单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车冷却风扇领域，涉及一种单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法，通过设计脉宽信号控制单元和故障反馈信号控制单元，将脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，使用一个接插件的接线引脚，减少了接线引脚的数量，降低了制造成本，实现单个引脚控制传输两种不同的信号；而且解决了多种输入信号的控制器无法将冷却风扇运行故障反馈给发动机的问题，能够增加控制器的适用性，降低实现相同功能时控制器的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法
本专利技术涉及汽车冷却风扇领域，具体而言，涉及一种单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法。
技术介绍
发动机冷却风扇主要用于汽车发动机舱内的冷却工作，风扇通过直接向水冷冷凝片吹风的方式，将冷凝片上的热量带出发动机舱，提高发动机舱的整体散热效率，防止发动机过热导致的一系列机械故障以及可能带来的危险隐患，确保行车安全。传统的发动机冷却风扇为4-5档电阻式变速，可调速范围受限大，且没有监控/保护/信息反馈功能，在非正常工作状态下无法有效及时地向驾驶者提供当前风扇的状态信息，因此可能带来行车安全的隐患。且由于变档范围的限定，因此无法对风速实现智能精确调节。脉冲宽度调制(PulseWidthModulation简称PWM)控制方式具有精确地风速调节能力。它是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。只要带宽足够宽，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。其优点在于从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小；同时，通过数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器(MicroControllerUnit简称MCU)和数字信号处理器(DigitalSignalProcessor简称DSP)已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易。发动机冷却风扇控制器需要控制多种信号，包括脉宽输入控制信号、电压输入控制信号、Lin输入控制信号以及多种输出反馈信号，目前现有技术中信号端口大多仅使用了脉宽输入控制信号，也有使用多种输入控制信号的，但是这种控制器检测到设备故障时无法反馈给发动机控制器，会导致发动机在非正常工况下工作，对发动机造成伤害。但是如果要使用故障反馈信号又需要增加接插件引脚数，增加了接插件制造成本，且降低了控制器的适用性。现有技术中发动机冷却风扇控制器单个接插件(单端口)普遍控制一种输入或输出信号，如果要控制多种信号，通常的技术手段是增加接插件数量和信号端口数量，这会导致控制器的制造成本增加较多，且在某些应用场合，由于空间所限，接插件的数量和引脚数量是有限的，为了满足功能需要，必须在单端口上实现控制多种信号，而在单端口上要实现控制多种信号，最关键的技术手段就是设计出合适的电子元器件组合和连接关系，单端口上需要控制的信号种类越多及信号之间的差异性越大，对于设计出合适的电子元器件组合和连接关系的技术难度就越大，预期实现的可能性就越小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一种单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种单引脚双信号冷却风扇控制装置，包括脉宽信号控制单元，所述脉宽信号控制单元包括脉宽信号控制单元输入端和脉宽信号控制单元输出端；和故障反馈信号控制单元，所述故障反馈信号控制单元包括故障反馈信号控制单元输入端和故障反馈信号控制单元输出端；所述脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，接线引脚A输入为PWM脉宽信号，当PWM脉宽信号输入为高电平时，脉宽信号控制单元输出端为低电平，当PWM脉宽信号输入为低电平时，脉宽信号控制单元输出端为高电平；所述故障反馈信号控制单元输入端接收一定频率和脉宽的信号，并通过接线引脚A输出。在本专利技术较佳的实施例中，还包括微处理器，所述脉宽信号控制单元输出端和故障反馈信号控制单元输入端分别与微处理器的对应引脚电连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述微处理器包括定时器捕获单元和微控制单元，所述脉宽信号控制单元输出端与定时器捕获单元连接，适于对脉宽信号进行捕捉；通过微控制单元分析处理捕捉的脉宽信号，当检测到有故障时，微控制单元向故障反馈信号控制单元输入端发送一定频率与脉宽的信号，并通过接线引脚A输出与ECU连接连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述脉宽信号控制单元包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电容C39和三极管Q4；所述三极管Q4的集电极通过电阻R37与脉宽信号控制单元输出端连接，所述三极管Q4的集电极通过电阻R38与+12V电源连接，所述三极管Q4的基极依次连接电阻R40的一端、电容C39的一端和电阻R39的一端，电阻R40和电容C39的另一端与地连接，所述电阻R39的另一端与接线引脚A连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述故障反馈信号控制单元包括电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38、电阻R31、电阻R32、电阻R34、电阻R35、电阻R36和三极管Q3，所述故障反馈信号控制单元输入端与电阻R35的一端连接，所述电阻R35的另一端与三极管Q3的基极连接，所述电容C36的一端与故障反馈信号控制单元输入端连接，所述电容C36的另一端与地连接，所述电阻R36一端与三极管Q3的基极连接，另一端与地连接；所述三极管Q3的集电极通过并联的电阻R31和电阻R34与+12V电源连接，所述三极管Q3的集电极与电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端与接线引脚A连接，所述电容C34的一端和电容C37的一端串联，所述电容C34的另一端与三极管Q3的集电极连接，电容C37的另一端与地连接，所述电容C35的一端和电容C38的一端串联，所述电容C35的另一端与接线引脚A连接，电容C38的另一端与地连接；所述三极管Q3的发射极接地。在本专利技术较佳的实施例中，还包括功率驱动单元，所述微处理器通过功率驱动单元控制无刷电机。在本专利技术较佳的实施例中，所述微处理器、脉宽信号控制单元、故障反馈信号控制单元和功率驱动单元集成在一个模块上。一种单引脚双信号冷却风扇控制装置的控制方法，包括脉宽信号控制单元，所述脉宽信号控制单元包括脉宽信号控制单元输入端和脉宽信号控制单元输出端；故障反馈信号控制单元，所述故障反馈信号控制单元包括故障反馈信号控制单元输入端和故障反馈信号控制单元输出端；和微处理器，所述脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，接线引脚A输入为PWM脉宽信号，当PWM脉宽信号输入为高电平时，脉宽信号控制单元输出端为低电平，当PWM脉宽信号输入为低电平时，脉宽信号控制单元输出端为高电平；微控制单元分析处理实时捕捉脉宽信号，当检测到有故障时，微控制单元向故障反馈信号控制单元输入端发送一定频率与脉宽的信号，并通过接线引脚A输出。相对于现有技术，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种单引脚双信号冷却风扇控制装置及其控制方法，通过设计脉宽信号控制单元和故障反馈信号控制单元，将脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，使用一个接插件的接线引脚，减少了接线引脚的数量，降低了制造成本，实现单个引脚控制传输两种不同的信号；而且解决了多种输入信号的控制器无法将冷却风扇运行故障反馈给发动机的问题，能够增加控制器的适用性，降低实现相同功能时控制器的制造成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术提供的单引脚双信号冷却风扇控制装置的系统图；图2是脉宽信号控制单元和故障反馈信号控制单元的电路图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于：包括脉宽信号控制单元，所述脉宽信号控制单元包括脉宽信号控制单元输入端和脉宽信号控制单元输出端；和故障反馈信号控制单元，所述故障反馈信号控制单元包括故障反馈信号控制单元输入端和故障反馈信号控制单元输出端；所述脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，接线引脚A输入为PWM脉宽信号，当PWM脉宽信号输入为高电平时，脉宽信号控制单元输出端为低电平，当PWM脉宽信号输入为低电平时，脉宽信号控制单元输出端为高电平；所述故障反馈信号控制单元输入端接收一定频率和脉宽的信号，并通过接线引脚A输出。

【技术特征摘要】
1.一种单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于：包括脉宽信号控制单元，所述脉宽信号控制单元包括脉宽信号控制单元输入端和脉宽信号控制单元输出端；和故障反馈信号控制单元，所述故障反馈信号控制单元包括故障反馈信号控制单元输入端和故障反馈信号控制单元输出端；所述脉宽信号控制单元输入端与故障反馈信号控制单元输出端连接在同一接线引脚A上，接线引脚A输入为PWM脉宽信号，当PWM脉宽信号输入为高电平时，脉宽信号控制单元输出端为低电平，当PWM脉宽信号输入为低电平时，脉宽信号控制单元输出端为高电平；所述故障反馈信号控制单元输入端接收一定频率和脉宽的信号，并通过接线引脚A输出。2.如权利要求1所述的单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于，还包括微处理器，所述脉宽信号控制单元输出端和故障反馈信号控制单元输入端分别与微处理器的对应引脚电连接。3.如权利要求2所述的单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于，所述微处理器包括定时器捕获单元和微控制单元，所述脉宽信号控制单元输出端与定时器捕获单元连接，适于对脉宽信号进行捕捉；通过微控制单元分析处理捕捉的脉宽信号，当检测到有故障时，微控制单元向故障反馈信号控制单元输入端发送一定频率与脉宽的信号，并通过接线引脚A输出。4.如权利要求3所述的单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于：所述脉宽信号控制单元包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电容C39和三极管Q4；所述三极管Q4的集电极通过电阻R37与脉宽信号控制单元输出端连接，所述三极管Q4的集电极通过电阻R38与+12V电源连接，所述三极管Q4的基极依次连接电阻R40的一端、电容C39的一端和电阻R39的一端，电阻R40和电容C39的另一端与地连接，所述电阻R39的另一端与接线引脚A连接。5.如权利要求3所述的单引脚双信号冷却风扇控制装置，其特征在于，所述故障反馈信号控制单元包括电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，顾海波，沈其阳，庄明，
申请(专利权)人：龙城电装常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32