过该线束检测开关的针脚S9_4，按下该线束检测开关S9后由该线束温控开关接口的针脚J7_3输出，通过待测线束再由该线束离合器接口的针脚J13_4返回，通过电阻R7、一端接地的二极管D8构成回路，该AD信号采样处理电路连接该电阻R7与二极管D8之间的采样点CL2；

通过检测采样点CL1和CL2的电压来判断待测线束的好坏。

其中，所述线束检测开关、离合器一/二档检测开关为机械开关，或者为所述单片机控制的模拟机械开关，或者为电容式触摸按键。

本发明风扇离合器检测装置，在维修风扇离合器时只需按下相应开关，即可实现模拟热敏温度开关或者发动机ECU对风扇离合器的控制，而不需要将汽车的水温加热到相应的温度来检测风扇离合器或者风扇的好坏，提高检测并定位故障的效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明图风扇离合器检测装置一较佳实施例的电路方框图；

图2为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的电源输入电路结构图；

图3为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的离合器检测部分的电路结构图；

图4为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的线束检测部分的电路结构图；

图5为图4所检测的现有线束的电路结构图。

具体实施方式

参见图1，其为本发明图风扇离合器检测装置一较佳实施例的电路方框图。本发明的风扇离合器检测装置主要包括单片机1、电源接口2、线束温控开关接口3、线束离合器接口4、离合器接口5、电源输入电路6、线束检测开关7、由检测结果指示灯10、线束指示灯11、线束二档指示灯12、线束三档指示灯13及电源指示灯14等组成的显示单元、离合器一/二档检测开关8及AD信号采样处理电路9，该电源接口2用于连接电源，该线束温控开关接口3用于连接线束的温控开关接口，该线束离合器接口4用于连接线束的离合器接口，该离合器接口5用于连接离合器；当该装置检测离合器时，待测离合器的内部电路通过该离合器接口5接入该装置形成回路，电源通过该电源接口2输入电源输入电路6以供电，该离合器一/二档检测开关8连接该离合器接口5以选择待测离合器的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路9连接该离合器接口5以采样反映待测离合器工作状态的信号；当该装置检测线束时，待测线束的温控开关接口及离合器接口分别接入所述线束温控开关接口3及线束离合器接口4，以使待测线束的内部电路接入该装置形成回路并由该线束检测开关7控制通断，外部电源通过待测线束的电源接口输入，并经由该线束温控开关接口3及线束离合器接口4输入该电源输入电路6以供电，该离合器一/二档检测开关8连接该线束离合器接口4以选择待测线束的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路9连接该线束离合器接口4以采样反映待测线束工作状态的信号；该单片机1处理该AD信号采样处理电路9所采集的信号得出检测结果，并控制该显示单元显示检测结果。AD信号采样处理电路9可以是单片机1的AD引脚。检测结果指示灯10用于显示检测结果，线束指示灯11用于显示处于线束检测状态，电源指示灯14用于显示电源状态，线束二档指示灯12及线束三档指示灯13用于显示待测线束档位，这些指示灯可以采用发光二极管。本领域技术人员可以理解，这些指示灯可以选择由单片机（MCU）1进行控制，也可以选择与开关串联并由开关的通断来直接控制，此外，显示单元除了可以是指示灯外，还可以采用能够显示复杂信息的显示屏。

待测的离合器及其附属的线束均为现有技术，离合器及线束的内部电路及其所具有的各种接口均为本领域技术人员所熟知。考虑到因现有风扇离合器安装在汽车内，由汽车ECU控制，当检测到发动机水温超过一定范围时才来切换一、二档，切换过程受到汽车水温、温度传感器、ECU、风扇离合器、风扇等一系列因素的影响，维修时不容易快速定位故障范围，在整个闭环环路中不易确定电磁离合器的好坏。利用本发明风扇离合器检测装置，在维修时切断上述的回路，直接模拟汽车ECU对电磁离合器进行控制，可以快速准确的定位电磁离合器的故障范围，提高维修效率。通过本发明的装置，可以迅速模拟水温超标的过程，快速定位故障范围，提高维修效率。

参见图2至图5，下面结合本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的电路图进一步解释本发明。其中，图2为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的电源输入电路结构图。电源从电源接口J5或通过待测线束的温控和离合器端输入后，流经保险丝F1、按键开关S8、电阻R1、发光二极管D4接地，为装置供电，同时会点亮作为电源指示灯的发光二极管D4。保险丝F1在电源负载过流时会熔断，保护电源及电路，按键开关S8为总电源开关。图2作为本发明风扇离合器检测装置的电源输入电路，同样在下面图4中体现。

图3为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的离合器检测部分的电路结构图。检测离合器时，将待测离合器的接口（连接器）J11与本装置的离合器接口J8对应连接，电源如图2所示自电源接口J5接入。图3中离合器检测电路说明如下：

1、当按下总电源开关S8时，电源接通；

2、按下离合器一/二档检测开关的一档开关S6时，电流经过开关S6,针脚J8_2,针脚J11_2,待测离合器,针脚J11_1,针脚J8_1,二极管D11接地，FB1为一档离合器采样点；

3、按下离合器一/二档检测开关的二档开关S7时，电流经过开关S7,针脚J8_4,针脚J11_4,待测离合器,针脚J11_3,针脚J8_3,二极管D12接地，FB2为二档离合器采样点；

4、二极管D5，D6为风扇离合器反向电动势保护的续流二极管。

检测说明

5、待测离合器通过检测串在电路中的二极管D11、D12两端的电压来判断。通过单片机的AD引脚分别与采样点FB1、FB2两点连接，进行电压采样，通过采集这两点的电压来判断离合器的好坏。

6、当风扇离合器开路时，二极管D11、D12两端电压为零；

7、当风扇离合器短路时，二极管D11、D12两端电压比预设值要大；

8、当风扇离合器正常时，二极管D11、D12两端电压为一个固定值；通常为0.7V。

9、当风扇离合器两个线圈间短路时，按下一个检测键如一档开关S6，此时两个二极管D11、D12两端的电压都会变化，两个指示灯都会点亮；此时可以判断风扇离合器两端之间存在短路的情况。

图4为本发明风扇离合器检测装置一较佳实施例的线束检测部分的电路结构图，图5为图4所检测的现有线束的电路结构图。值得注意的是，图3为图4的电路图的下半部分，图3与图4组合可得到该较佳实施例的完整的电路图。进行线束测试时，待测线束的温控开关接口J3及离合器接口J4分别对应连接到本装置的线束温控开关接口J7及线束离合器接口J13，对线束检测部分的电路说明如下：

1、线束测试需要使用待测线束的电源接口J2供电，外部电源由待测线束的电源接口J2输入，通过待测线束的温控开关接口J3的J3_1针脚以及离合器接口J4的J4_1,J4_3针脚为本发明的检测装置供电；

2、外部电源接入后通过保险丝F1以及总开关S8控制检测装置开关；

3、按下该离合器一/二档检测开关的一档开关S6或S7后，电源的“正”分别接入线束检测开关S9_1和S9_4，按下线束检测开关S9后分别由检测装置的J7_2和J7_3输出，通过待测线束再由J13_2和J13_4返回，通过电阻R5、R7，二极管D8、D10构成回路；

线束测试说明

4、待测离合器线束通过检测图4所述电路中的二极管D8、D10两端的电压来判断，通过单片机的AD引脚与图4中的CL1、CL2两点连接，进行电压采样，通过采集这两点的电压来判断离合器线束的好坏；

5、当线束供电断路时，检测装置没有供电输入不启动；

6、当线束二档或三档通道断路时，二极管D8或D10两端检测不到电压；

7、当线束短路时，在没有按下线束检测开关S9时，二极管D8或D10两端就会有电压，可以判断异常。

本发明的风扇离合器检测装置利用风扇离合器为感性负载，在直流电路中呈现阻性的特点，采集二极管两端AD电压的方式来判断线圈是否正常；利用机械开关代替温控开关，避免加热温控开关所带来的维修不便；利用本装置模拟ECU对风扇离合器的控制，提高维修效率，快速定位故障点。

可以理解，虽然本发明的实施例中以机械开关为例，但是实际上线束检测开关、离合器一/二档检测开关等可以是由单片机控制的模拟机械开关，实现自动检测的功能，或者为电容式触摸按键，通过一个按键来激活单片机MCU进行自动测试。另外，本发明的附图中虽然表示了各接口（连接器）的公母，但是本领域技术人员可以理解实际上对应接口的公母可以根据实际需求设定。

综上所述，本发明风扇离合器检测装置，在维修风扇离合器时只需按下相应开关，即可实现模拟热敏温度开关或者发动机ECU对风扇离合器的控制，而不需要将汽车的水温加热到相应的温度来检测风扇离合器或者风扇的好坏，提高检测并定位故障的效率。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种风扇离合器检测装置，其特征在于，包括单片机、电源接口、线束温控开关接口、线束离合器接口、离合器接口、电源输入电路、线束检测开关、显示单元、离合器一/二档检测开关及AD信号采样处理电路，该电源接口用于连接电源，该线束温控开关接口用于连接线束的温控开关接口，该线束离合器接口用于连接线束的离合器接口，该检测装置的离合器接口用于连接离合器；

当该装置检测离合器时，待测离合器的内部电路通过该检测装置的离合器接口接入该装置形成回路，电源通过该电源接口输入电源输入电路以供电，该离合器一/二档检测开关连接该检测装置的离合器接口以选择待测离合器的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路连接该检测装置的离合器接口以采样反映待测离合器工作状态的信号；

当该装置检测线束时，待测线束的温控开关接口及离合器接口分别接入所述线束温控开关接口及线束离合器接口，以使待测线束的内部电路接入该装置形成回路并由该线束检测开关控制通断，外部电源通过待测线束的电源接口输入，并经由该线束温控开关接口及线束离合器接口输入该电源输入电路以供电，该离合器一/二档检测开关连接该线束离合器接口以选择待测线束的内部电路接入该装置的档位，该AD信号采样处理电路连接该线束离合器接口以采样反映待测线束工作状态的信号；

该单片机处理该AD信号采样处理电路所采集的信号得出检测结果，并控制该显示单元显示检测结果。

2.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述显示单元包括用于显示检测结果的检测结果指示灯。

3.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述显示单元包括用于显示处于线束检测状态的线束指示灯。

4.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述显示单元包括用于显示电源状态的电源指示灯。

5.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述显示单元包括用于显示待测线束档位的线束二档指示灯及线束三档指示灯。

6.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述电源输入电路包括串联的按键开关和保险丝。

7.如权利要求1所述的风扇离合器检测装置，其特征在于，所述线束检测开关、离合器一/二档检测开关为机械开关，或者为所述单片机控制的模拟机械开关，或者为电容式触摸按键。