專利名稱：外控變排量壓縮機(jī)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
外控變排量壓縮機(jī)的控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及汽車供熱、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)，特別涉及該系統(tǒng)中的外控變排量壓 縮機(jī)的控制器。
背景技術(shù)：
[0002]變排量壓縮機(jī)由于具有空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)平穩(wěn)調(diào)節(jié)、空調(diào)送風(fēng)溫度波動(dòng)小、能耗低等 優(yōu)點(diǎn)，已在汽車空調(diào)系統(tǒng)中得到越來越多的應(yīng)用，現(xiàn)在廣泛采用的內(nèi)控變排量壓縮機(jī)利用 系統(tǒng)內(nèi)部壓力的自平衡采用機(jī)械控制的方式。這種方式存在調(diào)節(jié)精度差，相應(yīng)時(shí)間慢等問 題，從而導(dǎo)致節(jié)能效果不顯著、系統(tǒng)振蕩和蒸發(fā)器結(jié)霜等問題。[0003]為了解決這些問題，外控變排量壓縮機(jī)開始問世。然而目前的外控變排量壓縮機(jī) 系統(tǒng)控制復(fù)雜且可靠性較低。如何改善外控變排量壓縮機(jī)系統(tǒng)在這些方面的問題，從而提 高適用性以發(fā)揮出其在節(jié)能和結(jié)霜等問題上的固有優(yōu)勢是一道亟需解決的難題。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]為了解決上述問題的至少一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種外控變排量壓縮機(jī)的 控制器，包括傳感器信號(hào)輸入器、總線通信器、電源管理器、和中央處理器，其中所述電源管 理器的輸出端口與所述傳感器信號(hào)輸入器、所述總線通信器、以及所述中央處理器的電源 輸入端口相連，所述中央處理器的輸出端口與所述總線通信器和所述外控變排量壓縮機(jī)的 輸入端口相連，所述中央處理器的輸入端口與所述外控變排量壓縮機(jī)的輸出端口相連。[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，所述傳感器信號(hào)輸入器連接到車外 溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、出風(fēng)溫度傳感器、空調(diào)壓力傳感器、空氣 濕度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，所述總線通信器與車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、整車電池電量信號(hào)的發(fā)送單元相連。[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，所述中央處理器包括信號(hào)預(yù)處理單 元和熱交換平衡計(jì)算單元，其中所述預(yù)處理單元接收來自所述傳感器信號(hào)輸入器和所述總 線通信器的輸入，然后將所述輸入轉(zhuǎn)換成熱交換平衡計(jì)算單元所需的輸入信號(hào)，所述熱交 換平衡計(jì)算單元計(jì)算出輸出給所述外控變排量壓縮機(jī)的控制信號(hào)。[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，所述中央處理器是16位微處理器芯 片。[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，所述總線通信器接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)控 制器和車身控制器的信號(hào)輸入。[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，電源管理模塊向所述傳感器信號(hào)輸 入器、所述總線通信器、以及所述中央處理器提供其所需的穩(wěn)定電源。[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的控制器，其中，與所述外控變排量壓縮機(jī)的輸出端 口相連的所述中央處理器的輸入端口接收電流反饋信號(hào)。[0012]通過使用本實(shí)用新型，外控變排量壓縮機(jī)可以穩(wěn)定在合適的排量區(qū)間，從而既滿 足了乘客對(duì)車廂的舒適安全性要求又能合理節(jié)約汽車能耗。


[0013]為便于理解，下面參照附圖通過非限定性例子來描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。圖 中[0014]圖1是外控變排量壓縮機(jī)的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是車輛熱交換量示意圖。
具體實(shí)施方式
[0016]除非另加具體說明，正如從以下論述中也可以認(rèn)識(shí)到的那樣，在本說明書的通篇 中，利用諸如“處理”、“計(jì)算”、“確定”之類術(shù)語的論述表示使用諸如計(jì)算機(jī)或類似電子計(jì)算 裝置之類的特定設(shè)備的動(dòng)作或過程。在本說明書的上下文中，計(jì)算機(jī)或者類似電子計(jì)算裝 置能夠操縱或變換信號(hào)。這些信號(hào)在計(jì)算機(jī)或類似電子計(jì)算裝置的存儲(chǔ)器、寄存器或者其 它信息存儲(chǔ)裝置、傳輸裝置或者顯示裝置中通常表示為物理電子或磁量。例如，電子計(jì)算裝 置可以包括執(zhí)行一個(gè)或更多的特定功能的一個(gè)或更多的處理器。[0017]圖1給出了本實(shí)用新型的外控變排量壓縮機(jī)以及其控制器。由圖中可見，外控變 排量壓縮機(jī)的控制器主要包括電源管理器、傳感器信號(hào)輸入器、總線通信器、以及中央處理 器等部件。外控變排量壓縮機(jī)的控制器通過其中的中央處理器與其控制對(duì)象，即外控變排 量壓縮機(jī)通信。中央處理器向外控變排量壓縮機(jī)發(fā)出PWM控制信號(hào)，從而控制其運(yùn)行，而外 控變排量壓縮機(jī)也向中央處理器發(fā)出電流反饋信號(hào)。中央處理器從反饋信號(hào)獲得反映外控 變排量壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的參考和診斷信號(hào)。[0018]在外控變排量壓縮機(jī)的控制器中，電源管理器的輸出端口與傳感器信號(hào)輸入器、 總線通信器、以及中央處理器單元的電源輸入端口相連，從而向這些部件提供保障它們正 常運(yùn)行所需要的穩(wěn)定電源。[0019]傳感器信號(hào)輸入單元主要用于接收相關(guān)傳感器的輸入信號(hào)，包括來自車外溫度傳 感器、車內(nèi)溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、出風(fēng)溫度傳感器、空調(diào)壓力傳感器、空氣濕度傳 感器等部件的輸入。傳感器信號(hào)輸入器將多種傳感器的輸入信號(hào)輸入給中央處理器。此外， 作為一種優(yōu)選方式，這些輸入信號(hào)可以在經(jīng)過濾波等相應(yīng)處理后再被提供給中央處理器。[0020]總線通信器控制器與整車其它部件的通信，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECM)和車身控制 器(BCM)等，用于接收控制外控變排量壓縮機(jī)可能需要的相關(guān)輸入信號(hào)，如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、整車電池電量等。同時(shí)總線通信器還可以輸出其它部件所需的壓縮機(jī)相關(guān)信號(hào)，如壓縮 機(jī)啟停信號(hào)，壓縮機(jī)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信號(hào)等。這些信號(hào)可以來自外控變排量壓縮機(jī)發(fā)出的 電流反饋信號(hào)。[0021]中央處理器是外控變排量壓縮機(jī)的控制器的核心組成部件。其基于能量平衡定理 的自動(dòng)空調(diào)控制算法而工作。[0022]根據(jù)能量守恒定理，當(dāng)車輛處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，車輛乘客艙和外界的熱交換 量(包括與發(fā)動(dòng)機(jī)艙的傳導(dǎo)熱負(fù)荷，陽光的輻射熱負(fù)荷，與環(huán)境空氣的對(duì)流熱負(fù)荷)應(yīng)與通 過加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)向乘客艙內(nèi)進(jìn)行的熱交換達(dá)成平衡。圖2示出了車輛乘客艙中存在的多處熱源，包括來自車頂、車底、車身側(cè)面等多個(gè)部位的能量環(huán)境空氣的對(duì)流熱負(fù)荷
權(quán)利要求1.一種外控變排量壓縮機(jī)的控制器，包括傳感器信號(hào)輸入器、總線通信器、電源管理器、和中央處理器，其中所述電源管理器的輸出端口與所述傳感器信號(hào)輸入器、所述總線通信器、以及所述中央處理器的電源輸入端口相連，所述中央處理器的輸出端口與所述總線通信器和所述外控變排量壓縮機(jī)的輸入端口相連，所述中央處理器的輸入端口與所述外控變排量壓縮機(jī)的輸出端口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述傳感器信號(hào)輸入器連接到車外溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、蒸發(fā)器溫度傳感器、出風(fēng)溫度傳感器、空調(diào)壓力傳感器、空氣濕度傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述總線通信器與車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、整車電池電量信號(hào)的發(fā)送單元相連。
4.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的控制器，其中，所述中央處理器包括信號(hào)預(yù)處理單元和熱交換平衡計(jì)算單元，其中所述預(yù)處理單元接收來自所述傳感器信號(hào)輸入器和所述總線通信器的輸入，然后將所述輸入轉(zhuǎn)換成熱交換平衡計(jì)算單元所需的輸入信號(hào)，所述熱交換平衡計(jì)算單元計(jì)算出輸出給所述外控變排量壓縮機(jī)的控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的控制器，其中，所述中央處理器是16位微處理器芯片。
6.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的控制器，其中，所述總線通信器接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和車身控制器的信號(hào)輸入。
7.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的控制器，其中，電源管理模塊向所述傳感器信號(hào)輸入器、所述總線通信器、以及所述中央處理器提供其所需的穩(wěn)定電源。
8.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的控制器，其中，與所述外控變排量壓縮機(jī)的輸出端口相連的所述中央處理器的輸入端口接收電流反饋信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種外控變排量壓縮機(jī)的控制器，包括傳感器信號(hào)輸入器、總線通信器、電源管理器、和中央處理器，其中所述電源管理器的輸出端口與所述傳感器信號(hào)輸入器、所述總線通信器、以及所述中央處理器的電源輸入端口相連，所述中央處理器的輸出端口與所述總線通信器和所述外控變排量壓縮機(jī)的輸入端口相連，所述中央處理器的輸入端口與所述外控變排量壓縮機(jī)的輸出端口相連。通過使用本實(shí)用新型，外控變排量壓縮機(jī)可以穩(wěn)定在合適的排量區(qū)間，從而既滿足了乘客對(duì)車廂的舒適安全性要求又能合理節(jié)約汽車能耗。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202833067SQ20122046890
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者張波, 毛翼 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司