一种冷却风扇寿命试验控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机动车产品测试领域，具体涉及一种车用冷却风扇寿命试验测试系统 设计的方案。
【背景技术】
[0002] 冷却风扇寿命试验台控制系统设计最终目标要求是能够达到此标准要求，具体如 下：将冷却风扇以实车安装方式固定在台架上，运行试验台控制程序对其进行可靠性试验。 产品可靠性能要求：温度（1〇〇±2) °C，电压（13. 5±0. 3)V。试验周期为：1、（单速风扇） 接通电源，让其先运行l〇min;断开电源，停放5min;接通电源，运行lOmin;断开电源，停放 5min，以上为一个循环，共2400个循环。2、（双速风扇）接通低速档，让其低速运行lOmin 后；接通高速档，运行5min;接通低速档，低速运行lOmin;断开电源，停放5min，以上为一 个循环，共2400个循环。3、（三速风扇）接通低速档，运行5min;接通次高速档，运行5min; 接通高速档，运行5min;接通次高速档，运行5min;接通低速档，运行5min，断开电源，停放 5min。以上为一个循环，共2400个循环。4、（无极变速风扇）图纸规定占空比为X，按20% X，80%X，100%X，80%X，20%X各运行5min，断开电源，停放5min。以上为一个循环，共 2400个循环。试验后功能正常，各性能参数应符合设计要求。
[0003] 由此可见，冷却风扇寿命试验对于验证风扇总成机构的可靠性是一个非常重要的 试验项目，本领域内缺少此类由上位机控制的专用检测设备，一直以来都是通过简单的继 电器控制的方式进行，这样不仅仅对试验本身的过程进度以及质量不易控制，而且稳定性 不高，试验过程中容易设备故障而影响到试验结果。试验周期长和检测费用也很高。为此， 特提出利用本领域现有资源，设计制造冷却风扇寿命试验台控制系统，为本领域节约成 本。
[0004] 本发明主要对车用冷却风扇常见以下失效问题而采取检测的措施。汽车冷却风扇 重点关注问题：冷却风扇是车辆在日常安全行驶的重要保障，据设计反馈冷却风扇在试装 车以及售后上经常出现此样件不能正常工作，而引起安全隐患及客户抱怨，例如风扇电机 烧蚀、风扇堵转引起的整车故障等，这些故障在寿命试验中，均可以检测体现出来。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种控制界面简单，性能稳定、成本低廉、通用性好的车用 电动冷却风扇寿命试验台设计的方案，可以对各种汽车冷却风扇进行可靠的自动测试。填 补本领域这一方面试验空缺，缩短验证时间，节约试验开发费用，为本领域节约试验成本， 此台架以实车安装为基础，验证该冷却风扇寿命试验是否能够达到该目标要求。
[0006] 工作原理是基于LabVIEW平台开发数据采集、分析软件，通过采集各传感器的电 流、电压、温度等电机的性能参数，将各参数进行分析并结合对风扇的主观评价，确定风扇 的最终状态。具体技术方案如下：
[0007] -种冷却风扇寿命试验控制系统，包括电机驱动器，计时器，计算机，以及计数器， 其中，
[0008] 所述电机驱动器通讯连接或电连接至计算机，用于驱动冷却风扇电机；
[0009] 所述计时器通讯连接或电连接至计算机，用于冷却风扇各转速下的运行时间和中 间停止时间；
[0010] 所述计算机用于根据计数器采集的冷却风扇的运行次数，通过电机驱动器控制冷 却风扇电机的运转；
[0011] 所述计数器通讯连接或电连接至计算机，用于采集冷却风扇的运行次数。
[0012] 进一步地，还包括温度传感器，其通讯连接或电连接至计算机，用于检测所述冷却 风扇电机的壳体温度，所述计算机还用于根据所检测到的数据，对所述冷却风扇电机的工 作状态进行监控。
[0013] 进一步地，还包括电流传感器，其通讯连接或电连接至计算机，用于检测所述冷却 风扇电机的电流，所述计算机还用于根据所检测到的数据，对所述冷却风扇电机的工作状 态进行监控。
[0014] 进一步地，还包括电压传感器，其通讯连接或电连接至计算机，用于检测所述冷却 风扇电机的电压，所述计算机还用于根据所检测到的数据，对所述冷却风扇电机的工作状 态进行监控。
[0015] 进一步地，还包括数据采集模块，其设置在计算机和各传感器之间，用于接收，处 理，和/或发送数据。
[0016] 进一步地，所述计算机具体用于在所述温度传感器、所述电流传感器和所述电压 传感器检测到的数据超出正常标准范围时报警，或显示所述温度传感器、所述电流传感器 和所述电压传感器检测到的数据。
[0017] 进一步地，所述计算机为PCI总线结构的工控机或PXI总线结构的工控机。
[0018] 进一步地，还包括程控电源和不间断电源。
[0019] 上述冷却风扇寿命试验控制系统的控制方法，包括如下步骤：
[0020] (1)冷却风扇电机驱动冷却风扇运行；
[0021] (2)计数器采集冷却风扇的运行次数；
[0022] (3)计算机根据所述计数器采集的冷却风扇的运行次数，通过电机驱动器控制冷 却风扇电机的运转或停止。
[0023] 进一步地，还包括如下步骤：
[0024] (4)检测所述冷却风扇电机的壳体温度、电流、电压中的至少一种；
[0025] (5)计算机根据检测到的壳体温度、电流、电压，对所述风扇电机的工作状态进行 监控：在所述温度传感器、所述电流传感器和所述电压传感器检测到的数据超出正常标准 范围时报警，或显示所述温度传感器、所述电流传感器和所述电压传感器检测到的数据。
[0026] 与目前现有技术相比，本发明数据采集分析软件基于LabVIEW平台开发，可视性 好、数据显示丰富：2.支持实时信号分析处理，基本数学计算（加减乘除、微积分等），实时 统计（最大/小/平均值/RMS/标准差等），滤波、K值计算、数据压缩等多个独立实时分析 处理功能；3.脱机独立运行（黑匣子）及PC辅助测试；4.可设置数据存储在PC或设备内 部存储卡，数据存储双备份，数据可分段存储；5.为本领域增加了这方面的试验能力，节约 试验成本，该系统安装携带便捷。通过计算机控制冷却风扇电机运转，并通过计数器采集冷 却风扇的运行次数，当冷却风扇的运行次数达到预定的次数时，计算机可以通过电机驱动 器使冷却风扇电机在高低速运转之间自动切换，操作方便，节省劳动力。
【附图说明】
[0027] 图1为本试验台架控制软件界面图。
[0028] 图2为试验测试台工装示意图。
[0029] 图3为电气工作原理示意图。
[0030] 图4是本发明实施中提供的车用冷却风扇寿命试验控制系统的结构框图；
[0031] 图5是本发明实施中提供的车用冷却风扇寿命试验控制方法的流程图；
[0032] 图6是控制单元的工作原理图；
[0033] 图7是监测单元方案的工作原理图。
【具体实施方式】
[0034] 下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实 施例。
[0035] 本发明寿命性能试验装置包括：
[0038] 本发明实现了以冷却风扇实车安装状态，配合基于LabVIEW平台开发控制软件和 相应的硬件，达到使整个试验台结构简单、灵活性强、易于操作、便于维护、控制精度高的目 的。解决现有冷却风扇耐久试验装置操作不便且需要人工监视的问题，本发明实施例提供 了一种车用冷却风扇寿命试验控制系统及方法。所述技术方案如下：
[0039] 电机驱