6.1自动温度风扇控制电路的连接与调试

项目六

Project

自动温度风扇控制电路

^6

匕项目描述

自动化技术在汽车上应用的非常多，其中发动机散热器、空调冷凝器散热风扇和自动 空调鼓风机控制就是一

个例子。 本项目我们归纳总结自动温度风扇控制电路的种类和原理, 并通过学习设计一个自动温度风扇控制电路。

（1 ）理解汽车发动机温度调节的必要性。 （2）理解直流风扇转速控制的方式。 ◎技能目标

（1）初步掌握汽车直流风扇转速控制的原理与电路连接。 （2 ）初步掌握风扇电路简单故障的排除。 ◎素质目标

（1 ）规范课堂6S 管理。 （2）养成团队协作的好习惯。

◎ 建议完成本学习任务的时间为

4课时

学习任务导入

通过阅读相关资料结合电子积木请你设计一个自动温度风扇控制电路。

◎知识目标

学习目标

车辆在使用过程中，发动机会产生过多的热量。为了让发动机不会因过热而不能正常

工作，人们设计了冷却液循环散热系统，而其中汽车散热风扇又起着举足轻重的作用。下

面我们就来研究下汽车散热风扇的控制方式。一般情况下，当发动机刚启动或气温较低时，

为使发动机迅速达到工作温度，此时要求散热风扇是不转的，当发动机温度上升大约至80

度时，要求风扇实现低速转动；当开了空调或发动机水温达到100度时，要求风扇以高速

转动达到快速散热的功效，保证发动机不会过热。

_弓I导问题2 :常见的自动温度风扇控制电路有哪些?

、单纯继电器控制电路

图6-1帕萨特B5冷却风扇控制器工作电路图

如图6-1所示为早期汽车通用的冷却风扇控制器。

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

J1、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。

二、 逻辑电路加继电器集成式控制器

如图6-2所示，为上海大众波罗冷却风扇控制电路原理图。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。 KI 和K2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— 97C,控制辅助风扇，热敏开关

2的动作温度为99-105 C,接主

风扇。MOTI 、MOT2与空调器相连，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MOTI 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。

REL2 REL1

图6-2波罗冷却风扇控制电路原理图

特点和评析：自控电动控制方式，直接安装于风扇附近，散热好；线路简单、线束少， 易维修。只能控制两级个固定风速；用于密封强制循环式发动机冷却系统。对产品的工作 温度要求较高，从 70C 提高到110C ，另外对水密封性和防尘都有更高的要求，综合成本 较高。电路对风扇电机没有保护功能。

三、智能芯片与继电器分离式控制电路

代表产品是用于金杯海狮、金龙海狮柴油车和北汽福田蒙派克车的上海沪工公司产品

系列。工作原理如图 6-3所示，控制器采样水温传感器 Rt 信号，当温度80±30C 时，控制 继电器J1动作，动风扇低速运行；当温度 85—95C 时，控制继电器 J2动作，驱动风扇高 速运行。当冷却液温度于相应温度时，依次由高速降到低速至停止。

图

6-3

智能芯片与继电器分离式控制电路原理图

K2 Mof +2

86b 3K1 Mot. I 1 30B

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，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。

图6-4 BroraA4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

五、早期PWM 脉宽调制输出的控制电路

外围电路如图6-5所示。典型例子是用于帕萨特

B5/V6车型的冷却风扇控制器。

四、智能芯片加继电器集成式控制电路

典型产品是用于 BroraA4车的HG4948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（

发动机通知空调电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。

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（

号、机温度开关、空调开关等，这些都是发动机系统必不可少的控制信且 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 6-4。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。

等， ■号,

BIDI ），负责向

NTC ）、水温信

经单片机处理， W P MK I 水泵

电磁 喜合器

/

曰

LU

NTC+ NTC

31

冷却凤扇控制器

X

蓄电池、

低速和高速塑 冷却风扇