專利名稱：汽車空調智能控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調控制器，尤其是指一種汽車空調智能控制器。
背景技術：
目前，國產汽車空調控制器一般采用手動拉線方式和電動方式，存在比較多的缺 陷和瑕疵 1、電源管理系統缺乏管理，導致點火開關關閉狀態時，控制器的電流消耗過大，不 利于達到節能減排的目標。 2、空調鼓風機的控制目標為驅動場效應管的D極電壓，其假設的前提條件是汽車 電壓為穩定12V，而鼓風機電壓二 12V-場效應管的D極電壓，實現鼓風機速度的閉環控制， 但眾所周知，汽車上的電源電壓總是在波動之中，這就導致鼓風機速度隨電源電壓發生波 動，顯著降低了乘客的舒適性。 3、對空調系統溫度控制風門、模式風門的控制采取反饋電壓定位的方法，由于電 機慣性，采樣誤差以及隨機噪聲的影響，導致風門來回擺動發生振蕩，又或者擴大控制誤 差，導致舒適性控制的目標難以達成；同時，風門調節系統為控制器外部的較大負載，發生 過流、短路、過電壓的概率比較高，而控制器缺乏有效的應對措施，往往導致控制器損壞，造 成大量的浪費和安全風險。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種汽車空調智能控制 器，它節能，保證在穩定運行期間鼓風機速度的恒定，即不隨時間、溫度改變和電源電壓的 波動而發生改變，當溫控馬達發生過流、短路或者發生過電壓時，避免故障的擴大。
為達到上述目的，本發明創造采取的解決方案是一種汽車空調智能控制器，包括 中央單片處理機，電源管理模塊接中央單片處理機，在電源管理模塊中，電阻R2、電阻R3和 場效應管Ql構成控制回路，二極管D4、電阻R4、電阻R5、電阻R6和三極管Q3構成中央單片 處理機檢測點火開關通斷信號的檢測回路，電源變換器TLE4275G的1腳接電容C4、電容C8 正極、瞬態騷擾電源吸收管SMCJ24A負極、二極管D2負極、二極管D3負極，4腳接電容C5， 5 腳接電容Cl正極、電容C7、電阻Rl、場效應管Ql漏極，場效應管Ql源極接C2正極、電容C9， 場效應管Ql柵極接電阻Rl另一端、三極管Q2集電極，三極管Q2基極接電阻R2和電阻R3 的連接中點，三極管Q3集電極接電阻R6，三極管Q3基極接所述的電阻R5、電阻R4，電阻R4 另一端接二極管D4負極，二極管D4正極接二極管Dl正極、二極管D2正極，二極管Dl負極 接電容C6正極、電容C3 ;空調鼓風機驅動信號模塊接中央處理單片機，空調鼓風機驅動信 號模塊由運算放大器LM2904構成，運算放大器LM2904的1腳和2腳接電阻R9、電容CIO， 3 腳接電阻R12，8腳接電阻R16、電容C13、電容C45，7腳接電容C12、電阻R15，6腳接電容C12 另一端、電阻R16和電阻R17的連接中點，5腳接電阻R9和電阻R8的連接中點，電阻R11和 電阻R12的連接中點接電容C10另一端，電阻R10和電阻Rll的連接中點接電容Cll，電阻RIO另一端接電阻R13，電阻R15另一端接三極管Q4集電極、電阻R14，電阻R14另一端接空 調鼓風機馬達BM的驅動場效應管Q5柵極，三極管Q4基極接電阻18 ;風門電機控制模塊接 中央單片處理機，風門電機控制模塊由驅動集成電路TLF4207構成，驅動集成電路TLF4207 的1腳接電容C23， 2腳接溫控馬達M， 7腳和8腳通過電阻R44上拉連接在一起，13腳接溫 控馬達M另一端，電容C23另一端接電位器Rfd。 電源變換器TLE4275G將車載12V電源變換為控制器中央單片處理機需要的5V電 源，電阻R2、電阻R3和場效應管Ql構成的控制回路在點火開關關閉時，切斷外部設備的5V 電源。所有電源通路都配置了電解電容和陶瓷電容，幫助實現電壓穩定。
中央處理單片機輸出的脈寬調制信號P麗1經過電阻R10、電阻R11、電阻R13和電 容Cll變換為閉環控制的線性給定電壓，從空調鼓風機馬達BM的驅動場效應管Q5漏極引 入電壓VD_1經電阻R8和電阻R9處理后作為閉環控制的反饋電壓；使用電阻R16和電阻 Rl7引入12V電源基準電壓，給定電壓、反饋電壓、基準電壓經過運算放大器LM2904處理，動 態調整空調鼓風機馬達BM的驅動場效應管Q2柵極電壓FET_G1。 風門電機控制模塊接中央單片處理機，驅動集成電路TLF4207根據中央單片處理 機的輸出信號REARJTOTIN和REAR_COOLIN驅動溫控馬達M ;同時中央單片處理機采樣溫控 馬達M的位置反饋電位器Rfd的反饋信號實現風門定位，驅動集成電路TLF4207的7腳和 8腳通過電阻R44上拉連接在一起。
該汽車空調智能控制器具有如下特點 1、電源管理模塊上的電源變換器TLE4275G將車載12V電源變換為控制器中央單 片處理機需要的5V電源；電阻R2、R3和場效應管Ql構成的控制回路在點火開關關閉時，切 斷外部設備的5V電源，減小控制器功耗，實現節能減排的目的；電源輸入部分配置了一個 瞬態騷擾電源吸收管SMCJ24A，實現吸收延電源線傳導的電騷擾信號的目的，保證控制器在 汽車上的騷擾環境里穩定工作；二極管D4、電阻R4、 R5、 R6和三極管Q3構成中央單片處理 機檢測點火開關通斷信號的檢測回路，中央單片處理機檢測到點火開關關閉500ms后，命 令中央單片處理機進入睡眠，進一步減小控制器的電能消耗，同時開啟中斷喚醒功能，等待 點火開關打開喚醒控制器。 2、中央單片處理機輸出的脈寬調制信號P麗l經過空調鼓風機驅動信號模塊中的 電阻RIO、 Rll、 R13和電容C11變換為閉環控制的線性給定電壓；從空調鼓風機馬達BM的 驅動場效應管Q5漏極引入電壓VD_1經電阻R8和R9處理后作為閉環控制的反饋電壓；使 用電阻R16和R17弓|入12V電源基準電壓。給定電壓、反饋電壓和基準電壓經過運算放大 器LM2904處理，動態調整空調鼓風機馬達BM的驅動場效應管Q5柵極電壓FET_G1，實現鼓 風機速度根據傳感器的采樣數據或乘客的設定進行動態調整，并保證在穩定運行期間鼓風 機速度的恒定，不隨時間、溫度改變和電源電壓的波動而發生改變，保證汽車乘客的舒適性 感受。 3、風門電機控制模塊中驅動集成電路TLE4207根據中央單片處理機的輸出信號 REARJTOTIN和REAR_COOLIN驅動溫控馬達M ;同時中央單片處理機采樣溫控馬達M的位置 反饋電位器Rfd的反饋信號實現風門定位。中央單片處理機對風門位置信號的處理采取了 比例積分算法，艮卩比例控制時，實際目標位置=期望目標XP， P為系統的比例系數，避免溫 控馬達M因為過調持續發生振蕩運轉；積分控制即對比例控制產生的穩態誤差進行累計，
4根據積分時間常數Ti，調整REARJTOTIN和REAR_C00LIN輸出，達到消除穩態誤差的目的； 中央單片處理機對風門位置的確認采取模糊控制策略，即認為TEMP_FEEDBACK線路上的電 壓進入設定的區間Vfd-A ， Vfd+A即為風門到達預定位置，其中Vfd為溫控風門位置電 位器Rfd反饋端目標電壓，A為可接受的位置誤差范圍，實現溫控風門的穩定，避免溫控馬 達M來回振蕩；風門電機控制模塊中的驅動集成電路TLE4207的7腳和8腳通過電阻R44 上拉連接在一起，當溫控馬達M發生過流、短路或者發生過電壓時，EF腳輸出低電平，禁止 驅動集成電路TLE4207工作，與此同時，中央單片處理機檢測這一控制信號，實現驅動集成 電路TLE4207電路狀態的動態監測，經過3個100ms的診斷測試，如果異常依舊存在，則確 定嚴重故障發生，直到維修人員解除故障，對應的電機驅動維持在不可操作狀態，避免故障 的擴大。
圖1是汽車空調智能控制器模塊圖。 圖2是電源管理模塊電氣連接圖。 圖3是空調鼓風機驅動信號模塊電氣連接圖。 圖4是風門電機控制模塊電氣連接圖。 圖1中1、中央單片處理機，2、電源管理模塊，3、空調鼓風機驅動信號模塊，4、風 門電機控制模塊。
具體實施例方式
下面結合實施例及其附圖對發明再作描述。 參見圖1-圖4，一種汽車空調智能控制器，包括中央單片處理機1，電源管理模塊2 接中央單片處理機1，在電源管理模塊2中，電阻R2、電阻R3和場效應管Ql構成控制回路， 二極管D4、電阻R4、電阻R5、電阻R6和三極管Q3構成中央單片處理機檢測點火開關通斷 信號的檢測回路，電源變換器TLE4275G的1腳接電容C4、電容C8正極、瞬態騷擾電源吸收 管SMCJ24A負極、二極管D2負極、二極管D3負極，4腳接電容C5， 5腳接電容Cl正極、電容 C7、電阻Rl、場效應管Ql漏極，場效應管Ql源極接C2正極、電容C9，場效應管Ql柵極接電 阻Rl另一端、三極管Q2集電極，三極管Q2基極接電阻R2和電阻R3的連接中點，三極管Q3 集電極接電阻R6，三極管Q3基極接所述的電阻R5、電阻R4，電阻R4另一端接二極管D4負 極，二極管D4正極接二極管Dl正極、二極管D2正極，二極管Dl負極接電容C6正極、電容 C3 ;空調鼓風機驅動信號模塊3接中央處理單片機1，空調鼓風機驅動信號模塊3由運算放 大器LM2904構成，運算放大器LM2904的1腳和2腳接電阻R9、電容C10，3腳接電阻R12， 8腳接電阻R16、電容C13、電容C45， 7腳接電容C12、電阻R15，6腳接電容C12另一端、電阻 R16和電阻R17的連接中點，5腳接電阻R9和電阻R8的連接中點，電阻Rll和電阻R12的 連接中點接電容C10另一端，電阻R10和電阻Rll的連接中點接電容Cll，電阻R10另一端 接電阻R13，電阻R15另一端接三極管Q4集電極、電阻R14，電阻R14另一端接空調鼓風機 馬達BM的驅動場效應管Q5柵極，三極管Q4基極接電阻18 ;風門電機控制模塊4接中央單 片處理機l，風門電機控制模塊4由驅動集成電路TLF4207構成，驅動集成電路TLF4207的 1腳接電容C23， 2腳接溫控馬達M， 7腳和8腳通過電阻R44上拉連接在一起，13腳接溫控馬達M另一端，電容C23另一端接電位器Rfdc
權利要求
一種汽車空調智能控制器，包括中央單片處理機(1)，其特征在于電源管理模塊(2)接中央單片處理機(1)，在電源管理模塊(2)中，電阻R2、電阻R3和場效應管Q1構成控制回路，二極管D4、電阻R4、電阻R5、電阻R6和三極管Q3構成中央單片處理機檢測點火開關通斷信號的檢測回路，電源變換器TLE4275G的1腳接電容C4、電容C8正極、瞬態騷擾電源吸收管SMCJ24A負極、二極管D2負極、二極管D3負極，4腳接電容C5，5腳接電容C1正極、電容C7、電阻R1、場效應管Q1漏極，場效應管Q1源極接C2正極、電容C9，場效應管Q1柵極接電阻R1另一端、三極管Q2集電極，三極管Q2基極接電阻R2和電阻R3的連接中點，三極管Q3集電極接電阻R6，三極管Q3基極接所述的電阻R5、電阻R4，電阻R4另一端接二極管D4負極，二極管D4正極接二極管D1正極、二極管D2正極，二極管D1負極接電容C6正極、電容C3；空調鼓風機驅動信號模塊(3)接中央處理單片機(1)，空調鼓風機驅動信號模塊(3)由運算放大器LM2904構成，運算放大器LM2904的1腳和2腳接電阻R9、電容C10，3腳接電阻R12，8腳接電阻R16、電容C13、電容C45，7腳接電容C12、電阻R15，6腳接電容C12另一端、電阻R16和電阻R17的連接中點，5腳接電阻R9和電阻R8的連接中點，電阻R11和電阻R12的連接中點接電容C10另一端，電阻R10和電阻R11的連接中點接電容C11，電阻R10另一端接電阻R13，電阻R15另一端接三極管Q4集電極、電阻R14，電阻R14另一端接空調鼓風機馬達BM的驅動場效應管Q5柵極，三極管Q4基極接電阻18；風門電機控制模塊(4)接中央單片處理機(1)，風門電機控制模塊(4)由驅動集成電路TLF4207構成，驅動集成電路TLF4207的1腳接電容C23，2腳接溫控馬達M，7腳和8腳通過電阻R44上拉連接在一起，13腳接溫控馬達M另一端，電容C23另一端接電位器Rfd。
全文摘要
一種汽車空調智能控制器，包括中央單片處理機，電源管理模塊、空調鼓風機驅動信號模塊和風門電機控制模塊接中央單片處理機。通過電源管理模塊對電源進行有效的管理，減小控制器的能耗；通過空調鼓風機驅動信號模塊，實現鼓風機速度根據傳感器的采樣數據或乘客的設定進行動態調整，并保證在穩定運行期間鼓風機速度的恒定；通過風門電機控制模塊，實現溫控風門的穩定，避免溫控馬達來回振蕩。
文檔編號F24F11/00GK101696817SQ200910153690
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者周招會, 胡軍 申請人:浙江大明電子有限公司;