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。

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。

雪佛兰科鲁兹轿车冷却风扇的控制原理与故障排除冷却风扇工作不良，会导致发动机冷却液温度过高和空调制冷不正常。

本文结合冷却风扇工作不良的故障实例，对雪佛兰科鲁兹轿车冷却风扇的控制原理进行分析说明。

01科鲁兹轿车冷却风扇介绍科鲁兹发动机冷却系统只有1个冷却风扇，置于散热器后，用于提高通过散热器芯的空气流速，增强散热效果，加快冷却液的冷却速度。

冷却风扇由发动机控制模块进行控制，在温度升高到超过设定值时打开；当温度降到低于设定值时，风扇关闭。

2科鲁兹轿车冷却风扇的控制原理发动机控制模块（ECM）根据冷却要求控制风扇以高速、中速或者低速3种转速运转。

系统电路图如图1所示。

1在低速运转时，发动机控制模块控制44＃端子搭铁，冷却风扇继电器开关闭合，并导通冷却风扇低速继电器。

控制电路电流流向为：蓄电池（B+）→发动机控制开关继电器（30#→87＃端子）→保险丝F46UA （10A）→冷却风扇低速继电器（86# -85＃端子）→冷却风扇继电器（30#-87＃端子）→搭铁。

冷却风扇低速继电器（30#-87＃端子）导通。

冷却风扇电机电流流向为：蓄电池（B+）→保险丝F42UA （20A）→冷却风扇低速继电器（30#-87＃端子）→冷却风扇电机（2#-1#端子）→搭铁。

1在中速运转时，发动机控制模块控制15＃端子搭铁，冷却风扇中速继电器开关闭合。

此时，因为冷却风扇转速控制继电器无供电，冷却风扇高速继电器不动作。

控制电路电流流向为：蓄电池（B+）→发动机控制开关继电器（30#～87＃端子）→冷却风扇中速继电器（86#-85＃端子）→发动机控制模块15#端子→搭铁，冷却风扇中速继电器（87#～30＃端子）导通。

冷却风扇电机电流流向为：蓄电池（B+）→保险丝F42UA （20A）→冷却风扇中速继电器（87#～30＃端子）→冷却风扇电机（3#～1#端子）→搭铁。

3在高速运转时，发动机控制模块控制44＃端子和巧＃端子同时搭铁。

发动机控制模块44＃端子导通，冷却风扇继电器开关闭合并为冷却风扇转速控制继电器提供搭铁。

汽车发动机冷却风扇控制技术评析
何春鸣
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2009(000)007
【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,而电子技术发展中出现的越来越多的电磁兼容问题,必须认真对待.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】何春鸣
【作者单位】上海沪工汽车电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U4
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