[实用新型]一种汽车空调系统及其鼓风机的调速控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车空调系统，尤其指对其汽车空调系统内鼓风机进行速度控制的调速控制器。

背景技术

汽车空调是汽车室内空气调节的简称，用以调节车内的温度、湿度、气流速度及空气洁净度等空气参数，为乘员提供清新舒适的车内环境。空调系统主要由压缩机、鼓风机、冷凝器总成、蒸发器、加热器、制冷管、暖风水管、传感器、空调控制器（即空调ECU，ECU是Electronic Control Unit的简写）及空调控制面板等组成。

其中鼓风机是一个电机驱动的风扇，用于吸入空气并强行使其通过蒸发器或加热器，使空气制冷或者制热。在普通乘用车中较低端的采用手动调整方式，较高端汽车采用自动控制方式，通常乘用车空调用鼓风机功率在200-400W（瓦特）左右。目前鼓风机普遍采用直流电机，驱动方式主要有线性驱动方式和PWM（英文全称：Pulse Width Modulation，中文全称：脉冲宽度调制）驱动方式两种。

常规的汽车空调中鼓风机调速，采用线性驱动方式，利用回路中阻值的大小来调节电压，达到调节风机转速目的。空调ECU生成线性控制电压，通过功率半导体开关处于线性放大区，调节直流电机的驱动电流，电路结构简单。缺点是功率开关处于线性放大区，导通电阻大，很多电源功率白白消耗，同时需要大面积的散热片。

PWM驱动方式的特点是空调ECU输出一个PWM信号，如图1所示，鼓风机1的一端连接至车载低压蓄电池的正端B+，另一端连接至一功率开关Q1的上端，所述功率开关Q1的下端接地；其功率开关Q1的控制端接收空调ECU发出的PWM信号，通过调节PWM信号的占空比对通过鼓风机1的平均电流进行控制，功率开关Q1工作在饱和区，导通电阻很小，整体耗能低。目前PWM驱动方式有取代线性驱动方式的趋势。然而，PWM方式驱动鼓风机1仍存在缺陷，通常乘用车鼓风机1最大电流在20A（安培）左右，驱动控制频率的高阶倍频能量仍较大，处于汽车电子器件工作区间内，其PWM驱动信号频繁通断会引起电磁辐射，该电磁辐射会对车内其他电子器件造成影响。

实用新型内容

为解决现有PWM方式驱动鼓风机时，大电流驱动信号频繁通断会引起电磁辐射，对车内电磁器件造成电磁干扰的问题，本实用新型实施例提供了一种汽车空调系统及其鼓风机的调速控制器。

本实用新型实施例一方面提供了一种鼓风机的调速控制器，包括处理单元和扩频驱动单元；

所述处理单元包括档位信号输入端、档位控制信号输出端和频率控制信号输出端；

所述处理单元的档位信号输入端与所述空调控制器连接；

所述扩频驱动单元包括档位控制信号输入端、频率控制信号输入端及PWM驱动信号输出端；

所述处理单元的档位控制信号输出端连接所述扩频驱动单元的档位控制信号输入端；所述处理单元的频率控制信号输出端连接所述扩频驱动单元的频率控制信号输入端；

所述扩频驱动单元的PWM驱动信号输出端连接至鼓风机的功率开关控制端。

本实用新型实施例公开的调速控制器，接收空调控制器输出的档位信号，根据预设数值调节PWM驱动信号的占空比，以实现对鼓风机的驱动。由于其在内部集成了扩频驱动单元，使扩频调制后的PWM驱动信号的频率不再局限在中心频率，鼓风机整体的电磁噪声也不再局限在中心频率，可以有效降低平均噪声，减少对车内其他电子器件的电磁干扰。该方案易于实施，成本较低。

优选地，所述调速控制器还包括一输入捕捉器；所述输入捕捉器包括捕捉输入端和捕捉输出端，所述捕捉输入端与所述空调控制器连接，所述捕捉输出端与所述处理单元的档位信号输入端连接。采用该输入捕捉器，可以有效采集空调控制器发出的PWM档位信号的上升沿和下降沿，如此，处理单元可以从该输入捕捉器获得该PWM档位信号的对应波形的占空比。

优选地，所述调速控制器还包括一电压反馈单元；

所述处理单元上设有一电压反馈端；

所述电压反馈单元接在所述鼓风机的供电电源与所述处理单元的电压反馈端之间。

采用该电压反馈单元，可以实时监测鼓风机的实时端电压，处理单元根据鼓风机反馈的实时端电压调节PWM驱动信号的占空比，保证在鼓风机的供电电源的电压波动的情况下，鼓风机风量输出仍能保持稳定。

优选地，所述扩频驱动单元包括数模转换器、DDS电路及驱动电路；

所述数模转换器包括数字输入端和模拟输出端；

所述DDS电路包括频率控制输入端和频率调制输出端；