[发明专利]一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法

说明书

本发明公开的一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，包含加热目标温度，实时温度，加热目标温度和实时温度之间的温度差值，依据温度差值的PID调节算法，得出的相应PWM占空比增量，以及实际控制输出的PWM波占空比，控制加热元件输出的电压占空比，控制加热元件的功率输出这几个关键控制因素。本发明的有益效果在于：通过基于实时温度和加热目标温度的差值PID调节算法，自动调节方向盘加热执行元件的输出功率，达到方向盘温度的准确控制，同时采用加热元件驱动模块直接驱动加热元件的功率输出，省去了继电器的带来的触点寿命短且可维护性差的劣势，降低了方向盘加热系统的成本。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，汽车领域中新工艺、新材料以及新技术的广泛应用，特别是汽车电子新技术的广泛应用，使得汽车工业快速的超自动化、智能化，舒适化转变。越来越多的车型为了追求更舒适更方便的功能体验，都配备了方向盘加热控制器，在冷的季节加热方向盘，让驾驶者握方向盘时不再觉得寒冷不适，并得到越来越多的驾驶者认可。

通常的方向盘加热控制器从方向盘上的温度传感器获得的温度数值，然后根据温度数值控制继电器的吸合和断开，来实现把方向盘的温度控制在一定的范围内。

参见图1。图中给出了通常方向盘加热系统的控制连接框图，其包含方向盘加热控制器10、命令发送指令装置20、温度测量元件30、加热执行元件40以及继电器50。方向盘加热控制器10由通讯模块11、温度信号处理电路12、继电器驱动模块13和中央控制算法单元14组成。

其中中央控制运算单元14的第一信号输入输出端14a与通讯模块11的第一信号输入输出端11a相连接，中央控制运算单元14的信号输入端14b与温度信号处理电路模块12的输出端12a相连接，中央控制运算单元14的第三信号输出端14c与继电器驱动模块13的输入端13a相连接。命令发送指令装置20的信号输入输出端20a和通讯模块11的第二信号输入输出端11b相连接，温度测量元件30的输出端30a和温度信号处理电路模块12的第一输入端12b相连接，加热执行元件40的输出端40a和继电器50的第一输出端50b相连接，继电器50的输入端50a和继电器驱动模块13的输出端13b相连接。

当命令发送指令装置20发出的方向盘加热请求指令的时候，通讯模块11把信号传输给中央控制运算单元14，中央控制运算单元14获取温度信号处理电路模块12得到的实时温度信号，然后和预设的温度加热下限值进行比较。若得到实时温度的低于预设的温度加热下限值，则驱动继电器驱动模块13，吸合继电器50，从而控制加热执行元件40进行满功率加热。若得到的实时温度高于预设的温度加热下限值，则不驱动继电器驱动模块13，继电器维持断开状态，加热执行元件40不加热。加热过程中，若得到的实时温度高于预设的温度加热上限值，则断开继电器50，停止加热执行元件40加热，如此循环控制方向盘温度在一定的区域范围之内。

然而，通过预设温度上下限值来控制继电器的吸合以及断开，来驱动方向盘加热执行元件，实现方向盘加热控制的方法中，控制继电器的吸合以及断开，只具有满功率输出或零功率输出两种状态，从而功率输出单一的缺点；通过预设温度上下限阈值控制加热和不加热，具有温度控制精度差的不足；继电器具有触点寿命短且可维护性差，价格成本较高等的缺点。

申请人进行了有益的探索和尝试，发现了一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法的方案，有效的解决了上叙不足，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法，用温度作为闭环，调节方向盘相关联的加热执行元件的输出功率，来实现方向盘温度的准确控制，并消除继电器控制输出带来的负面影响。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：