RU78153U1 - DEVICE FOR REGULATING THE AIR TEMPERATURE IN THE CAR SALON - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использована, в частности, в качестве устройства для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в салоне автомобиля. Устройство для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля содержит схему электропитания, образованную первым, вторым плюсовыми и общим выводами, блок защиты от перенапряжений, вычислительный блок, снабженный управляющими выходами, а также измерительными и сигнальными входами и подключенный непосредственно к задатчикам температуры и воздухораспределения, через узлы сопряжения и контакты разъема - к внешним приводу воздушной заслонки, датчику положения вала указанного привода воздушной заслонки, датчику температуры воздуха в салоне, приводу вентилятора упомянутого датчика температуры, приводу заслонки воздухораспределения и диагностическому оборудованию, первый и второй узлы согласования, подключенные входами соответственно к первому и второму плюсовым выводам питания, выходами - к первому и шестому измерительным входам вычислительного блока, первый и второй источники стабилизированного напряжения, подключенные выходами соответственно: первый - к вычислительному блоку, второй - к цепям питания задатчиков температуры и воздухораспределения, к третьему и четвертому узлам сопряжения, к внешним датчикам температуры и положения вала привода воздушной заслонки, силовой ключ, включенный коммутируемыми выводами между выходом блока защиты от перенапряжений и потенциальной шиной нестабилизированного напряжения, управляющим входом - к четвертому управляющему выходу The invention relates to the electrical equipment of vehicles and can be used, in particular, as a device for automatically maintaining a given temperature in the passenger compartment. A device for controlling the temperature of the air in the car interior contains a power supply circuit formed by the first, second plus and common terminals, an overvoltage protection unit, a computing unit equipped with control outputs, as well as measuring and signal inputs and connected directly to temperature and air distribution units, through nodes interface and connector pins - to an external air damper drive, a shaft position sensor of said air damper drive, an air temperature sensor and in the passenger compartment, the fan drive of the temperature sensor mentioned, the air distribution damper drive and diagnostic equipment, the first and second matching nodes connected by inputs to the first and second positive power leads respectively, outputs to the first and sixth measuring inputs of the computing unit, the first and second sources of stabilized the voltages connected by the outputs, respectively: the first to the computing unit, the second to the power circuits of the temperature and air distribution units, to the third and the fourth interface nodes, to external sensors of temperature and position of the air damper drive shaft, a power switch connected by switched outputs between the output of the overvoltage protection unit and the potential bus of unstabilized voltage, the control input to the fourth control output

вычислительного блока, переключатель режимов работы вентилятора, включенный между вторым плюсовым выводом питания и внешним приводом вентилятора отопителя. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.computing unit, a fan operation mode switch connected between the second positive power output and the external drive of the heater fan. 1 s.p. f-ly. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использована, в частности, в качестве устройства для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в салоне автомобиля.The invention relates to the electrical equipment of vehicles and can be used, in particular, as a device for automatically maintaining a given temperature in the passenger compartment.

Известно устройство для управления отопителем автомобиля, содержащее датчик положения вала микромоторедуктора, датчик температуры воздуха в салоне, задатчик температуры воздуха салона, систему электропитания, центральный процессор, задатчик воздухораспределения и схему управления моторедуктором заслонок воздухораспределения (1).A device for controlling a car heater is known, comprising a micromotor shaft position sensor, a cabin air temperature sensor, a cabin air temperature controller, a power supply system, a central processor, an air distribution controller and a motor control valve for the air distribution flaps (1).

В результате анализа выполнения известного устройства необходимо отметить, что при выключении замка зажигания в момент выполнения устройством процедуры управления заслонками воздухораспределения не сохраняется соответствие между записанным в память центрального процессора кодом и фактическим угловым положением заслонок воздухораспределения. Для устранения указанного несоответствия каждый раз после очередного включения замка зажигания центральный процессор автоматически путем управления несколькими подготовительными движениями штока моторедуктора заслонок воздухораспределения устанавливает указанные заслонки в крайнее исходное положение, что неудобно и сокращает ресурс как самого моторедуктора, так и элементов схемы управления воздухоподачей.As a result of the analysis of the implementation of the known device, it should be noted that when the ignition switch is turned off at the time the device performs the control of the air distribution flaps, the correspondence between the code recorded in the memory of the central processor and the actual angular position of the air distribution flaps is not preserved. To eliminate this mismatch, each time after the next ignition switch is turned on, the central processor automatically sets the indicated dampers to the extreme initial position by controlling several preparatory motions of the motor reducer rod of the air distribution shutters, which is inconvenient and reduces the life of both the motor reducer and the elements of the air supply control circuit.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для управления отопителем автомобиля, содержащее вход Closest to the proposed technical solution is a device for controlling a car heater, containing an input

электропитания, образованный потенциальной шиной и общим выводом, блок защиты от перенапряжений, связанный входом с потенциальной шиной, вычислительный блок, к первому и второму измерительным входам которого подключены соответственно выход задатчика температуры воздуха салона и выход задатчика воздухораспределения, а к третьему и четвертому измерительным входам упомянутого блока подключены соответствующие выводы устройства, предназначенные для подсоединения одного из них к выходу датчика температуры воздуха в салоне, другого - к выходу датчика угла поворота вала микромоторедуктора заслонки отопителя, узлы сопряжения, первый из которых включен между первым управляющим выходом вычислительного блока и выводом устройства, предназначенным для подключения к микромоторедуктору воздушной заслонки и к первому сигнальному входу вычислительного блока, второй узел включен между вторым управляющим выходом вычислительного блока и выводом устройства, предназначенным для подключения к моторедуктору заслонок воздухораспределения, и третий узел в виде интерфейса включен между последовательным портом ввода-вывода вычислительного блока и информационным выводом устройства, предназначенным для подключения к внешнему диагностическому оборудованию, переключатель режима работы вентилятора отопителя, включенный между потенциальной шиной и выводом устройства, предназначенным для подключения к вентилятору отопителя, стабилизатор напряжения, подключенный управляющим входом к третьему управляющему выходу вычислительного блока, выходом - к выводу устройства, предназначенному для подключения к электродвигателю вентилятора датчика температуры воздуха в салоне и ко второму сигнальному входу вычислительного блока, первый, второй и третий узлы сопряжения подключены выводами питания к выходу блока защиты от перенапряжений, блок стабилизированного бесперебойного электропитания, связанный входом с выходом блока защиты от перенапряжений, четвертый узел сопряжения, включенный между потенциальной шиной питания и power supply formed by a potential bus and a common terminal, an overvoltage protection unit connected by an input to a potential bus, a computing unit, to the first and second measuring inputs of which are connected the output of the interior air temperature setter and the output of the air distribution setter, and to the third and fourth measuring inputs of the aforementioned the unit is connected to the corresponding terminals of the device, designed to connect one of them to the output of the air temperature sensor in the cabin, the other to the the angle of rotation of the shaft of the micromotor reducer of the heater flap, interface units, the first of which is connected between the first control output of the computing unit and the output of the device, designed to connect to the micromotor of the air damper and the first signal input of the computing unit, the second node is connected between the second control output of the computing unit and the output of the device, designed to connect to the gearmotor air distribution flaps, and the third node in the form of an interface is turned on the serial input / output port of the computing unit and the information output of the device for connecting to external diagnostic equipment, a heater fan operating mode switch connected between the potential bus and the device output for connecting to the heater fan, a voltage regulator connected to the third input the control output of the computing unit, the output - to the output of the device intended for connection to an electric motor the fan of the air temperature sensor in the cabin and to the second signal input of the computing unit, the first, second and third interface units are connected by power leads to the output of the surge protection unit, the stabilized uninterruptible power supply unit connected to the input to the output of the surge protection unit, the fourth interface unit, plugged in between potential power bus and

пятым измерительным входом вычислительного блока, к выходу блока стабилизированного бесперебойного питания питающими цепями подключены вычислительный блок, третий узел сопряжения в виде интерфейса, задатчик температуры воздуха салона, задатчик воздухораспределения, внешние датчики температуры воздуха салона и положения вала микромоторедуктора воздушной заслонки (2).the fifth measuring input of the computing unit, to the output of the stabilized uninterrupted power supply unit, the supply unit is connected to the computing unit, the third interface node, the cabin air temperature controller, the air distribution sensor, external sensors for the cabin air temperature and the position of the air damper micromotor shaft (2).

В результате анализа выполнения известного устройства необходимо отметить, что после выключения замка зажигания точное соответствие записанного в память вычислительного блока кода фактическому положению штока моторедуктора заслонок воздухораспределения может соблюдаться только при условии поддержания требуемого уровня напряжения питания моторедуктора в течение отрезка времени, достаточного для завершения выработки вычислительным блоком управляющих импульсов в количестве, соответствующем уставке задатчика воздухораспределения. Указанное условие предполагает выполнение цепи питания моторедуктора заслонок воздухораспределения с большой постоянной времени и, как следствие, применение в схеме устройства конденсаторов большой емкости и больших размеров. Это затрудняет миниатюризацию устройства и повышает его стоимость. Другой недостаток выражается в том, что при функционировании устройства не предусмотрена непрерывная проверка электрических цепей управления моторедуктором заслонок воздухораспределения на обрыв и замыкание, что не позволяет оперативно выявить причину нарушения функционирования системы воздухораспределения.As a result of the analysis of the implementation of the known device, it is necessary to note that after the ignition switch is turned off, the exact correspondence of the code recorded in the memory of the computing unit to the actual position of the gearmotor rod of the air distribution flaps can be observed only if the required level of the gearmotor supply voltage is maintained for a period of time sufficient to complete the development of the computational unit control pulses in an amount corresponding to the setpoint of the air distribution unit I am. The specified condition involves the implementation of the power supply circuit of the gearmotor of the air distribution flaps with a large time constant and, as a result, the use of large capacitors and large sizes in the device circuit. This complicates the miniaturization of the device and increases its cost. Another disadvantage is that during the operation of the device, there is no continuous check of the electrical circuits of the motor control of the air distribution flaps for open and short, which does not allow to quickly identify the cause of the malfunction of the air distribution system.

Задачей полезной модели является удешевление и улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет исключения возможности возникновения ошибки позиционирования заслонок воздухораспределения при выключении замка зажигания, а также за счет осуществления постоянного контроля исправности электрических цепей управления моторедуктором заслонок воздухораспределения.The objective of the utility model is to reduce the cost and improve the operational characteristics of the device by eliminating the possibility of an error in the positioning of the air distribution flaps when the ignition switch is turned off, as well as by constantly monitoring the health of the electrical circuits for controlling the geared motor of the air distribution flaps.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в устройство для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля, содержащее первый плюсовой и общий выводы питания, блок защиты от перенапряжений, связанный входом с первым плюсовым выводом питания, вычислительный блок, узлы сопряжения и согласования, разъем, контакты которого с первого по шестой предназначены для подключения к соответствующим внешним приводу воздушной заслонки, датчику положения вала привода воздушной заслонки, диагностическому оборудованию, датчику температуры воздуха в салоне, приводу вентилятора упомянутого датчика температуры и приводу заслонок воздухораспределения, при этом вычислительный блок подключен питающим выводом к выходу первого источника стабилизированного напряжения, подключенного входом к выходу блока защиты, и снабжен измерительными входами, первый из которых через первый узел согласования связан с первым плюсовым выводом питания, второй - со вторым контактом разъема, третьий - с задатчиком температуры воздуха салона, четвертый - с четвертым контактом разъема и пятый - с задатчиком воздухораспределения, управляющими выходами, первый из которых через первый узел сопряжения связан с первым контактом, второй через второй узел сопряжения - с пятым контактом и третий через третий узел сопряжения - к шестым контактом разъема, сигнальными входами, первый из которых связан с первым контактом, второй - с пятым контактом разъема, портом ввода-вывода, подключенным через четвертый узел сопряжения в виде интерфейса к третьему контакту разъема, узлы сопряжения подключены питающими выводами к потенциальной шине нестабилизированного напряжения, переключатель режима работы вентилятора, один из двух выводов которого предназначен для подключения к приводу вентилятора отопителя, введены второй плюсовой вывод питания, силовой ключ, второй источник стабилизированного напряжения, второй узел согласования, при этом вычислительный блок снабжен The task is ensured by the fact that in the device for controlling the temperature in the passenger compartment, containing the first positive and common power leads, an overvoltage protection unit connected to the input with the first positive power lead, a computing unit, interface and coordination nodes, a connector whose contacts with the first to the sixth are designed to be connected to the corresponding external air damper drive, the position sensor of the air damper drive shaft, diagnostic equipment, the temperature sensor during spirit in the passenger compartment, the fan drive of the mentioned temperature sensor and the drive of the air distribution flaps, while the computing unit is connected by a power output to the output of the first stabilized voltage source connected to the output of the protection unit and is equipped with measuring inputs, the first of which is connected to the first through the matching unit a positive power terminal, the second with the second terminal of the connector, the third with the interior temperature setter, the fourth with the fourth terminal of the connector and the fifth with the rear air distribution, controlling outputs, the first of which is connected to the first contact through the first interface, the second through the second interface to the fifth contact and the third through the third interface to the sixth terminal of the connector, signal inputs, the first of which is connected to the first contact, the second - with the fifth pin of the connector, the input-output port connected via the fourth interface node in the form of an interface to the third terminal of the connector, the interface nodes are connected by power leads to the potential bus unstabilized annogo voltage, the fan operation mode switch, one of two terminals which is intended for connection to the drive of the fan heater, introduced a second positive power output, the power switch, the second constant-voltage source, a second matching unit, wherein the computing unit is provided with

четвертым управляющим выходом, третьим сигнальным и шестым измерительным входами, силовой ключ коммутируемыми выводами включен между выходом блока защиты и потенциальной шиной нестабилизированного напряжения, а управляющим входом подключен к четвертому управляющему выходу вычислительного блока, второй источник стабилизированного напряжения подключен входом к потенциальной шине нестабилизированного напряжения, выходом - к измерительным цепям задатчиков температуры воздуха салона и воздухораспределения, к опорным цепям третьего и четвертого узлов сопряжения, а также ко второму и четвертому контактам разъема, второй узел согласования включен между вторым плюсовым выводом питания и шестым измерительным входом вычислительного блока, подключенного третьим сигнальным входом к шестому контакту разъема, а переключатель режимов работы вентилятора отопителя подключен другим выводом ко второму плюсовому выводу питания, кроме того вычислительный блок может быть выполнен в виде соединенных друг с другом информационной шиной двух микроконтроллеров, один из которых предназначен для управления работой элементов контура отопления, другой, подключенный питающим выводом к выходу второго источника стабилизированного напряжения, предназначен для управления работой элементов контура воздухораспределения.the fourth control output, the third signal and sixth measuring inputs, a switched-key power switch is connected between the output of the protection unit and the potential bus of the unstabilized voltage, and the control input is connected to the fourth control output of the computing unit, the second stabilized voltage source is connected by the input to the potential bus of the unstabilized voltage, the output - to the measuring circuits of the cabin air temperature and air distribution units, to the supporting circuits of the third and the fourth interface nodes, as well as the second and fourth contacts of the connector, the second matching node is connected between the second positive power output and the sixth measuring input of the computing unit connected to the sixth pin of the connector by the third signal input, and the heater fan operation mode switch is connected to the second positive terminal power output, in addition, the computing unit can be made in the form of two microcontrollers connected to each other by the information bus, one of which is pre Classifi- cation elements for controlling operation of the heating circuit, the other supply terminal connected to the output of the second stabilized voltage source, designed to control the air distribution circuit elements.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».When conducting patent research from the prior art, no solutions were identified that are identical to the declared one, and, therefore, the claimed utility model meets the eligibility condition “novelty”.

Сведений, приведенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели. Для изготовления устройства используются известные блоки, узлы и элементы, в том числе аналогичные указанным в описании наиболее близкого аналога, соединяемые известным образом. С учетом степени раскрытия сущности заявленного устройства в описании его практическое осуществление для специалистов не вызывает каких-либо затруднений.The information given in the application materials is sufficient for the practical implementation of the utility model. For the manufacture of the device using known blocks, nodes and elements, including those similar to those described in the description of the closest analogue, connected in a known manner. Given the degree of disclosure of the essence of the claimed device in the description of its practical implementation for specialists does not cause any difficulties.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена функциональная схема устройства для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which a functional diagram of a device for regulating air temperature in the passenger compartment is presented.

Устройство для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля содержит схему электропитания, образованную первым 1, вторым 2 Плюсовыми и общим 3 выводами. С первым 1 плюсовым выводом связан блок 4 защиты от перенапряжений. Устройство также содержит вычислительный блок 5, первый 6 узел согласования и разъем 7, контакты которого с первого 7.1 по шестой 7.6 предназначены для подключения к внешним приводу (микромоторедуктору) 8 воздушной заслонки, датчику 9 положения вала привода 8 воздушной заслонки, диагностическому оборудованию 10, датчику 11 температуры воздуха в салоне, приводу (электородвигателю) 12 вентилятора датчика 11 и к приводу (моторедуктору) 13 заслонок воздухораспределения. Вычислительный блок 5 подключен питающим выводом к выходу первого 14 источника стабилизированного напряжения, подключенного входом к выходу блока защиты 4 от перенапряжений. Кроме того, вычислительный блок 5 подключен шестью измерителными входами соответственно: первым через первый 6 узел согласования - к первому 1 плюсовому выводу питания, вторым - ко второму контакту 7.2 разъема 7, третьим - к задатчику 15 температуры воздуха салона, четвертым - к четвертому контакту 7.4 разъема 7, пятым - к задатчику 16 воздухораспределения и шестым через второй 17 узел согласования - ко второму 2 плюсовому выводу питания; четырьмя управляющими выходами соответственно: первым через первый 18 узел сопряжения - к первому контакту 7.1, вторым через второй 19 узел сопряжения - к пятому контакту 7.5, третьим через третий 20 узел сопряжения - к шестому контакту 7.6 разъема 7 и четвертым - к управляющему входу силового ключа 21, включенного коммутируемыми выводами между выходом блока защиты 4 и потенциальной шиной нестабилизированного напряжения; тремя сигнальными входами A device for controlling the temperature of the air in the car interior contains a power supply circuit formed by the first 1, second 2 Plus and common 3 conclusions. A first overvoltage block is connected to a surge protection unit 4. The device also contains a computing unit 5, a first 6 matching unit and a connector 7, the contacts of which from the first 7.1 to the sixth 7.6 are designed to be connected to an external air damper actuator (micromotor reducer) 8, an air damper actuator shaft position sensor 9, diagnostic equipment 10, a sensor 11 air temperature in the cabin, the actuator (electric motor) 12 of the sensor fan 11 and the actuator (motor reducer) 13 air distribution flaps. Computing unit 5 is connected by a power output to the output of the first 14 stabilized voltage source connected by an input to the output of the surge protection unit 4. In addition, the computing unit 5 is connected by six measuring inputs, respectively: the first through the first 6 matching node to the first 1 plus power terminal, the second to the second terminal 7.2 of connector 7, the third to the interior temperature controller 15, and the fourth to the fourth terminal 7.4 connector 7, the fifth to the air distribution unit 16 and the sixth through the second 17 matching node to the second 2 plus power output; four control outputs, respectively: the first through the first 18 interface node to the first pin 7.1, the second through the second 19 interface node to the fifth pin 7.5, the third through the third 20 interface node to the sixth pin 7.6 of connector 7 and the fourth to the control input of the power switch 21, connected by switched outputs between the output of the protection unit 4 and the potential bus voltage unstabilized; three signal inputs

соответственно: первым - к контакту 7.1, вторым - к контакту 7.5 и третьим - к контакту 7.6 разъема 7; портом ввода-вывода через четвертый 22 узел сопряжения в виде интерфейса - к контакту 7.3 разъема 7. Узлы сопряжения 18, 19, 20 и 22 подключены питающими выводами к потенциальной шине нестабилизированного напряжения и осуществляют защиту соответствующих выходов вычислительного блока 5 от внешних аномальных коммутаций. При этом первый 18 узел сопряжения понижает напряжение бортовой сети 12 В до напряжения 10 В и по управляющим сигналам вычислительного блока 5 обеспечивает изменение направления вращения вала микромоторедуктора (привод 8) воздушной заслонки, второй 19 - осуществляет сопряжение напряжения питания 1,2 В электродвигателя (привод 12) вентилятора датчика температуры воздуха в салоне с напряжением-бортовой сети 12 В, третий 20 - осуществляет преобразование постоянного напряжения бортовой сети 12 В в импульсное напряжение для питания шагового двигателя (привод 13) заслонок воздухораспределения; четвертый 22 - преобразует входные сигналы 5 В в выходные сигналы 12 В. Второй источник 23 стабилизированного напряжения подключен входом к потенциальной шине нестабилизированного напряжения, выходом - к цепям задатчиков 15,16,- третьему 20 и четвертому 22 узлам сопряжения, а также к контактам 7.2 и 7.4 разъема 7. Переключатель 24 режима работы вентилятора 25 подключен одним выводом ко второму 2 плюсовому выводу питания, другим - к внешнему приводу 25 вентилятора отопителя.accordingly: the first to pin 7.1, the second to pin 7.5 and the third to pin 7.6 of connector 7; I / O port through the fourth 22 interface node in the form of an interface to pin 7.3 of connector 7. The interface nodes 18, 19, 20 and 22 are connected by power leads to a potential bus of unstabilized voltage and protect the corresponding outputs of computing unit 5 from external abnormal switching. In this case, the first 18 interface unit lowers the voltage of the on-board network 12 V to a voltage of 10 V and, by the control signals of the computing unit 5, provides a change in the direction of rotation of the micromotor shaft (actuator 8) of the air damper, the second 19 - couples the supply voltage of 1.2 V to the electric motor (drive 12) a fan of the air temperature sensor in the cabin with a voltage of on-board network of 12 V, the third 20 - converts the DC voltage of the on-board network of 12 V into a pulse voltage to power the stepper motor (actuator 13) air distribution flaps; the fourth 22 - converts the 5 V input signals to the 12 V output signals. The second stabilized voltage source 23 is connected by the input to the potential bus of the unstabilized voltage, by the output - to the drive circuits 15,16, to the third 20 and fourth 22 interface nodes, as well as to contacts 7.2 and 7.4 of connector 7. The switch 24 of the operation mode of the fan 25 is connected by one output to the second 2 positive output of the power supply, the other to the external drive 25 of the heater fan.

Вычислительный блок 5 может быть выполнен в виде двух микроконтроллеров 5.1, 5.2, связанных друг с другом информационной шиной.Computing unit 5 can be made in the form of two microcontrollers 5.1, 5.2 connected to each other by an information bus.

Заявленное устройство функционирует следующим образом. В исходном состоянии устройства плюсовой вывод 1 питания подсоединен к плюсовому выводу аккумуляторной батареи, плюсовой вывод 2 питания подсоединен к замку зажигания, а общий вывод 3 питания The claimed device operates as follows. In the initial state of the device, the positive power terminal 1 is connected to the positive terminal of the battery, the positive power terminal 2 is connected to the ignition, and the general power terminal 3

подсоединен к «массе» автомобиля. Внешние исполнительные элементы и датчики подсоединены к соответствующим выводам схемы устройства.connected to the "mass" of the car. External actuators and sensors are connected to the corresponding terminals of the device circuit.

При включении замка зажигания и подаче напряжения на вывод 2 питания в состояние готовности приводятся вычислительный блок 5 и все другие входящие в состав устройства узлы и блоки. В процессе опроса состояний всех вышеуказанных узлов, блоков и внешних устройств микроконтроллер вычислительного блока 5 производит проверку на область допустимых значений величин для датчиков и задатчиков, оценивает параметры выходных сигналов первого 18, второго 19 и третьего 20 узлов сопряжения, характеризующих режимы работы привода 8 заслонки отопителя, привода 12 вентилятора датчика 11 температуры воздуха в салоне и привода 13 заслонок воздухораспределения. В случае наличия недопустимых отклонений микроконтроллер сохраняет информацию и через узел сопряжения 22 в виде интерфейса передает ее для анализа на диагностическое оборудование 10, которое в режиме реального времени проверяет состояние цепей и блоков устройства.When you turn on the ignition switch and apply voltage to the power output 2, the computing unit 5 and all other components and units included in the device are put into a ready state. In the process of interrogating the states of all the above nodes, blocks and external devices, the microcontroller of computing unit 5 checks the range of acceptable values for sensors and controllers, evaluates the parameters of the output signals of the first 18, second 19 and third 20 interface nodes that characterize the operating modes of the actuator 8 of the heater damper , the drive 12 of the fan of the sensor 11 of the air temperature in the cabin and the drive 13 of the air distribution flaps. If there are unacceptable deviations, the microcontroller saves the information and passes it through the interface node 22 as an interface for analysis to the diagnostic equipment 10, which in real time checks the status of the circuits and units of the device.

Регулирование температуры в салоне автомобиля осуществляется с помощью двух контуров регулирования: контура автоматического регулирования температуры воздуха в салоне, включающего задатчик 15 температуры воздуха салона, вычислительный блок 5, первый 18 узел сопряжения, привод 8 заслонки отопителя, датчик 9 положения вала привода 8, датчик 11 температуры воздуха в салоне; контура ручного регулирования воздухораспределения, включающего задатчик 16 воздухораспределения, вычислительный блок 5, третий 20 узел сопряжения и привод 13 воздухораспределения.Temperature control in the car interior is carried out using two control loops: a circuit for automatic control of the air temperature in the passenger compartment, including a passenger compartment temperature controller 15, a computing unit 5, a first 18 interface, an actuator 8 of the heater flap, a sensor 9 of the position of the actuator shaft 8, a sensor 11 air temperature in the cabin; a manual air distribution control loop, including an air distribution adjuster 16, a computing unit 5, a third 20 interface unit and an air distribution drive 13.

Регулирование температуры воздуха в салоне осуществляется вычислительным блоком 5, на второй и четвертый измерительные входы которого поступают сигналы с выходов датчиков 9, 11. По полученным параметрам указанных датчиков и задатчика 15 микроконтроллер блока 5 вычисляет требуемое положение воздушной заслонки и подает через узел The air temperature in the cabin is regulated by a computing unit 5, to the second and fourth measuring inputs of which signals from the outputs of the sensors 9, 11 are received. Based on the obtained parameters of the indicated sensors and the setter 15, the microcontroller of unit 5 calculates the required position of the air damper and feeds it through the unit

сопряжения 18 сигнал на включение привода 8 заслонки отопителя. При этом воздушная заслонка (не показана) поворачивается на соответствующий угол, который обеспечивает требуемое повышение или понижение температуры воздуха в салоне за счет изменения соотношения потоков горячего и холодного воздуха. В результате периодического опроса выходных данных датчиков 9, 11 и выработки соответствующих сигналов по первому управляющему выходу вычислительный блок 5 обеспечивает поддержание температуры воздуха в салоне на заданном задатчиком 15 уровне.pairing 18 signal to turn on the actuator 8 of the heater flap. In this case, an air damper (not shown) is rotated by an appropriate angle, which provides the required increase or decrease in air temperature in the cabin by changing the ratio of the flows of hot and cold air. As a result of periodic polling of the output data of the sensors 9, 11 and the generation of the corresponding signals for the first control output, the computing unit 5 maintains the air temperature in the cabin at a level set by the master 15.

Регулирование воздухораспределения (управление направлением потока поступающего в салон воздуха) осуществляется следующим образом.Regulation of air distribution (control of the direction of flow of air entering the passenger compartment) is as follows.

Заданное с помощью задатчика 16 соотношение воздухораспределения в виде конкретного значения напряжения поступает на пятый измерительный вход вычислительного блока 5. По результату измерения блок 5 по третьему управляющему выходу формирует сигнал в виде определенного количества импульсов, которые через узел сопряжения 20 поступают на привод 13 заслонок воздухораспределения и с помощью его штока перемещают на заданный угол заслонки воздухораспределения. В результате поток воздуха отопителя перемещается в пространстве салона и устанавливается в направлении, заданном задатчиком 16 воздухораспределения.The air distribution ratio specified by the adjuster 16 in the form of a specific voltage value is supplied to the fifth measuring input of the computing unit 5. According to the measurement result, the block 5 generates a signal in the form of a certain number of pulses through the interface 20 to the actuator 13 of the air distribution shutters and with the help of its rod, the air distribution flaps are moved to a given angle. As a result, the air flow of the heater moves in the passenger compartment and is set in the direction specified by the air distribution unit 16.

При выключении замка зажигания сигнал об этом через второй 17 узел согласования поступает на шестой измерительный вход вычислительного блока 5. По данному сигналу блок 5, оставаясь подключенным по питанию к аккумуляторной батарее через первый 14 источник стабилизированного напряжения, блок 4 защиты от перенапряжений и первый 1 плюсовой вывод питания, запускает программу штатного выключения питания. При этом момент выработки по четвертому управляющему выходу вычислительного блока 5 сигнала выключения силового ключа 21 наступает только тогда, когда микроконтроллер подаст на привод 13 воздухораспределения определенное количество импульсов напряжения, строго соответствующее When the ignition switch is turned off, a signal about this through the second 17 matching node is fed to the sixth measuring input of the computing unit 5. According to this signal, the unit 5, while remaining powered by the battery through the first 14 stabilized voltage source, overvoltage protection unit 4 and the first 1 plus power output, starts the program of regular power off. At the same time, the generation of the turn-off signal of the power switch 21 by the fourth control output of the computing unit 5 occurs only when the microcontroller supplies a certain number of voltage pulses to the air distribution drive 13, which strictly corresponds to

уставке задатчика 16 воздухораспределения. Кроме того, штатное выключение устройства предусматривает организацию записи в память указанного микроконтроллера числового значения, однозначно соответствующего фактическому положению исполнительного механизма (штока привода 13 заслонок воздухораспределения), в котором он находился в момент закрывания силового ключа 21. Благодаря этому, задатчики 15, 16, узлы 18, 19, 20 и 22 сопряжения, датчики 9, 11 и исполнительные элементы 8, 10, 12, 13 обесточиваются, вычислительный блок 5 переходит в «спящий» режим, а устройство в целом потребляет пренебрежимо малый ток, практически не вызывающий разрядку аккумуляторной батареи. При следующем включении замка зажигания и подаче напряжения питания на устройство установка штока моторедуктора 13 в исходное состояние не требуется, так как соответствующее фактическому положению штока в момент выключения силового ключа 21 числовое значение гарантированно сохраняется в памяти вычислительного блока 5. Это исключает необходимость выполнения калибровки после многократных выключений замка зажигания.the setpoint of the setpoint 16 air distribution. In addition, the regular shutdown of the device provides for the organization of writing to the memory of the specified microcontroller a numerical value that uniquely corresponds to the actual position of the actuator (actuator rod 13 of the air distribution flaps) in which it was located at the moment of closing the power key 21. Due to this, the controllers 15, 16, nodes Interfaces 18, 19, 20, and 22, sensors 9, 11, and actuators 8, 10, 12, 13 are de-energized, computing unit 5 goes into sleep mode, and the device as a whole consumes negligible low current, practically not causing the battery to discharge. The next time the ignition switch is turned on and the power supply is applied to the device, the motor gear 13 is not required to be installed in its initial state, since the numerical value corresponding to the actual position of the rod at the time of switching off the power switch 21 is guaranteed to be stored in the memory of the computing unit 5. This eliminates the need for calibration after repeated switch off the ignition.

Кроме упомянутых свойств к числу достоинств устройства следует отнести его способность автоматически производить калибровку положения заслонок воздухораспределения после выключения замка зажигания и отсоединения первого 1 плюсового вывода питания от аккумуляторной батареи. Осуществляется калибровка автоматически благодаря тому, что в программном обеспечении устройства предусмотрена программа, с помощью которой микропроцессор вычислительного блока 5 после подключения первого 1 плюсового вывода питания к аккумуляторной батареи функционирует в режиме начальной установки, а затем после включения замка зажигания переходит в режим калибровки.In addition to the mentioned properties, one of the advantages of the device is its ability to automatically calibrate the position of the air distribution flaps after turning off the ignition and disconnecting the first 1 plus power output from the battery. Calibration is performed automatically due to the fact that the device software provides a program with which the microprocessor of computing unit 5, after connecting the first 1 plus power output to the battery, operates in the initial installation mode, and then, after turning on the ignition switch, switches to calibration mode.

Если вычислительный блок 5 выполнен на двух микроконтроллерах 5.1, 5.2, то последние в процессе функционирования осуществляют непрерывный обмен информацией друг с другом. При этом микроконтроллер 5.1 If the computing unit 5 is made on two microcontrollers 5.1, 5.2, then the latter, in the process of functioning, continuously exchange information with each other. At the same time, the microcontroller 5.1

используется в контуре управления приводом 8 воздушной заслонки, а микроконтроллер 5.2 используется в контуре управления приводом 13 заслонок воздухораспределения. Применение двух микроконтроллеров в вычислительном блоке 5 позволяет, во-первых, уменьшить стоимость устройства за счет применения дешевых микроконтроллеров с малым числом выводов, во-вторых, расширить эксплуатационные возможности устройства, так как при отказе одного из микроконтроллеров другой продолжает функционировать в своем контуре регулирования независимо от первого.is used in the control circuit of the air damper actuator 8, and the microcontroller 5.2 is used in the control circuit of the air damper actuator 13. The use of two microcontrollers in the computing unit 5 allows, firstly, to reduce the cost of the device through the use of cheap microcontrollers with a small number of conclusions, and secondly, to expand the operational capabilities of the device, since when one of the microcontrollers fails, the other continues to function independently in its control loop from the first.

Таким образом, заявленное техническое решение выгодно отличается от прототипа, так как, благодаря вышеописанному алгоритму перевода устройства в «спящий» режим при выключении замке зажигания, позволяет гарантированно сохранить соответствие между положением заслонок воздухораспределения и уставкой задатчика воздухораспределения независимо от количества включений и выключений замка зажигания. Это позволяет улучшить эксплуатационные свойства и повысить надежность функционирования устройства.Thus, the claimed technical solution compares favorably with the prototype, because, thanks to the above-described algorithm for putting the device into “sleep” mode when the ignition switch is turned off, it is possible to guarantee the correspondence between the position of the air distribution flaps and the set point of the air distribution regulator, regardless of the number of ignition switch on and off. This allows to improve operational properties and increase the reliability of the device.

Эксплуатационные испытания заявляемого технического решения, используемого в составе изделия 85.3763 производства ОАО «Автоэлектроника», показали его высокую надежность на автомобилях ВА3-2170 и его модификациях.Operational tests of the proposed technical solution used in the composition of the product 85.3763 manufactured by JSC "Autoelectronics", showed its high reliability on cars VA3-2170 and its modifications.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU №47817 U1, МПК7 B60L 1/02, 2005 Бюл. №251. Patent RU No. 47817 U1, IPC7 B60L 1/02, 2005 Bull. Number 25

2. Патент RU №56865 U1, МПК7 B60R 16/02, 2006 Бюл. №272. Patent RU No. 56865 U1, IPC7 B60R 16/02, 2006 Bull. Number 27

Claims (2)

1. Устройство для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля, содержащее первый плюсовой и общий выводы питания, блок защиты от перенапряжений, связанный входом с первым плюсовым выводом питания, вычислительный блок, узлы сопряжения и согласования, разъем, контакты которого с первого по шестой предназначены для подключения к соответствующим внешним приводу воздушной заслонки, датчику положения вала привода воздушной заслонки, диагностическому оборудованию, датчику температуры воздуха в салоне, приводу вентилятора упомянутого датчика температуры и приводу заслонок воздухораспределения, при этом вычислительный блок подключен питающим выводом к выходу первого источника стабилизированного напряжения, подключенного входом к выходу блока защиты, и снабжен измерительными входами, первый из которых через первый узел согласования связан с первым плюсовым выводом питания, второй - со вторым контактом разъема, третий - с задатчиком температуры воздуха салона, четвертый - с четвертым контактом разъема и пятый - с задатчиком воздухораспределения, управляющими выходами, первый из которых через первый узел сопряжения связан с первым контактом, второй через второй узел сопряжения - с пятым контактом и третий через третий узел сопряжения - с шестым контактом разъема, сигнальными входами, первый из которых связан с первым контактом, второй - с пятым контактом разъема, портом ввода-вывода, подключенным через четвертый узел сопряжения в виде интерфейса к третьему контакту разъема, узлы сопряжения подключены питающими выводами к потенциальной шине нестабилизированного напряжения, переключатель режима работы вентилятора, один из двух выводов которого предназначен для подключения к приводу вентилятора отопителя, отличающееся тем, что введены второй плюсовой вывод питания, силовой ключ, второй источник стабилизированного напряжения, второй узел согласования, при этом вычислительный блок снабжен четвертым управляющим выходом, третьим сигнальным и шестым измерительным входами, силовой ключ коммутируемыми выводами включен между выходом блока защиты и потенциальной шиной нестабилизированного напряжения, а управляющим входом подключен к четвертому управляющему выходу вычислительного блока, второй источник стабилизированного напряжения подключен входом к потенциальной шине нестабилизированного напряжения, выходом - к измерительным цепям задатчиков температуры воздуха салона и воздухораспределения, к опорным цепям третьего и четвертого узлов сопряжения, а также ко второму и четвертому контактам разъема, второй узел согласования включен между вторым плюсовым выводом питания и шестым измерительным входом вычислительного блока, подключенного третьим сигнальным входом к шестому контакту разъема, а переключатель режимов работы вентилятора отопителя подключен другим выводом ко второму плюсовому выводу питания.1. A device for controlling the temperature in the passenger compartment, containing the first positive and common power leads, an overvoltage protection unit connected to the input with the first positive power lead, a computing unit, interface and matching units, a connector whose contacts from the first to the sixth are designed for connections to the corresponding external air damper drive, air damper shaft position sensor, diagnostic equipment, cabin air temperature sensor, fan drive mentioned the temperature sensor and the drive of the air distribution flaps, while the computing unit is connected by a power output to the output of the first stabilized voltage source connected to the output of the protection unit by the input and is equipped with measuring inputs, the first of which is connected to the first positive power output through the first matching unit, and the second with the second connector pin, the third with the interior temperature setter, the fourth with the fourth connector pin and the fifth with the air distribution controller controlling the output ami, the first of which is connected to the first contact through the first interface, the second through the second interface to the fifth contact and the third through the third interface to the sixth terminal of the connector, signal inputs, the first of which is connected to the first contact, the second to the fifth connector pin, I / O port connected via the fourth interface node in the form of an interface to the third terminal of the connector, interface nodes are connected by power leads to the potential bus of unstabilized voltage, operating mode switch you are a fan, one of the two conclusions of which is designed to connect to the heater fan drive, characterized in that the second positive power output, a power switch, a second stabilized voltage source, a second matching unit are introduced, while the computing unit is equipped with a fourth control output, a third signal and by the sixth measuring inputs, a power key with switched outputs is connected between the output of the protection unit and the potential bus of unstabilized voltage, and the control input is connected to to the fourth control output of the computing unit, the second source of stabilized voltage is connected by the input to the potential bus of the unstabilized voltage, by the output - to the measuring circuits of the cabin air temperature and air distribution sensors, to the reference circuits of the third and fourth interface nodes, as well as to the second and fourth contacts of the connector, the second node coordination is connected between the second positive power output and the sixth measuring input of the computing unit connected to the third signal input a sixth contact connector and a heater blower mode switch connected to the other terminal of the second positive output power. 2. Устройство для регулирования температуры воздуха в салоне автомобиля по п.1, отличающееся тем, что вычислительный блок может быть выполнен в виде соединенных друг с другом информационной шиной двух микроконтроллеров, один из которых предназначен для управления работой элементов контура отопления, другой, подключенный питающим выводом к выходу второго источника стабилизированного напряжения, предназначен для управления работой элементов контура воздухораспределения.

2. A device for controlling the temperature in the passenger compartment of a car according to claim 1, characterized in that the computing unit can be made in the form of two microcontrollers connected to each other by an information bus, one of which is designed to control the operation of the elements of the heating circuit, the other connected to a power supply output to the output of the second source of stabilized voltage, designed to control the operation of the elements of the air distribution circuit.