汽车发动机冷却风扇控制技术评析
汽车发动机冷却风扇控制技术
汽车发动机冷却风扇控制技术评析0 引言汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度的冷却，以使其保持在适宜的温度下工作，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。
发动机冷却系统在此起着关键作用。
而发动机冷却系统的控制技术，主要就是冷却风扇的控制技术。
如何以最低的成本、最低的功耗，最好地完成发动机冷却系统的冷却任务，冷却风扇控制技术值得深入的研究分析。
1 冷却风扇控制技术分类汽车发动机的冷却系统有空气冷却和液体冷却2种形式。
目前最常用的是液体冷却。
即用于冷却的液体经过循环系统，再通过散热器散热来使发动机降温，冷却风扇用来给散热器通过风速强制补风，以满足发动机适度冷却的需要。
从冷却风扇工作形式来看，冷却风扇的控制方式有3种：一是适用于大型车辆和重型车辆的机械驱动控制方式；--是与发动机ECU无关、环境参数独自监控的自控电动控制方式；三是综合发动机、空调、压缩机、车速等多种参数信息的综合型智能控制方式。
前者主要是利用机械传动原理。
或用发动机曲轴直接带动，或由发动机皮带带动冷却风扇；后两者才体现了真正意义上的发动机冷却风扇控制技术。
从冷却风扇驱动控制模块来看，冷却风扇的控制技术可分为两大类，一是集中于发动机动力系统控制模块控制的集中式控制；二是独立于发动机外或与发动机有通讯联系的分体式控制。
集中式控制，即指冷却风扇的控制由兼有发动机的喷油、点火、排放、空调、冷却风扇等多种控制功能的发动机动力总成控制模块执行。
由它统一协调调度，来保障发动机良好的动力性、经济性、排放性。
分体式控制，即指脱离了发动机，由外部的电子控制模块来完成驱动风扇，以达到冷却系统使发动机适度冷却的目的。
这个外部的电子控制模块就是我们所谓发动机冷却风扇控制器。
各种风扇控制类型、控制技术各有特点。
大汽车厂商根据不同情况各取所需，因而目前各种控制技术种类并存。
2 冷却风扇控制技术评析2.1集中式控制类型——发动机动力系统控制模块典型例子是美国通用系列轿车，如赛欧、别克基本型，东风神龙的毕加索、塞纳也是如此将冷却风扇的控制集成在其中发动机动力系统控制模块(PCM)中。
汽车发动机冷却的控制技术探究
汽车发动机冷却的控制技术探究在高温工作环境下，汽车发动机必须得到适度冷却才能发挥自身良好工作性能，并满足耐久性、废气排放等要求，所以说冷却系统是影响汽车发动机工作效率、使用寿命、安全性的关键部件，若冷却系统维修率过高，会在一定程度上引起发动机其他部件的损坏，进而降低发动机整体工作能力。
为使汽车发动机冷却系统很好地完成冷却任务，相关控制技术值得深入研究，文章将重点探讨汽车发动机冷却的智能化控制技术，仅供参考。
标签：汽车发动机；冷却系统；智能控制技术；嵌入式系统近年来，汽车电子信息化的普及将汽车工业推上了一个全新发展阶段，汽车技术的安全性、可靠性、经济性、实用性以及环保性也得到了很大程度的提高，在这一背景下，汽车发动机冷却系统智能化控制技术应运而生。
众所周知，汽车发动机在高温工作环境下必须得到适当冷却才能发挥自身良好工作性能，才能提高工作效率，延长使用寿命，降低排气污染，而冷却系统在这个过程中发挥着非常重要的作用。
下面作者就结合自身专业知识、技术和实践经验对汽车发动机冷却的控制技术进行探讨。
1 汽车发动机冷却系统的温度控制汽车发动机冷却液温度受多种因素的影响，比如散热结构形式、冷却液循环流量、发动机负荷、汽车行驶速度、环境温度、风扇转速、空气流量等都会影响发动机冷却系统的温度，进而对冷却液温度造成影响。
所以要实现对发动机冷却系统温度的控制，必须对上述参数信号进行及时、准确的采集，并对收集到的信号进行正确的处理。
用一般数学方程是很难描述汽车发动机冷却液温度、温度变化速率与其他影响因素之间的关系的，为此作者建议将适用于具有时变性、滞后性、不确定性的控制系统的模糊控制与传统PID控制器相结合，建立节温器、百叶窗、冷却风扇多元联合控制的智能控制系统，以实现水泵流量、风扇转速控制，进而实现温度控制，保证冷却系统在发动机全部工况范围内的最佳冷却性能。
多元联合智能控制系统的基本控制原理见图1。
预热后启动发动机，此时冷却液温度在70℃以下，冷却风扇、导风板处于关闭状态，节温器处于小循环、水泵处于低速运转状态，冷却空气无法进入散热器，发动机冷却液温度会迅速升高，当分别升高至75℃、80℃、95℃时，控制系统分析并处理好采集到的温度参数信号后，向风扇、导风板、节温器、水泵等元件发出不同信号，使其各个元件做出不同动作，首先使节温器进入大循环状态，然后使导风板处于打开状态，最后使冷却风扇处于工作状态，水泵高速运转。
汽车风扇控制器技术要求
1h
90ms
A
脉冲 4
-7V
1个脉冲
/
C
脉冲 5b
34V
1个脉冲
/
A
试验要求：试验功能等级要求A。
技术参数
1.工作温度范围：-40℃～+105℃
2.存储温度范围：-40℃～+130℃
3.工作电压范围：（9～16）V；
4.单通道最大负载电流：20A
5.输入PWM信号参数
5.1 频率：
输入频率：500Hz
输出频率：20kHz±5%
5.2 有效电平：高电平（4.6～16）V, 低电平（0～1.9）V；
（1）汽油
（2）发动机油
（3）液压油
（4）冷却夜30%水溶液
（5）刹车油
（6）洗涤液
试验要求：试验完成后，样件功能应正常。
电气特性测试
考查长时间工作过压能力：温度120℃，电压(17±0.1)V，试验时间1h，带负载；.
短时间过压能力：电压(24±0.1)V，试验时间1min，不带负载。
试验要求：试验后，样件功能应正常。
试验要求：试验后样件功能应正常。
湿度试验
温度55℃，相对湿度95％～100％，一个周期24h，循环6次。
试验要求：试验后样件功能应正常。
机械冲击试验
固定在测试台上测试，峰值加速度400m/s2，持续时间11ms，空间6个方向，每个方向1次。
试验要求：试验后，样件功能应正常。
耐溶性试验
将RFC接上插件后浸入上述溶液中，通电放置24小时。
转换时间1h，
环境温度120℃，试验时间24h；试验周期为：1h关，1h开（负载输出：80%，100％），反复进行。
汽车发动机冷却风扇智能控制系统的研究 毕业论文
汽车发动机冷却风扇智能控制系统的研究【摘要】在汽车电子快速发展的大背景下，为了保证发动机能够安全、自由灵活的运行，本文设计了一个自身具有故障检测功能的新型智能冷却风扇控制系统。
本系统采用PIC16F716单片机作为微处理器芯片，在采集发动机工作环境温度的同时，采集此时发动机送来的工作状态信号，由微处理器综合运算后，送出PWM输出信号，对冷却风扇进行调速，达到及时且非常可靠的控制效果。
另外，本系统还专门设计了检测风扇自身的各种常见故障的硬件电路及其运行程序，以保证冷却风扇能够安全且无故障的运行，并最终为发动机的安全运行提供保障。
关键词 PIC16F716 冷却风扇故障检测 PWM引言目前，汽车电子化控制已经成为不可逆转的潮流。
汽车的动力传动总成、底盘、车身系统和通讯都在向着智能化、可操作化的方向发展，汽车最终将成为集信息化、电子化和智能化为一体的载体，作为汽车重要组成之一的发动机冷却系统也急需改进。
传统的发动机冷却系统，不能根据发动机的不同工况自动调节。
但汽车的使用条件千变万化，那样肯定会使得发动机冷却不足或者冷却过度，对发动机造成损害。
还有，冷却风扇消耗发动机的有效功率约为10％，这其中仅有5％～10％是有意义的。
后来经电动控制改造，冷却系统在冷却方面，已经取得了良好的使用效果。
基于这一情况，本系统采用电子控制技术，通过NTC温度传感器采集发动机工作环境的温度值，经过微处理器将温度信号转化为电信号；同时，微处理器根据测量值，经过运算得出所需的风扇转速值，再通过微处理器输出的PWM信号控制直流电机的转速，从而达到调节发动机工作环境温度的目的。
另外，为了适应智能化的趋势，本系统还要设计风扇的自动故障检测以及恢复功能。
并把自身工作情况，通过数据总线传给上级模块，从而完成汽车电子所要求的智能一体化的要求。
一、系统组成和硬件设计本系统主要组成有，输入模块包括：温度信号采样电路、风扇电源电压采样电路、PWM信号采集电路、控制系统供电电源电路、时钟输入电路、两个风扇电机的负载采样电路（本系统采用两个风扇工作）；输出模块包括：两个风扇电机的PWM驱动电路和声光指示电路；另外，还包括一个通信电路。
浅谈汽车冷却风扇控制系统的技术演进
浅谈汽车冷却风扇控制系统的技术演进汽车冷却风扇控制系统是汽车发动机散热系统中不可或缺的部分，它的作用是通过控制风扇的转速，调节发动机的温度，以确保发动机在适宜的温度范围内工作。
随着汽车技术的发展和市场需求的提高，汽车冷却风扇控制系统也经历了多次技术演进。
本文将从技术演进的角度，浅谈汽车冷却风扇控制系统的发展历程。
技术演进一：传统机械传动最早期的汽车冷却风扇控制系统采用的是传统的机械传动方式。
这种方式通过水泵带动发动机工作，使冷却液循环，同时带动冷却风扇的转动。
冷却风扇的转速是随着发动机转速的变化而变化的，在低速时转速较低，在高速时转速较高。
这种方式简单可靠，但在实际应用中存在效率低、噪音大、能耗高等问题，逐渐被淘汰。
技术演进二：恒温式风扇控制器为了解决传统机械传动风扇的问题，汽车制造商开始采用恒温式风扇控制器来控制风扇的转速。
这种控制器通过监测发动机的温度，当发动机温度超过设定值时，控制器就会触发风扇工作，降低发动机温度。
相比传统机械传动方式，恒温式风扇控制器能更精准地控制风扇的转速，提高了发动机的散热效率，同时也降低了能耗和噪音。
技术演进三：PWM风扇控制器随着电子技术的发展，PWM（Pulse Width Modulation）风扇控制器开始在汽车冷却系统中得到广泛应用。
PWM风扇控制器通过调节脉冲宽度的方式来控制风扇的转速，从而实现精准的风扇控制。
相比恒温式风扇控制器，PWM风扇控制器能够更快速、更精确地响应发动机温度的变化，提高了散热效率，同时也能够实现能耗和噪音的进一步降低。
技术演进四：智能化风扇控制系统近年来，随着智能化技术的不断发展，汽车冷却风扇控制系统也迎来了新的发展机遇。
智能化风扇控制系统通过集成传感器、控制器和执行器等设备，实现了对发动机温度、车速、环境温度等多个参数的实时监测和分析，并能够根据实际工况自动调整风扇的转速，以达到最佳的散热效果。
智能化风扇控制系统不仅能够提高汽车发动机的散热效率，还能够降低能耗和噪音，满足汽车节能环保的需求。
汽车电子风扇转速控制探究
汽车电子风扇转速控制探究随着汽车技术的不断发展，汽车电子控制系统也得到了很大的发展。
在汽车引擎冷却系统中，电子风扇的转速控制是一个重要的技术。
通过控制风扇的转速，可以有效地控制发动机的温度，提高燃烧效率，延长发动机寿命。
本文将探讨汽车电子风扇转速控制的原理、方法和应用。
汽车电子风扇转速控制的原理是通过电子控制单元(ECU)来监测发动机温度，并根据温度信号来控制风扇的转速。
当发动机温度升高时，ECU会发送信号给风扇控制模块，激活风扇以增加空气流量来降低发动机温度。
当温度下降时，ECU会减少风扇的转速以节省能源和降低噪音。
在传统的风扇控制系统中，风扇的转速是通过电阻或继电器来控制的，这种方法不够精确，并且会浪费能源。
而通过电子控制单元来控制风扇转速，可以根据发动机工况和温度实时调整风扇转速，提高效率，降低能耗。
二、汽车电子风扇转速控制的方法1. 采用PWM调速PWM(Pulse Width Modulation)是一种常用的调速方法，通过改变电路中短时的高电平脉冲来控制设备的转速。
在汽车电子风扇转速控制中，ECU会根据发动机温度来控制PWM信号的占空比，从而调节风扇的转速。
这种方法能够精确控制风扇的转速，实现动态调节，提高了发动机的工作效率。
2. 采用可变电压另一种常见的方法是通过改变电路中的电压来控制风扇的转速。
通过调节电路中的电压大小，可以改变驱动电机的供电电压，从而实现对风扇转速的控制。
这种方法简单易行，但是对驱动电机的响应速度和效率要求较高。
3. 传感器控制除了以上两种方法外，还可以通过安装转速传感器来实现对风扇转速的实时监测和控制。
传感器可以监测风扇的转速，并将信息反馈给ECU，以便根据需要调节风扇的转速。
这种方法可以更加精确地控制风扇的转速，确保发动机温度始终在安全范围内。
汽车电子风扇转速控制技术在现代汽车中得到了广泛的应用。
通过精确控制风扇转速，可以实现以下几个方面的应用：1. 提高燃烧效率当发动机温度过高时，使用电子风扇转速控制可以及时降低发动机温度，保证燃烧效率和动力输出。
基于汽车发动机电动冷却风扇智能控制的研究
究了 电动 冷却 风扇系 统 ，我们 在发动机 热平 衡试验 台上进 行 了发动 机热 平衡试验 后 ，装
存 某车 上测试 了燃 油量和 噪音 …。汽 车的发
间相 对较 长 ，冷却 的效 果不 是很 明显。另 外
发动 机 中的冷却 系统不 只是 对汽车 发动机 进
根据情 况对 其风量 进行 的调节 ，风扇 的转速 直接决 定 风量 的多少 ，两者为 正 比的关系 ，
ｉ 置 时代汽车 Ｗ Ｗ Ｗ ｃ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｔ ｉ ｍ ｅ ｃ ｏ ｍ
变量 的概率 密度 函数符 合高斯 分布 ，还 要根
据实 际情况 完成合 适对地 高度 变量均值 和方 差的选取 ， 从而进行 函数 的描述 。 如下式 （ ２） ，
车 内线束 的真 实情况 得到来自反 映。而通过 对线 束 对地高 度 的概 率密 度 函数进行 调整 ，则能 完成 真实 情况 的仿真 ，进而 对汽 车线束 动态 串扰进行 可 靠预 测。如下 图 ２ 所 示 ，为 不 同 线 束对地 高度在 低 阻抗负债 下线束 动态 串扰
ＡＵＴｏ Ｍ ｏ ＴＩ ＶＥ ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧ Ｙ ｌ 汽 车 技 术
ｒ 时代汽车 Ｗ Ｗ Ｗ ｃ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｔ ｉ ｍ ｅ ， Ｃ Ｏ Ｉ ｌ ＂
董 国贵 ’ 尹爱 勇 。 铜 陵职 业 技 术 学 院 安徽 省铜 陵 市 ２ ４ ４ ０ ０ ０
摘
要： 目前 汽 车 为 我 们 的 出行提 供 了很 大 的 便 利 ，但 是 传 统 的 汽 车 发 动 机 冷 却 风 扇 存 在很 多的 不 足 ，严 重 的影 响 着
质 量 以及 其稳 定性能 。而发动 机 的温度太 高
或 者太低 的 时候 。即增 加油 量的耗 损 又缩 短 发动 机 的寿命 ，因此就 需要 发动机 的冷却 系 统对 其温 度进 行合理 的控制 。此文 主要研 究
浅谈汽车冷却风扇控制系统的技术演进
浅谈汽车冷却风扇控制系统的技术演进汽车冷却风扇控制系统是一种非常重要的技术，它旨在控制发动机的温度，防止引擎过热，保护发动机。
随着汽车技术的不断发展，汽车冷却风扇控制系统也实现了不少技术上的进步，下面将浅谈汽车冷却风扇控制系统的技术演进。
第一阶段：机械式风扇控制系统发动机温度过高会影响引擎的性能和寿命，因此需要在发动机运行过程中随时保持合适的温度。
在早期，汽车冷却系统采用机械式的风扇控制系统。
这种系统使用测量水温的活塞来控制电磁离合器，当水温超过一定温度时，离合器会自动打开风扇，让冷却风扇带动空气流过散热器，从而将热量排出汽车。
然而，在这种操作系统中，风扇的操作不那么精确，因为它只能在随机条件下启动和停止。
这种系统不能有效地调节风扇的工作时间和速度，所以不能很好地控制发动机温度。
为了提高风扇的控制精度，汽车制造商开始采用电子风扇控制系统。
这种系统由一个传感器和一个控制模块组成，能够自动控制风扇的速度和工作时间。
当发动机达到设定的温度时，控制模块会自动启动电扇来降低温度，当温度降低到设定的温度范围时，风扇就要停止工作。
与机械式风扇控制系统相比，电子风扇控制系统能够更有效地控制风扇的工作时间和速度，并且能够根据发动机的负载和运行条件调整风扇的速度。
此外，电子控制模块还能够诊断和捕获故障代码，帮助技术人员快速识别和解决问题。
随着电子技术的发展和数字控制技术的广泛应用，PWM（脉冲宽度调制）风扇控制系统应运而生。
这种系统采用数字控制芯片，通过不同的脉冲宽度来控制风扇的速度，并能够在需要时精确地控制风扇的转速。
与电子风扇控制系统相比，PWM风扇控制系统具有更高的效率和更低的噪音。
此外，PWM控制系统还实现了远程监视和控制的功能，支持构建庞大的网络系统进行远程监视，方便追踪和诊断问题。
这个阶段的系统还能够通过WiFi或蓝牙等无线通信技术与智能手机或平板电脑等移动设备连接，使驾驶员随时了解汽车运行状态，并进行控制。
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技术评析：为综合型智能控制方式，兼有集中 式控制和ＰＷＭ技术的优点，控制电路对发动机及 其周围环境参数考虑的已极为全面。有紧急运行 模式、堵转、短路、过压、欠压、温度过高保护等等 功能。真正体现了智能化控制。同时与以往的控 制方式相比，能效更高，达到了节能降耗的目的。 如图７所示。
ＰＷＭ控制器的特点，也继承了集中控制方式的优 点，只是高速风扇Ｍ２依然是有级调速，必然有能 量的损耗，电磁骚扰问题也比较较突出。 ２．２．７ 新一代ＰＷＭ脉宽调制输出方式的控制电路
新一代ＰＷＭ脉宽调制输出方式的控制电路 是在改进版基础上演变而来的，只是双风扇输出 特性相同，实现了双风扇输出的无级调速。
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蓄电池
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连接发动机 控制器
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低速和高速型 冷却风扇
图４ Ｂｒｏｒａ Ａ４的冷却风扇控制外围电路
评析：综合型智能控制和自控电动控制的边 缘方式，采样信息多，智能化控制程度高；风扇软 启动方式，提高了风扇的工作寿命。安装在冷却 风扇附近，散热较好。但对水密封性和防尘都有 更高的要求，综合成本较高
动冷却风扇；后两者才体现了真正意义上的发动 机冷却风扇控制技术。
从冷却风扇驱动控制模块来看，冷却风扇的 控制技术可分为两大类，一是集中于发动机动力 系统控制模块控制的集中式控制；二是独立于发 动机外或与发动机有通讯联系的分体式控制。集 中式控制，即指冷却风扇的控制由兼有发动机的 喷油、点火、排放、空调、冷却风扇等多种控制功能 的发动机动力总成控制模块执行。由它统一协调 调度，来保障发动机良好的动力性、经济性、排放 性。分体式控制，即指脱离了发动机，由外部的电 子控制模块来完成驱动风扇，以达到冷却系统使 发动机适度冷却的目的。这个外部的电子控制模 块就是我们所谓发动机冷却风扇控制器。
各种风扇控制类型、控制技术各有特点。大 汽车厂商根据不同情况各取所需，因而目前各种 控制技术种类并存。
２ 冷却风扇控制技术评析
２．１集中式控制类型——发动机动力系统控制 模块
典型例子是美国通用系列轿车，如赛欧、别克 基本型，东风神龙的毕加索、塞纳也是如此。
将冷却风扇的控制集成在其中发动机动力系 统控制模块（ＰＣＭ）中。对环境温度、空调压缩机 压力，冷却液温度，进气温度等传感器信号进行采
如图２所示，为上海大众波罗冷却风扇控制 电路电原理图。两个大功率继电器和与门电路 （或延时电路）集中在一起，组成一个独立结构。 继电器工作与否也受控于外部冷却液温度开关和 空调压力开关。Ｋｌ和ｌ（２端分别接监测冷却液的 温度两个热敏开关，热敏开关１的动作温度为９２ —９７℃，控制辅助风扇，热敏开关２的动作温度为 ９９一一１０５ ｏＣ，接主风扇。ＭＯＴｌ、ＭＯＴ２与空调控 制器相连，压力或压缩机工作时，风扇会进行必要 的工作。当热敏开关Ｉ或ＭＯＴｌ接收到相应超限 信号时，启动低速辅助风扇。热敏开关２或ＭＯＴ２ 接收到相应超限信号时，启动高速主风扇。
冷却效能需求（％）
图７冷却效能鼍对比图
类特点评析，可以看出，冷却风扇控制技术从集 中式，到分体式控制方式的大量采用，使冷却风 扇控制的实时性大大提高，即保证在发动机管 理系统处理其它工作程序的同时，冷却系统还 能实时工作。ＰＷＭ控制技术的采用，克服了固 定风速、有级风速造成能量损失的缺陷，而无级 调速更是发挥了这一控制技术的优点。同时， 从可靠性角度看，ＰＷＭ控制技术的采用，提高 了控制系统的抗干扰能力，而随之带来的电磁 骚扰问题也须十分注意。环保、节能降耗、高性 能、智能化必然是冷却风扇控制技术今后的研 究方向。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｓｏｒｔｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａｕｔｏ— ｍｏｂｉｌｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｆａｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｅｎｖｉｒｏｎ— ｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｆａｎ． Ａｎｄ ＥＭＣ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｉｎ ｒｅａｌ
器Ｊ２动作，驱动风扇高速运行。当冷却液温度低 于相应温度时，依次由高速降到低速至停止。
图３智能芯片与继电器分离式控制电路图原理 特点和评析：自控电动控制方式，核心芯片是 单片机，控制电路与继电器分离，单端口信号采 样、双路风扇固定风速控制输出。控制电路简洁，
·３８·
万方数据
上海汽车２００９．０７
由于远离继电器和冷却风扇，电磁兼容的效果较 好。但采样信息少，能耗控制未予考虑。电路对 风扇电机没有保护功能。 ２．２．４智能芯片加继电器集成式控制电路
汽车发动机冷却风扇控制技术评析
何春呜 （上海沪工汽车电器有限公司）
【摘要】 对汽车发动机冷却风扇控制技术进行了分类并加以技术特点分析，说明了环保和节能降耗是
冷却风扇控制技术的发展方向，而电子技术发展出现的越来越多的电磁兼容问题，必须认真对待。
【主题词】发动机冷却系统汽车
０ 引言
汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度 的冷却，以使其保持在适宜的温度下工作，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。发动机冷却系统在此起着关键作用。而发 动机冷却系统的控制技术，主要就是冷却风扇的 控制技术。如何以最低的成本、最低的功耗，最好 地完成发动机冷却系统的冷却任务，冷却风扇控 制技术值得深入的研究分析。
电路 典型产品是用于一汽大众奥迪轿车的冷却风 扇控制器，双风扇驱动模式。图６是其外部电路 示意图。 安装在发动机舱的冷却风扇上。与早期不同， 改进后ＰＷＭ控制器与发动机ＥＣＵ紧密相关，发动 机ＥＣＵ在采样分析冷却系统的温度、压力等综合信 号后处理成ＰＷＭ信号给冷却风扇控制器，冷却风 扇控制器再输出相应占空比的ＰＷＭ脉冲信号驱动 风扇，使风扇在一定范围内可以无级调速。 改进后ＰＷＭ控制器控制两个风扇输出情况 不同，在输入信号占空比＜５％时，两者均为１００％ 输出，风扇全速运行。此后，在５％一１２％输入时， 风扇Ｍｌ输出为零，在１２％一８８％输入时为线性 输出，即以占空比为２２％一９０％输出无级调速。 风扇Ｍ２则在在输入信号占空比为５％～８２％时，
２．２．１单纯继电器控制电路 如图１所示为早期汽车通用的冷却风扇控制
器（近期中高档汽车如帕萨特Ｂ５也有使用）。
图ｌ 帕萨特Ｂ５冷却风扇控制器工作电路图
工作原理：当冷却液温度或打开空调后空调压力 超过规定的限值时，温度开关或空调压力开关接 通，控制儿、Ｊ２继电器工作，驱动风扇电机使冷却 风扇工作。
特点和评析：自控电动控制方式，线路简单实 用，成本低，易维修。但远离风扇，线束长。只能 控制两个固定风速。对风扇电机没有保护功能。 ２．２．２逻辑电路加继电器集成式控制器
参考文献
ｌ ＨＧ４９４８冷却风扇控制器Ｑ／ＹＸＲＤｌ０３－２００３［ｓ］．上海沪 工汽车电器有限公司企业标准，２００３．
２ ＴＬ８２１６６－ＭＡＲ ２００３汽车电子零件的电磁兼容性一辐射干 扰［ｓ］．上海大众企业标准，２００３．
３ ＴＬ９６５．Ｏｃｔ ２００４瞬时干扰要求［ｓ］．上海大众企业标准，
２００４．
１ 冷却风扇控制技术分类
汽车发动机的冷却系统有空气冷却和液体冷 却２种形式。目前最常用的是液体冷却。即用于 冷却的液体经过循环系统，再通过散热器散热来 使发动机降温，冷却风扇用来给散热器通过风速 强制补风，以满足发动机适度冷却的需要。
从冷却风扇工作形式来看，冷却风扇的控制 方式有３种：一是适用于大型车辆和重型车辆的 机械驱动控制方式；－－是与发动机ＥＣＵ无关、环境 参数独自监控的自控电动控制方式；三是综合发 动机、空调、压缩机、车速等多种参数信息的综合 型智能控制方式。前者主要是利用机械传动原 理。或用发动机曲轴直接带动，或由发动机皮带带
输入信号有空调压缩机的压力传感器（ＰＷＭ 信号）、外界温度传感器（ＮＴＣ）、水温信号、机械式 温度开关、空调开关等，这些都是发动机系统必不 可少的控制信号，经单片机处理，分别根据不同的 压力条件、温度条件，使主风扇、辅风扇、空调电磁 离合器和冷却水泵进行有序的工作，风扇启动其 外围电路见图４。这种冷却风扇控制器是双风扇 固定转速控制技术的最高形式。
典型产品是用于Ｂｒｏｒａ Ａ４车的ＨＧ４９４８冷却 风扇控制器。其电路特点是：在自控电动控制方 式二结构上增加单片机等电子器件。多端口信号 采样；输出端，除主、辅双风扇控制外，还控制空调 电磁离合器和冷却水泵，与发动机ＥＣＵ有单线双 向通讯端口（ＢＩＤＩ），负责向发动机通知空调电磁 离合器的工作状况及判断风扇控制器是否应该启 动电磁离合器。
上海汽车２００９．０７
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图６改进后的ＰＷＭ控制器外部电路示意图
输出为零。其它情况下均为１００％输出。 技术评析：综合型智能控制方式，继承了早期
３ 结语
通过对对汽车发动机冷却风扇控制技术分
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