專利名稱：微型汽車自動空調(diào)控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)控制器，特別是一種微型汽車空調(diào)控制器。
背景技術：
目前，大部分微型汽車通常采用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，如五菱榮光汽車空調(diào)系統(tǒng)布置型式主要是將蒸發(fā)器、暖風散熱器、鼓風機、操縱機構等組裝在一起，稱為空調(diào)器總成。 空調(diào)器總成的控制系統(tǒng)包括手動機械控制、手動電氣控制和發(fā)動機ECU控制。手動空調(diào)控制器總成由儀表盤上的控制面板、旋鈕開關機構、按鍵、撥桿機構、拉線機構、熱水閥和風門機構組成。頂蒸發(fā)器風量調(diào)節(jié)開關獨立安裝在頂蒸發(fā)器面板上?？照{(diào)電氣控制系統(tǒng)僅對鼓風機、冷凝風機、壓縮機電磁離合器、后蒸發(fā)器風機共四個電器進行控制，其中壓縮機和冷凝風機還受發(fā)動機ECU控制。而車內(nèi)外循環(huán)、送風模式、 熱水閥、車內(nèi)溫度則采用手動機械式控制?？刂齐娐啡鐖D3所示，包括點火開關11、A/C開關、壓縮機電磁離合器15、鼓風機調(diào)速開關21、調(diào)速電阻器、蒸發(fā)器溫度傳感器、高低壓開關、繼電器等。控制原理點火開關11接通之后，各電器裝置進入待機狀態(tài)。鼓風機電機18 受鼓風機調(diào)速開關21控制，后蒸發(fā)器風機電機20受后蒸發(fā)器風機調(diào)速開關19控制，此時即可進行風量調(diào)節(jié)，而不受發(fā)動機ECU16控制。冷凝風機14、壓縮機的運行受點火開關11、 鼓風機調(diào)速開關21、A/C開關、P壓力開關和蒸發(fā)器溫度傳感器17以及發(fā)動機ECU16控制。 在點火開關、鼓風機調(diào)速開關接通的情況下，按下A/C開關，向發(fā)動機ECU16發(fā)出空調(diào)請求， 此時發(fā)動機ECU檢測端口 B87腳的電位和蒸發(fā)器溫度傳感器17信號正常，而且蒸發(fā)器溫度傳感器17測得蒸發(fā)器表面溫度大于等于5°C時，發(fā)動機E⑶16端口 A10、A41腳搭鐵，壓縮機正常開機，同時冷凝風機運轉；若B87腳不正常，或者蒸發(fā)器溫度傳感器測得蒸發(fā)器表面溫度小于等于2°C時，發(fā)動機ECU端口 A10、A41腳為高電位，壓縮機不能開機，同時冷凝風機也不工作。在壓縮機正常工作過程中，發(fā)動機ECU檢測到B87腳不正常，或者蒸發(fā)器溫度傳感器測得蒸發(fā)器表面溫度小于等于2°C時，此時發(fā)動機E⑶端口 A10、A41腳置為高電位， 壓縮機即刻故障停機或保護停機，同時冷凝風機14也不工作了。這種空調(diào)控制系統(tǒng)存在以下不足之處是(1)空調(diào)手動控制器屬于手動機械和電氣控制，容易出現(xiàn)操作不夠靈活、機械部件磨損、旋鈕失靈等問題，面臨更新?lián)Q代；(2)手動控制面板顯得檔次低，影響到車內(nèi)的整體配置效果；(3)車內(nèi)溫度靠空氣混合風門和熱水閥來調(diào)節(jié)，而且沒有車內(nèi)溫度傳感器，因而車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)精度低，降低了空調(diào)的舒適性；
(4)無法顯示空調(diào)運行狀態(tài)及其參數(shù)，全憑駕駛員的感覺操作，給空調(diào)系統(tǒng)控制操作帶來不便；(5)鼓風機、后蒸發(fā)器風機的工作用調(diào)速開關采用大電流直接控制，存在一定的安全隱患，會導致控制器件接觸不良的后果；(6)頂蒸發(fā)器風機控制開關安裝在頂蒸發(fā)器面板上， 極不方便駕駛員操控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種溫度控制精度高、舒適度好、同時增加溫度和空調(diào)基本運行狀態(tài)顯示功能、增強整車空調(diào)系統(tǒng)控制的自動化、操作簡便、提升車內(nèi)配置檔次、便于故障維修的微型汽車自動空調(diào)控制器。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用的技術方案是通過電路分別與微型汽車電源及發(fā)動機ECU連接，其特征在于，該空調(diào)控制器包括空調(diào)ECU和殼體，其中空調(diào)ECU包括單片機、模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、鍵盤、鍵盤電路、溫度傳感器模塊、LCD驅動電路、LCD顯示屏、LED驅動電路、LED指示燈、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路；單片機的輸入端通過電路分別與鍵盤電路、溫度傳感器模塊的輸出端連接，單片機的輸出端通過電路分別與模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、LCD驅動電路、LED驅動電路、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路、發(fā)動機E⑶的相應控制端口連接；IXD驅動電路的輸出端與IXD顯示屏的輸入端連接；LED驅動電路的輸出端與LED指示燈的輸入端連接；模式風門電機驅動電路的輸出端與模式風門電機的輸入端相連接；溫度風門電機驅動電路的輸出端與溫度風門電機的輸入端相連接； 循環(huán)風門電機驅動電路的輸出端與循環(huán)風門電機的輸入端相連接；鼓風機調(diào)速電路的輸出端與鼓風機電機的輸入端相連接；頂蒸風機調(diào)速電路的輸出端與頂蒸風機電機的輸入端相連接。其中所述空調(diào)控制器的殼體包括主殼體和面板殼體，面板殼體上設有操作面板， 所述鍵盤、IXD顯示屏、LED指示燈設置在操作面板上。其中所述單片機為89C5xRC/RD+系列或STC12C5A60S2系列單片機。由于采用了上述方案，本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器與現(xiàn)有其它同類技術相比較具有如下有益效果
1.采用以單片機為核心的空調(diào)ECU控制車內(nèi)溫度，溫度控制精度高，提高了空調(diào)的舒適性；
2.采用按鍵式操作面板，操控簡便，控制功能齊全，顯得空調(diào)檔次高，從而提高了車內(nèi)配飾的檔次；
3.開機與關機操作簡便，在發(fā)動機正常工作狀態(tài)下，按任意鍵(除關機鍵和溫度設置鍵之外)，空調(diào)控制器即開始工作，按關機鍵，空調(diào)系統(tǒng)結束工作；
4.設置自動運行模式，空調(diào)系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)風量與車內(nèi)溫度，提高空調(diào)操控的便捷
5.具有上一次運行模式的記憶功能，當空調(diào)停機之后再次開機時，只要按任意鍵(除關機鍵和溫度設置鍵之外)一次，空調(diào)控制器即可按照上一次運行模式進行工作，而不必重新設置空調(diào)工作模式，實現(xiàn)“一鍵”操作的便捷性；
6.具有溫度與空調(diào)基本運行狀態(tài)的液晶顯示和空調(diào)系統(tǒng)工作LED指示，一目了然，更加便于駕駛員對空調(diào)系統(tǒng)的操控；
7.由于空調(diào)ECU可以通過頂蒸風機調(diào)速電路控制頂蒸風機電機，并將控制頂蒸發(fā)器風機的按鍵設置在操作面板上，便于駕駛員集中控制；
8.在IXD顯示屏上顯示四種常見空調(diào)系統(tǒng)故障代碼，便于故障維修；
9.采用本發(fā)明空調(diào)控制器無需改變微型汽車的原有執(zhí)行元器件、被控制元器件及其安裝位置，因此可以用于微型汽車系列新車的空調(diào)自動控制，也可用于舊微型汽車手動空調(diào)控制改造為自動空調(diào)控制，應用廣泛。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器作進一步說明。


圖I是本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器安裝在汽車電路上的電路原理圖2是本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器的內(nèi)部結構及與相關構件的連接方框圖3是現(xiàn)有技術微型汽車空調(diào)控制電路原理圖。主要元件標號說明11_點火開關，12-冷凝風機繼電器，13-壓縮機繼電器，14-冷凝風機，15-壓縮機電磁離合器，16-發(fā)動機ECU，17-蒸發(fā)器溫度傳感器，18-鼓風機電機， 19-后蒸發(fā)器風機調(diào)速開關，20-后蒸發(fā)器風機電機，21-鼓風機調(diào)速開關，22-頂蒸風機電機，23-空調(diào)ECU，24-溫度風門電機，25-循環(huán)風門電機，26-模式風門電機，27-模式風門， 28-溫度風丨I
,29-熱水閥，30-循環(huán)風丨I。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器，通過電路分別與微型汽車電源及發(fā)動機E⑶16連接，該空調(diào)控制器包括空調(diào)E⑶23和殼體(圖中未示出)，E⑶(Electronic Control Unit)即電子控制單元。空調(diào)E⑶23包括單片機、模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、鍵盤、鍵盤電路、溫度傳感器模塊、LCD驅動電路、LCD顯示屏、LED驅動電路、LED指示燈、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路。單片機為89C5xRC/RD+系列或 STC12C5A60S2系列單片機。單片機的輸入端通過電路分別與鍵盤電路、溫度傳感器模塊的輸出端連接，單片機的輸出端通過電路分別與模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、LCD驅動電路、LED驅動電路、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路、發(fā)動機E⑶16的相應控制端口連接。鍵盤與鍵盤電路的輸入端連接，鍵盤用于輸入操作信號或設置參數(shù)，鍵盤輸入的操作信號或設置參數(shù)通過鍵盤電路傳給單片機。溫度傳感器模塊是將溫度傳感器和溫度傳感器電路集成于一體的模塊，溫度傳感器模塊設置于車內(nèi)的空調(diào)風道回風口位置，感應車內(nèi)溫度，并將溫度信號處理轉換為電壓信號傳給單片機。LCD驅動電路的輸出端與LCD顯示屏的輸入端連接，LCD顯示屏可顯示設定溫度、當前車內(nèi)溫度、送風模式等。LED驅動電路的輸出端與LED指示燈的輸入端連接，LED指示燈用于指示空調(diào)的工作狀態(tài)。模式風門電機驅動電路的輸出端與模式風門電機26的輸入端相連接，模式風門電機26控制模式風門27工作。溫度風門電機驅動電路的輸出端與溫度風門電機24的輸入端相連接，溫度風門電機24控制溫度風門28及熱水閥29工作。循環(huán)風門電機驅動電路的輸出端與循環(huán)風門電機25的輸入端相連接，循環(huán)風門電機25控制循環(huán)風門30工作。鼓風機調(diào)速電路的輸出端與鼓風機電機18的輸入端相連接，控制鼓風機電機18工作；頂蒸風機調(diào)速電路的輸出端與頂蒸風機電機22的輸入端相連接，控制頂蒸風機電機22工作。所述空調(diào)控制器的殼體采用ABS注塑成型，殼體包括主殼體和面板殼體，面板殼體上設有操作面板，所述鍵盤、LCD顯示屏、LED指示燈設置在操作面板上。鍵盤包括FAN鍵、 AUTO鍵、內(nèi)外循環(huán)鍵、OFF鍵、A/C鍵、REAR鍵、TEMP鍵、MODE鍵?？照{(diào)控制器還包括一些用于與單片機和空調(diào)控制器中其它元件(各輸入和執(zhí)行單元)之間傳輸信號的外部線束插接器，因不是本發(fā)明的發(fā)明點而圖中未示出。外部線束插接器要求可靠牢固，插接方便，并預留擴展位。鼓風機電機18、頂蒸風機電機22、發(fā)動機ECU16、模式風門27、溫度風門28、循環(huán)風門30、熱水閥29是原車配置的元器件，其結構和位置均無需改動。模式風門電機26、 溫度風門電機24、循環(huán)風門電機25可直接外購。工作時，點火開關11接通之后，空調(diào)E⑶23自動進行點火檢測，各電器裝置進入待機狀態(tài)，按控制面板上的任意按鍵(除關機鍵和溫度設置鍵之外)，向空調(diào)ECU23發(fā)送信號， 經(jīng)過空調(diào)E⑶23處理后執(zhí)行相關任務。自動運行模式按下AUTO鍵，LED指示燈點亮，空調(diào)E⑶23的單片機接到信號，單片機控制鼓風機調(diào)速電路驅動鼓風機電機18開始工作，空調(diào)ECU23的單片機同時控制各風門電機自動工作，根據(jù)車內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)出風口和風量；需要設置溫度時，按下TEMP鍵，可以在16-30°C范圍內(nèi)設定溫度，設定溫度值將在IXD顯示屏左側顯示，車內(nèi)實時溫度顯示在 LCD顯示屏右側顯示，此時，空調(diào)ECU23將自動依照車內(nèi)溫度傳感器模塊檢測到的車內(nèi)當前溫度和設定溫度比較，向發(fā)動機E⑶16發(fā)出空調(diào)請求。若滿足開機條件，則發(fā)動機E⑶16自動調(diào)整壓縮機和冷凝風機14的工作狀態(tài)，空調(diào)ECU23的鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路接到單片機的控制指令分別控制鼓風機電機18及頂蒸風機電機22工作，空調(diào)ECU23的模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路接到單片機的控制指令分別控制模式風門電機26、溫度風門電機24、循環(huán)風門電機25工作，達到自動調(diào)節(jié)風量大小，盡快達到所設定的溫度值，實現(xiàn)制冷或制熱功能。同時，空調(diào)ECU23的LCD驅動電路、LED驅動電路接到單片機的控制指令，在LCD顯示屏相應位置顯示設定溫度值、實時溫度值、風量圖標、送風模式圖標和AUTO圖標,相應按鍵上LED指示燈顯示空調(diào)工作狀態(tài)。手動制冷模式按風量調(diào)節(jié)鍵(FAN鍵)，鼓風機開始工作，設定所需風量(有8檔切換)，IXD顯示屏上相應風量圖標點亮；按下空調(diào)制冷開關，LED指示燈點亮,空調(diào)E⑶23向發(fā)動機ECU16發(fā)出空調(diào)請求；若滿足開機條件，壓縮機開始工作，實現(xiàn)制冷、除濕功能；調(diào)節(jié)溫度設定鍵，可以在16_30°C范圍內(nèi)設定所需溫度。在制冷過程中空調(diào)E⑶23的控制工作原理與自動運行模式中制冷時的控制原理相同，在此不在重復描述。通風模式在空調(diào)控制器待機狀態(tài)下，按下風量調(diào)節(jié)鍵(FAN鍵)，空調(diào)E⑶23指示車內(nèi)自然通風，連續(xù)按下該鍵，可以調(diào)節(jié)風量大小(有8檔切換)，同時IXD顯示屏上相應圖標點亮；若空調(diào)ECU23檢測到設定溫度大于車內(nèi)溫度，則空調(diào)ECU23執(zhí)行制熱程序，空調(diào) ECU23的控制工作原理與自動運行模式中鼓風機的控制原理相同，在此不在重復描述。送風模式按下送風模式鍵(MODE鍵)，空調(diào)E⑶23的模式風門電機驅動電路接到單片機的控制指令控制模式風門電機26工作，模式風門電機26控制模式風門27工作，操作面板上的相應LED指示燈點亮，可調(diào)整各種風門的送風角度；連續(xù)按下送風模式鍵(MODE 鍵)，送風角度依次循環(huán)；同時，IXD顯示屏上的相應送風模式圖標點亮。內(nèi)外循環(huán)模式按下內(nèi)外循環(huán)鍵，空調(diào)ECU23的循環(huán)風門電機驅動電路接到單片機的控制指令控制循環(huán)風門電機25工作，循環(huán)風門電機25控制循環(huán)風門30工作，操作面板上的相應LED指示燈點亮，LCD顯示屏上外循環(huán)圖標點亮；再次按下該開關，指示燈熄滅， 將關閉循環(huán)風門30，開啟循環(huán)風門將轉換到內(nèi)循環(huán)狀態(tài)，LCD顯示屏上內(nèi)循環(huán)圖標點亮。除霜模式按下除霜鍵,相應的指示燈點亮，同時LCD顯示屏上前除霜圖標點亮；用于前擋風玻璃的除霧功能，不管送風模式開關處于何種工作狀態(tài)，只對前擋風玻璃除霧。頂蒸發(fā)器工作模式按下頂蒸鍵，空調(diào)ECU23的頂蒸風機調(diào)速電路接到單片機的控制指令控制頂蒸風機電機22工作，相應的指示燈點亮；頂蒸風機開始工作。故障代碼顯示當空調(diào)控制器出現(xiàn)以下故障時，故障代碼將在顯示屏的設定溫度顯示區(qū)顯示1.過電壓故障，代碼El ;2.壓力開關故障，代碼E2;3.蒸發(fā)器溫度傳感器故障，代碼E3;4.車內(nèi)溫度傳感器故障，代碼E4。單片機自動檢測相應的端口電信號，若某個端口信號不正常，即出現(xiàn)故障，此時單片機指令顯示屏顯示相應故障代碼。上述實施例僅是本發(fā)明的最佳實施例，本發(fā)明并不局限于上述實施例所列舉的形式，只要在本發(fā)明的范圍內(nèi)所做的變換均屬于本發(fā)明的范疇，作為本發(fā)明的變換形式，操作面板的式樣及單片機的型號等均可根據(jù)實際需要做適當變換。
權利要求
1.一種微型汽車自動空調(diào)控制器，通過電路分別與微型汽車電源及發(fā)動機ECU連接， 其特征在于，該空調(diào)控制器包括空調(diào)ECU和殼體，其中空調(diào)ECU包括單片機、模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、鍵盤、鍵盤電路、溫度傳感器模塊、LCD驅動電路、LCD顯示屏、LED驅動電路、LED指示燈、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路；單片機的輸入端通過電路分別與鍵盤電路、溫度傳感器模塊的輸出端連接，單片機的輸出端通過電路分別與模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、LCD驅動電路、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路、發(fā)動機ECU的相應控制端口連接；IXD驅動電路的輸出端與IXD顯示屏的輸入端連接；LED驅動電路的輸出端與LED指示燈的輸入端連接；模式風門電機驅動電路的輸出端與模式風門電機的輸入端相連接；溫度風門電機驅動電路的輸出端與溫度風門電機的輸入端相連接；循環(huán)風門電機驅動電路的輸出端與循環(huán)風門電機的輸入端相連接；鼓風機調(diào)速電路的輸出端與鼓風機電機的輸入端相連接；頂蒸風機調(diào)速電路的輸出端與頂蒸風機電機的輸入端相連接。
2.如權利要求I所述的微型汽車自動空調(diào)控制器，其特征在于，所述空調(diào)控制器的殼體包括主殼體和面板殼體，面板殼體上設有操作面板，所述鍵盤、IXD顯示屏、LED指示燈設置在操作面板上。
3.如權利要求I所述的微型汽車自動空調(diào)控制器，其特征在于，所述單片機為 89C5xRC/RD+系列或STC12C5A60S2系列單片機。
全文摘要
本發(fā)明微型汽車自動空調(diào)控制器，涉及一種汽車空調(diào)控制器，通過電路分別與微型汽車電源及發(fā)動機ECU連接，該空調(diào)控制器包括空調(diào)ECU和殼體，其中空調(diào)ECU包括單片機、模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、鍵盤、鍵盤電路、溫度傳感器模塊、LCD驅動電路、LCD顯示屏、LED驅動電路、LED指示燈、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路。需要開啟空調(diào)或通風時，通過鍵盤向空調(diào)ECU發(fā)送信號，經(jīng)過空調(diào)ECU處理后由發(fā)動機ECU、模式風門電機驅動電路、溫度風門電機驅動電路、循環(huán)風門電機驅動電路、鼓風機調(diào)速電路、頂蒸風機調(diào)速電路執(zhí)行相關任務，本發(fā)明具有溫度控制精度高、舒適度好、操作簡便、應用廣泛等優(yōu)點。
文檔編號F24F11/00GK102607135SQ20121008104
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者李可長, 楊紀壽, 林婧, 林火生, 歐全梅, 潘雄云, 熊文華, 蔣文勝, 鄧錦軍, 陳旭農(nóng) 申請人:柳州職業(yè)技術學院