CN2837524Y - 一种机动车风扇控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机动车风扇控制器，它包括分别与电路相连接的电源电路，其特征在于：过电压保护电路、过电流保护电路输入信号处理电路、温度检测电路、通过微电脑控制电路与驱动电路相连接；所述电源电路的输入端与点火开关相连接；所述输入信号处理电路的信号输入端与发动机管理单元脉宽调制信号(PWM)端相连接。通过输入信号处理电路采样由发动机管理系统提供的PWM信号，经过微电脑控制电路进行分析和比较后，改变脉宽调制信号(PWM)的占空比，输出合适的电压信号，在驱动电路这级进行放大后接到汽车冷凝器风扇电机和散热器风扇电机上，驱动风扇正常工作，实现无级变速。

Description

一种机动车风扇控制器

技术领域

本实用新型涉及风扇控制装置，具体地说，涉及一种机动车前舱盖内冷却风扇控制器。

背景技术

汽车的前舱盖里面有许多配件，其中不乏有发热的配件。例如发动机，它是靠燃料在发动机气缸内燃烧做功，对外输出功率；空调系统中压缩机也是一个发热源。虽然有水箱和冷凝器，但在汽车行驶过程中，这些配件不能立即把热量可靠散去。因此在汽车行驶过程中，因散热不好，经常会发生发动机的故障和空调压缩器的故障等。

发动机工作时需风扇冷却，工作温度必须适度，冷却不足或冷却过度都会对发动机带来不良影响，冷却系统应能随发动机工况和环境温度等因素自动调节其工作温度，使其不致过高，也不过低。发动机在这个温度状态下工作时，润滑油的粘度、燃油的燃烧、尾气的排放、发动机的运转状况等处于最佳状态。因此在车辆行使过程中，发动机会产生的大量的热，为了让发动机不会因过热而不能正常工作，虽然人们设计了冷却液循环散热系统，但冷却风扇又起着重要的作用。

目前，机动车冷却风扇的控制是：一种方法：通过双温热敏开关控制风扇的继电器的搭铁线实现的，其原理是风扇的高、低速运转是通过散热器上的双温热敏开关根据冷却液的温度，控制继电器的搭铁线实现的。另一种方法：通过车用控制器进行控制的，其原理是通过水温感应塞给车用控制器一个使风扇运转的信号，使风扇工作。上述的温度采样控制方法不能有效的改变发动机管理单元提供脉宽调制信号(PWM)的占空比(高电平信号/信号周期时间)，实现风扇控制器的无级变速功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机动车风扇控制器，以达到温度采样准确、通过改变脉宽调制信号的占空比，实现无级变速的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种机动车风扇控制器，它包括分别与电路相连接的电源电路，其特征在于：过电压保护电路、过电流保护电路输入信号处理电路、温度检测电路、通过微电脑控制电路与驱动电路相连接；所述电源电路的输入端与点火开关相连接；所述输入信号处理电路的信号输入端与发动机管理单元脉宽调制信号(PWM)端相连接；所述的驱动电路的输出端分别与冷凝器风扇电机和散热器风扇电机的一输入端相连接，电机的另一输入端分别与点火开关相连接。通过输入信号处理电路采样由发动机管理系统提供的PWM信号，经过微电脑控制电路进行分析和比较后，输出合适的电压信号，在驱动电路这级进行放大后接到汽车冷凝器风扇电机和散热器风扇电机上，驱动风扇正常工作。

一种机动车风扇控制器，所述的温度检测电路中采用检测温度的BAV-99双极性二极管。

一种机动车风扇控制器，微电脑控制电路中的控制芯片采用设有模数转换的PIC12F629单片机。

一种机动车风扇控制器，所述的温度检测电路中设有串接的两组双极性二极管，其输出端与所述微电脑控制电路的输入端相连接。采用二极管BAV-99作为测温元件，根据流经二极管的电流，确定温度，提高了测温的灵敏度和准确性。

由于采用上述结构，输入信号处理电路的信号输入端与发动机管理单元脉宽调制信号(PWM)端相连接。通过输入信号处理电路采样由发动机管理系统提供的PWM信号，经过微电脑控制电路进行分析和比较后，改变脉宽调制信号(PWM)的占空比，输出合适的电压信号，在驱动电路这级进行放大后接到汽车冷凝器风扇电机和散热器风扇电机上，驱动风扇正常工作，实现无级变速；采用二极管BAV-99作为测温元件，根据流经二极管的电流，确定温度，提高了测温的灵敏度和准确性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型一种机动车风扇控制器结构示意图；

图2为图1所示的温度检测电路、微电脑控制电路结构示意图；

图3为图1所示的驱动电路结构示意图；

图4为图1所示的温度检测电路中的电流与温度特性示意图；

在图1、图2、图3中，1、外部输入电路；2、电源电路；3、过电压保护电路；4、输入信号处理电路；5、温度检测电路；6、过电流保护电路；7、微电脑控制电路；8、驱动电路；9、冷凝器风扇电机；10、散热器风扇电机；11、控制芯片；D11、D12、双极性二极管。

具体实施方式

如图1所示，一种机动车风扇控制器，它包括分别与电路、外部输入电路1相连接的电源电路2，过电压保护电路3、过电流保护电路6、输入信号处理电路4、温度检测电路5、通过微电脑控制电路7与驱动电路8相连接；所述电源电路2的正电压的输入端与点火开关相连的。所述输入信号处理电路4的信号输入是由汽车发动机管理系统提供的，为可调的PWM信号。根据发动机的工作状况，通过输入信号处理电路4采样由发动机管理系统提供的PWM信号，经过微电脑处理电路7进行分析和比较后，输出合适的电压信号，在驱动电路8这级进行放大后连接到汽车冷凝器风扇电机9和散热器风扇电机10上，驱动风扇正常工作，从而达到散热的目的。如果风扇控制器在工作时，过电压保护电路3检测到输入电压大于30V时，风扇控制器将会输出100％电压，让风扇电机全速工作。如果风扇控制器在工作时，检测电流过大时，风扇将会在5秒内停止工作。如果风扇控制器在工作时，检测自身温度大于95℃时，风扇控制器将会输出100％的电压，让风扇电机全速工作；检测自身温度大于130℃时，风扇控制器将会停止工作。

如图2所示，微电脑处理控制电路包括逻辑控制芯片11、电阻、电容。这级电路是风扇控制器的核心部分。大部分的功能是由软件完成的。控制芯片11是一颗可编程和多次擦写的微处理芯片，它集成了通用IO口输入输出电路，定时器/计数器，模数转换电路。可以通过软件设置其芯片的控制字就可以实现相应的功能。此级电路完成了“可调PWM信号”、“温度信号”、“电压信号”、“电流信号”的采样和处理后，输出“PWM-OUT”信号。

检测风扇电机温度的温度检测电路5，包括二极管、电阻。温度检测电路5中设有串接的两组双极性二极管D11、D12，二极管D11阳极分别通过电阻R16与电源和所述微电脑控制电路7的输入端相连接。二极管D12的阴极与地相连接。二极管D11、D12在这起的是热敏电阻的作用，但比热敏电阻更灵敏，更稳定。图4为BAV-99二极管的电流与温度变化的特性图。如图所示，随着风扇电机温度的升高，流径二极管的电流线性下降.

如图3所示，驱动电路8中包括三极管、电阻、电容、大功率电容、场效应管。所述驱动电路8的第一路输出的一个信号输出端与汽车冷凝器风扇电机9相连；电机的另一端与点火开关相连，第二路输出的一个信号输出与汽车散热器风扇电机10相连，电机的另一端与点火开关相连。由微电脑处理电路中输出的“脉宽调制信号输出信号(PWM-OUT)”经过放大电路，将信号放大，再二级阻容耦合放大电路，二级阻容耦合放大电路很好的解决了温漂问题，“脉宽调制信号输出信号”可以几乎没有衰减的到达互补输出级电路，互补输出级电路的特性：具有很强的带负载能力。总之，“脉宽调制信号输出信号”为高电平时，场效应管截止；“脉宽调制信号输出信号”为低电平时，场效应管导通，开始工作。场效应管IRL2203N为增强型MOS管，在恒流区中，可以利用栅-源之间外加电压所产生的电场来改变导电沟道的宽窄，从而控制多子漂移运动所产生的漏极电流Id。且场效应管有截止区，恒流区，和可变电阻区三个工作区的特性，从而产生可变的输出电压，实现了风扇的无级变速。另外，驱动电路8还包括过电流保护电路6，将从驱动电路8的输出端采集电流信号，送微电脑控制电路7，完成过电流保护功能。

Claims (4)

1、一种机动车风扇控制器，它包括分别与电路、外部输入电路(1)相连接的电源电路(2)，其特征在于：过电压保护电路(3)、过电流保护电路(6)、输入信号处理电路(4)、温度检测电路(5)、通过微电脑控制电路(7)与驱动电路(8)相连接；

所述电源电路(2)的输入端与点火开关相连接；

所述输入信号处理电路(4)的信号输入端与发动机管理单元脉宽调制信号(PWM)端相连接；

所述的驱动电路(8)的输出端分别与冷凝器风扇电机(9)和散热器风扇电机(10)的一输入端相连接，电机另一输入端分别与点火开关相连接。

2、根据权利要求1所述的一种机动车风扇控制器，其特征在于：所述的温度检测电路(5)中采用检测温度的BAV-99双极性二极管。

3、根据权利要求1所述的一种机动车风扇控制器，其特征在于：微电脑控制电路(7)中的控制芯片(11)采用设有模数转换的PIC12F629单片机。

4、根据权利要求1或2所述的一种机动车风扇控制器，其特征在于：所述的温度检测电路(5)中设有串接的两组双极性二极管(D11、D12)，其输出端与所述微电脑控制电路(7)的输入端相连接。

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