发动机冷却风扇控制电路改装
发动机冷却风扇控制电路改装一、传感器对比图2水温开关图3水温传感器如图所见图2为原车上的水温开关，两线的，螺纹粗大。
特性：水温在93摄氏度或以上时接头上两个端子连通（0电阻），水温在93摄氏度以下时接头上两个端子断开（电阻无限大）。
图3为订回来的水温传感器，也是两线的，螺纹细小。
特性：NTC热敏电阻（负温度系数热敏电阻），接头上两个端子之间的电阻值随温度的上升而减少，随温度的下降而增加。
二、电路分析经过多方努力终于找到该车的维修手册（图4）如图所示该车两个风扇电机分别靠两个继电器控制，点电机一端接地一端通过继电器链接到电源正极，并且两个继电器的吸合线圈是并联在一起共同受“散热器风扇开关”控制的（图中圆圈处），散热器风扇开关大于93摄氏度开关闭合，继电器吸合，风扇电机通电工作。
另外图中矩形框中是空调控制，只要空调工作，不管散热器风扇开关是否闭合，继电器都会受ECM的控制而闭合，两风扇工作。
由此可以推断该车的风扇没有高速低速之分，只有两个风扇一起转和两个都不转，十分简单。
弄清楚电路结构是改造电路的基本非常重要。
图4散热风扇开关控制电路用热敏电阻式的水温传感器一般要进ECM进行采样分析（图5方框）然后ECM通过功率管控制继电器吸合，有高速有低速（图5两圆圈）十分灵活，与上图先比更为先进，更为复杂。
很显然强行把水温传感器安装到车上话冷却风扇工作不正常，而且水温开关的螺纹太大不可能重新开孔攻牙，看来只能搭建一个电路让水温传感器的电阻值变化转变成开关信号啦。
图5水温传感器控制电路三、电路设计1.电阻转化成电压直接考虑电阻值的变化是不可能的，只有给传感器通电，利用欧姆定律将其转变为电压变化才能实现“水温达到93度以上开风扇”的功能。
方法很简单（如图6）Rt为水温传感器，R1为一个固定电阻，两电阻串联，通电后Rt与R1对电源电压进行分压，假设电源电压为12V，Rt为100Ω，R1为100Ω，根据欧姆定律U1的电压值为：I=12V/(100Ω+100Ω)=0.06A，即U1= 6V；如果温度上升Rt减少到50Ω，根据欧姆定律U1的电压值为：I=12V/(50Ω+100Ω)=0.08A，U1=100Ω*0.08A即U1=8V；从上述结果看出这种电路可以将Rt的电阻值变化转变为U1的电压变化，Rt减少U1降低，Rt上升U1升高。
同理，将R1换成一只可调电阻，就可以对U1的输出电压进行图6调节。
2、电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图7所示。
图7(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。
另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压信号VA，反相端输入电压信号VB。
VA和VB的变化如图7(b)所示。
在t0～t1时，VA>VB,即“+端” >“-端”， Vout输出高电平(饱和输出)如图7(c)所；在t1～t2时，VA<VB，即“+端” <“-端”， Vout输出低电平如图7(c)所；在t2～t3时，VA>VB即“+端” >“-端”， Vout输出高电平(饱和输出)如图7(c)所；根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。
图7电压比较器简单的电压比较器结构简单，灵敏度高，但是抗干扰能力差，因此我们就要对它进行改进。
比较器是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。
由于比较器电路应用较为广泛，所以开发出了专门的比较器集成电路。
LM339、LM393是专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可用在专门的电压比较场合。
3、LM393图8 LM393实物图图9 LM393 引脚图LM393 是由两个独立的，高精度电压比较器组成的集成电路，工作温度范围:0°C to +70°C工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2V～ 36V，双电源：±1V～±18V；消耗电流小， ICC=0.8mA；输入失调电压小，VIO=±2mV；共模输入电压范围宽， VIC=0～VCC-1.5V；输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；输出可以用开路集电极连接“或”门；采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）。
LM393是高增益（放大器输出功率与输入功率比值的对数，用以表示功率放大的程度。
亦指电压或电流的放大倍数）,宽频带器件,象大多数比较器一样,如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合,则很容易产生振荡.这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时,输出电压过渡的间隙.电源加旁路滤波并不能解决这个问题,标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的.减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号,而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡.除非利用滞后,否则直接插入IC并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡,如果输入信号是脉冲波形,并且上升和下降时间相当快,则滞回将不需要.LM393偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围 2.0~30V无关.差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件.保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V.功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上,不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用),输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时,输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升.输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。
当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许输出箝位在零电平。
注：（1）.通常电源不需要加旁路电！（2）.比较器的所有没有用的引脚必须接地！（3）.LM393的输出部分是集电极开路,发射极接地的 NPN输出晶体管（即当LM393输出低电平时，输出引脚只是对地导通；当LM393输出为高时，输出引脚并不会有电压输出，只是与地断路，输出引脚悬空）！4、电路设计根据上诉说明，尤其是要注意的那三点大概设计出如图10的电路图图10 LM393电路初稿输出部分：根据LM393的输出部分是集电极开路,发射极接地的 NPN输出晶体管，则要加入R4，10KΩ的上拉电阻，使得LM393在输出高电平时输出引脚能通过电阻R4将VCC电压引下来，当其输出低电平时输出引脚为0电压；目的是使LM393的输出引脚有确定的电压输出，以控制PNP三极管TIP42，因为LM393的输出引脚悬空的话对三极管来说是一种不确定状态，不稳定，容易受干扰，所以电阻R4是必须的。
电阻R5是三极管TIP42基极的限流电阻，防止三极管的基极电流过大烧毁三极管,可以将它与三极管看作一个整体。
图中L就是风扇电机继电器的线圈，它将要收三极管TIP42的控制。
（TIP42主要特性：电流参数：IC=6A，IB=2A 图11 TIP42电压参数：UCEO=40V，UCB=40V,UEB=5V,UCE(sat)=1.5V功率：PD=65W其他参数：fT=3MHz极性：PNP）一个继电器线圈的电阻大约为120Ω，两个并起来就是60Ω。
继电器接的是12V，那么电流就是12V/60Ω=0.2A；根据TIP42的特性主电流可达6A，应付两个继电器是足够有余的。
供电部分：因为LM393的供电范围是2V-36V,所以可以直接接12V电压，不需要降压。
根据LM393的应用说明，也不需要接退偶电容。
输入部分：由于希望尽量减少该电路的工作电流，尽量选用大电阻，按照惯例“+”端一般作为基准电压输入端（即接一个稳定的参考电压以作比较），选用拉10KΩ+20KΩ，则“+”端的电流是12V/10KΩ+20KΩ=0.0004A,参考电压就是20KΩ*0.0004A=8V。
有很多电子书上是用稳压二极管来作参考电压的，但在汽车上不能用稳压二极管，因为汽车上的电池是12V着车后是13V-14V之间变动，在加上此电路没有接稳压集成，所以“+”端接一个可以随电源电压变化而变化的参考电压更为科学，电路更为稳定。
水温传感器与一只精密电位器串联，由于该车在93摄氏度时水温传感器的电阻值是多少我还没测量出来，所以先用一个稍大的电位器（0-5K），装上车以后用次数、汽车检测仪一看数据流一边调电位器，调到刚好93摄氏度可以触发LM393。
电路分析：汽车冷车着车：发电机发电电源电压大约14V，“+”端的参考电压就是I=14V/（10KΩ+20KΩ）=0.00047A,U=20KΩ*0.0004A=9.4V。
水温低传感器电阻大，“-”端的电压低, “+”端>“-”端，LM393输出高电平，三极管不导通，继电器不通电。
水温上升到93摄氏度：水温升高传感器电阻变小，“-”端的电压渐渐升高，超过“+”端，“-”端>“+”端，LM393输出低电平，三极管导通，继电器通电吸合，风扇工作。
水温渐渐下降：水温下降传感器电阻变大，“-”端的电压渐渐下降，低于“+”端，“-”端<“+”端，LM393输出高电平，三极管截止，继电器断电，风扇停止工作。
四、电路调试按照电路图用万用板焊接好电路（如图12），改电路共要接6条线：传感器两条，电源一条，电线两条，继电器线圈一条。
在电源线上串一个2A的保险丝，按要求在车上接好线。
接好汽车检测仪，着车。
结果出来了，电路可以实现水温控制。
但遗憾的是：在水温刚刚到93摄氏度的临界点时风扇继电器反复吸合，断开，发出“搭，搭”响声，风扇此时是在慢慢转动。
这样的现象在汽车上是不正常的，是不允许的，必须调整！分析其原因，当水温在93摄氏度的临界点时“-”端的电压值是在不断变动的，而“+”端的电压相对稳定，就造成LM393不断在高低电平之间变化，造成上述现象。
这电路过于敏感，着成工作稳定，想解图12就要在输出引脚和“+”端之间接一个反馈电阻（如图13，R6）图13 最终电路该电阻的加入有这样的效果：当LM393为高电平输出时，“+”端的参考电压依然为9.4V，R6相当于没有接入。
当LM393为低电平输出时，就相当于R3与R6并联一起落地，“+”端的参考电压马上下降小于9.4V，换句话说就是当水温一到93摄氏度风扇就转，水温要一直降到低于92摄氏度或以下，风扇才会停，然后又要到93摄氏度风扇又转。
再接上车调试结果令人非常满意：水温一到93摄氏度继电器马上吸合一次到位风扇高速转，水温慢慢下降，一直降到85摄氏度，继电器断开，风扇停转。
汽车发动机温度过高的故障诊断与排除
10.16638/ki.1671-7988.2021.09.060汽车发动机温度过高的故障诊断与排除张斯亮（江苏省如皋第一中等专业学校，江苏如皋226500）摘要：发动机是汽车的心脏，而冷却系统能为发动机正常运转保驾护航。
当发动机冷却系统发生故障时，发动机会过热或过冷，导致发动机功率下降，油消耗增加或工作不平稳等不良现象，严重时产生受力零件损坏，活塞环烧死在活塞上，或拉缸等现象。
文章通过分析导致发动机温度过高的原因，找出了发动机水温时而过高的故障诊断与排除的方法和思路。
关键词：发动机；冷却系统；温度过高；故障诊断中图分类号：U471.2 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2021)09-197-03Fault Diagnosis and Troubleshooting of Automobile Engine Temperature ExcessiveZhang Siliang( Rugao No.1 Secondary Professional School, Jiangsu Province, Jiangsu Rugao 226500 )Abstract: The engine is the heart of the car, and the cooling system helps keep the engine running. When the engine cooling system fails, the engine will overheat or overcool, as a result, undesirable phenomena such as reduced engine power, increased oil consumption, or unsteady work and so on, will cause damage to the stressed parts. In severe cases, the stressed parts are damaged, the piston ring burns on the piston, or the cylinder is pulled. This paper analyzes the reasons that cause the engine temperature to be too high, and finds out the methods and ideas for the diagnosis and troubleshooting of the engine water temperature sometimes too high.Keywords: Engine; Cooling system; Temperature is too high; TroubleshootingCLC NO.: U471.2 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)09-197-031 引言发动机工作时产生很大的热量，为了保证其能够正常运转，必须采取相应的冷却措施，冷却系统则是保证发动机正常运转的重要措施。
关于汽车发动机冷却系统的单片机控制分析
关于汽车发动机冷却系统的单片机控制分析作者：丰成林来源：《科技经济市场》2016年第04期摘要：近年来，单片机在汽车发动机冷却系统中的应用越来越广泛。
本文就以单片机为研究主体，对其控制系统的构成、工作原理、控制过程等进行了详细阐述。
关键词：汽车发动机；冷却系统；单片机控制系统汽车在发展过程中不仅存在有环境污染和交通事故等诸多问题，而且由于汽车购买率的逐年增多，对石油能源的需求量越来越大，进一步加快了能源枯竭的进程。
在这些问题的影响下，同时又结合在当前社会高速发展的背景下人们对汽车相关方面越来越高的要求，进行汽车改革与创新尤为重要。
由于当代电子信息技术得到了飞速发展，尤其表现在微型计算机技术方面。
因此，要想让汽车得到更好的发展，必须做到与时俱进，将电子技术与汽车技术相结合，由此汽车微控制器问世而生，而微控制器又称单片机，近年来广泛应用于汽车发动机的冷却系统中。
1汽车发动机冷却系统与单片机的基本内涵、联系1.1汽车发动机冷却系统作为发动机六大系统中的一项重要组成部分，基本构成为散热风扇、散热器、水泵与节温器等等，其中散热器主要用来对循环水进行冷却，起冷却作用的介质为冷却液。
然后整个冷却系统的作用是及时地将汽车受热零部件所吸收的一些热量散发掉，从而确保发动机能够在最适合的温度条件下正常工作。
1.2单片机单片机即单片式的微型计算机，简单地说，它是一个集合了计算机系统的芯片。
然后同计算机比较起来，它不具备那些外围设备。
具有重量轻、价格便宜、体积小的特点，便于开发、应用和携带。
同时，可以这么说，要想了解计算机的结构和基本原理，那么学会使用单片机就是最好的选择。
1.3两者联系现今汽车发动机的冷却系统在控制方面多用到单片机，因为它可以综合控制保温帘、散热风扇以及节温器等，非常高效节能。
同时单片机能够实时掌控发动机冷却液、大气环境的温度变化以及汽车的实际行车速度的变化情况，然后它会根据这些变化自动控制好汽车冷却系统的散热能力，确保汽车的发动机能够在恰当的温度范围内正常运行。
风扇控制策略
1、冷却风扇控制策略冷却风扇有低速和高速两种运行状态，分别由ECU的B_L3和B_J3控制，当B_L3输出低电平时，风扇低速运行，而当B_J3输出低电平时，风扇高速运行。
如果发动机熄火时水温超过100︒C，冷却风扇将会继续运行一段时间：风扇根据发动机水温x:TCE与进气温度y：TIA_THR运行一段时间，具体时间如下表：➢高低速风扇的开关与空调状态、车速、水温等有关，详细策略参见下表：A．当空调压缩机未吸合时：（AT、MT）C．当空调压缩机吸合，且中压开关闭合时，保持风扇保持高速运转。
（AT、MT）2、空调控制策略发动机控制单元需要不断的采集空调系统的信号，以确保发动机在各种工况下都能够安全有效的运行。
当驾驶员按下面板上的空调开关时，空调控制单元会根据发动机状态、水温和环境温度等情况对是否需要请求空调开启进行判断。
如果允许空调开启，空调控制单元会将空调开关信号传送至发动机控制单元，发动机控制单元根据当时运行状态作出相应的反应，如果满足以下条件，发动机控制单元将会输出使能空调压缩机的信号，使空调工作：1）发动机启动后延时时间已过，即发动机启动8秒之后才允许压缩机继电器吸合。
2）空调高、低压开关处在“吸合”状态。
3）冷却水温低于110︒C时，压缩机继电器端允许吸合；当冷却水温超过115︒C（114.75︒C）时，压缩机继电器断开。
4）满负荷时间大于5s，压缩机继电器断开。
5）发动机转速在适当的范围内A. 发动机转速大于6016RPM或者低于0RPM时，空调压缩机继电器断开。
B. 发动机转速在800—5792RPM范围内时，空调压缩机继电器被允许吸合。
6）环境温度在5︒C—142.5︒C之间，才允许压缩机继电器吸合。
雪佛兰迈锐宝电动风扇电路分析及故障诊断
Maintenance Skill维修技巧2020/09·汽车维修与保养59栏目编辑：高中伟 ******************◆文/云南 谭 浩雪佛兰迈锐宝电动风扇电路分析及故障诊断本文以2013款雪佛兰迈锐宝1.6L(LLU)涡轮增压发动机，6速手动变速器(MR5)汽车的冷却风扇电路为对象，详细分析该电动风扇电路的工作原理、控制方法，及该电路几种常见故障的诊断流程、思路和方法，并简述汽车电路的阅读方法、分析思路。
很多现代轿车发动机的水冷系统采用电动风扇。
风扇由风扇电动机驱动，并由蓄电池供电。
目前，采用电动风扇的发动机，其风扇控制电路有两种形式：一种是风扇转速由温控热敏开关控制，温控热敏开关根据冷却液流出散热器的温度，接通风扇的不同档位，使风扇以不同的转速运转或停转；另一种是由发动机电脑来控制，冷却液温度传感器向发动机电脑传输与冷却液温度相关的信号，在冷却液温度达到规定数值时，电脑使风扇继电器接地，继电器触点闭合，风扇电动机供电，使风扇进入工作并通过不同的控制线路实现电动风扇以不同的转速运转。
电脑控制方式的电路较为复杂，而且不同车型控制原理各不相同。
雪佛兰迈锐宝轿车冷却风扇采用的就是这种电脑控制方式，下面对雪佛兰迈锐宝电动风扇控制原理及故障诊断进行分析。
一、雪佛兰迈锐宝LLU+MR5冷却风扇电路工作原理分析该车型发动机冷却风扇系统由1个冷却风扇电机(G10)、5个继电器、3个熔丝、发动机控制模块(K20)、冷却风扇电阻(R10)及相关导线等组成，其中5个继电器分别是KR20C冷却风扇低速继电器、KR20D冷却风扇高速继电器、KR20E冷却风扇转速控制继电器、KR20F冷却风扇继电器、KR20P冷却风扇中速1继电器。
发动机控制模块(K20)根据冷却液温度传感器的信号，按照冷却要求指令风扇以高速、中速及低速运转。
图1为该系统电路原理图。
图1 2013款雪佛兰迈锐宝冷却风扇电路原理图DOI:10.13825/ki.motorchina.2020.09.015Maintenance Skill维修技巧60-CHINA·September 栏目编辑：高中伟 ******************１.迈锐宝LLU+MR5冷却风扇高速档电路分析(1)高速档主回路电路分析高速档主回路：B+→F45UA(40A)→K R20D(87)→K R20D触点开关→K R20D(30)→X50A的X1插接器50#端子→X116线束连接器1#端子→R10(4)→G10→R10(1)→G106 (搭铁)。
汽车电动风扇电控单元设计
汽车电动风扇电控单元设计符方雄【摘要】汽车电动风扇控制系统是根据汽车的行驶速度、发动机的冷却水温度和空调系统的工作状态,综合调节汽车发动机电动冷却风扇的冷却能力,该系统不仅可以使发动机在最佳工作温度下运转,同时还可以减少噪声和功率损失,减少冷却风扇的电能消耗7％～10％.介绍汽车电动风扇的控制需求和控制策略,汽车电动风扇电控单元硬件的设计方法,并给出汽车电动风扇电控单元软件的编译流程.【期刊名称】《交通科技与经济》【年(卷),期】2013(015)002【总页数】3页(P101-103)【关键词】发动机;电动风扇;冷却能力;电子控制;单片机【作者】符方雄【作者单位】广东省中山市公共交通运输集团有限公司,广东中山528436【正文语种】中文【中图分类】U461汽车电动风扇是汽车发动机的重要组成部分，电动风扇是目前冷却设计中最为常用的方案之一，一般风扇冷却系统通常由发动机通过皮带轮直接驱动，风扇转速和发动机转速是一致的。
电动风扇利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体外表面，把热量散到大气中去，保证发动机在最有利的范围内工作。
1 电动风扇的控制需求和策略设计汽车电控冷却风扇时，要求冷却系统冷却能力要强，能在规定的时间内排除系统内部空气；设计冷却系统时，应留有膨胀空间；冷却系统初次加注量应满足要求；发动机高怠速运转时，冷却液加注盖或散热器打开，水泵进口处应为正压；冷却系统缺水量应满足发动机安装推荐要求；冷却系统设有冷却液温度报警装置。
电动冷却风扇总体控制策略，如图1所示。
温度传感器将发动机水温变化以电压模拟信号的形式，并经滤波校正后送入模数（A／D）转换器。
A／D转换器将该模拟信号转换为数字信号后送入单片机（AT89C51），AT89C51进行信号分析处理，通过控制节温器、导风板和电动扇的工作，实现电动冷却风扇控制。
图1 电动风扇控制关系2 电动风扇的控制单元硬件设计电动风扇控制单元包括电源路、信号处理电路、A／D转换器、单片机和控制驱动电路。
变频器冷却风机电机接线方式改造
建议经济效益说明：
更换冷却风机电机，一台材料费最少5000元，一年至少更换4台，如将冷却风机电机接线方式改为星形接线，这样就可以避免风机电机的频繁烧损，每年为我公司节约资金至少2万元。
（可另附页）
分场（部门）审核意见：
签字： 年 月 日
专业评审意见：
签字： 年 月 日
公司意见：
签字： 年 月 日
“践三能、增效益、强管理、促转型”合理化建议申报表
填报单位：电气分场继电室
建议名称
变频器冷却风机电机接线方式改造
建议人姓名
杨仁超
建议实施责任单位
电气分场继电室
建议内容：
我公司现有中山明阳高压变频器多台，变频器冷却风机电源取自变频器变压器，（6KV电源经整流逆变后，直接经抽头取380V电源），其电机接线方式为三角形接线，电机运行时电流较大，导致冷却风机电机过热，频繁故障，电机烧损，影响变频器正常运行，而且更换一个风机就需要上千元的资金，从2008年底变频器开始陆续投运以来，已烧损冷却风机电已经十几台，占全部冷却风扇数量的20%以上，造成了资金大量损失。因此建议对所有变频器冷却风机电机的接线方式进行改造，将原来的三角形接线改为星形接线，这样电机运行时的电流较原来的大大减小，电机就不会出现过热烧损故障，保证变频器安全稳定运行，同时大大节省资金。
发动机冷却系统风扇不同驱动控制策略的仿真研究
（ １ ． Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ８ ０ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｆ ａ ｗ Ｂ ｕ ｓ Ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ａ ｃ ｈ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ １ ７ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ：
发动机冷却系统风扇不同驱动控制策略的 仿真 研究／ 牛晓 冬， 倪计民， 徐向阳 等
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ ２
设 计 －＿ 研 究
发 动机冷却 系统风扇 不 同驱动控 制策 略的 仿 真 研 究
Ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ＇ ｓ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．
，
系统 冷却 风 扇 的耗 功 进 行 了优 化 ， 在 保 持 系统 散 热 能 力 不 变 的情 况下 ， 降 低 系统 功耗 。
关键 词 ： 发动机冷却系统 ； 电磁 风 扇离 合 器 Ａ ＭＥ Ｓ ｉ ｍ； 匹 配计 算
中图分类号： Ｕ ４ ６ ４ ． １ ３ ８ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ０ ５ — ０ ７
３ ． Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ｎ ａ ｎ ２ ５ ０ １ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
基于PWM控制的发动机冷却风扇改进
基于PWM控制的发动机冷却风扇改进魏远飞;侯邦明【摘要】发动机冷却风扇是汽车发动机冷却系统的重要组成部分,基于PWM控制的发动机冷却风扇可以无级调速,从而在车辆运行中实现实时、动态、精准的风速控制.文章结合发动机冷却风扇失效的实际案例,分析研究了基于PWM控制的发动机冷却风扇失效的原因,并提出改进方案,通过效果验证,成功提供了发动机冷却风扇失效的解决方案.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P150-153)【关键词】PWM控制;冷却风扇;改进【作者】魏远飞;侯邦明【作者单位】上汽大众汽车有限公司,上海 201805;上汽大众汽车有限公司,上海201805【正文语种】中文【中图分类】U464汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度冷却，以使其保持在适宜温度下工作，才能满足发动机良好的工作性能、耐久性和废气排放的要求。
随着动力技术的发展，各动力总成对工作环境的控制要求越来越精细，在汽车冷却风扇中，基于PWM控制的发动机冷却风扇由于具有实时、动态、精准的风速控制，在汽车冷却风扇中得到越来越广泛的应用。
本文结合实际失效案例，对基于PWM控制的发动机冷却风扇的失效进行了分析和研究，提出并验证了改进方案。
PWM为Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制法）的简称，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲列，通过控制电压脉冲的宽度和脉冲列的周期，达到变压变频及控制和消除谐波的目的一种控制技术[1]。
简单的PWM控制器系统框图如图1所示。
基于PWM 控制的发动机冷却风扇通过调制控制器内部开关在一个周期内的导通时间来改变输出端（电机）的高频方波的占空比，其与电机两端的平均电压成正比：占空比越大，平均电压越高，电机转速越高，以此实现对冷却风扇的转速控制[2]。
如图2，为某车型基于PWM控制的发动机冷却风扇总成，其主风扇上直接带有一个基于PWM控制的冷却风扇控制器，分别对发动机冷却风扇的主冷却风扇和副冷却风扇进行无极调速控制。
捷达车冷却风扇控制电路的故障
xx冷却风扇控制电路的故障
一辆捷达乘用车，每当收车熄火后，散热器风扇转个不停，每次至少要转动1h以上方能停转。
严重时，蓄电池亏电，直接影响下次起动。
起初认为是冷却风扇双速温控开关失效所致，于是拔掉温控开关后直接连接，风扇照转。
又怀疑是风扇继电器失灵，于是又将其拔掉，风扇照样转个不停。
最后将风扇启动控制器连接器脱开，风扇停转。
因此，认为是此件失效，于是更换风扇启动控制器，风扇还是照转不误。
困惑之余，找来了有关电路图（图1）进行研究，发现风扇启动控制器下面还设置了一个温控开关，是否是这个开关失效而使风扇转个不停呢？按照线路走向，查到安装在化油器上的温控开关。
将其插头拔下，风扇立即停转。
更换此开关后，故障排除。
1-风扇启动温控开关；2-风扇启动控制器；3-风扇双速温控开关；4—风扇继电器；5-风扇电动机；K-点火开关；F19-熔丝
图1散热量风扇电路
原来，捷达乘用车为解决停车后发动机散热问题，在化油器上装了一只风扇启动温控开关。
当发动机室内温度高于70℃时，开关自动接通散热器风扇低速档电路，使风扇低速运转，以降低发动机室温度。
当发动机室内温度降至70℃以下时，开关自动切断散热器风扇低速档电路，使风扇停转。
此开关工作点发生漂移后，即低于70℃时触点仍然闭合，因此使风扇运转时间延长。
后来，将此开关放在55℃~60℃的温度下试验，测量其触点仍然闭合，证明上述判断是正确的。
1/ 1。
建设JS125-4V型摩托车电路图
Ｐ
ＢＹ 一 ／ ＬＹ 一 ，
点火线■ 蠢电机 （ 触发）
Ｇ
有语音提示功能 ，当防盗报警器打开
冷却风扇
图 ４ 冷 却风 扇 电路 图
图 ５ 电子防盗报 警器 电路 图
（ 责பைடு நூலகம்编辑：李育民 ）
２０． 娩 蟹 １ ０４ ５孽 ６
建设 Ｊ ５ ４ Ｓ － Ｖ型摩托车电路图 １ ２
一 杨光元
（ 责任编辑 ：李育民 ）
水温发生变化时 ，通过温度传感器 ，水温表指示值也随之 发生 变化 ，当发动机水温 ≥９ ℃时 ，发光二极管指示为橙 ３ 色 ，低于此值时均 为绿色 。发动机在不同挡位时 ，挡位指 示灯将分别点亮 ，指示发动机所处的挡位。
本文所介绍 的摩托车控制电路 在普通摩托 车上较少采 用。大阳Ｄ １５ Ｙ ２ 水冷摩托车其他部分控制 电路与普通摩托车 基本相似 ，所以这里不再一一介绍。总之 ，随着我国摩托车 制造 、设计技术 的不断提高 ，电子、数字等控制技术将会越 来越多地用在摩托车上。
动机 的目的。该 电路还专门增加了１Ａ ０ 保险丝 ，作为风扇电 机的短路保护。 ５ 电子防盗报警器工作原理 ． 电子防盗报警器电路如图５ 所示 ，该 电路 由防盗报警器 控制器、 语音提示器 、 报警器喇叭等部 件组成。防盗报警器工作 电源由摩托
４ 冷却风扇工作原理 ． 冷却风扇控制电路如图４ 所示 ，该 电路 主要由温控开关 和冷却风扇组成 。当发动机温度≥９ ℃时 ，温控开关导通 ， ３ 冷却风扇开始运转 ，给发动机强制送风 ，从而达到冷却发
时， 如有 人触及摩托车 ， 语音提示器将有提示音发 出 “ 请别
动， 本车有防盗报警系统”， 如再触及摩托车 ， 报警器刺叭将 发出警报声。 电路图可看出， 从 数字点火器的１Ｖ Ｅ ２ Ｓ作电源由 蓄电池经点火开关 、 紧急熄火开关 、 防盗报警器 内部接点提供 给点火器 。该防盗报警器还有摩托车遥控启动 ，遥控熄火功 能， 当报警器喇叭发出警报声时， 摩托车转 向灯将同时闪烁。