CN106515380A - 芯片控制的汽车空调循环风门执行器 - Google Patents

芯片控制的汽车空调循环风门执行器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，包括外壳以及置于外壳内的输出齿轮、齿轮减速机构、驱动电机以及线路板，所述输出齿轮通过齿轮减速机构与驱动电机相连，所述输出齿轮上设置有弹刷，所述线路板上设有碳膜电位器和控制芯片，所述弹刷与线路板上的碳膜电位器接触，将输出齿轮的位置信号转化为电压反馈信号反馈给所述控制芯片，所述线路板上具有两个与所述控制芯片连接的状态控制端口，所述驱动电机与所述控制芯片信号连接，所述控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及所述电压反馈信号控制所述驱动电机的运行。本发明能够实现汽车空调循环风门执行器的自动停点，使外部的执行器控制面板的控制电路更简单。

Description

芯片控制的汽车空调循环风门执行器
技术领域
本发明涉及汽车空调风机总成上的循环风门执行装置，尤其涉及一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器。
背景技术
现有的汽车空调循环风门执行器一般是通过汽车空调控制面板控制执行器的动作，这需要控制面板对执行器反馈电压进行感应，通过反馈电压控制执行器动作，这样的控制面板电路较为复杂，对于反馈电压的精度要求较高，智能化程度低。
因此，有必要设计一种新的汽车空调循环风门执行器，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，旨在用于解决现有的汽车空调循环风门执行器需要控制面板对执行器反馈电压进行感应，导致控制面板电路较为复杂，对于反馈电压的精度要求较高，智能化程度低的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，包括外壳以及置于外壳内的输出齿轮、齿轮减速机构、驱动电机以及线路板，所述输出齿轮通过齿轮减速机构与驱动电机相连，其特征在于：所述输出齿轮上设置有弹刷，所述线路板上设有碳膜电位器和控制芯片，所述弹刷与线路板上的碳膜电位器接触，将输出齿轮的位置信号转化为电压反馈信号反馈给所述控制芯片，所述线路板上具有两个与所述控制芯片连接的状态控制端口，所述驱动电机与所述控制芯片信号连接，所述控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及所述电压反馈信号控制所述驱动电机的运行。
进一步地，所述弹刷热铆在所述输出齿轮的塑料立柱上。
进一步地，所述齿轮减速机构包括安装在所述驱动电机的旋转轴上的蜗杆，与蜗杆传动连接的涡轮，以及依次与涡轮齿轮连接的第一减速齿轮和第二减速齿轮。
进一步地，所述涡轮、所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮分别通过穿过其中央的钢轴与所述外壳固定并且可以相对钢轴转动。
进一步地，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体设有上下对应的凸台孔，所述钢轴装配在所述凸台孔中并且与凸台孔过盈配合。
进一步地，所述线路板上的控制电路连接方式如下：所述控制芯片采用TCA0372芯片，其具有8个引脚，其中，引脚1、引脚2为输入A引脚，引脚3、引脚4为输入B引脚，引脚7为输出A引脚，引脚5为输出B引脚，引脚6、引脚8为芯片电源引脚，引脚8接电源地，引脚6通过二极管D1接+12V电压，所述驱动电机的正极与引脚5连接，负极与引脚7连接，两个状态控制端口均同时与引脚2和引脚4连接，所述碳膜电位器的电阻本体一端接地，另一端接+12V电压，所述碳膜电位器的滑动端与引脚2和引脚4连接。
进一步地，还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电阻R1连接于二极管D1的正极和引脚1之间，电阻R2连接于二极管D1的正极以及引脚8之间，电阻R3的一端与二极管D1的正极连接，另一端与引脚2和引脚4连接，电阻R4连接于所述驱动电机的负极与引脚1之间，电阻R5连接于所述驱动电机的正极与引脚5之间，电阻R6连接于所述碳膜电位器的滑动端以及引脚2和引脚4之间，电阻R7、R8分别连接于两个状态控制端口与引脚2和引脚4之间。
进一步地，两个状态控制端口的接入电压状态具有三种，分别是：一个状态控制端口接12v电源，另一个状态控制端口悬空；一个状态控制端口悬空，另一个状态控制端口接地；两个状态控制端口均悬空。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，将输出齿轮位置信号转化为控制电路电压反馈信号，控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及所述电压反馈信号控制所述驱动电机的运行，使得弹刷停在设定的停点位置，实现汽车空调循环风门执行器的自动停点，使外部的执行器控制面板的控制电路更简单，执行器的工作停点位置更准确，使用安全可靠、稳定性高、实用性强。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器的结构分解图；
图2为本发明实施例提供的一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器的控制电路。
附图标记说明：1-上壳体、2-电机导线、3-驱动电机、4-蜗杆、5-插片、6-线路板、7-弹刷、8-输出齿轮、9-下壳体、10-凸台孔、11-钢轴、12-涡轮、13-第一减速齿轮、14-第二减速齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，包括外壳以及置于外壳内的输出齿轮8、齿轮减速机构、驱动电机3以及线路板6，所述输出齿轮8通过齿轮减速机构与驱动电机3相连，所述输出齿轮8上设置有弹刷7，所述线路板6上设有碳膜电位器和控制芯片，所述弹刷7与线路板6上的碳膜电位器接触，将输出齿轮8的位置信号转化为电压反馈信号反馈给所述控制芯片，所述线路板6上具有两个与所述控制芯片连接的状态控制端口，所述驱动电机3通过电机导线2与所述控制芯片信号连接，所述控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及输出齿轮8的位置信号对应的电压反馈信号控制所述驱动电机3的运行，对应两个状态控制端口不同的接入电压状态，弹刷7有不同的停点位置，当弹刷7到达设计的停点位置时，控制芯片控制驱动电机3停止运行，执行器停在设计停点位置。
细化该执行器的结构，所述齿轮减速机构包括安装在所述驱动电机3的旋转轴上的蜗杆4，与蜗杆4传动连接的涡轮12，以及与涡轮12齿轮连接的第一减速齿轮13和与第一减速齿轮13齿轮连接的第二减速齿轮14，驱动电机3运行时带动蜗杆4旋转，进而带动涡轮12旋转，涡轮12通过第一减速齿轮13和第二减速齿轮14的减速传动带动输出齿轮8运动。所述涡轮12、所述第一减速齿轮13和所述第二减速齿轮14分别通过穿过其中央的钢轴11与所述外壳固定并且可以相对所述钢轴11转动。所述外壳包括相互卡扣的上壳体1和下壳体9，所述上壳体1和所述下壳体9设有上下对应的凸台孔10，所述钢轴11装配在所述凸台孔10中并且与凸台孔10过盈配合，以将所述钢轴11固定，保证所述钢轴11不随齿轮转动。所述驱动电机3安装在下壳体9中，通过下壳体9内的卡槽及底部卡块将所述驱动电机3固定在所述下壳体9上。所述弹刷7热铆在所述输出齿轮8的塑料立柱上，跟随所述输出齿轮8转动。
所述线路板6上具有四个插片5作为接线引脚，其中两个引脚为电源端口，分别连接+12v电源正负级，另外两个引脚为状态控制端口，参照表1，为执行器引脚电压状态，执行器电源端口状态不变，通过控制两个状态控制端口的接线状态，实现执行器的三种停点位置，两个状态控制端口的接入电压状态具有三种，分别是：一个状态控制端口接12v电源，另一个状态控制端口悬空；一个状态控制端口悬空，另一个状态控制端口接地；两个状态控制端口均悬空。
表1执行器引脚定义电压状态
控制端口1 控制端口2 电源端口1 电源端口2 停点位置
12v / 12v GND 状态1
/ GND 12v GND 状态2
/ / 12v GND 状态3
下面对本发明实施例提供的这种芯片控制的汽车空调循环风门执行器的控制电路进行详细说明。
参照表2，为所述控制芯片的引脚定义状态，控制芯片型号为TCA0372，其具有8个引脚，其中，引脚1、引脚2为输入A引脚，引脚3、引脚4为输入B引脚，引脚7为输出A引脚，引脚5为输出B引脚，引脚6、引脚8为芯片电源引脚。
表2控制芯片引脚定义状态
如图2所示，所述线路板上的控制电路连接方式如下：TCA0372芯片引脚8接电源地，引脚6通过二极管D1接+12V电压，驱动电机的正极与引脚5连接，负极与引脚7连接，两个状态控制端口均同时与引脚2和引脚4连接，所述碳膜电位器的电阻本体一端接地，另一端接+12V电压，所述碳膜电位器的滑动端与引脚2和引脚4连接，所述碳膜电位器的滑动端的位置是由所述输出齿轮的弹刷的位置决定的。该控制电路还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电阻R1连接于二极管D1的正极和引脚1之间，用于控制输入电压。电阻R2连接于二极管D1的正极以及引脚8之间，用于屏蔽干扰电压。电阻R3的一端与二极管D1的正极连接，另一端与引脚2和引脚4连接。电阻R4连接于所述驱动电机的负极与引脚1之间，电阻R5连接于所述驱动电机的正极与引脚5之间，通过电阻R4、电阻R5分压限制驱动电机的驱动电压，使驱动电机运行更加平稳。电阻R6连接于所述碳膜电位器的滑动端以及引脚2和引脚4之间，电阻R7、电阻R8分别连接于两个状态控制端口与引脚2和引脚4之间。电阻R6、电阻R7、电阻R8均用于控制输入电压。
该控制电路的控制原理如下：设定芯片接口2及接口4的电压为VS，电源输入电压为VCC,当VCC＞2VS时，输出引脚5及引脚7产生输出电压，驱动电机正转，输出齿轮正转，直到弹刷在碳膜电位器上位置使VCC＝2VS，驱动电机停止转动；当VCC＜2VS时，输出引脚5及引脚7产生反向输出电压，驱动电机反转，直到弹刷在碳膜电位器上位置使VCC＝2VS，驱动电机停止转动。状态控制端口三种不同电压状态时，使VCC＝2VS所对应的输出齿轮弹刷在碳膜电位器上位置状态有三种，即为所设计的汽车空调循环风门执行器三个自动停点位置。
综上所述，本发明提供的这种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，将输出齿轮位置信号转化为控制电路电压反馈信号，控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及所述电压反馈信号控制所述驱动电机的运行，使得弹刷停在设定的停点位置，实现汽车空调循环风门执行器的自动停点，使外部的执行器控制面板的控制电路更简单，执行器的工作停点位置更准确，使用安全可靠、稳定性高、实用性强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种芯片控制的汽车空调循环风门执行器，包括外壳以及置于外壳内的输出齿轮、齿轮减速机构、驱动电机以及线路板，所述输出齿轮通过齿轮减速机构与驱动电机相连，其特征在于：所述输出齿轮上设置有弹刷，所述线路板上设有碳膜电位器和控制芯片，所述弹刷与线路板上的碳膜电位器接触，将输出齿轮的位置信号转化为电压反馈信号反馈给所述控制芯片，所述线路板上具有两个与所述控制芯片连接的状态控制端口，所述驱动电机与所述控制芯片信号连接，所述控制芯片根据两个状态控制端口的接入电压状态以及所述电压反馈信号控制所述驱动电机的运行。
2.如权利要求1所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：所述弹刷热铆在所述输出齿轮的塑料立柱上。
3.如权利要求1所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：所述齿轮减速机构包括安装在所述驱动电机的旋转轴上的蜗杆，与蜗杆传动连接的涡轮，以及依次与涡轮齿轮连接的第一减速齿轮和第二减速齿轮。
4.如权利要求3所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：所述涡轮、所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮分别通过穿过其中央的钢轴与所述外壳固定并且可以相对钢轴转动。
5.如权利要求4所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体设有上下对应的凸台孔，所述钢轴装配在所述凸台孔中并且与凸台孔过盈配合。
6.如权利要求1所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：所述线路板上的控制电路连接方式如下：所述控制芯片采用TCA0372芯片，其具有8个引脚，其中，引脚1、引脚2为输入A引脚，引脚3、引脚4为输入B引脚，引脚7为输出A引脚，引脚5为输出B引脚，引脚6、引脚8为芯片电源引脚，引脚8接电源地，引脚6通过二极管D1接+12V电压，所述驱动电机的正极与引脚5连接，负极与引脚7连接，两个状态控制端口均同时与引脚2和引脚4连接，所述碳膜电位器的电阻本体一端接地，另一端接+12V电压，所述碳膜电位器的滑动端与引脚2和引脚4连接。
7.如权利要求6所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：还包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电阻R1连接于二极管D1的正极和引脚1之间，电阻R2连接于二极管D1的正极以及引脚8之间，电阻R3的一端与二极管D1的正极连接，另一端与引脚2和引脚4连接，电阻R4连接于所述驱动电机的负极与引脚1之间，电阻R5连接于所述驱动电机的正极与引脚5之间，电阻R6连接于所述碳膜电位器的滑动端以及引脚2和引脚4之间，电阻R7、R8分别连接于两个状态控制端口与引脚2和引脚4之间。
8.如权利要求6所述的芯片控制的汽车空调循环风门执行器，其特征在于：两个状态控制端口的接入电压状态具有三种，分别是：一个状态控制端口接12v电源，另一个状态控制端口悬空；一个状态控制端口悬空，另一个状态控制端口接地；两个状态控制端口均悬空。
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