[发明专利]特别用于机动车的电加热电路的控制

说明书

一种用于控制电加热电路(2)的设备(1),该设备(1)包括N个并联连接的加热元件(21‑23),根据本发明,该设备(1)包括:N个电子开关(T₁‑T₃),每个电子开关(T₁‑T₃)能串联连接至N个加热元件(21‑23)中的一个；模块(10)，能够接收形式为具有可变占空比的控制信号(PWM)的功率设定点，所述可变占空比作为功率的函数而变化；用于提取所接收控制信号(PWM)的平均值(公式(1))的装置(12)；以及P个比较器(C₁‑C₃)，该整数P小于或等于N，这P个比较器(C₁‑C₃)能够将所提取的平均值(公式(1))与P个不同的阈值(Ref₁‑Ref₃)进行比较，并生成P个比较信号(S₁‑S₃)，每个比较信号用于控制与至少一个加热元件相关联的电子开关(T₁‑T₃)切换至断开或闭合位置。

技术领域

本发明总体上涉及对电加热电路的控制，该电加热电路包括多个并联连接的加热元件。

背景技术

本发明尤其涉及机动车辆，在机动车辆中，众所周知的做法是在带有热机的车辆的加热、通风和空调系统中安装一个电加热电路(加热器或附加散热器)，以在车辆开始运行时、且在车辆本身的热量确保此加热之前，来确保车辆内部的快速加热。更具体地，该电加热器用来加热车辆冷却回路中的水。它通常包括多个并联连接的电阻加热元件，优选地为PTC(正温度系数)元件，这些电阻加热元件须被控制以用作操作设定点。

目前，带有嵌入式电子装置的电散热器具有以下三种类型的操作设定点：

对于带有所谓的“逻辑”控制的散热器，两条设定点线连接到控制设备的输入端，这使得可通过组合逻辑来控制多达三个加热元件以达到四个不同的功率水平(0％,33％,67％,100％)。这种操作可以单独控制每个元件，而且使用的是简单控制电子装置，在该简单控制电子装置中，微控制器的存在是没有意义的。然而，这种解决方案需要至少两条设定点线。

对于带有所谓的PWM(脉宽调制)控制的散热器，一条单一的设定点线即可调节形式为低频(通常为几十或几百赫兹的数量级)PWM信号的功率设定点。后者包括微控制器，通常也通过使用较功率设定点所使用的PWM信号频率更低的PWM控制信号，该微控制器解译所接收的功率设定点，并按比例(或根据更复杂的规则)驱动加热元件。因此，在这种情况下，不是逐个元件地进行控制。此外，尽管更为精确，但因为需要有一个微控制器，该解决方案成本高昂。

最后，根据带有PWM控制的散热器的一种可能的变型，一些带有总线控制的散热器已被开发出来，对于这些散热器，功率设定点不是以PWM信号的形式、而是以由LIN、CAN或同等类型的通信总线传递的数字信号的形式出现。此处同样地，微控制器的存在是必要的。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够结合已知解决方案所提供的优点、而不会呈现其缺点的解决方案。特别地，所提出的解决方案能使控制设备基于从一个单一的设定点线上所接收到的PWM设定点信号来控制所述加热电路，而不需要微控制器。

本发明通过提出一种控制电加热电路的方法实现此目的，所述电加热电路包括N个并联连接的加热元件，而每个加热元件能够串联连接至一个与之相关联的电子开关，该方法包括以下步骤：

-接收形式为具有可变占空比的PWM控制信号(PWM)的功率设定点，该可变占空比作为功率的函数而变化；

-提取所接收PWM控制信号的平均值；

-执行P次比较，即执行所提取的平均值与P个不同的阈值之间的比较并生成P个比较信号，该整数P小于或等于N，而每个比较信号用于控制与至少一个加热元件相关联的电子开关切换至断开或闭合位置。