专利名称：汽车发动机冷却系统的温控电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机冷却控制系统，具体涉及一种汽车发动机冷却系统的温控电路。
背景技术：
现有的汽车发动机温控电路功能单一，显示、报警、控制电路分别采用不同的温度传感器和控制电路，其结构复杂，精度低，成本较高；不同车型的冷却系统采用不同的设定温度，而发动机冷却系统的设定温度不可调，造成现有冷却系统的温度控制机构缺乏通用性；现有汽车一般使用熔断式或金属丝式保险作负载短路保护，当发动机冷却系统的负载出现短路故障发生后，保险熔断，由于没有信号提示，不能及时发现故障，不利于发动机安全运行，而当短路故障解除后，需要人工更换保险，既不方便又造成了浪费。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有多种功能的汽车发动机冷却系统的温控电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型所述的发动机冷却系统的温控电路，包括温度传感器、信号处理电路、冷却控制电路、稳压电路、过压保护电路；其中，过压保护电路连接汽车电源，给稳压电路供电；稳压电路接收过压保护电路输出的电压，输出给各电路单元；温度传感器是汽车发动机冷却系统中的温度传感器，输出信号给信号处理电路；冷却控制电路由汽车电源直接供电，输出信号控制汽车发动机上的冷却机构。
其特征在于信号处理电路接收温度传感器输出的电压信号，处理后输出给控制单元；所述控制单元连接在信号处理电路的输出端与冷却控制电路的输入端之间；一个控制设置电路的输出端连接到控制单元的输入端。
根据本实用新型的一个优选方案，所述控制单元的输出端还连接一个报警电路。
根据本实用新型的一个优选方案，所述控制单元的输出端还连接一个显示电路。
根据本实用新型的一个优选方案，所述过压保护电路由三极管Q03、Q04，电阻R05、R04和稳压管D04组成，汽车电瓶电压通过二极管D06接到三极管Q03和Q04的发射极，三极管Q04的基极通过串联连接的电阻R05和稳压管D04接电源负端，三极管Q04的集电极和三极管Q03的基极连接，并通过电阻R04接电源负端，三极管Q03的集电极接稳压电路的输入端。
根据本实用新型的一个优选方案，所述冷却控制电路包括继电器J、自恢复保险R06和开关三极管Q02；所述继电器J的线圈触点串连在所述开关三极管Q02的集电极与正电源之间，开关三极管Q02的发射极接电源的负端，开关三极管Q02的基极接所述控制单元的一个输出端；所述继电器J的常开触点、自恢复保险R06以及外部冷却机构串联连接在汽车电源的两端。
根据本实用新型的一个优选方案，所述控制单元由单片机IC33及其外围电路组成，对应的控制设置电路由温度预置开关W1、W2、电存储器IC34、电阻R326、R327构成，其中温度预置开关W1与电阻R326串联后接入单片机IC33的一个输入输出口P0.0，温度预置开关W2与电阻R327串联后接入单片机IC33的一个另输入输出口P0.2，电存储器IC34的二个输入输出端分别与单片机IC33的二个输入输出口P5.3、P5.4连接。
根据本实用新型的一个优选方案，所述控制单元包括A/D转换电路IC31及其外围电路。对应的控制设置电路由电阻R31、R32、R33、R34、温度预置电位器W组成，所述电阻R31、R32、R33、R34、电位器W串联连接，同时，温度预置电位器W的可调端与电压比较器IC3-2的同相输入端连接，电阻R32、R33的连接节点与电压比较器IC3-1的反相输入端连接。
本实用新型所述的发动机冷却系统的温控电路，采用一个温度传感器实现了对发动机温度设置、温度过高报警和显示控制，成本低，通用性强，精度高，能够适用不同发动机对温度控制的需要，并且具有过压保护、负载短路保护等多种保护功能，可靠性高；当负载发生短路故障时，不影响温度显示，同时有短路指示，可以及时发现故障，便于维修，当负载短路故障解除后，系统自动恢复正常工作状态。
图1是本实用新型所述的发动机冷却系统的温控电路原理方框图。
图2是本实用新型所述的采用单片机实现的发动机冷却系统的温控电路电路图。
图3是本实用新型所述的采用模拟控制数字显示的发动机冷却系统的温控电路电路图。
图4是本实用新型所述的采用模拟控制指针显示的发动机冷却系统的温控电路电路图。
图5是单片机控制程序流程图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的发动机冷却系统的温控电路，由温度传感器1、信号处理电路2、控制单元3、冷却控制电路6、稳压电路8、过压保护电路7、控制设置电路9组成；将汽车发动机冷却系统中的温度传感器1与信号处理电路2连接，输出信号给信号处理电路2；信号处理电路2接收温度传感器1输出的电压信号，处理后输出给控制单元3；所述控制单元3连接在信号处理电路2的输出端与冷却控制电路6的输入端之间；控制设置电路9的输出端连接到控制单元3的输入端，冷却控制电路6由汽车电源10直接供电，接收控制单元3输出的控制信号，输出信号控制汽车发动机上的冷却机构11；另外，过压保护电路7连接汽车电源10，给稳压电路8供电，稳压电路8为电路单元供电。
根据本实用新型的一个优选方案，控制单元3的输出端还连接一个报警电路5，当发动机温度传感器输出的电压信号超过控制设置电路9设定的值时报警电路5发出报警。
根据本实用新型的一个优选方案，控制单元3的输出端还连接一个显示电路4，显示电路4实时显示发动机温度。
参见图2、图3和图4，所述信号处理电路2由电阻R21～R26、稳压二极管D21、电解电容C21、C22、运算放大器IC2组成；温度传感器1输出的电压信号经R22输入到由运算放大器IC2、R23、R24R、25R、26组成的电平转移放大电路，经过处理后的电压信号输出给控制单元3；C2是滤波电容，滤出杂波信号，D21为过压保护稳压二极管，防止过高电压损坏运算放大器IC2。
所述过压保护电路7由三极管Q03、Q04，电阻R05、R04和稳压管D04组成，汽车电瓶电压通过二极管D06接到三极管Q03和Q04的发射极，三极管Q04的基极通过串联连接的电阻R05和稳压管D04接电源负端，三极管Q04的集电极和三极管Q03的基极连接，并通过电阻R04接电源负端，三极管Q03的集电极接稳压电路8的输入端；当电源电压高于稳压二极管D04的稳压值，稳压二极管D04击穿，电阻R05为三极管Q04提供基级电压，三极管Q04导通，三极管Q03的基极发射极两端电压接近0伏，三极管Q03截止，停止向稳压电源8和报警电路5供电，所有电路停止工作，达到过压保护目的；当电源电压正常时，电压低于稳压二极管D04稳压值，三极管Q04截止，三极管Q03导通，电路恢复正常工作状态。
所述冷却控制电路6由继电器J、发光二极管D08、D09，二极管D05、D06、D7，稳压管D01、电阻R07、R08，自恢复保险R06和开关三极管Q02组成；所述继电器J的线圈触点串在所述开关三极管Q02的集电极与正电源之间，开关三极管Q02的发射极接电源的负端，开关三极管Q02的基极通过稳压管D01连接所述控制单元3的一个输出端；所述继电器J的常开触点与二极管D07串接在电源正端与负端之间，自恢复保险R06一端与继电器J的常开触点连接，另一端与冷却机构11连接；所述电阻R08和发光二极管D09串联后连接在冷却机构11和负端之间，电阻R07与发光二极管D08串联后跨接在自恢复保险R06两端，当冷却控制电路6工作时，继电器J的常开触点吸合，如果当冷却机构11出现短路时，自恢复保险R06的电阻值增大，自恢复保险R06两端电压等于电源正负端电压，发光二极管D08发光，显示有短路故障；当冷却机构11的短路解除，自恢复保险R06电阻恢复正常值，电路恢复原有工作状态。
所述报警电路5由电阻R03、R02、发光二极管D02、三极管Q01、蜂鸣器B组成。
参见图2，所述控制单元3由单片机IC33及其外围电路组成，在单片机内安装有如图5所示的程序，单片机可以选用SN1704，所述控制设置电路9由温度预置开关W1、W2、电存储器IC34、电阻R326、R327构成，其中温度预置开关W1与电阻R326串联后接入单片机IC33的一个输入输出口P0.0，温度预置开关W2与电阻R327串联后接入单片机IC33的一个另输入输出口P0.2，电存储器IC34的二个输入输出端分别与单片机IC33的二个输入输出口P5.3、P5.4连接，通过调节控制设置电路9的温度预置开关W1、W2，可以预置控制温度值，并通过单片机IC33存储在电存储器IC34内，避免了每次开机都要从新预置温度；温度传感器1输出的温度电压信号通过信号处理电路2的输出端加到单片机的一个输入口P4.0，单片机温度数据经输出口P1.1、P1.2、P1.3驱动三极管Q31、Q32、Q33放大后连接到数码管LD1阳极，单片机的P5.0、P5.1、P5.2、P4.1～P4.3口分别经过电阻R331～R337连接到数码管LD1的阴极，数码管LD1显示温度数据。发动机温度升高时，温度传感器1输出的温度电压信号通过信号处理电路2的输出端加到单片机的输入口P4.0，当单片机收到的电压信号大于存储在电存储器IC34内预置控制温度值时，单片机的输出口P0.1输出高电平信号，冷却控制电路6的开关管Q02导通，继电器J的常开触点吸合，驱动冷却机构11工作，给发动机降温；当单片机的输入口P4.0收到的电压信号大于报警温度值时，输出口P1.4输出高电平信号，报警电路5的开关管Q01导通，报警电路5工作，喇叭B发出报警声，同时发光二极管D02发光。
参见图3，所述控制单元3由A/D转换电路IC31及其外围电路、电压比较器IC3-1、IC3-2、IC3-3、IC3-4及其外围电路构成，电压比较器可选用LM339。对应的控制设置电路9由电阻R31、R32、R33、R34、温度预置电位器W组成，所述电阻R31、R32、R33、R34、温度预置电位器W串联连接，同时，温度预置电位器W的可调端与电压比较器IC3-2的同相输入端连接，电阻R32、R33的连接节点与电压比较器IC3-1的反相输入端连接；温度传感器1输出的温度电压信号通过信号处理电路2的输出端加到电压比较器IC3-1、IC3-2的反相输入端，同时连接A/D转换电路IC31的模拟量输入端口31，A/D转换电路IC31的数字量输出端口与数码管LD1连接，A/D转换电路IC31将模拟信号转换成数字信号，再通过数码管LD1将温度值显示；通过调节温度预置电位器W可调端，可以输出不同电压，从而预置控制温度值；当发动机温度升高时，温度传感器1输出的温度电压信号通过信号处理电路2的输出端加到A/D转换电路IC31、电压比较器IC3-1的同向输入端和电压比较器IC3-2的反向输入端，当其电压大于与比较器IC3-2同相输入端连接的温度预置电位器W可调端输出的电压时，电压比较器IC3-2输出低电平，比较器IC3-3截止，稳压电路8通过电阻R38给电容C33充电，具有延时作用，可抗脉冲干扰，当电容C33电压大于电压比较器IC3-4反向输入端的电压时，电压比较器IC3-4输出高电平，冷却控制电路6的开关管Q02导通，继电器J的常开触点吸合，驱动冷却机构11工作，给发动机降温。发动机温度下降后，电压比较器IC3-2反向输入端电压小于比较器IC3-2同相输入端连接的温度预置电位器W可调端输出的电压时，电压比较器IC3-2截止，稳压电路8通过电阻R37给电容C32充电，具有延时作用，防止冷却控制电路6在温度临界点过于频繁启动，当电容C32电压大于电压比较器IC3-3同向输入端的电压时，电压比较器IC3-3输出低电平，电压比较器IC3-4输出低电平，冷却控制电路6的开关管Q02截止，继电器J的常开触点断开，冷却机构11停止工作；当电压比较器IC3-1同相输入端的电压大于反相输入端的电压时，电压比较器IC3-1输出高电平，报警电路5的开关管Q01导通，这时，温度报警电路工作，喇叭B发出报警声，同时发光二极管D02发光。
参见图4，该实施方式是将图3的A/D转换电路IC31及其外围电路改成射随器IC32，同时显示方式改为表头显示。
权利要求1.一种汽车发动机冷却系统的温控电路，包括温度传感器(1)、信号处理电路(2)、冷却控制电路(6)、稳压电路(8)、过压保护电路(7)；其中，过压保护电路(7)连接汽车电源(10)，给稳压电路(8)供电；稳压电路(8)接收过压保护电路(12)输出的电压，输出给各电路单元；温度传感器(1)是汽车发动机冷却系统中的温度传感器，输出信号给信号处理电路(2)；冷却控制电路(6)由汽车电源(10)直接供电，输出信号控制汽车发动机上的冷却机构(11)，其特征在于信号处理电路(2)接收温度传感器(1)输出的电压信号，处理后输出给控制单元(3)；所述控制单元(3)连接在信号处理电路(2)的输出端与冷却控制电路(6)的输入端之间；一个控制设置电路(9)的输出端连接到控制单元(3)的输入端。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，控制单元(3)的输出端还连接一个报警电路(5)。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，控制单元(3)的输出端还连接一个显示电路(4)。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，过压保护电路(7)由三极管Q03、Q04，电阻R05、R04和稳压管D04组成，汽车电瓶电压通过二极管D06接到三极管Q03和Q04的发射极，三极管Q04的基极通过串联连接的电阻R05和稳压管D04接电源负端，三极管Q04的集电极和三极管Q03的基极连接，并通过电阻R04接电源负端，三极管Q03的集电极接稳压电路(8)的输入端。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，所述冷却控制电路(6)包括继电器J、自恢复保险R06和开关三极管Q02；所述继电器J的线圈触点串在所述开关三极管Q02的集电极与正电源之间，开关三极管Q02的发射极接电源的负端，开关三极管Q02的基极接所述控制单元(3)的一个输出端；所述继电器J的常开触点、自恢复保险R06以及外部冷却机构(11)串联连接在汽车电源(10)的两端。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，所述控制单元(3)由单片机IC33及其外围电路组成。
7.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，所述控制设置电路(9)由温度预置开关W1、W2、电存储器IC34、电阻R326、R327构成，其中温度预置开关W1与电阻R326串联后接入单片机IC33的一个输入输出口(P0.0)，温度预置开关W2与电阻R327串联后接入单片机IC33的一个另输入输出口(P0.2)，电存储器IC34的二个输入输出端分别与单片机IC33的二个输入输出口(P5.3、P5.4)连接。
8.根据权利要求1或2或3或5所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，所述控制单元(3)包括A/D转换电路IC31及其外围电路。
9.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统的温控电路，其特征在于，所述控制设置电路(9)由电阻R31、R32、R33、R34、温度预置电位器W组成，所述电阻R31、R32、R33、R34、电位器W串联连接，同时，温度预置电位器W的可调端与电压比较器IC3-2的同相输入端连接，电阻R32、R33的连接节点与电压比较器IC3-1的反相输入端连接。
专利摘要一种汽车发动机冷却系统的温控电路，包括温度传感器(1)、信号处理电路(2)、控制单元(3)、稳压电路(8)、过压保护电路(7)；其特征在于信号处理电路(2)接收温度传感器(1)输出的电压信号，处理后输出给控制单元(3)；所述控制单元(3)连接在信号处理电路(2)的输出端与冷却控制电路(6)的输入端之间；一个控制设置电路(9)的输出端连接到控制单元(3)的输入端；本实用新型所述的发动机冷却系统的温控电路，采用一个温度传感器实现了对发动机温度设置、温度过高报警和显示控制，成本低，通用性强，精度高，能够适用不同发动机对温度控制的需要，并且具有过压保护、负载短路保护等多种保护功能。
文档编号F01P11/14GK2913628SQ20062011050
公开日2007年6月20日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者刘光平 申请人:刘光平