一种散热风扇控制装置的制作方法

本实用新型涉及汽车应用领域，尤其涉及一种散热风扇控制装置。

背景技术：

汽车发动机在工作时产生的温度，通过散热器进行散热，散热风扇产生高速气流，带走散热器中冷却液的热量，达到给发动机散热的目的。风扇的转速与发动机在各种工况下运行有很大关系。一般情况下，汽车控制电路根据汽车工况控制散热风扇可满足汽车正常行驶的需求。但是有一些特殊情况，例如沙漠中越野，车速较慢，但是发动机转速较高，此时散热风扇如果转速也较慢，发动机会发热严重，所以常常需要人为干预来控制风扇的转速。而且，由于车型不同，驱动不同车型的散热风扇需要不同的占空比信号控制，才能来实现转速调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种散热风扇控制装置，根据汽车型号和发动机工作工况通过切换开关产生占空比可调节的pwm信号，并可实现和原车pwm信号的切换，方便简单的连接汽车控制信号输出端和散热风扇，实现了汽车发动机散热风扇的人为控制。

本实用新型采取如下技术方案实现：

一种散热风扇控制装置，至少包括用于连接汽车控制信号输出端的第一插接头，用于连接散热风扇接线端的第二插接头，连接所述第一插接头和第二插接头的控制器，以及连接控制器的切换开关；其中，控制器输入端通过第一插接头接收原车的第一pwm信号，输出端通过第二插接头耦接散热风扇的输入端，所述控制器用于将第一pwm信号输出至散热风扇，或者，用于基于切换开关发出的切换信号生成预设频率的第二pwm信号并将第二pwm信号输出至散热风扇。

所述控制器至少包括壳体和设置于壳体内部的电路模块，所述电路模块至少包括控制单元和开关选择单元，所述控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的第二pwm信号，所述开关选择单元的信号输入端分别耦接第一pwm信号和第二pwm信号，输出端耦接散热风扇输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换第一pwm信号和第二pwm信号输出至散热风扇。

进一步的，切换信号包括用于切换散热风扇风速的低速开关信号和高速开关信号。

可根据发动机工况对散热风扇的风速进行人为干预。

进一步的，所述电路模块还包括型号配置单元，所述型号配置单元用于基于接受的车型选择信号，输出配置信号至控制单元，所述控制单元基于所述配置信号调制第二pwm信号的占空比。

可根据不同车型输出不同占空比的pwm信号对散热风扇的风速进行控制，从而使本实用新型的控制器电路模块适配相应的车型。

进一步的，控制单元至少包括单片机ic1，其信号输入引脚用于耦接切换信号和/或配置信号，信号输出引脚耦接开关选择单元。所述开关选择单元包括驱动模块和继电器模块，所述驱动模块输入耦接控制单元输出引脚，输出耦接继电器模块。

采用低功耗高性能单片机保证了散热风扇的控制精度和稳定性。

进一步的，继电器模块至少包括继电器res1，所述继电器res1的控制触点分别耦接驱动模块的控制信号输出端和电源，继电器res1的常闭触点耦接第一pwm信号，常开触点耦接驱动模块的pwm信号输出端，输出触点通过第二插接头耦接散热风扇控制信号输入端。

继电器常闭使散热风扇连接原车pwm信号工作，在原车pwm信号不能满足需求时，通过控制继电器吸和使常开触点闭合，切换至本实用新型的控制器控制散热风扇。

进一步的，壳体侧壁还设有用于穿过信号线的信号线通道。

进一步的，控制器和第一插接头连接的信号线至少包括电源线，接地线和第一pwm信号线。

进一步的，控制器和第二插接头连接的信号线至少包括电源线，接地线和第二pwm信号线。

进一步的，控制器和切换开关连接的信号线至少包括切换信号线和接地线。

控制器壳体侧壁上的信号线通道用于通过第一插接头、第二插接头和切换开关连接分别连接至控制器的信号线。

本实用新型具有如下技术优点或有益效果：

1、可根据实际需求和车型的不同，通过切换开关人为控制发动机的散热风扇转速。

2、简单方便的切换汽车自有的散热风扇控制信号和外部的散热风扇控制信号。

3、在控制器发生故障时，仍可保证散热风扇通过原车的pwm信号控制正常工作。

4、当原车风扇控制系统出现故障时，会导致发动机高温损坏，本驱动模块能代替原车风扇控制系统对发动机进行降温。

5、通过第一插接头插接至汽车信号输出端，通过第二插接头插接至散热风扇接线端，采用本实用新型的散热风扇控制装置，简单方便的实现了对原车散热风扇系统的改造。

附图说明

图1为本实用新型散热风扇控制装置组成和连接关系示意图；

图2为本实用新型散热风扇控制装置的控制器的结构示意图；

图3为本实用新型散热风扇控制装置的控制器电路模块组成和连接关系示意图；

图4为本实用新型散热风扇控制装置的控制器电路模块的控制单元实施例的电路原理图；

图5为本实用新型散热风扇控制装置的控制器电路模块的开关选择单元实施例的电路原理图；

附图标记说明：10-第一插接头；20-第二插接头；30-控制器；31-信号线通道；40-切换开关；50-信号线。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的，不限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种散热风扇控制器装置的组成和连接关系示意图，包括用于连接汽车控制信号输出端的第一插接头10，用于连接散热风扇接线端的第二插接头20，连接第一插接头10和第二插接头20的控制器30，以及连接控制器30的切换开关40；其中，控制器30输入端通过第一插接头10接收原车的第一pwm信号，输出端通过第二插接头20耦接散热风扇的输入端，所述控制器用于基于切换开关40发出的切换信号生成预设频率的第二pwm信号，并切换第一pwm信号和第二pwm信号输出至散热风扇。

下面结合图2-图5所示的具体实施例对本实用新型一种散热风扇控制装置进行进一步详细说明。

如图2所示，一种散热风扇控制装置的控制器的结构示意图，包括壳体和设置于壳体内部的电路模块，电路模块至少包括控制单元和开关选择单元，控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的第二pwm信号，开关选择单元的信号输入端分别耦接第一pwm信号和第二pwm信号，输出端耦接散热风扇输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换第一pwm信号和第二pwm信号输出至散热风扇。

需要说明的是，壳体侧壁还设有用于穿过信号线的信号线通道31，例如穿过控制器的信号线通道31与第一插接头10连接的第一pwm信号线或与第二接插头20连接的第二pwm信号线。壳体上还设有用于可拆卸安装控制器的结构，例如螺丝安装孔。

如图3所示为电路模块的组成和连接关系示意图，在一个实施例中，电路模块包括控制单元和开关选择单元。如图4所示，为控制单元的电路原理示意图。控制单元至少包括单片机ic1，其信号输入引脚用于耦接切换信号和/或配置信号，信号输出引脚耦接开关选择单元。控制单元用于基于接受的切换信号向开关选择单元发送控制信号，以及生成预设频率的pwm输出信号。

在一个实施例中，控制单元的单片机ic1引脚3和电阻r6的一端作为输入引脚耦低速信号slow，引脚4和电阻r7的一端作为输入引脚耦接高速信号fast，引脚1-2，12-16作为输入引脚耦接型号配置单元的配置信号,引脚10作为控制信号输出端，引脚11作为pwm信号输出端。

具体的，ic1为型号为ht66f0031，低成本低功耗的高性能精简指令集的a/d型flash单片机。

如图5所示，为开关选择单元的电路原理示意图。开关选择单元包括驱动模块和继电器模块，所述驱动模块输入耦接控制单元输出引脚，输出耦接继电器模块。开关选择单元的信号输入端分别耦接原车pwm信号和控制单元输出的pwm信号，输出端耦接散热风扇控制信号输入端，用于基于控制单元发送的控制信号切换输出到散热风扇的pwm信号。控制单元的pwm信号输出端耦接电阻r2的一端，控制单元的控制信号输出端耦接电阻r3的一端电阻，电阻r2、r3的另一端分别耦接三极管q1和q2的基极。三极管q1的集电极耦接电阻r1的一端和继电器res1的引脚3，发射极耦接地；三极管q2的集电极耦接继电器res1的控制引脚2和二极管d1的阳极，发射极耦接地；其中q1的集电极输出经q1放大的pwm信号，q2的集电极输出继电器控制信号，所述继电器res1的引脚1耦接电源和二极管d1的阴极，引脚4用于耦接第一插接头10的第一pwm信号，引脚5用于耦接第二插接头20的第二pwm信号。

具体的，电阻r2、r3的阻值为681ω，res1为12v继电器，型号为relay-102-1ch-v。电阻r1为金属膜电阻，型号为120r/3w,二极管d1的型号为m7，三极管q1和q2为npn三极管，型号为d882。

需要说明的是，不同车型的散热风扇所需控制用pwm信号的占空比不同，电路模块还包括用于基于接受的车型选择信号的型号配置单元，输出配置信号至控制单元。本实用新型一种散热风扇控制装置可兼顾多种车型输出不同占空比的pwm信号。各个车型的配置信号通过接插件j7输入至单片机ic1，第一插接头10和第二插接头20通过接插件j9和控制器30的电路模块连接，输入切换信号和电源。需要说明的是，第一插接头10和第二插接头20可根据车型的不同，适配安装不同形状或者接触点不同排布形式的插接头。

散热风扇一般是工作在高速和低速两种模式，所以切换信号包括用于切换散热风扇风速的低速信号和高速信号。根据汽车发动机工作的工况不同，可以使散热风扇工作在低速或者高速两种工作模式。

图1中所示的切换开关为包括低速信号开关、高速信号开关。控制器30与切换开关40还包括连接的共地信号。实际上，切换信号的输入不限于通过接插件、拨码开关、跳线或译码器等各种形式。

当某一车型的汽车行驶在沙漠中，车速较慢，但是发动机转速很高，此时发动机温度过高，但是汽车自有控制系统无法为散热风扇提供足够转速的控制信号，使发动机故障，因此，需要通过本实用新型的一种散热风扇控制装置来对原汽车的散热风扇控制部分进行改装。将第一插接头10与汽车控制信号输出端对接，第二插接头20与散热风扇的电机控制信号输入端连接。将控制器30电路模块中的型号配置单元，通过跳线开关设置为与车型对应的配置。

在汽车发动机温度过高情况下，通过切换开关输出高速信号，即将高速信号fast输入至控制器30的电路模块的控制单元的单片机ic1的引脚4，引脚11输出pwm信号至三极管q1的基极，引脚10输出控制信号至三极管q2的基极，继电器吸合，继电器的5脚和3脚保持接通状态，5脚和4脚断开。即散热风扇的风速由本实用新型的散热风扇控制装置输出的pwm信号控制，不受汽车控制信号输出端发出的控制信号控制。若本实用新型中的散热风扇控制装置的控制器30故障，散热风扇仍可通过汽车控制系统发出的pwm信号工作。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。