專利名稱：電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器控制方法及裝置的制作方法
電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器控制方法及裝置本發(fā)明公開ー種電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器的控制方法及裝置，屬于電動汽車汽車技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，汽車エ業(yè)的快速發(fā)展，使人們出行變得方便快捷；但也產(chǎn)生了一系列的負(fù)面效應(yīng)。其中最引人關(guān)注的便是全球空氣污染指數(shù)和燃油消耗總量的不斷攀升。電動汽車(EV)概念的提出解決了這一系列的矛盾。目前整車廠采用在原有傳統(tǒng)車型改造的方式，生產(chǎn)電動汽車進(jìn)行整車功能測試。電動汽車空調(diào)功能的好壞，是評價ー款汽車舒適性的重要標(biāo)準(zhǔn)。國外的汽車公司在該方面已取得實質(zhì)性進(jìn)展，有的已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)階段，并己被應(yīng)用于批量生產(chǎn)的車輛。國內(nèi)在該方面的研究起步較晚，各汽車廠商的電動汽車空調(diào)控制器尚處于研發(fā)和試制階段，沒有成熟的電動汽車空調(diào)控制器。傳統(tǒng)車使用發(fā)動機(jī)帶動空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，使用發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器的控制方法，解決了在電動汽車開發(fā)前期無法同步實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的問題。本發(fā)明還公開了實現(xiàn)上述方法的控制裝置，用于電動汽車空調(diào)的控制。本發(fā)明公開的ー種電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器的控制方法，其技術(shù)解決方案如下
微處理器MCU的CAN模塊通過CAN收發(fā)器與車身控制器連接，接收并解析CAN總線報文，獲取整車高壓電控制狀態(tài)、電池包SOC值、AC狀態(tài)和蒸發(fā)器后溫度傳感器值等，判斷空調(diào)啟動條件和輸出功率限制，同時將控制器狀態(tài)和自診斷信息上傳給車身控制器;MCU的AD采樣模塊通過鼓風(fēng)機(jī)信號AD采集電路和冷熱風(fēng)門位置信號AD采集電路分別連接冷熱風(fēng)門位置傳感器和鼓風(fēng)機(jī)連接，采樣冷熱風(fēng)門位置傳感器電壓值和鼓風(fēng)機(jī)兩端風(fēng)量電壓值，判斷用戶需要制冷或者加熱以及需要輸出的功率情況，根據(jù)用戶輸入，單獨(dú)控制壓縮機(jī)或加熱器工作實現(xiàn)制冷和加熱功能；MCU的GPI02模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的使能信號連接，控制電動空調(diào)壓縮的開啟和關(guān)閉；MCU的PWM模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的功率調(diào)整接口和電動加熱器功率調(diào)整接ロ連接，調(diào)節(jié)PWM輸出信號的占空比來控制電動空調(diào)壓縮機(jī)和電動加熱器的輸出功率；MCU的GPI02模塊通過電動空調(diào)壓縮機(jī)消耗功率檢測電路和電動空調(diào)壓縮機(jī)診斷代碼檢測電路與電動空調(diào)壓縮機(jī)連接，采集電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率和輸出的診斷信息，并將工作狀態(tài)通過CAN總線上傳給車身控制器；MCU的GPIOl模塊通過INTERLOCK檢測電路與電動加熱器連接，檢測電動加熱器的連接是否可靠；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動器的SPI接ロ連接，讀取短路、過流、過壓等診斷信息進(jìn)行本地處理。本發(fā)明的積極效果在于解決了汽車電子產(chǎn)品開發(fā)周期長，在電動汽車開發(fā)前期無法同步實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)，不能及時、全面的提供整車測試數(shù)據(jù)的問題，本裝置保持傳統(tǒng)車空調(diào)的操作面板，通過檢測冷熱風(fēng)門位置、鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量以及ー些溫度傳感器信息，實時調(diào)節(jié)電動加熱器和電動壓縮機(jī)的輸出功率，達(dá)到電動汽車加熱和制冷的功能，并且在提供舒適的駕乘環(huán)境的基礎(chǔ)上，節(jié)約了電動汽車的能源損耗，有效的延長了純電動汽車的續(xù)駛里程。


圖I為本發(fā)明空調(diào)電動壓縮機(jī)和電動加熱器控制器系統(tǒng)框 圖2為本發(fā)明空調(diào)電動壓縮機(jī)和電動加熱器控制器原理框圖。
具體實施例方式實施例I
根據(jù)圖I所示，微處理器MCU的CAN模塊通過CAN收發(fā)器與車身控制器連接，接收并解析CAN總線報文，獲取整車高壓電控制狀態(tài)、電池包SOC值、AC狀態(tài)和蒸發(fā)器后溫度傳感器值等，判斷空調(diào)啟動條件和輸出功率限制，同時將控制器狀態(tài)和自診斷信息上傳給車身 控制器；MCU的AD采樣模塊通過鼓風(fēng)機(jī)信號AD采集電路和冷熱風(fēng)門位置信號AD采集電路分別連接冷熱風(fēng)門位置傳感器和鼓風(fēng)機(jī)連接，采樣冷熱風(fēng)門位置傳感器電壓值和鼓風(fēng)機(jī)兩端風(fēng)量電壓值，判斷用戶需要制冷或者加熱以及需要輸出的功率情況，根據(jù)用戶輸入，単獨(dú)控制壓縮機(jī)或加熱器工作實現(xiàn)制冷和加熱功能；MCU的GPI02模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的使能信號連接，控制電動空調(diào)壓縮的開啟和關(guān)閉；MCU的PWM模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的功率調(diào)整接口和電動加熱器功率調(diào)整接ロ連接，調(diào)節(jié)PWM輸出信號的占空比來控制電動空調(diào)壓縮機(jī)和電動加熱器的輸出功率；MCU的GPI02模塊通過電動空調(diào)壓縮機(jī)消耗功率檢測電路和電動空調(diào)壓縮機(jī)診斷代碼檢測電路與電動空調(diào)壓縮機(jī)連接，采集電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率和輸出的診斷信息，并將工作狀態(tài)通過CAN總線上傳給車身控制器；MCU的GPIOl模塊通過INTERLOCK檢測電路與電動加熱器連接，檢測電動加熱器的連接是否可靠；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動器的SPI接ロ連接，讀取短路、過流、過壓等診斷信息進(jìn)行本地處理。實施例2
根據(jù)圖2所示，鼓風(fēng)機(jī)信號兩端連接MCU的AD采樣通道PADOl和PAD02。冷熱風(fēng)門位置信號連接MCU的AD采樣通道PADOO。MCU的MOSI、MISO、SCK和SS分別連接低端驅(qū)動器的SI、SO、CLK和CS，讀取低端驅(qū)動器的自診斷信息。MCU的PPO和PP5連接低端驅(qū)動器的IN2和IN3，低端驅(qū)動器的0UT2和0UT3連接電動空調(diào)壓縮機(jī)的PWM和STB，使能電動空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率。MCU的PPl連接低端驅(qū)動器的IN1，低端驅(qū)動器的OUTl連接電動加熱器的PWM，調(diào)整電動加熱器的輸出功率。電動空調(diào)壓縮機(jī)的DIAG和POWER連接MCU的PTO和PTl，采樣壓縮機(jī)輸出的PWM信號，讀取電動空調(diào)壓縮機(jī)實際輸出功率值和自診斷信息。MCU電CAN0RXD和CAN0TXD分別連接低速CAN總線收發(fā)器的TXD和RXD, CAN總線收發(fā)器的CANH和CANL連接網(wǎng)關(guān)，傳輸總線報文。MCU的PS3、PS5和PS6分別連接CAN總線收發(fā)器的EN、STB和WAKE，控制CAN總線收發(fā)器使能和喚醒CAN總線收發(fā)控制器。本發(fā)明CAN總線收發(fā)器使用的芯片為NXP公司的TJA1055，MCU使用的芯片為Freescale公司的MC90SXDP512，低端驅(qū)動電路使用的芯片為Inf ineon公司的TLE6220GP。采集與濾波電路是由一系列阻容器件、ニ極管和三極管構(gòu)成。本發(fā)明的工作過程如下
加熱過程首先采樣高壓電控制狀態(tài)(輸出或斷開)、電池包SOC (剩余電量)值、AC (空氣調(diào)節(jié))按鍵狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)兩端電壓和冷熱風(fēng)門位置等，在滿足電動加熱器工作條件下，MCU直接控制低端驅(qū)動器調(diào)節(jié)PWM輸出的占空比控制電動加熱器的輸出功率，采樣interlockout值判斷連接器是否鎖死，保證電動加熱器同控制器可靠連接。制冷過程首先采樣高壓電控制狀態(tài)(輸出或斷開)、電池包SOC (剩余電量)值、AC(空氣調(diào)節(jié))按鍵狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)兩端電壓和冷熱風(fēng)門位置等，在滿足電動空調(diào)壓縮機(jī)工作條件下，MCU直接控制低端驅(qū)動器調(diào)節(jié)PWM輸出的占空比控制電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率。 電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器控制器包括MCU、低端驅(qū)動器、CAN總線收發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)信號AD采集電路、冷熱風(fēng)門位置信號AD采集電路、INTERLOCK檢測電路、電動空調(diào)壓縮消耗功率檢測電路和電動空調(diào)壓縮機(jī)診斷代碼檢測電路，MCU通過低端驅(qū)動器控制電動空調(diào)壓縮機(jī)和電動加熱器，調(diào)整輸出功率，通過低速CAN總線收發(fā)器同網(wǎng)關(guān)連接，接收總線報文，并把自身的狀態(tài)和診斷信息上傳到網(wǎng)關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器的控制方法，其特征在于微處理器MCU的CAN模塊通過CAN收發(fā)器與車身控制器連接，接收并解析CAN總線報文，獲取整車高壓電控制狀態(tài)、電池包SOC值、AC狀態(tài)和蒸發(fā)器后溫度傳感器值等，判斷空調(diào)啟動條件和輸出功率限制，同時將控制器狀態(tài)和自診斷信息上傳給車身控制器;MCU的AD采樣模塊通過鼓風(fēng)機(jī)信號AD采集電路和冷熱風(fēng)門位置信號AD采集電路分別連接冷熱風(fēng)門位置傳感器和鼓風(fēng)機(jī)連接，采樣冷熱風(fēng)門位置傳感器電壓值和鼓風(fēng)機(jī)兩端風(fēng)量電壓值，判斷用戶需要制冷或者加熱以及需要輸出的功率情況，根據(jù)用戶輸入，單獨(dú)控制壓縮機(jī)或加熱器工作實現(xiàn)制冷和加熱功能；MCU的GPI02模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的使能信號連接，控制電動空調(diào)壓縮的開啟和關(guān)閉；MCU的PWM模塊與低端驅(qū)動器的輸入端連接，低端驅(qū)動器的輸出端與電動空調(diào)壓縮機(jī)的功率調(diào)整接口和電動加熱器功率調(diào)整接口連接，調(diào)節(jié)PWM輸出信號的占空比來控制電動空調(diào)壓縮機(jī)和電動加熱器的輸出功率；MCU的GPI02模塊通過電動空調(diào)壓縮機(jī)消耗功率檢測電路和電動空調(diào)壓縮機(jī)診斷代碼檢測電路與電動空調(diào)壓縮機(jī)連接，采集電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率和輸出的診斷信息，并將工作狀態(tài)通過CAN總線上傳給車身控制器；MCU的GPIOl模塊通過INTERLOCK檢測電路與電動加熱器連接，檢測電動加熱器的連接是否可靠；MCU的SPI模塊與低端驅(qū)動器的SPI接口連接，讀取短路、過流、過壓等診斷信息進(jìn)行本地處理。
2.實現(xiàn)權(quán)利要求I所述方法的電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器控制裝置，其特征在于 鼓風(fēng)機(jī)信號兩端連接MCU的AD采樣通道PADOl和PAD02 ;冷熱風(fēng)門位置信號連接MCU的AD采樣通道PADOO ；MCU的MOSI、MISO、SCK和SS分別連接低端驅(qū)動器的SI、SO、CLK和CS，讀取低端驅(qū)動器的自診斷信息；MCU的PPO和PP5連接低端驅(qū)動器的IN2和IN3，低端驅(qū)動器的0UT2和0UT3連接電動空調(diào)壓縮機(jī)的PWM和STB，使能電動空調(diào)壓縮機(jī)和調(diào)整電動空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率；MCU的PPl連接低端驅(qū)動器的INl，低端驅(qū)動器的OUTl連接電動加熱器的PWM，調(diào)整電動加熱器的輸出功率；電動空調(diào)壓縮機(jī)的DIAG和POWER連接MCU的PTO和PT1，采樣壓縮機(jī)輸出的PWM信號，讀取電動空調(diào)壓縮機(jī)實際輸出功率值和自診斷信息；MCU電CAN0RXD和CAN0TXD分別連接低速CAN總線收發(fā)器的TXD和RXD，CAN總線收發(fā)器的CANH和CANL連接網(wǎng)關(guān)，傳輸總線報文；MCU的PS3、PS5和PS6分別連接CAN總線收發(fā)器的EN、STB和WAKE，控制CAN總線收發(fā)器使能和喚醒CAN總線收發(fā)控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動汽車的空調(diào)壓縮機(jī)和加熱器的控制方法及裝置，在保持傳統(tǒng)車的空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過采樣冷熱風(fēng)門位置傳感器電壓值和鼓風(fēng)機(jī)兩端風(fēng)量電壓值，由控制器智能調(diào)節(jié)電動空調(diào)壓縮機(jī)和電動加熱器的輸出功率，在提供舒適的駕乘環(huán)境的基礎(chǔ)上，節(jié)約了電動汽車的能源損耗，有效的延長了純電動汽車的續(xù)駛里程。
文檔編號B60R16/02GK102700481SQ201210139308
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者姜鵬, 拱印生, 楊朝, 王金有, 黃志福 申請人:中國第一汽車股份有限公司, 啟明信息技術(shù)股份有限公司