新型PWM電子扇與普通雙速冷卻風(fēng)扇相比更加智能化，它集成了電機(jī)控制器接受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸出的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也可以與ECU進(jìn)行雙向通訊實(shí)現(xiàn)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、反壓保護(hù)、軟啟動(dòng)、過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)、故障自診斷等保護(hù)功能；新型PWM電子扇根據(jù)整車運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸出的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，節(jié)約電能換算為百公里油耗比普通電子扇節(jié)約0.3L；新型PWM電子扇還具有無(wú)級(jí)變速、壽命長(zhǎng)、低噪聲、低振動(dòng)、高品質(zhì)等性能特點(diǎn)。隨著車載電子技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，新型PWM電子扇將成為新一代車載冷卻風(fēng)扇發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　摘要：本文闡述了用于新型PWM電子扇耐久及性能試驗(yàn)驗(yàn)證的一種模擬車輛工況的測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)及其電控系統(tǒng)組成、控制流程及硬件配置，重點(diǎn)介紹了其不同時(shí)段不同速度循環(huán)控制的實(shí)現(xiàn)。

　　關(guān)鍵詞：新型PWM電子扇,PLC,控制方式,循環(huán)運(yùn)行

　　0前言

　　目前，國(guó)外新型PWM電子扇應(yīng)用已經(jīng)成熟，國(guó)內(nèi)正處于研發(fā)階段。國(guó)外配置新型PWM電子扇的整車廠有寶馬、奧迪等知名廠商；國(guó)內(nèi)配置新型PWM電子扇的整車廠有上海大眾、一汽大眾、長(zhǎng)安福特等整車廠；國(guó)內(nèi)自主車企配置新型PWM電子扇的高檔車型有長(zhǎng)城、比亞迪等整車廠。今后新型PWM電子扇會(huì)進(jìn)行大量的性能及耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證工作，故有必要制作一種用于新型PWM電子扇驗(yàn)證的試驗(yàn)設(shè)備。

　　針對(duì)以上現(xiàn)狀，我們進(jìn)行了新型PWM電子扇測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。

　　1項(xiàng)目介紹

　　新型PWM電子扇試驗(yàn)測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)要求能模擬車輛工況，以實(shí)現(xiàn)對(duì)新型PWM電子扇耐久性及其性能的相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，包括四個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目和相關(guān)數(shù)據(jù)信息的顯示。

　　壽命/循環(huán)試驗(yàn)：新型PWM電子扇在不同時(shí)段循環(huán)運(yùn)行，并監(jiān)測(cè)其運(yùn)行電流、轉(zhuǎn)速和溫升情況。

　　風(fēng)量/噪聲測(cè)試試驗(yàn)：電子扇在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)試其風(fēng)量/噪聲，并監(jiān)測(cè)其電流大小。

　　占空比與轉(zhuǎn)速關(guān)系測(cè)試試驗(yàn)：驗(yàn)證電子扇PWM信號(hào)占空比改變與轉(zhuǎn)速變化對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　振動(dòng)試驗(yàn)：在各振動(dòng)點(diǎn)運(yùn)行一定時(shí)間并停止一小段時(shí)間切至下一段振動(dòng)點(diǎn)，重復(fù)循環(huán)試驗(yàn)，測(cè)試完成后所有零件功能損壞和松動(dòng)情況。

　　2設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　2.1新型PWM電子扇控制要求

　　從以上項(xiàng)目要求得出，通過(guò)PLC編程，以采用PWM技術(shù)構(gòu)成的無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)節(jié)頻率值并改變一個(gè)周期內(nèi)接通和斷開(kāi)的占空比和一定占空比的時(shí)間，來(lái)控制新型PWM電子扇在所要求的情況下運(yùn)行，以模擬車輛工況，驗(yàn)證設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)。

　　2.2設(shè)備的控制結(jié)構(gòu)

　　觸摸屏通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換，包括PLC外部數(shù)據(jù)采集、顯示和發(fā)送給PLC控制指令。PLC作為信號(hào)處理中心，對(duì)傳感器采集的信號(hào)經(jīng)EM231A/D轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，并通過(guò)內(nèi)部程序產(chǎn)生可控PWM波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)PWM電子扇的實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控。控制結(jié)構(gòu)如圖一所示：

　　3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　根據(jù)系統(tǒng)控制及人機(jī)對(duì)話要求，系統(tǒng)的硬件配置及I/O分配如圖二所示：

　　4電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括人機(jī)交互界面TPC7062K觸摸屏控制設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的主控程序PLC程序設(shè)計(jì)。

　　4.1人機(jī)界面控制設(shè)計(jì)

　　為實(shí)現(xiàn)電子扇各測(cè)試項(xiàng)目人機(jī)對(duì)話要求，需對(duì)PWM信號(hào)控制輸出及電流、轉(zhuǎn)速和溫度信號(hào)顯示。人機(jī)對(duì)話測(cè)試窗口分為：壽命/循環(huán)測(cè)試參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行窗口、風(fēng)量/噪聲測(cè)試參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行窗口、占空比與轉(zhuǎn)速關(guān)系測(cè)試窗口、間歇控制參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行窗口。壽命/循環(huán)測(cè)試參數(shù)設(shè)置窗口如圖三所示：

　　4.2主控程序設(shè)計(jì)

　　主控程序流程圖如圖四所示：

　　需要說(shuō)明的是：（1）線路保護(hù)主要通EM231的A/D模塊采集電流、溫度信號(hào)進(jìn)行故障檢測(cè)；（2）轉(zhuǎn)速測(cè)量是將光電傳感器輸出的高低電平進(jìn)行檢測(cè)，輸入到PLC并用內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器應(yīng)用M/T法進(jìn)行計(jì)算；（3）在耐久性驗(yàn)證中，需要在不同時(shí)段不同速度下長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)運(yùn)行，是程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　目前此裝置運(yùn)行穩(wěn)定。此項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)有效解決了新型PWM電子扇耐久性和性能品質(zhì)亟待驗(yàn)證的問(wèn)題，其控制策略還可廣泛應(yīng)用于帶變頻技術(shù)的風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等的各項(xiàng)性能試驗(yàn)驗(yàn)證中。

　　參考文獻(xiàn)：

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