CN104456849A - 车用空调智能控制器及其采用的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车用空调智能控制器，包括CPU，CPU具有分别输入车内温度信号、GEN+信号、中压信号、高低压力告警信号、压缩机反馈信号的多个输入端，CPU的输出端分别与空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机相连接，CUP根据车内温度信号、GEN+信号、中压信号、高低压力告警信号、压缩机反馈信号分别控制空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机。本发明的车用空调智能控制器结合其控制方法能够根据多项因素智能化地对车用空调系统进行控制，使其能够智能化地工作从而调节车内环境，无需驾驶员手动操作，可以提高驾驶的安全性，减轻驾驶员的负担。

Description

车用空调智能控制器及其采用的控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制车内空调系统工作的控制器以及该控制器所采用的控制方法。

背景技术

近年来，随着国内汽车制造业的发展，世界上很多汽车配件生产厂家都在中国开设了工厂，既得到了劳动力，降低了成本，又方便了在国内市场的拓展。但一些零部件还是依赖进口，比如空调的智能控制器。国内厂家从国外采购比较麻烦，而且为了适应国内市场，空调可能需要更改，控制器也需要改进，国内厂家请国外厂家改进的话，时差、价格、进度、沟通等都存在问题。

目前，国内汽车空调控制器很多还停留在手动控制上，只能通过驾驶员凭借感觉来设定，控制精度差，忽冷忽热，增加驾驶员的负担，对行车安全也有影响。因此，急需开发一种智能化的车用空调智能控制器以填补国内空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够智能化地对车用空调进行精确控制，从而减少驾驶员负担的车用空调智能控制器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种车用空调智能控制器，用于控制汽车内的空调系统，所述的车用空调智能控制器包括CPU，所述的CPU具有分别输入包含车内温度信息的车内温度信号、表征汽车是否发动的GEN+信号、控制所述的空调系统中的冷凝风机转速的中压信号、针对高低压力进行告警的高低压力告警信号、反馈所述的空调系统中的压缩机的运行状态的压缩机反馈信号的多个输入端，所述的CPU的输出端分别与所述的空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机相连接，所述的CUP根据所述的车内温度信号、所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号分别控制所述的空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机。

优选的，所述的车用空调智能控制器还包括与所述的CPU相连接的显示模块和组合键。

优选的，所述的车用空调智能控制器还包括与所述的CPU相连接以控制所述的空调系统的新风格栅的按键，所述的CPU的输出端还与所述的空调系统中驱动所述的新风格栅的电机相连接。

优选的，所述的CPU的输入端包括数字量输入端和模拟量输入端，所述的车内温度信号连接至所述的模拟量输入端，所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号分别连接至所述的数字量输入端。

优选的，所述的CPU的输出端经过脉宽调制输出模块而与所述的蒸发风机和所述的冷凝风机相连接。

本发明还提供上述车用空调智能控制器采用的控制方法，该方法包括压缩机控制方法、蒸发风机控制方法和冷凝风机控制方法；

所述的压缩机控制方法包括：所述的CPU中设定有一设定温度以及允许温差；开机后：①当所述的GEN+信号有效时，所述的CPU根据所述的车内温度信号中的车内温度信息和其中设定的设定温度和允许温差控制所述的压缩机运行制冷或停止制冷；②当所述的高低压力告警信号有效时，所述的CPU控制所述的压缩机正常运行；当所述的高低压力告警信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止运行并锁定第一设定时间段的时长；③当所述的压缩机反馈信号有效时，所述的CPU控制所述的压缩机正常运行；当所述的压缩机反馈信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止运行并锁定第二设定时间段的时长；

所述的蒸发风机的控制方法包括：开机后，所述的CPU根据所述的车内温度信号中的车内温度信息对应控制所述的蒸发风机的风速，且所述的蒸发风机的风速始终高于或等于其最高风速的20%；

所述的冷凝风机控制方法包括：开机后，所述的CPU控制所述的冷凝风机随所述的压缩机启动运行，当所述的中压信号有效时，所述的冷凝风机以其最大转速运转，当所述的中压信号无效时，所述的冷凝风机以其最大转速的50%的转速运转。

优选的，所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号均为高电平有效。

优选的，所述的压缩机控制方法中，当车内温度高于设定温度+允许温差时，所述的CPU控制所述的压缩机运行制冷，当车内温度低于设定温度-允许温差时，所述的CPU控制所述的压缩机停止制冷。

优选的，所述的压缩机控制方法中，当在一段允许时间内出现3次高低压力告警信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止始终运行直至重新开机。

优选的，所述的蒸发风机的控制方法中，当车内温度高于或等于设定温度-允许温差时，所述的蒸发风机的风速与车内温度呈正比直至达到其最高风速。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的车用空调智能控制器结合其控制方法能够根据多项因素智能化地对车用空调系统进行控制，使其能够智能化地工作从而调节车内环境，无需驾驶员手动操作，可以提高驾驶的安全性，减轻驾驶员的负担。

附图说明

附图1为本发明的车用空调智能控制器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：参见附图1所示。一种用于控制汽车内的空调系统的车用空调智能控制器，包括CPU，其还可以包括显示模块、组合键、按键和脉宽调制输出模块。

CPU具有至少5个输入端，分别输入包含车内温度信息的车内温度信号、表征汽车是否发动的GEN+信号、控制空调系统中的冷凝风机转速的中压信号、针对高低压力进行告警的高低压力告警信号、反馈空调系统中的压缩机的运行状态的压缩机反馈信号。这些输入端分为数字量输入端和模拟量输入端，车内温度信号连接至模拟量输入端，而GEN+信号、中压信号、高低压力告警信号、压缩机反馈信号则分别连接至数字量输入端。

CPU的输出端分别与空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机相连接从而发送相应的控制信号。其中，CPU的输出端经过脉宽调制输出模块而与蒸发风机和冷凝风机相连接。

显示模块与CPU相连接，而组合键和按键也与CPU相连接。

上述车用空调智能控制器的CUP根据车内温度信号、GEN+信号、中压信号、高低压力告警信号、压缩机反馈信号分别控制空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机。其中，车内温度信号来源于车内温度传感器，车内温度装安琪将车内温度转化为对应的电阻值，再通过采样电路在该电阻上形成对应的电压，即形成车内温度信号；该车内温度信号送入CPU中经模数转换器变成数字量，这样，CPU即可通过数字量与温度的对应关系，查表得出车内的实际温度。GEN+信号用于表征汽车是否发动，当GEN+信号无效时，表示汽车未启动，而GEN+信号有效时，表示汽车已启动。中压信号用于控制空调系统中的冷凝风机转速。高低压力告警信号用于针对高低压力进行告警。压缩机反馈信号来自于压缩机，其能够反馈空调系统中的压缩机的运行状态。上述GEN+信号、中压信号、高低压力告警信号、压缩机反馈信号均定义其为高电平有效、低电平无效。当信号无效，即为低电平时，与CPU引脚相连接的三极管不导通，CPU引脚通过上拉电阻保持高电平；当信号为高电平时，三极管导通，将CPU的引脚电平拉低，这样就检测到外部信号有效。

该车用空调智能控制器采用的控制方法包括压缩机控制方法、蒸发风机控制方法和冷凝风机控制方法。

1、压缩机控制方法：通过组合键在CPU中预先设定一设定温度以T及允许温差ΔT。该车用空调智能控制开机后，CPU检测获得车内的温度。①当GEN+信号有效时，CPU根据车内温度信号中的车内温度信息和其中设定的设定温度和允许温差控制压缩机运行制冷或停止制冷。具体的，CPU将车内温度和设定温度相比较，当车内温度高于设定温度+允许温差（T+ΔT）时，CPU控制压缩机运行制冷，直至车内温度低于设定温度-允许温差（T-ΔT）为止；当车内温度低于设定温度-允许温差（T-ΔT）时，CPU控制压缩机停止制冷。若GEN+信号无效，则CPU控制压缩机无论任何条件下均不启动运行，而是保持通风状态。②当高低压力告警信号有效时，CPU控制压缩机正常运行；当高低压力告警信号无效时，CPU控制压缩机停止运行并锁定第一设定时间段的时长（如设定为45秒）。高低压力告警信号恢复有效，则CPU控制压缩机继续正常运行。当在一段允许时间内（如设定5分钟内）连续出现3次高低压力告警信号无效的情况时，CPU控制压缩机停止始终运行，直至该车用空调智能控制器重新开机时才能恢复。③当压缩机反馈信号有效时，CPU控制压缩机正常运行；当压缩机反馈信号无效时，CPU控制压缩机停止运行并锁定第二设定时间段的时长（如设定为45秒）。

2、蒸发风机的控制方法：开机后，CPU根据车内温度信号中的车内温度信息对应控制蒸发风机的风速，且蒸发风机的风速始终高于或等于其最高风速的20%。具体的，当车内温度高于或等于设定温度-允许温差（T-ΔT）时，蒸发风机的风速与车内温度呈正比直至达到其最高风速。而如果车内温度低于设定温度-允许温差（T-ΔT）时，蒸发风机保持其最高风速的20%不变。

3、冷凝风机控制方法：该车用空调智能控制器开机后，CPU控制冷凝风机随压缩机启动运行。当中压信号有效时，冷凝风机以其最大转速运转，当中压信号无效时，冷凝风机以其最大转速的50%的转速运转。

与CPU相连接的按键用于控制空调系统的新风格栅，该CPU的输出端还与空调系统中驱动新风格栅的电机相连接。当需要使车内空气源在外部循环和内部循环之间切换时，按动按钮，则CPU控制驱动新风格栅的直流电机正向运转15秒或反向运转15秒即可。

CPU可以累计开机运行时间，为保养提供依据。空调系统的参数可通过显示模块进行显示，通过组合键可实现华氏与摄氏转换、车内温度与设定温度转换，并且能进入内部菜单，方便调整各项厂家参数。内部菜单有口令功能，防止用户改动厂家参数。通过组合件还可以调整显示模块的背光亮度。

上述车用空调智能控制器集成压缩机运行时间累计功能，可用作维护保养的依据；其尽量使用贴片元件，制造工艺简单；优化控制逻辑，在保证设备安全的情况下，更加符合客户的使用要求，提升用户体验。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用空调智能控制器，用于控制汽车内的空调系统，其特征在于：所述的车用空调智能控制器包括CPU，所述的CPU具有分别输入包含车内温度信息的车内温度信号、表征汽车是否发动的GEN+信号、控制所述的空调系统中的冷凝风机转速的中压信号、针对高低压力进行告警的高低压力告警信号、反馈所述的空调系统中的压缩机的运行状态的压缩机反馈信号的多个输入端，所述的CPU的输出端分别与所述的空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机相连接，所述的CUP根据所述的车内温度信号、所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号分别控制所述的空调系统中的压缩机、蒸发风机、冷凝风机。

2.根据权利要求1所述的车用空调智能控制器，其特征在于：所述的车用空调智能控制器还包括与所述的CPU相连接的显示模块和组合键。

3.根据权利要求1所述的车用空调智能控制器，其特征在于：所述的车用空调智能控制器还包括与所述的CPU相连接以控制所述的空调系统的新风格栅的按键，所述的CPU的输出端还与所述的空调系统中驱动所述的新风格栅的电机相连接。

4.根据权利要求1所述的车用空调智能控制器，其特征在于：所述的CPU的输入端包括数字量输入端和模拟量输入端，所述的车内温度信号连接至所述的模拟量输入端，所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号分别连接至所述的数字量输入端。

5.根据权利要求1所述的车用空调智能控制器，其特征在于：所述的CPU的输出端经过脉宽调制输出模块而与所述的蒸发风机和所述的冷凝风机相连接。

6.一种如权利要求1所述的车用空调智能控制器采用的控制方法：其特征在于：该方法包括压缩机控制方法、蒸发风机控制方法和冷凝风机控制方法；

所述的压缩机控制方法包括：所述的CPU中设定有一设定温度以及允许温差；开机后：①当所述的GEN+信号有效时，所述的CPU根据所述的车内温度信号中的车内温度信息和其中设定的设定温度和允许温差控制所述的压缩机运行制冷或停止制冷；②当所述的高低压力告警信号有效时，所述的CPU控制所述的压缩机正常运行；当所述的高低压力告警信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止运行并锁定第一设定时间段的时长；③当所述的压缩机反馈信号有效时，所述的CPU控制所述的压缩机正常运行；当所述的压缩机反馈信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止运行并锁定第二设定时间段的时长；

所述的蒸发风机的控制方法包括：开机后，所述的CPU根据所述的车内温度信号中的车内温度信息对应控制所述的蒸发风机的风速，且所述的蒸发风机的风速始终高于或等于其最高风速的20%；

所述的冷凝风机控制方法包括：开机后，所述的CPU控制所述的冷凝风机随所述的压缩机启动运行，当所述的中压信号有效时，所述的冷凝风机以其最大转速运转，当所述的中压信号无效时，所述的冷凝风机以其最大转速的50%的转速运转。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述的GEN+信号、所述的中压信号、所述的高低压力告警信号、所述的压缩机反馈信号均为高电平有效。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述的压缩机控制方法中，当车内温度高于设定温度+允许温差时，所述的CPU控制所述的压缩机运行制冷，当车内温度低于设定温度-允许温差时，所述的CPU控制所述的压缩机停止制冷。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述的压缩机控制方法中，当在一段允许时间内出现3次高低压力告警信号无效时，所述的CPU控制所述的压缩机停止始终运行直至重新开机。

10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述的蒸发风机的控制方法中，当车内温度高于或等于设定温度-允许温差时，所述的蒸发风机的风速与车内温度呈正比直至达到其最高风速。