CN118282260A - 鼓风机的驱动控制方法、装置、介质、空调装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及鼓风机的驱动控制方法、装置、介质、空调装置及车辆,所述方法包括:获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定所述电压请求值与所述电压反馈值之间的电压差值;确定所述电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;占空比增减用于调控电压反馈值。如此,本公开提出了一种基于电压检测实现的用于车载空调装置的鼓风机的驱动控制方法,具体通过软件驱动控制模块获取电压,以实现对转速的控制调节,解决了现有软件程序采用转速监测而无法适用于有刷直流电机驱动控制的问题。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域,尤其涉及一种鼓风机的驱动控制方法、装置、介质、空调装置及车辆。
背景技术
针对车辆中的空调鼓风机转速调节而言,目前市场上使用的调速模块中,通常通过硬件电路来实现鼓风机电压实时反馈与调节功能,调速模块的硬件电路主要由AD转换电路、控制电路、单片机和电机驱动电路等组成,硬件结构较多,成本较高。
针对此,相关技术中可采用软件程序代替硬件电路,基于实时检测的电机转速实现转速判断和调节,但是已有的软件程序可执行的转速调节方法通常是针对有刷直流电机获取转速来实现的,其无法适用于应用无刷直流电机的车载空调装置。
发明内容
为了解决上述技术问题或至少部分解决上述技术问题,本公开提供了一种鼓风机的驱动控制方法、装置、介质、空调装置及车辆。
第一方面,本公开提供了一种车辆空调鼓风机的驱动控制方法,,所述方法包括:
获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定所述电压请求值与所述电压反馈值之间的电压差值;
确判定所述电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;所述占空比增减用于调控所述电压反馈值。
可选地,所述控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,包括:
判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;若是,则增大所述输出占空比,以进行加速调节;
以及
判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;若是,则减小所述输出占空比,以进行减速调节。
可选地,所述进行加速调节,包括:
在所述电压差值大于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第三预设时长增加第一预设变化量;
在所述电压差值等于或小于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第四预设时长增加第一预设变化量;
所述第一参考标定值大于所述差值标定值,所述第三预设时长小于所述第四预设时长。
可选地,所述方法还包括:
在进行加速调节之后,判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;
若是,则跳转至进行减速调节;
若否,继续判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;
若是,则继续进行加速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
可选地,所述进行减速调节,包括:
在所述电压差值等于或小于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第五预设时长减少第二预设变化量;
在所述电压差值大于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第六预设时长减少第二预设变化量;
所述第二参考标定值的负值小于所述差值标定值的负值,所述第五预设时长小于所述第六预设时长。
可选地,所述方法还包括:
在进行减速调节之后,判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;
若是,则跳转至进行加速调节;
若否,继续判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;
若是,则继续进行减速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
可选地,所述方法还包括:
针对所述电压差值,在判定所述电压差值的绝对值等于或小于所述差值标定值时,控制保持当前的输出占空比,以保持转速不变。
可选地,所述方法还包括:
获取占空比初始值;
判断当前的输出占空比是否小于所述占空比初始值,以及所述电压反馈值是否为0;
在判定满足当前的输出占空比小于所述占空比初始值和所述电压反馈值为0中的至少一个时,控制鼓风机切换至待机状态。
可选地,获取所述电压请求值,包括:
获取第一预设时长内的实时电压请求值;
对所述第一预设时长内的实时电压请求值进行滤波处理,得到所述电压请求值;
和/或,
获取所述电压反馈值,包括:
获取第二预设时长内的第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号;
对所述第二预设时长内的第一实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第一反馈信号;以及对所述第二预设时长内的第二实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第二反馈信号;
由所述第一反馈信号和所述第二反馈信号做差,得到所述电压反馈值。
第二方面,本公开还提供了一种车辆空调鼓风机的驱动控制装置,所述装置置于软件驱动控制模块中,所述装置包括:
获取单元,用于获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定所述电压请求值与所述电压反馈值之间的电压差值;
调节单元,用于确定所述电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;所述占空比增减用于调控所述电压反馈值。
第三方面,本公开还提供了一种车载空调装置,包括软件驱动控制模块;所述软件驱动控制模块用于执行上述任一种方法的步骤。
可选地,所述装置还包括:脉宽调制信号产生与转换模块、开关管调速模块以及鼓风机,所述鼓风机包括串联的继电器和电机;
所述脉宽调制信号产生与转换模块的输入端与所述软件驱动控制模块连接,所述脉宽调制信号产生与转换模块的输出端与所述开关管调速模块的控制端连接;所述开关管调速模块的输入端接入一电平,所述开关管调速模块的输出端连接所述电机的一受电端,所述电机的另一受电端通过一继电器接入电源;所述软件驱动控制模块还连接所述继电器的使能端以及所述电机的第一电压反馈端和第二电压反馈端;
所述脉宽信号产生与转换模块用于基于所述输出占空比生成调速电压信号;
所述开关管调速模块用于根据所述调速电压信号进行开关状态转换,以控制所述电机的转速;
所述软件驱动控制模块用于控制所述继电器的使能状态,以及用于通过所述第一电压反馈端和所述第二电压反馈端获取所述电压反馈值。
可选地,所述开关管调速模块包括:MOS管;
所述MOS管的控制极通过一栅极电阻连接至所述开关管调速模块的控制端;
所述MOS管的输入级与所述开关管调速模块的输入端之间并联的第一支路、第二支路和第三支路;所述第一支路包括一二极管,所述第二支路包括一电阻,所述第三支路包括一电容;所述栅极电阻设置在所述第一支路与所述第二支路之间;
所述MOS管的输出极与所述开关管调速模块的输出端之间并联的第四支路和第五支路;所述第四支路包括串联的电容和电阻,所述第五支路包括串联的两个二极管。
第四方面,本公开还提供了一种车辆,包括上述任一种装置;
其中,所述软件驱动控制模块设置于车载电子控制单元内。
第五方面,本公开还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行上述任一种方法的步骤。
本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
在本公开提供的技术方案中,通过获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,并确定电压请求值与电压反馈值之间的电压差值;以及确定电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,该占空比增减能够调控电压反馈值,以便实现电压跟随;由此提出了一种基于电压检测实现的用于车载空调装置的鼓风机的驱动控制方法,具体通过获取电压,以实现对转速的控制调节,解决了现有软件程序采用转速监测而无法适用于有刷直流电机驱动控制的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中的一种调速模块硬件电路的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的一种驱动控制方法的流程示意图;
图3为本公开实施例提供的另一种驱动控制方法的流程示意图;
图4为本公开实施例提供的一种驱动控制装置的结构示意图;
图5为本公开实施例提供的一种车载空调装置的结构示意图;
图6为本公开实施例提供的一种开关管调速模块的硬件电路结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
首先,对本方案中的技术用语进行解释说明:
脉冲宽度调节,Pulse-Width Modulation,简称为PWM;
金属氧化物半导体场效应晶体管,Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistor,简称为MOSFET,或称为MOS管;
鼓风机的电压请求值与电压反馈值的差值对应的差值标定值,表示为N,单位为V,用于判断是否调节输出占空比;
鼓风机的电压请求值与电压反馈值的差值对应的参考标定值,表示为M,单位为V,用于区分在调节转速时是快速跟随还是缓慢跟随;
鼓风机端的电压反馈值,表示为V1,单位为V;
鼓风机端的电压请求值,表示为V2,单位为V;
加速调节或减速调节过程中,快速跟随时输出占空比变化时间,表示为T1,单位为s;
加速调节或减速调节过程中,缓慢跟随时输出占空比变化时间,表示为T2,单位为s;
加速调节或减速调节过程中,输出占空比的变化,表示为Z,单位为%。
相关技术中,针对应用有刷直流电机的车载空调装置,主要使用硬件电路控制鼓风机调速模块,以实现对风量的控制。如图1所示,其中鼓风机的风量反馈与控制是通过硬件电路来实现,而非软件;硬件电路主要由AD转换电路、控制电路、单片机和电机驱动电路等组成,成本较高。而基于软件程序实现的驱动控制方法通常应用于无刷直流电机,通过对转速的监测实现控制调节,而其不适用于有刷直流电机的驱动控制。
针对上述问题中的至少一个,本公开实施例提出了一种基于电压检测实现的用于车载空调装置的鼓风机的驱动控制方法,其可应用于车载空调的鼓风机控制,可由软件驱动控制模块执行,利用逻辑算法(即软件程序)在软件中实现电压的反馈和控制,从而实现鼓风机的转速控制,由此避免了针对有刷直流电机驱动控制的全硬件电路的结构,而是可以采用软硬结合的结构形式实现驱动控制,从而减少了硬件电路的使用,能够降低硬件电路成本;同时,通过软件驱动控制模块获取电压,以实现对转速的控制调节,解决了现有软件程序采用转速监测而无法适用于有刷直流电机驱动控制的问题;而且,利用电压调控直接对鼓风机进行控制,避免了中间过程量的过多转换,有利于提升控制精准度。
示例性的,所应用的车辆可为新能源汽车或其他动力类型的车辆,在此不限定。
示例性的,本公开实施例的应用对象可为车辆中的鼓风机,具体可为其中的有刷直流电机,通过软件控制有刷直流电机的电压和转速,可以在精准控制鼓风机风量的基础上,降低控制成本。
示例性的,本公开实施例提供的驱动控制方法也可称为驱动控制算法,具体为车辆空调鼓风机端电压控制的逻辑算法,其在软件中实现电压的反馈和控制,从而实现鼓风机转速的控制。进一步地,该驱动控制算法可以与MOSFET调速模块(即后文中的开关管调速模块)搭配使用,具体结构可参见后文中的车载空调装置的结构,由此实现了对硬件电路的简化,如图6所示,为简化后的开关管调速模块的硬件电路结构,后文中详述。由此软件与硬件相结合以实现鼓风机转速调节,其能够简化硬件电路,降低成本,且对硬件的适应性较高。
下面结合附图,对本公开实施例提供的鼓风机的驱动控制方法、装置、介质、空调装置及车辆进行示例性说明。
示例性地,图2为本公开实施例提供的一种驱动控制方法的流程示意图,该方法由软件驱动控制模块执行。参照图2,该方法可包括如下步骤:
S110、获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定电压请求值与电压反馈值之间的电压差值。
其中,电压请求值为按需驱动鼓风机所需要的电压,为驱动控制所想要达到的理想值,也可称为请求电压、理想电压、设定电压或目标电压,可以采用V2表示。
其中,电压反馈值为鼓风机实际反馈的电压,为驱动控制时的检测值,也可称为反馈电压、实际电压或检测电压,可以采用V1表示。
其中,电压请求值与电压反馈值之间的电压差值为电压请求值减去电压反馈值所得到的差值,即V2-V1;在其他实施方式中,该电压差值还可为电压反馈值与电压请求值之间的差值,即电压差值还可为V1-V2,在此不限定。
具体的,电压差值用于表征电压反馈值与电压请求值之间的差异是否过大,当电压差值过大时,即电压反馈值与电压请求值之间的差异过大,表明驱动控制的跟随性较差,需要进行调节;当电压差值较小时,即电压反馈值与电压请求值之间的差异较小或无差异时,表明驱动控制的跟随性较好,可保持当前控制状态而无需调节,后文中进行示例性说明。
本公开实施例中,可通过响应于用户针对鼓风机的转速需求生成电压请求值,以获取到该电压请求值;以及可通过对鼓风机的监测获取电压反馈值;并为后续进行输出占空比调控提供数据参考。
在其他实施方式中,还可采用本领域技术人员可知的其他方式获取电压请求值、电压反馈值以及电压差值,在此不限定。
S120、确判定电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节。
其中,差值标定值为一个预设的参考值,用于判断电压差值是否过大;当电压差值的绝对值小于该差值标定值时,表明驱动控制的跟随性较好,可保持当前控制状态而无需调节;当电压差值的绝对值大于差值标定值时,表明驱动控制的跟随性较差,需要对鼓风机进行调节。而对鼓风机的调节可通过控制输出占空比的增减实现;具体的,输出占空比增加,对应进行加速调节;输出占空比减小,对应进行减速调节,后文中详述。
本公开实施例中,输出占空比为针对鼓风机的控制电压的占空比,当输出占空比越大,控制电压对应越大;反之,输出占空比越小,控制电压对应越小;通过占空比增减能够实现对电压反馈值的调控。
本公开实施例提供的驱动控制方法中,通过设置由软件驱动控制模块执行获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,可选通过做减法,确定电压请求值与电压反馈值之间的电压差值;以及在判定电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,能够通过软件驱动控制模块实现对转速的控制调节,即提出了一种基于电压检测实现的用于车载空调装置的鼓风机的驱动控制方法,具体通过软件驱动控制模块获取电压,以实现对转速的控制调节,解决了现有软件程序采用转速监测而无法适用于有刷直流电机驱动控制的问题;同时,针对有刷直流电机而言,通过利用软件程序实现转速调节,替代对应的硬件电路,能够降低硬件电路成本;而且,利用电压调控直接对鼓风机进行控制,避免了中间过程量的过多转换,有利于提升控制精准度,从而实现对鼓风机转速和风量的精准控制。
在一些实施例中,在图2的基础上,S120中的控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,具体可包括:
判断电压差值是否大于差值标定值;若是,则增大输出占空比,以进行加速调节;
以及
判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;若是,则减小输出占空比,以进行减速调节。
具体的,当电压差值过大时,包括两种情况:一是电压反馈值大于电压请求值,且二者之间的差异过大,即以电压请求值为参考,电压反馈值过大,对应于鼓风机的实际转速过大,此时需要减小输出占空比,以进行减速调节;二是电压反馈值小于电压请求值,且二者之间的差异过大,即以电压请求值为参考,电压反馈值过小,对应于鼓风机的实际转速过小,此时需要增大输出占空比,以进行加速调节。
本公开实施例中,以电压请求值减去电压反馈值所得到的差值作为电压差值,则电压反馈值过大时,电压差值为负值。此时,若电压差值小于差值标定值对应的负值,则表明电压反馈值过大,需要减小输出占空比,以进行减速调节,且使调节之后的电压反馈值更接近电压请求值。反之,当电压反馈值过小时,电压差值为正值;此时,若电压差值大于差值标定值,则表明电压反馈值过大,需要增大输出占空比,以进行加速调节,且使调节之后的电压反馈值更接近电压请求值,后文中以此为例进行加减速调节的说明。
在其他实施方式中,当电压差值为电压反馈值减去电压请求值所得到的差值时,该步骤还可包括:判断电压差值是否大于差值标定值;若是,则减小输出占空比,以进行减速调节;以及判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;若是,则增大输出占空比,以进行加速调节,在此不限定。
本公开实施例中,加减速调节均可包括快速跟随和缓慢跟随的过程,可结合第一参考标定值实现加速调节过程中的快速跟随和缓慢跟随,可结合第二参考标定值实现减速调节过程中的快速跟随和缓慢跟随;其中,第一参考标定值和第二参考标定值可相等,也可不相等,在此不限定。
具体的,计算无刷直流风机的电压反馈值与电压请求值的电压差值,调节驱动电压占空比(即输出占空比)时,对于电压差值较大的情况,对应设置较大的占空比变化量;对于电压差值较小的情况,对应设置较小的占空比变化量。由此避免了直流电机的端电压过调或者调节不到位,可以在对输出电压快速调节的同时进行精确控制,使直流电机能够稳定运转。
下面分别对加速调节和减速调节的具体步骤进行示例性说明。
在一些实施例中,进行加速调节,具体可包括:
在电压差值大于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第三预设时长增加第一预设变化量;
在电压差值等于或小于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第四预设时长增加第一预设变化量;
第一参考标定值大于差值标定值,第三预设时长小于第四预设时长。
本公开实施例中,第一参考标定值用于界定是进行快速跟随还是缓慢跟随。具体的,当电压差值大于第一参考标定值时,表明电压反馈值与电压请求值之间的差值过大,且达到了一定程度,需要进行快速调节,此时控制输出占空比对应在较短的第三预设时长内增加第一预设变化量,以实现快速跟随;当电压差值小于或等于第一参考标定值时,表明电压反馈值与电压请求值之间的差值虽然过大,但还在一定程度范围内,可进行缓慢调节,此时控制输出占空比对应在较长的第四预设时长内增加第一预设变化量,以实现缓慢跟随。
如此设置,可基于电压差值所表征的跟随性程度,实现快速加速调节或缓慢加速调节,以在确保尽快满足调节需求的同时,避免过调,使调节的平稳性和稳定性均较好。
在其他实施方式中,在实现快速跟随时,还可控制输出占空比每间隔预设时长增加第三预设变化量,以及在缓慢跟随时,可控制输出占空比每间隔预设时长增加第四预设变化量,且第三预设变化量大于第四预设变化量,在此不限定。
在一些实施例中,该方法还可包括加速调节之后的再检验和反馈调节过程,具体包括:
在进行加速调节之后,判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;
若是,则跳转至进行减速调节;
若否,继续判断电压差值是否大于差值标定值;
若是,则继续进行加速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
本公开实施例中,在每次进行加速调节之后,基于重新获取到的电压反馈值和电压请求值确定电压差值,并对该电压差值再次进行判断;若电压差值小于差值标定值对应的负值,则表明超调了,此时对应跳转至减速调节;否则,继续判断电压差值是否大于差值标定值,若电压差值仍大于差值标定值,则继续进行加速调节,具体加速调节的过程详见上文;若电压差值既不大于差值标定值,也不小于差值标定值对应的负值,则表明达到了目标范围内,则保持当前的输出占空比。如此设置,实现对鼓风机驱动的全过程检测和控制。
在一些实施例中,进行减速调节,具体可包括:
在电压差值等于或小于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第五预设时长减少第二预设变化量;
在电压差值大于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第六预设时长减少第二预设变化量;
第二参考标定值的负值小于差值标定值的负值,第五预设时长小于第六预设时长。
本公开实施例中,第二参考标定值用于界定是进行快速跟随还是缓慢跟随。具体的,当电压差值等于或小于第二参考标定值对应的负值时,表明电压反馈值与电压请求值之间的差值过大,且达到了一定程度,需要进行快速调节,此时控制输出占空比对应在较短的第五预设时长内减少第二预设变化量,以实现快速跟随;当电压差值大于第二参考标定值对应的负值时,表明电压反馈值与电压请求值之间的差值虽然过大,但还在一定程度范围内,可进行缓慢调节,此时控制输出占空比对应在较长的第六预设时长内减少第二预设变化量,以实现缓慢跟随。
如此设置,可基于电压差值所表征的跟随性程度,实现快速加速调节或缓慢加速调节,以在确保尽快满足调节需求的同时,避免过调,使调节的平稳性和稳定性均较好。
在其他实施方式中,在实现快速跟随时,还可控制输出占空比每间隔预设时长减少第五预设变化量,以及在缓慢跟随时,可控制输出占空比每间隔预设时长减少第六预设变化量,且第五预设变化量大于第六预设变化量,在此不限定。
在一些实施例中,该方法还可包括减速调节之后的再检验和反馈调节过程,具体包括:
在进行减速调节之后,判断电压差值是否大于差值标定值;
若是,则跳转至进行加速调节;
若否,继续判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;
若是,则继续进行减速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
本公开实施例中,在每次进行减速调节之后,基于重新获取到的电压反馈值和电压请求值确定电压差值,并对该电压差值再次进行判断;若电压差值大于差值标定值,则表明超调了,此时对应跳转至加速调节;否则,继续判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值,若电压差值仍小于差值标定值对应的负值,则继续进行减速调节,具体减速调节的过程详见上文;若电压差值既不大于差值标定值,也不小于差值标定值对应的负值,则表明达到了目标范围内,则保持当前的输出占空比。如此设置,实现对鼓风机驱动的全过程检测和控制。
在一些实施例中,结合上文,该方法还可包括:
针对电压差值,在判定电压差值的绝对值等于或小于差值标定值时,控制保持当前的输出占空比,以保持转速不变。
本公开实施例中,电压差值的绝对值等于或小于差值标定值时,即电压差值既不大于差值标定值,也不小于差值标定值对应的负值,则表明电压差值在差值标定值限定的范围内,电压跟随性较好,此时可保持当前的输出占空比,以实现较稳定的驱动控制。
上述实施方式中,差值标定值、第一参考标定值、第二参考标定值、第三预设时长、第四预设时长、第五预设时长以及第六预设时长的具体数值均可基于驱动控制方法的需求设置,满足上述相对大小关系即可,本公开实施例对其具体取值不限定。
在一些实施例中,该方法还可包括:
获取占空比初始值;
判断当前的输出占空比是否小于占空比初始值,以及电压反馈值是否为0;
在判定满足当前的输出占空比小于占空比初始值和电压反馈值为0中的至少一个时,控制鼓风机切换至待机状态。
具体的,占空比初始值可基于整车电压确定,为输出占空比的下限值。若当前的输出占空比小于占空比初始值,则控制鼓风机切换至待机状态;和/或电压反馈值为0时,控制鼓风机切换至待机状态。
本公开实施例中,通过占空比和电压反馈值中的至少一个实现对故障状态的判断,并及时控制鼓风机切换至待机状态,以降低损伤。
在一些实施例中,在图2的基础上,S110中的获取电压请求值,具体可包括:
获取第一预设时长内的实时电压请求值;
对第一预设时长内的实时电压请求值进行滤波处理,得到电压请求值。
本公开实施例中,对第一预设时长内的实时电压请求值进行滤波处理,可以保证软件驱动控制模块的输入信号中鼓风机端电压请求值的稳定性。
示例性的,滤波处理的过程可采用滤波算法实现;滤波算法的具体过程可包括:对一段时间(此处指第一预设时长)内的输入值(此处指实时电压请求值)求和,去掉最大值和最小值然后取平均值。
在其他实施方式中,还可采用本领域技术人员可知的其他方式实现电压请求值的稳定,在此不限定。
在一些实施例中,在图2的基础上,S110中的获取电压反馈值,具体可包括:
获取第二预设时长内的第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号;
对第二预设时长内的第一实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第一反馈信号;以及对第二预设时长内的第二实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第二反馈信号;
由第一反馈信号和第二反馈信号做差,得到电压反馈值。
具体的,第一实时反馈电压信号可为正极电压反馈信号,第二实时反馈电压信号可为负极电压反馈信号。与上文类似的,对第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号进行滤波处理,可确保第一反馈信号和第二反馈信号的稳定性,进而确保软件驱动控制模块的输入信号中鼓风机端电压反馈值的稳定性。
本公开实施例提供的车辆空调鼓风机的驱动控制方法,可基于软件驱动控制模块执行,可在不更换硬件电路的情况下,软件进行迭代升级。示例性的,通过修改差值标定值、第一参考标定值、第二参考标定值以及相关预设时长,可以提高控制精度;以及通过在软件程序中增加的快速加减速和缓慢加减速的调节过程,可以使输出占空比实现快速、精确跟随,进而使鼓风机的转速和风量实现快速、精确跟随。
在一些实施例中,图3为本公开实施例提供的另一种驱动控制方法的流程示意图。如图3所示,该方法可包括:
S200、网络唤醒。
即上电。
S201、软硬件初始化。
即上电之后,软硬件初始化,鼓风机驱动输出占空比赋初始值,进入待机状态,随时准备接收网络信号。
S202、待机。
具体包括:a.发送继电器驱动使能信号和b.监控V2,V1电压。
其中,继电器使能做如下解释:
上电初始化之后,控制器(即上文中的软件驱动控制模块)默认继电器不吸合,即将鼓风机继电器驱动信号接口悬空。
当控制器接收到上位机发送的空调鼓风机继电器驱动使能信号为0x1:Enable时,控制器将鼓风机继电器吸合,即将鼓风机继电器驱动信号接口接通。
当控制器接收到鼓风机继电器驱动使能信号为0x0:Notenable时,控制器断开鼓风机继电器,即将鼓风机继电器驱动信号接口悬空。
S203、判断是否满足|V2-V1|>N(标定)。
其中,在待机监测到电压请求值和电压反馈值后,实时判断电压请求值与电压反馈值的电压差值。
当满足V2-V1>N(标定)或V2-V1<-N(标定)时,分别对应进行加速调节或减速调节。
S204、加速调节。
具体如下:
a.根据整车电压,确定占空比初始值,即初始鼓风机驱动输出占空比。
b.占空比增加。具体可包括:当V2-V1>M时,输出占空比快速增加,例如每T1增加Z;当V2-V1≤M时,输出占空比缓慢增加,例如每T2增加Z。
c.监控V2,V1电压。即,实时检测目标电压,若V2-V1<-N,跳至减速调节S206。
以及可包括:当满足判定条件:V2-V1<N时,保持当前输出占空比不变并实时检测目标电压;当V2-V1>N或V2-V1<-N时,分别进行加速调节或减速调节。
S206、减速调节。
具体如下:
a.占空比减小。具体可包括:当V2-V1≤-M时,输出占空比快速减小,例如每T1减小Z;当V2-V1>-M时,输出占空比缓慢减小,例如每T2减小Z。
b.监控V2,V1电压。即,实时检测目标电压,若V2-V1>N,跳至加速调节S204。
以及可包括:当满足判定条件:V2-V1>-N时,保持当前输出占空比不变并实时检测目标电压;当V2-V1>N或V2-V1<-N时,分别进行加速调节或减速调节。
结合上文,在加速调节之后可包括:
S205、判断是否达到指定转速V2-V1<N(标定)。
在减速调节之后可包括:
S207、判断是否达到指定转速V2-V1>-N(标定)。
当达到指定转速时,执行S208。
S208、转速保持。
具体包括:a.占空比保持不变以及b.监控V2,V1电压。
该方法中,当鼓风机端电压请求值V2=0时,表示鼓风机无请求,无需再进行加减速调节,跳至待机状态;以及当鼓风机驱动的输出占空比小于初始值(即占空比初始值)时,跳至待机状态,输出占空比赋值为占空比初始值。
该方法中,若判定-N≤V2-V1≤N,保持当前输出占空比不变。
本公开实施例提供的驱动控制方法,可实现车辆空调鼓风机风量的连续精准驱动控制,可根据标定值调节鼓风机驱动控制精度。具体的,可实时判断电压差值,执行占空比增加或减小(加速或减速),进而使调速电压增大或减小。其中,通过改变占空比来改变调速电压,可以使调速电压连续变化,而不会突然变化,因此可以实现连续控制;并且,通过改变驱动控制方法中的差值标定值的大小可以改变驱动控制精度,示例性的,N增加,精度减小;N减小,精度增大;由此可灵活实现精准控制。
本公开实施例提供的驱动控制方法,可为用于新型电气架构的域控制器驱动控制算法,能够降低硬件电路成本。新型电气架构中,将某个领域的电控部件的控制器集成在同一个控制器中,称为域控制器。本公开实施例中将电控单元与被驱动负载(即鼓风机)硬件分离,可以实现控制软件和被控硬件的独立升级,降低开发成本。另外,针对整车控制而言,可以实现同一控制器对不同负载的驱动,能够提升开发效率。
本公开实施例提供的驱动控制方法,可实现鼓风机风量随着挡位快速跟随,使车内风量实现连续增加或减小,不会忽大忽小。具体的,在进行加减速调节时,可根据使用需求实现快速跟随或缓慢跟随,以灵活满足不同的跟随挡位需求。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供了一种车辆空调鼓风机的驱动控制装置,装置置于软件驱动控制模块中,用于执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤,实现对应的有益效果。
示例性的,如图4所示,该装置可包括:获取单元310,用于获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定电压请求值与电压反馈值之间的电压差值;调节单元320,用于确定电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;占空比增减用于调控电压反馈值。
在一些实施例中,在图4的基础上,调节单元320用于控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,具体可包括:判断电压差值是否大于差值标定值;若是,则增大输出占空比,以进行加速调节;以及判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;若是,则减小输出占空比,以进行减速调节。
在一些实施例中,调节单元320用于进行加速调节,具体可包括:在电压差值大于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第三预设时长增加第一预设变化量;在电压差值等于或小于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第四预设时长增加第一预设变化量;第一参考标定值大于差值标定值,第三预设时长小于第四预设时长。
在一些实施例中,该装置还可执行加速调节之后的再检验和反馈调节过程,具体包括:在进行加速调节之后,判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;若是,则跳转至进行减速调节;若否,继续判断电压差值是否大于差值标定值;若是,则继续进行加速调节;若否,则保持当前的输出占空比。
在一些实施例中,调节单元320用于进行减速调节,具体可包括:在电压差值等于或小于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第五预设时长减少第二预设变化量;在电压差值大于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第六预设时长减少第二预设变化量;第二参考标定值的负值小于差值标定值的负值,第五预设时长小于第六预设时长。
在一些实施例中,该装置还可执行减速调节之后的再检验和反馈调节过程,具体包括:在进行减速调节之后,判断电压差值是否大于差值标定值;若是,则跳转至进行加速调节;若否,继续判断电压差值是否小于差值标定值对应的负值;若是,则继续进行减速调节;若否,则保持当前的输出占空比。
在一些实施例中,该装置还可包括:保持模块,用于针对电压差值,在判定电压差值的绝对值等于或小于差值标定值时,控制保持当前的输出占空比,以保持转速不变。
在一些实施例中,该装置还可包括:辅助获取模块,用于获取占空比初始值;辅助判断模块,用于判断当前的输出占空比是否小于占空比初始值,以及电压反馈值是否为0;恢复模块,用于在判定满足当前的输出占空比小于占空比初始值和电压反馈值为0中的至少一个时,控制鼓风机切换至待机状态。
在一些实施例中,在图4的基础上,获取单元310用于获取电压请求值,具体可包括:获取第一预设时长内的实时电压请求值;对第一预设时长内的实时电压请求值进行滤波处理,得到电压请求值。
在一些实施例中,在图4的基础上,获取单元310用于获取电压反馈值,具体可包括:获取第二预设时长内的第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号;对第二预设时长内的第一实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第一反馈信号;以及对第二预设时长内的第二实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第二反馈信号;由第一反馈信号和第二反馈信号做差,得到电压反馈值。
能够理解的是,图4示出的装置能够执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤,实现对应的有益效果。
在上述实施方式的基础上,本公开实施例还提供了一种车载空调装置,包括软件驱动控制模块;软件驱动控制模块用于执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤,能够实现对应的有益效果。
在一些实施例中,图5为本公开实施例提供的一种车载空调装置的结构示意图。参照图5,该车载空调装置还可包括:脉宽调制信号产生与转换模块410、开关管调速模块420以及鼓风机430,鼓风机430包括串联的继电器432和电机431;脉宽调制信号产生与转换模块410的输入端与软件驱动控制模块400连接,脉宽调制信号产生与转换模块410的输出端与开关管调速模块420的控制端连接;开关管调速模块420的输入端接入一电平,例如接地;开关管调速模块420的输出端连接电机431的一受电端,电机431的另一受电端通过一继电器432接入电源;软件驱动控制模块400还连接继电器432的使能端以及电机431的第一电压反馈端和第二电压反馈端;脉宽信号产生与转换模块410用于基于输出占空比生成调速电压信号;开关管调速模块420用于根据调速电压信号进行开关状态转换,以控制电机431的转速;软件驱动控制模块400用于控制继电器432的使能状态,以及用于通过第一电压反馈端和第二电压反馈端获取电压反馈值。
其中,软件驱动控制模块400的输入信号包括使能信号、电压请求值和电压反馈值,其中,使能信号为鼓风机继电器驱动使能信号,电压请求值为鼓风机端电压请求值,电压反馈值为鼓风机两端的反馈电压信号,包括反馈值1和反馈值2,分别对应上文中的第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号。软件驱动控制模块400的输出信号为输出占空比,即鼓风机驱动输出占空比。
基于此,软件驱动控制模块400能够实现对鼓风机的驱动控制,具体包括:鼓风机继电器驱动使能,待机并实时判断电压请求值V2与电压反馈值V1的电压差值,执行鼓风机驱动输出占空比增加(对应加速调节)或减小(对应减速调节),且根据电压差值判断是快速跟随或缓慢跟随。鼓风机的驱动控制方法详见上文,在此不赘述。
在一些实施例中,图6为本公开实施例提供的一种开关管调速模块420的硬件电路结构示意图。在图5的基础上,参照图6,该开关管调速模块420包括:MOS管Q0;MOS管Q0的控制极通过一栅极电阻R50连接至开关管调速模块420的控制端G;MOS管Q0的输入级S与开关管调速模块420的输入端之间并联的第一支路、第二支路和第三支路;第一支路包括一二极管(以Z51示出),第二支路包括一电阻(以R51示出),第三支路包括一电容(以C51示出);栅极电阻R50设置在第一支路与第二支路之间;MOS管Q0的输出极D与开关管调速模块420的输出端之间并联的第四支路和第五支路;第四支路包括串联的电容(以C52示出)和电阻(以R52示出),第五支路包括串联的两个二极管(以Z52和D50示出)。
由此,开关管调速模块420的硬件电路结构简单。
在上述实施方式的基础上,本公开实施例还提供了一种车辆,包括上述实施方式提供的任一种车载空调装置;其中,软件驱动控制模块可设置于车载电子控制单元内。
在其他实施方式中,车辆还可包括其他结构部件,在此不赘述也不限定。
在上述实施方式的基础上,本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储程序或指令,程序或指令使计算机执行上述实施方式提供的任一种方法的步骤,实现对应的有益效果。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (15)
1.一种空调鼓风机的驱动控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定所述电压请求值与所述电压反馈值之间的电压差值;
确定所述电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;所述占空比增减用于调控所述电压反馈值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节,包括:
判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;若是,则增大所述输出占空比,以进行加速调节;
以及
判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;若是,则减小所述输出占空比,以进行减速调节。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述进行加速调节,包括:
在所述电压差值大于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第三预设时长增加第一预设变化量;
在所述电压差值等于或小于第一参考标定值时,控制输出占空比每间隔第四预设时长增加第一预设变化量;
所述第一参考标定值大于所述差值标定值,所述第三预设时长小于所述第四预设时长。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
在进行加速调节之后,判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;
若是,则跳转至进行减速调节;
若否,继续判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;
若是,则继续进行加速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述进行减速调节,包括:
在所述电压差值等于或小于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第五预设时长减少第二预设变化量;
在所述电压差值大于第二参考标定值对应的负值时,控制输出占空比每间隔第六预设时长减少第二预设变化量;
所述第二参考标定值的负值小于所述差值标定值的负值,所述第五预设时长小于所述第六预设时长。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在进行减速调节之后,判断所述电压差值是否大于所述差值标定值;
若是,则跳转至进行加速调节;
若否,继续判断所述电压差值是否小于所述差值标定值对应的负值;
若是,则继续进行减速调节;
若否,则保持当前的输出占空比。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
针对所述电压差值,在判定所述电压差值的绝对值等于或小于所述差值标定值时,控制保持当前的输出占空比,以保持转速不变。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取占空比初始值;
判断当前的输出占空比是否小于所述占空比初始值,以及所述电压反馈值是否为0;
在判定满足当前的输出占空比小于所述占空比初始值和所述电压反馈值为0中的至少一个时,控制鼓风机切换至待机状态。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,获取所述电压请求值,包括:
获取第一预设时长内的实时电压请求值;
对所述第一预设时长内的实时电压请求值进行滤波处理,得到所述电压请求值;
和/或,
获取所述电压反馈值,包括:
获取第二预设时长内的第一实时反馈电压信号和第二实时反馈电压信号;
对所述第二预设时长内的第一实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第一反馈信号;以及对所述第二预设时长内的第二实时反馈电压信号进行滤波处理,得到第二反馈信号;
由所述第一反馈信号和所述第二反馈信号做差,得到所述电压反馈值。
10.一种车辆空调鼓风机的驱动控制装置,其特征在于,所述装置置于软件驱动控制模块中,所述装置包括:
获取单元,用于获取鼓风机的电压请求值和电压反馈值,确定所述电压请求值与所述电压反馈值之间的电压差值;
调节单元,用于确定所述电压差值的绝对值大于预设的差值标定值时,控制针对鼓风机的输出占空比增减,以进行加减速调节;所述占空比增减用于调控所述电压反馈值。
11.一种车载空调装置,其特征在于,包括软件驱动控制模块;所述软件驱动控制模块用于执行权利要求1-9任一项所述方法的步骤。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,还包括:脉宽调制信号产生与转换模块、开关管调速模块以及鼓风机,所述鼓风机包括串联的继电器和电机;
所述脉宽调制信号产生与转换模块的输入端与所述软件驱动控制模块连接,所述脉宽调制信号产生与转换模块的输出端与所述开关管调速模块的控制端连接;所述开关管调速模块的输入端接入一电平,所述开关管调速模块的输出端连接所述电机的一受电端,所述电机的另一受电端通过一继电器接入电源;所述软件驱动控制模块还连接所述继电器的使能端以及所述电机的第一电压反馈端和第二电压反馈端;
所述脉宽信号产生与转换模块用于基于所述输出占空比生成调速电压信号;
所述开关管调速模块用于根据所述调速电压信号进行开关状态转换,以控制所述电机的转速;
所述软件驱动控制模块用于控制所述继电器的使能状态,以及用于通过所述第一电压反馈端和所述第二电压反馈端获取所述电压反馈值。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述开关管调速模块包括:MOS管;
所述MOS管的控制极通过一栅极电阻连接至所述开关管调速模块的控制端;
所述MOS管的输入级与所述开关管调速模块的输入端之间并联的第一支路、第二支路和第三支路;所述第一支路包括一二极管,所述第二支路包括一电阻,所述第三支路包括一电容;所述栅极电阻设置在所述第一支路与所述第二支路之间;
所述MOS管的输出极与所述开关管调速模块的输出端之间并联的第四支路和第五支路;所述第四支路包括串联的电容和电阻,所述第五支路包括串联的两个二极管。
14.一种车辆,其特征在于,包括权利要求11-13任一项所述的装置;
其中,所述软件驱动控制模块设置于车载电子控制单元内。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1-9任一项所述方法的步骤。
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