汽车空调鼓风机控制电路的制作方法

文档序号:15041920发布日期:2018-07-27 21:40阅读:3405来源:国知局

本发明涉及汽车空调技术领域,尤其涉及一种pwm控制车用空调鼓风机调速模块优化技术。



背景技术:

目前,在已知技术中,与发明技术效果相近似的技术材料有:cn201210091275.1、cn201010502511.5;前者主要描述的是如何解决车用空调鼓风机调速模块的散热性能不好,并针对该问题提出的解决方案,后者描述的是针对调速模块本体的技术描述;两者都在控制层面缺少专利技术,影响客户驾乘体验。

整车开发技术要求越来越高,尤其是影响客户驾乘体验的空调和nvh领域,噪音和可靠性要求不断提高,指导开发设计要求的标准也在大幅提升。伴随销售车型配置逐渐提升,采用调速模块控制的车用空调成为通用设计,如何针对vlcl和pwm控制的调速模块应用就是产品开发部门需要掌握的技术。特别是针对应用pwm控制的调速模块控制失效产生整车和系统异响问题分析验证提出的优化设计,然而目前并没有很好的解决开发过程中针对应用pwm控制的调速模块控制失效产生整车和系统异响问题分析验证提出的优化设计。

目前,空调鼓风机控制原理是空调控制面板通过ad转换将整车蓄电池12v电源调节为2v-3vpwm电压信号输出至调速模块栅极(g极),调速模块通过集电极(d极)放大将0v~12v的电压输出至鼓风机电机负端,实现鼓风机不同电压即档位的控制,其中鼓风机电机正极接整车30电(常电)。通常ad转换之后的方波电压存在几百毫伏的波动,波动电压输出至调速模块后会被放大输出,导致鼓风机电机负端电压不稳定,该特性对感性负载影响偏大,会导致电机运转的波动,引起扇叶气流变化,该变化会导致气流在空调风道内气压不停升高或降低引起共振现象产生异响。如果采用vlcl控制的调速模块即不存在该问题,因为vlcl控制调速模块自带控制模块,可以稳定输出电压,但是成本偏高,在开发成本低的紧凑级别车型上应用偏少。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是实现一种在实现鼓风机控制的同时可以避免控制延迟和鼓风机电机振动异响问题的车用空调鼓风机控制电路。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:汽车空调鼓风机控制电路,汽车空调控制系统设有用于控制空调的mcu,所述mcu的开关信号输出端口连接继电器输入端,空调的鼓风机电源正极经继电器输出端连接电源,所述mcu的调速控制端经二级滤波电路和控制调速模块连接鼓风机的电源负极。

所述控制调速模块为mos管。

所述二级滤波电路的输出端连接mos管g端,所述mos管s端接地,所述mos管d端连接鼓风机的电源负极。

所述二级滤波电路为rc滤波电路。

所述mcu的调速控制端输出2v-3v之间的方波信号,所述控制调速模块输出0v-12v的调速电压。

电阻r2与电容c1并联后与电容c2串联,所构成的电路再与电阻r3并联后连接鼓风机的电源负极,所述mcu的调速控制端经电阻r1连接电阻r2、电阻r3和电容c1。

所述r1=2.2kω、r2=100kω、r3=100kω、c1=1nf、c2=1uf。

本发明可以很好的解决传统不带控制模块的pwm控制调整模块因放大电压波动导致的电机运转噪音,满足整车nvh性能要求。特点是在解决问题的同时不用更换主要总成部件,避免设计变更导致成本周期的巨大变化。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明:

图1为空调鼓风机控制原理图;

图2为旋钮装配剖视图(二级滤波电路示意图)。

具体实施方式

本发明是将pwm控制调速模块的滤波电路前置,电路设计实现在空调控制面板部件内,并通过验证控制二级滤波输出电压波动在10毫伏范围内,测试鼓风机反馈波动在300毫伏能够达到明显降低噪音的效果,且能够控制调节鼓风机相应延迟的问题;因滤波电容过大会导致开启和调节控制电压输出滞后,控制延迟,空调鼓风机风量调节不及时的新问题出现。

如图1所示,汽车空调鼓风机控制电路主要原理是mos管的工作原理,实现鼓风机开关功能是需要控制调速模块mos管在饱和区工作,实现鼓风机调速功能需要控制调速模块mos管工作在放大区域,一般mcu控制control信号为2v~3v之间的方波输出至调速模块的g极,实现调速模块d极0v~12v的输出达到鼓风机端电压不同实现风量控制功能;在此原理中很容易疏忽mcu对control信号的滤波处理,或者无法有效实现滤波处理,本发明说明的是该原理配合图2描述的二级滤波电路可以完成空调鼓风机风速、响应时间、nvh方面的系统设计。

如图2所示,mcu对调速模块g端信号的有效二级滤波电路图,其中r1=2.2kω、r2=100kω、r3=100kω、c1=1nf、c2=1uf;此原理rc滤波电路中如果再将二级滤波电容增大至4.7uf会导致控制延迟超过500毫秒,出现控制响应滞后问题引起用户抱怨,如果将二级滤波电动减小至0.1uf会导致控制信号滤波无效,输出300mv左右的文波信号,经调速模块放大在鼓风机负端的波纹电压波动会增大至2v~3v范围,导致感性负载鼓风机电机具有明显共振并产生异响同样导致用户抱怨问题。

结合图1、2在空调控制面板mcu的control信号和pwm控制调速模块g之间设计二级滤波电路并按照文件描述参数设计开发原理,在实现鼓风机控制的同时可以避免控制延迟和鼓风机电机振动异响问题出现。。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明揭示了一种汽车空调鼓风机控制电路,汽车空调控制系统设有用于控制空调的MCU,所述MCU的开关信号输出端口连接继电器输入端,空调的鼓风机电源正极经继电器输出端连接电源,所述MCU的调速控制端经二级滤波电路和控制调速模块连接鼓风机的电源负极。本发明可以很好的解决传统不带控制模块的PWM控制调整模块因放大电压波动导致的电机运转噪音,满足整车NVH性能要求。特点是在解决问题的同时不用更换主要总成部件,避免设计变更导致成本周期的巨大变化。

技术研发人员:王亚东;张根云;张志文
受保护的技术使用者:奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日:2018.03.26
技术公布日:2018.07.27
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