RU21462U1 - Блок управления системой климат-контроля автомобиля - Google Patents

Abstract

1. Блок управления системой климат-контроля автомобиля, содержащий панель с установленными на ней элементами управления и элементами индикации, управляющее устройство, входы которого предназначены для подключения к датчикам положения заслонок и к элементам управления, а выходы - для подключения к заслонкам и электродвигателю вентилятора, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок запоминания, вход которого подключен к элементам управления, а выход соединен с элементами индикации, при этом панель дополнена подключенными к блоку запоминания элементами выбора и коррекции.2. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.1, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчику положения заслонок, датчику шума и к выходу блока запоминания, а его выходы предназначены для подключения к электродвигателю вентилятора и элементам индикации.3. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.2, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок управления заслонками, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчикам положения заслонок и к выходу блока запоминания, а его выходы - для подключения к заслонкам и элементам индикации.4. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.3, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок управления кондиционером, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-огран

Description

Блок управления системой климат-коитроля автомобиля

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована для создания адаптивных систем климат-контроля транспортных средств.

Известен пульт управления отопительной установкой 1, принятый за прототип. Он содержит панель, на которой установлены элементы управления и элементы индикации режимов работы, а также управляющее устройство, входы которого соединены с элементами управления и датчиками положения заслонок отопителя, рециркуляции воздуха и распределителя потоков воздуха, а выходы соединены с входами согласующих усилителей, выходы которых предназначены для подключения ко всем заслонкам и электродвигателю вентилятора.

К недостаткам устройства следует отнести то, что оно не позволяет осуществлять предварительную установку значений параметров системы климат-контроля, а также устройство не предоставляет возможности автоматического поддержания параметров комфортных климатических режимов и их адаптивного регулирования в соответствии с изменениями климатических условий окружающей среды.

Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого устройства, является устранение указанньгх выще недостатков, в частности, обеспечение возможности автоматического поддержания комфортных режимов в салоне автомобиля с адаптивной подстройкой значений параметров системы климат-контроля под изменяющиеся условия окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что блок управления системой климатконтроля автомобиля (БУ), содержащий панель с установленными на ней элементами управления и элементами индикации, управляющее устройство, входы которого предназначены для подключения к датчикам положения заслонок и к элементам управления, а выходы - для подключения к заслонкам и электродвигателю вентилятора (ЭДВ); включает в себя источник звукового сигнала, а в управляющее устройство введены блок запоминания, блок самодиагностики, блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора, блок управления кондиционером, блок управления заслонками, и панель дополнена элементами выбора и коррекции. Входы блока запоминания связаны с элементами управления и элементами выбора и коррекции, выходы блока запоминания подключены к элементам индикации, блоку самодиагностики и блоку управления кондиционером. Выходы блока самодиагностики соединены с элементами индикации и источником звукового сигнала, который также подключен к элементам управления.

С О 711 8 1 s

G 05 D 27/02, F 24 F 5/00, В 60 R 27/00

Входы блока самодиагностики подключены к элементам управления, датчикуограничителю тока, датчику скорости, датчику положения заслонок. Выходы блока поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора предназначены для подключения к элементам индикации и к ЭДВ, а его входы - к датчику шума, датчику положения заслонок, датчику-ограничителю тока, датчикам температуры и выходу блока запоминания. Выходы блока управления заслонками служат для подключения к элементам индикации, к заслонкам, и к блоку управления кондиционером, а его входы - к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчику положения заслонок и к выходу блока запоминания. Выход блока управления кондиционером предназначен для подключения к кондиционеру, а выходы - к датчикам температуры, датчикуограничителю тока, датчикам положения заслонок.

Структурная схема блока управления системой климат-контроля представлена на фиг 1.

Блок управления системой климат-контроля автомобиля (БУ) содержит панель 1, управляющее устройство 2, источник звукового сигнала 3.

На панели 1 БУ расположены элементы управления 4, элементы индикации 5, элементы выбора и коррекции 17.

Управляющее устройство 2 включает в себя блок запоминания 6, блок управления кондиционером 9, блок самодиагностики 7, блок управления заслонками 10, блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8. Элементы выбора и коррекции 17 подключены ко входу блока запоминания 6 и предназначены для выбора и коррекции параметров комфортньгх климатических режимов.

Элементы управления 4 предназначены для выбора необходимого режима работы БУ, выходы элементов управления 4 подключены к блоку запоминания 6, источнику звукового сигнала 3 и блоку самодиагностики 7.

Элементы индикации 5 предназначены для индикации активных режимов, внешней температуры и температуры внутри салона, а также неисправностей блоков и узлов системы климат-контроля, ко входам элементов индикации 5 подключены выходы: блока запоминания 6, блока самодиагностики 7, блока поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8 и блока управления заслонками 10.

Блок запоминания 6 предназначен для хранения и вьщачи эталонных значений всех поддерживаемьгх параметров, а также параметров, необходимых для проверки работоспособности узлов и блоков БУ, вьгходы блока запоминания 6 подключены ко входу блока управления кондиционером 9, входу блока управления заслонками 10. входу блока самодиагностики 7, входу блока поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8.

Блок управления кондиционером 9 предназначен для включения/отключения кондиционера, выход блока управления кондиционером 9 предназначен для соединения с управляющим входом кондиционера, а входы - для подключения к датчикам температуры 11, датчику-ограничителю тока 12, датчикам положения заслонок 14.

Блок самодиагностики 7 предназначен для своевременного определения неисправностей работы узлов и блоков БУ с последующим ограничением их использования или полным отключением неисправных узлов/блоков и выводом на панель 1 соответствующей индикации о неисправности, входы блока самодиагностики 7 соединены с датчиком скорости 13, датчиком-ограничителем тока 12, датчиками положения заслонок 14, а выход подключен к источнику звукового сигнала 3.

Блок управления заслонками 10 предназначен для считывания информации с соответствующих датчиков, анализа этой информации путём ее сравнения с эталонной, получаемой из блока запоминания 6, и позиционирования заслонок согласно алгоритму управления, входы блока управления заслонками 10 предназначены для подключения к датчикам температуры И, датчику-ограничителю тока 12, датчикам положения заслонок 14, а выходы предназначены для подключения к заслонкам и ко входу блока управления кондиционером 9.

Блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8 предназначен для расчёта и поддержания оптимальной скорости вращения ЭДВ, его выход предназначен для подключения к ЭДВ, а входы - к датчикам температуры 11, датчикам положения заслонок 14, датчику-ограничителю тока 12, датчику шума 15. Блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8 работает в режиме щиротноимпульсной модуляции.

Блок управления системой климат-контроля автомобиля работает следующим образом.

При выборе на панели 1 с помощью элементов управления 4 одного из запрограммированных режимов сигнал о нем поступает на вход источника звукового сигнала 3 и в блок запоминания 6, который передает сигнал о включенном режиме на элементы индикации 5 и выдаёт эталонный сигнал для блока управления заслонками 10, блока управления кондиционером 9, блока поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8.

Для установления в салоне автомобиля комфортной температуры и равномерного распределения воздущных потоков блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8 анализирует поступающие в него сигналы с датчиков температуры 11, датчика скорости 13, датчиков положения заслонок 14, сравнивая их с эталонными, поступающими из блока запоминания 6, после чего вьщаёт управляющий сигнал на ЭДВ с

одновременным отображением на элементах индикации 5 соответствующей скорости вращения ЭДВ. После зануска ЭДВ с рассчитанной скоростью происходит сравнение сигнала с датчика шума 15 с эталонным сигналом блока запоминания 6, и, в случае превышения эталонного значения, скорость вращения ЭДВ уменьшается на 5%, после чего повторяется сравнение сигналов с датчика шума 15 и эталонного до того момента, пока уровень шума в салоне не будет ниже эталонного. Для предотвращения короткого замыкания в результате выхода из строя ЭДВ в блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора 8 с определённой периодичностью поступает сигнал с датчикаограничителя тока 12, и в случае выхода из строя ЭДВ, БУ блокирует активизацию ЭДВ.

Для позиционирования заслонок согласно алгоритму создания комфортных условий в салоне автомобиля сигналы с датчиков температуры 11, датчиков положения заслонок 14 поступают в блок управления заслонками 10, сравниваются с эталонными значениями сигналов из блока запоминания 6, и таким образом формируется управляющий сигнал для позиционирования заслонок с вьщачей соответствующей индикации на элементы индикации 5. Для предотвращения короткого замыкания в результате выхода из строя заслонок в блок управления заслонками 10 с определённой периодичностью поступает сигнал с датчика-ограничителя тока 12, и, в случае выхода из строя заслонок, БУ блокирует их активизацию. При позиционировании заслонок могут быть реализованы следующие комфортные режимы: «стандарт, «комфорт, «вентиляция и «быстрый обогрев стекол, при этом в режиме «стандарт поддерживается общая комфортная температура во всем салоне, в режиме «комфорт температура в районе ног на 3-4°С превышает температуру в районе головы, в режиме «вентиляция комфортная температура в салоне поддерживается без включения

кондиционера при Твнеш.Тсал. и с включенным кондиционером Цри Твнеш Тсал , где Твнеш.

и Тсал. температура воздуха снаружи и внутри салона автомобиля соответственно.

В случае, когда температура внешней среды выше комфортной температуры в салоне, необходима активизация кондиционера, которая осуществляется следующим образом: сигнал с датчиков температуры 11 поступает в блок управления кондиционером 9 и сравнивается с эталонным значением, поступившим из блока запоминания 6. При положительном результате, т.е. когда температура внешней среды выше комфортной температуры в салоне автомобиля, формируется управляющий сигнал, активизирующий кондиционер. Для предотвращения короткого замыкания в результате выхода из строя кондиционера в блок управления кондиционером 9 с определённой периодичностью поступает сигнал с датчика-ограничителя тока 12, и, в случае выхода из строя заслонок, БУ блокирует активизацию кондиционера.

Для упрощения определения неисправных блоков и узлов системы климатконтроля в БУ предусмотрен блок самодиагностики 7, включение которого осуществляется элементами управления 4 с соответствующей иьадикацией на элементах индикации 5. При активизации в блок самодиагностики 7 поступают сигналы с датчикаограничителя тока 12 и эталонные сигналы из блока запоминания 6, в случае превыщения эталонных значений формируется сигнал ощибки, который выводится на элементы индикации 5 и информирует о неисправном блоке или узле. Во время движения автомобиля активизация блока самодиагностики 7 и отключение источника звукового сигнала 3 заблокированы. В целях безопасности блокировка осуществляется по сигналу с датчика скорости 13, поступающему в блок самодиагностики 7.

Алгоритм установки и поддержания в салоне комфортной температуры следующий.

Для установления в салоне заданной температуры, БУ регулирует скорость вращения ЭДВ, предварительно определив необходимую интенсивность нагрева по абсолютной величине разности текущей и заданной температуры /Тсал. - Тзад/ и скорректировав окончательную частоту вращения путём умножения на коэффициент, зависящий от скорости движения автомобиля (так как давление воздуха пропорционально квадрату скорости). В связи с тем, что значение интенсивности нагрева воздуха в салоне изменяется во времени, уменьщение абсолютной величены разности температур снижает скорость вращения ЭДВ при условии постоянной скорости автомобиля, а в случае её изменения осуществляется соответствующая корректировка скорости вращения ЭДВ.

Значение интенсивности нагрева пропорционально степени открытия заслонки отопителя.

Последним фактором, влияющим на скорость вращения ЭДВ, является степень открытия заслонки рециркуляции. Степень открытия заслонки рециркуляции определяется по следующей схеме:

-при Твнеш Тсал. соотношение объёма воздуха снаружи и внутри салона выбирается 70/30% соответственно;

-при Твнеш.Тсал. соотнощение объёма воздуха снаружи и внутри салона выбирается 50/50% соответственно;

-при Твнеш Тсал. соотнощение объёма воздуха снаружи и внутри салона выбирается 30/70% соответственно;

Таким образом, для определения соотношения расчетной ) и максимально возможной (VMAX) скорости вращения ЭДВ БУ используется следующая формула:

. //c/V

где I - интенсивность нагрева воздуха в салоне;

Ккорр. - коэффициент корректировки, зависящий от скорости движения автомобиля;

Крец. - коэффициент корректировки, зависящий от степени открытия заслонки рециркуляции.

После запуска ЭДВ с рассчитанной скоростью происходит анализ щума в салоне и окончательная корректировка скорости вращения ЭДВ таким образом, чтобы шум в салоне не превышал допустимого уровня, так как монотонный шум является одним из факторов быстрой утомляемости человека.

Таким образом, преимуществами предлагаемого устройства являются обеспечение возможности поддержания комфортных условий в салоне автомобиля путём простого выбора одного из режимов, обеспечения наличия комфортной температуры и низкого уровня шума в салоне автомобиля, а также повышение уровня безопасности, так как не требуется дополнительного внимания водителя, и снижение общей утомляемости водителя и пассажиров.

Имеющийся в управляющем устройстве 2 блок запоминания 6 позволяет БУ подстраиваться под конкретные условия окружающей среды, запоминать корректирующие значения параметров и использовать их в дальнейщем без повторного ввода.

Блок самодиагностики 7 позволяет определить неисправность в любом из управляющих блоков и запретить его дальнейшее использование, которое может повлечь за собой выход из строя других блоков и узлов.

Блок управления заслонками 10 решает задачу оптимального использования изменяющихся условий окружающей среды для создания наиболее комфортные условий в салоне.

Источник звукового сигнала 3 позволяет получить акустическое подтверждение включения/отключения соответствующих режимов. 6

1. Пульт управления отопительной установкой 2602.3769, ТУ 4573-025.24322961-00, Чебоксарский приборостроительный завод «Элара, 2000

Источники информации

Claims (5)

1. Блок управления системой климат-контроля автомобиля, содержащий панель с установленными на ней элементами управления и элементами индикации, управляющее устройство, входы которого предназначены для подключения к датчикам положения заслонок и к элементам управления, а выходы - для подключения к заслонкам и электродвигателю вентилятора, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок запоминания, вход которого подключен к элементам управления, а выход соединен с элементами индикации, при этом панель дополнена подключенными к блоку запоминания элементами выбора и коррекции.

2. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.1, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок поддержания оптимальной скорости вращения вентилятора, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчику положения заслонок, датчику шума и к выходу блока запоминания, а его выходы предназначены для подключения к электродвигателю вентилятора и элементам индикации.

3. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.2, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок управления заслонками, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчикам положения заслонок и к выходу блока запоминания, а его выходы - для подключения к заслонкам и элементам индикации.

4. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.3, отличающийся тем, что в управляющее устройство введен блок управления кондиционером, входы которого предназначены для подключения к датчикам температуры, датчику-ограничителю тока, датчику положения заслонок, к выходу блока запоминания и выходу блока управления заслонками, при этом его выход предназначен для подключения к кондиционеру.

5. Блок управления системой климат-контроля автомобиля по п.4, отличающийся тем, что в него дополнительно входит источник звукового сигнала, а в управляющее устройство введен блок самодиагностики, входы которого предназначены для подключения к датчикам положения заслонок, датчику скорости, датчику-ограничителю тока, к элементам управления и к выходу блока запоминания, а его выходы соединены с элементами индикации и источником звукового сигнала, который также подключен к элементам управления.