[发明专利]一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法

权利要求书

1.一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，其特征是：用实时获取的温度数值与需要控制的目标温度数值做温度差值，然后基于该温度差值做PID控制算法运算，输出需要的PWM波占空比，最后通过加热元件驱动模块，直接控制输出在加热执行元件上的电压，进而控制加热执行元件的发热输出功率，来实现方向盘加热温度的准确控制；

所述基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法的具体步骤是：

步骤一：初始默认输出的PWM波初始占空比为零值，方向盘的温度测量元件测量方向盘的实时温度，通过温度信号处理电路，把实时温度数据传输给中央控制运算单元，中央控制运算单元把温度数据转化为可控制的实时温度，和加热目标温度做差值，得出温度差值；

步骤二：若有加热命令时，基于得出的温度差值做PID计算，得出相适应的PWM波占空比输出的增/减量，叠加到已经输出的PWM占空比上，作为即将输出的PWM波占空比，输出到加热元件驱动模块上，从而控制加热执行元件的输入电压，进而控制加热执行元件的输出功率，若加热执行元件的输出功率大于散热功率，则方向盘升温，若加热执行元件的输出功率小于散热功率，则方向盘降温，若加热执行元件的输出功率等于散热功率，则方向盘维持原有温度，从而实现控制方向盘加热后温度的准确控制；具体公式如下：

把方向盘加热到的目标温度称为加热目标温度T0；

把方向盘的温度测量元件测取数据得出的实际温度称为实时温度Tx；

把方向盘系统上的加热目标温度T0和实时温度Tx的差值称为温度差值△T；

把基于温度差值的温度PID调节算法称为温度差PID调节算法；

把通过温度差PID调节算法得出的PWM波占空比增/减量统称为PWM波占空比增/减量△D；

把输出到方向盘的加热执行元件上的电压占空比称为PWM波输出占空比Dx；

加热目标温度T0和实时温度Tx做差，得出温度差值△T，即△T=T0-Tx，把温度差值△T输入温度差PID调节算法中，公式如下:△D(k)=Kp*(△T(k)-△T(k-1))+Ki*△T(k)+Kd*(△T(k)-2*△T(k-1)+△T(k-2))，

公式中，△D(k)为第k次输出的PWM波占空比增/减量；△T(k)为第k次△T的值;△T(k-1)为第k-1次△T的值;△T(k-2)为第k-2次△T的值;Kp为比例参数，Ki为积分参数，Kd为微分参数。

2.如权利要求1所述的一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，其特征在于，应用于一方向盘加热控制系统中，该方向盘加热控制系统包含温度测量元件、温度信号处理电路、中央控制运算单元、加热元件驱动模块、加热执行元件、通讯模块、命令发送指令装置；由命令发送指令装置发出的方向盘加热请求指令信号和加热目标温度指令信号，通过所述通讯模块把方向盘加热请求指令信号和加热目标温度指令信号传输给中央控制运算单元；所述中央控制运算单元将加热目标温度指令信号与获取温度信号处理电路得到的实时温度信号做差，得出温度差值；中央控制运算单元根据得出的温度差值，计算得出输出的PWM波占空比，输入到加热元件驱动模块中，通过加热元件驱动模块直接驱动加热执行元件输出相适应的加热功率，同时通过温度测量元件测量执行后的温度，完成闭环调节。

3.如权利要求1所述的一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，其特征在于，应用于一方向盘加热控制系统中，该方向盘加热控制系统包含温度测量元件、温度信号处理电路、中央控制运算单元、加热元件驱动模块、加热执行元件、通讯模块、命令发送指令装置；命令发送指令装置发出的方向盘加热请求指令信号，通过所述通讯模块把方向盘加热请求指令信号传输给中央控制运算单元；所述中央控制运算单元收到方向盘加热请求指令信号后，将预设在中央控制运算单元中的加热目标温度指令信号与获取温度信号处理电路得到的实时温度信号做差，得出温度差值；中央控制运算单元根据得出的温度差值，计算得出输出的PWM波占空比，输入到加热元件驱动模块中，通过加热元件驱动模块直接驱动加热执行元件输出相适应的加热功率，同时通过温度测量元件测量执行后的温度，完成闭环调节。

4.如权利要求1所述的一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，其特征在于，所述方向盘加热控制方法中，实时获取的温度数值与需要控制的目标温度数值做温度差值，依据温度差值的PID调节算法，得出的相应PWM波占空比增量，以及PWM波实际控制输出的占空比，控制输出加热执行元件上的输出功率。