專利名稱：電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法及裝置，屬于電動(dòng)汽車空調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。作為未來(lái)主要潛在車型，電動(dòng)汽車需要為駕駛?cè)藛T提供舒適的環(huán)境，擁有一套節(jié)能高效的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車的市場(chǎng)開拓是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)汽車加熱系統(tǒng)采用余熱式加熱方式，從發(fā)動(dòng)機(jī)出來(lái)的冷卻液流經(jīng)加熱器，加熱其周圍的空氣，然后再用風(fēng)扇將熱量送到車內(nèi)。制冷系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，使制冷劑R134a循環(huán)流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷?，F(xiàn)有電動(dòng)汽車的空調(diào)控制器是直接使用高壓電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和加熱器工作，實(shí)現(xiàn)制冷和加熱功能，無(wú)法由用戶控制高壓電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和加熱器分別工作，因此，高壓電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)制冷和加熱器加熱同時(shí)進(jìn)行，浪費(fèi)寶貴的電池能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法，在電動(dòng)汽車空調(diào)滿足啟動(dòng)條件時(shí)，由用戶來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和加熱器的輸出功率；同時(shí)該空調(diào)控制器可以通過采樣蒸發(fā)器后溫度傳感器的溫度，自動(dòng)微調(diào)電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器的輸出功率，在保證駕駛性的前提下，有效的減少了輸出功率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的效果。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的控制裝置，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)控制空調(diào)控制器，該空調(diào)控制器采用手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合的控制策略，在為司乘人員提供舒適的駕駛環(huán)境的前提下，減少了電池電量的消耗，有效的延長(zhǎng)了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。本發(fā)明提供的電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法的技術(shù)解決方案如下
由MCU、低端驅(qū)動(dòng)器、半橋驅(qū)動(dòng)、指示燈、按鍵、中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕、冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕和風(fēng)量調(diào)節(jié)旋鈕等構(gòu)成電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)，其中，
微處理器MCU的A/D采樣模塊與蒸發(fā)器后溫度傳感器連接，采集蒸發(fā)器處溫度信號(hào)；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的SPI接口連接，讀取低端驅(qū)動(dòng)器的自診斷信息；MCU的GPI04模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，低端驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的使能和功率調(diào)整接口及電動(dòng)加熱器的功率調(diào)整接口連接，使能電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率，同時(shí)調(diào)整電動(dòng)加熱器的輸出功率；MCU的GPI05模塊與電動(dòng)加熱器的輸入端連接，檢測(cè)電動(dòng)加熱器連接狀態(tài);MCU的ECT模塊與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的診斷和功率輸出接口連接，采集電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)輸出的PWM信號(hào)，讀取電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)際輸出功率值和自診斷信息；MCU的GPI07模塊與整車控制器的輸出端連接，采集輸出端的電平狀態(tài)，控制電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器使能；MCU的GPI06模塊與半橋驅(qū)動(dòng)的輸入端連接，半橋驅(qū)動(dòng)的輸出端與內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，控制內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門的開啟量；半橋驅(qū)動(dòng)的另一輸出端與整車控制器鏈接，控制整車控制器的空調(diào)開關(guān)使能；MCU的GPIOl模塊分別與指示燈連接；MCU的GPI02模塊分別與功能按鍵連接。
本發(fā)明的積極效果在于采用微處理器MCU控制電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器，實(shí)現(xiàn)了在汽車空調(diào)滿足啟動(dòng)條件時(shí)，由用戶手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器的輸出功率；節(jié)約了電動(dòng)汽車能耗，電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)取消冷熱風(fēng)門控制和混風(fēng)功能，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器不同時(shí)工作，根據(jù)用戶需要單獨(dú)實(shí)現(xiàn)加熱和制冷的功能；在電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器不工作時(shí)，手動(dòng)空調(diào)控制器也可控制鼓風(fēng)機(jī)向車內(nèi)輸送自然風(fēng)，做到了最大限度節(jié)省電能。


圖I為電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)控制器系統(tǒng)框 圖2為電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)控制器原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
根據(jù)圖I所示，本發(fā)明主要由MCU、低端驅(qū)動(dòng)器、半橋驅(qū)動(dòng)、指示燈、按鍵、中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕、冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)旋鈕等構(gòu)成，其中，
微處理器MCU的A/D采樣模塊與蒸發(fā)器后溫度傳感器連接，采集蒸發(fā)器處溫度信號(hào)；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的SPI接口連接，讀取低端驅(qū)動(dòng)器的自診斷信息；MCU的GPI04模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，低端驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的使能和功率調(diào)整接口及電動(dòng)加熱器的功率調(diào)整接口連接，使能電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率，同時(shí)調(diào)整電動(dòng)加熱器的輸出功率；MCU的GPI05模塊與電動(dòng)加熱器的輸入端連接，檢測(cè)電動(dòng)加熱器連接狀態(tài);MCU的ECT模塊與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的診斷和功率輸出接口連接，采集電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)輸出的PWM信號(hào)，讀取電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)際輸出功率值和自診斷信息；MCU的GPI07模塊與整車控制器的輸出端連接，采集輸出端的電平狀態(tài)，控制電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器使能；MCU的GPI06模塊與半橋驅(qū)動(dòng)的輸入端連接，半橋驅(qū)動(dòng)的輸出端與內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，控制內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門的開啟量；半橋驅(qū)動(dòng)的另一輸出端與整車控制器鏈接，控制整車控制器的空調(diào)開關(guān)使能；MCU的GPIOl模塊分別與指示燈連接；MCU的GPI02模塊分別與功能按鍵連接。實(shí)施例2
根據(jù)圖2所示，微處理器MCU的AD采樣通道PADOO連接冷熱風(fēng)門位置信號(hào)。MCU的MOSI、MISO、SCK和SS分別連接低端驅(qū)動(dòng)器的SI、SO、CLK和CS，讀取低端驅(qū)動(dòng)器的自診斷信息。MCU的PPO和PP5連接低端驅(qū)動(dòng)器的IN2和IN3，低端驅(qū)動(dòng)器的0UT2和0UT3連接電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的PWM和STB，使能電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率。MCU的PPl連接低端驅(qū)動(dòng)器的INl，低端驅(qū)動(dòng)器的OUTl連接加熱器的PWM，調(diào)整電動(dòng)加熱器的輸出功率。電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的DIAG和POWER連接MCU的PTO和PTl，采樣電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)輸出的PWM信號(hào)，讀取電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)際輸出功率值和自診斷信息。MCU的PT5和PT6連接整車控制器的ACP使能信號(hào)和PTC使能信號(hào)。MCU的PEO和PEl連接半橋驅(qū)動(dòng)的IN2和IN1，半橋驅(qū)動(dòng)的0UT2和OUTl連接內(nèi)外風(fēng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，MCU的PE2連接半橋驅(qū)動(dòng)的IN3，半橋驅(qū)動(dòng)的IN3連接整車控制器。MCU的PKO PK7，分別連接后風(fēng)擋加熱指示燈、內(nèi)外循環(huán)指示燈、PTC功率指示燈3、PTC功率指示燈2、PTC功率指示燈I、ACP功率指示燈3、ACP功率指示燈2和ACP功率指示燈I. MCU的PSO PS4，分別連接PTC工作按鍵、ACP工作按鍵、內(nèi)外循環(huán)按鍵、后風(fēng)擋加熱按鍵和前風(fēng)擋除霜按鍵。冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕和中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕通過拉絲連接冷熱風(fēng)門和中央風(fēng)門。本發(fā)明CAN總線收發(fā)器使用的芯片為NXP公司的TJA1055，MCU使用的芯片為Freescale公司的MC90SXDP512，低端驅(qū)動(dòng)電路使用的芯片為Inf ineon公司的TLE6220GP，半橋驅(qū)動(dòng)器芯片為=Infineon公司的TLE4208，采集與濾波電路是由一系列阻容器件、二極管和三極管構(gòu)成。 本發(fā)明裝置的工作過程如下
加熱過程MCU采樣PTC按鍵的按下次數(shù)，依次控制PTC功率指示燈I亮，I和2亮，I、2和3全亮，1、2和3全滅間循環(huán)。MCU采樣到PTC使能信號(hào)線被拉低，如果PTC加熱指示燈I亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制PTC輸出功率I ;如果PTC加熱指示燈1、2亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制PTC輸出功率2 ;如果PTC加熱指示燈1、2和3亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制PTC輸出功率3 ;如果PTC加熱指示燈1、2和3滅，MCU控制PTC禁止輸出。制冷過程:MCU采樣ACP按鍵的按下次數(shù)，依次控制ACP功率指示燈I亮，I和2亮，1、2和3全亮，1、2和3全滅間循環(huán)。MCU采樣到ACP使能信號(hào)線被拉低，冷凝器后溫度傳感器溫度高于2度，如果ACP制冷指示燈I亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制ACP輸出功率I ;如果ACP制冷指示燈1、2亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制ACP輸出功率2 ；MCU控制PTC輸出功率I ;如果ACP制冷指示燈1、2和3亮，MCU調(diào)整PWM占空比控制ACP輸出功率3 ;如果ACP制冷指示燈I、2和3滅，MCU控制ACP禁止輸出。內(nèi)外循環(huán)切換MCU檢測(cè)到前風(fēng)擋除霜按鍵被按下，MCU控制前風(fēng)擋除霜按鍵指示燈亮，電動(dòng)汽車空調(diào)只能工作在外循環(huán)模式下，否則MCU檢測(cè)到內(nèi)外循環(huán)按鍵被按下，MCU控制內(nèi)外循環(huán)指示燈亮，則控制風(fēng)門電機(jī)切換到內(nèi)循環(huán)模式，如果MCU檢測(cè)到內(nèi)外循環(huán)按鍵再次被按下，MCU控制內(nèi)外循環(huán)指示燈滅，則控制風(fēng)門電機(jī)切換到外循環(huán)模式。后風(fēng)擋加熱過程:MCU檢測(cè)到后風(fēng)擋加熱按鍵被按下，MCU控制后風(fēng)擋加熱指示燈亮，MCU拉低后風(fēng)擋加熱使能信號(hào)。如果MCU檢測(cè)到后風(fēng)擋加熱按鍵再次被按下，MCU控制關(guān)閉后風(fēng)擋加熱系統(tǒng)。鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出電壓，控制鼓風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)量。冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)冷熱風(fēng)門旋鈕，手動(dòng)空調(diào)控制器通過拉絲控制風(fēng)門分別處于制冷和加熱的位置。中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)中央風(fēng)門調(diào)節(jié)，手動(dòng)空調(diào)控制器通過拉絲分別控制將出風(fēng)模式調(diào)整為吹前風(fēng)擋、吹腳、吹腳和前胸，以及吹前胸。MCU的SPI總線連接半橋驅(qū)動(dòng)的SPI總線，讀取半橋驅(qū)動(dòng)的故障信息進(jìn)行處理。MCU的采樣PTC的連接器鎖死采樣電壓，如果為高電平，允許PTC工作，否則禁止PTC工作。MCU的ECT模塊連接ACP的DIAG和POWER管腳，讀取ACP的輸出功率和診斷信息。MCU的AD采樣模塊連接蒸發(fā)器后溫度傳感器，采樣溫度值，如果溫度低于設(shè)定溫度，則控制壓縮機(jī)不工作，防止壓縮機(jī)結(jié)霜。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法，包括MCU、低端驅(qū)動(dòng)器、半橋驅(qū)動(dòng)、指示燈、按鍵、中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕、冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕和風(fēng)量調(diào)節(jié)旋鈕等構(gòu)成電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)，其中， 微處理器MCU的A/D采樣模塊與蒸發(fā)器后溫度傳感器連接，采集蒸發(fā)器處溫度信號(hào)；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的SPI接口連接，讀取低端驅(qū)動(dòng)器的自診斷信息；MCU的GPI04模塊與低端驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，低端驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的使能和功率調(diào)整接口及電動(dòng)加熱器的功率調(diào)整接口連接，使能電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率，同時(shí)調(diào)整電動(dòng)加熱器的輸出功率；MCU的GPI05模塊與電動(dòng)加熱器的輸入端連接，檢測(cè)電動(dòng)加熱器連接狀態(tài);MCU的ECT模塊與電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的診斷和功率輸出接口連接，采集電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)輸出的PWM信號(hào)，讀取電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)際輸出功率值和自診斷信息；MCU的GPI07模塊與整車控制器的輸出端連接，采集輸出端的電平狀態(tài)，控制電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器使能;MCU的GPI06模塊與半橋驅(qū)動(dòng)的輸入端連接，半橋驅(qū)動(dòng)的輸出端與內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，控制內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門的開啟量；半橋驅(qū)動(dòng)的另一輸出端與整車控制器鏈接，控制整車控制器的空調(diào)開關(guān)使能;MCU的GPIOl模塊分別與指示燈連接；MCU的GPI02模塊分別與功能按鍵連接。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述方法的電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)控制裝置，其特征在于 微處理器MCU的AD采樣通道PADOO連接冷熱風(fēng)門位置信號(hào)；MCU的MOSI、MIS0、SCK和SS分別連接低端驅(qū)動(dòng)器的SI、SO、CLK和CS，讀取低端驅(qū)動(dòng)器的自診斷信息；MCU的PPO和PP5連接低端驅(qū)動(dòng)器的IN2和IN3，低端驅(qū)動(dòng)器的0UT2和0UT3連接電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的PWM和STB，使能電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率;MCU的PPl連接低端驅(qū)動(dòng)器的IN1，低端驅(qū)動(dòng)器的OUTl連接加熱器的PWM，調(diào)整電動(dòng)加熱器的輸出功率；電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的DIAG和POWER連接MCU的PTO和PTl，采樣電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)輸出的PWM信號(hào)，讀取電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)際輸出功率值和自診斷信息；MCU的PT5和PT6連接整車控制器的ACP使能信號(hào)和PTC使能信號(hào)；MCU的PEO和PEl連接半橋驅(qū)動(dòng)的IN2和INl，半橋驅(qū)動(dòng)的0UT2和OUTl連接內(nèi)外風(fēng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，MCU的PE2連接半橋驅(qū)動(dòng)的IN3，半橋驅(qū)動(dòng)的IN3連接整車控制器；MCU的PKO PK7，分別連接后風(fēng)擋加熱指示燈、內(nèi)外循環(huán)指示燈、PTC功率指示燈3、PTC功率指示燈2、PTC功率指示燈1、ACP功率指示燈3、ACP功率指示燈2和ACP功率指示燈I. MCU的PSO PS4，分別連接PTC工作按鍵、ACP工作按鍵、內(nèi)外循環(huán)按鍵、后風(fēng)擋加熱按鍵和前風(fēng)擋除霜按鍵；冷熱風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕和中央風(fēng)門調(diào)節(jié)旋鈕通過拉絲連接冷熱風(fēng)門和中央風(fēng)門。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動(dòng)汽車手動(dòng)空調(diào)的控制方法及裝置，采用微處理器MCU控制電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器，實(shí)現(xiàn)了在汽車空調(diào)滿足啟動(dòng)條件時(shí)，由用戶手動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)壓縮機(jī)和電動(dòng)加熱器的輸出功率；節(jié)約了電動(dòng)汽車能耗，電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)取消冷熱風(fēng)門控制和混風(fēng)功能，電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器不同時(shí)工作，根據(jù)用戶需要單獨(dú)實(shí)現(xiàn)加熱和制冷的功能；在電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)加熱器不工作時(shí)，手動(dòng)空調(diào)控制器也可控制鼓風(fēng)機(jī)向車內(nèi)輸送自然風(fēng)，做到了最大限度節(jié)省電能。
文檔編號(hào)F24F11/02GK102705962SQ20121013976
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者姜鵬, 拱印生, 楊朝, 王金有, 黃志福 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車股份有限公司, 啟明信息技術(shù)股份有限公司