车载空调非线性变化风门调节装置的设计方法与流程

1.本发明涉及计算机辅助设计技术领域，特别涉及车载空调非线性变化风门调节装置的设计方法。


背景技术：

2.随着人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车空调温度风门的调节方式、精度的要求也越来越高。
3.在现有技术中，多个温度风门的调节方式有用连杆驱动的，也有分别用电机直连的,该方法相比于连杆驱动成本会增加很多。
4.在实际应用中，由于新能源汽车往往需要热泵和ptc等多个加热芯体，导致热风流道风阻增加22％左右，此时热风流道风阻比冷风流道大太多。
5.如果通过常规连杆驱动装置来调节冷热风门开度来调节空调的温度线性，会出现前期温升很慢，后期温升很快的不均匀现象，很难满足主机厂对温升的要求。虽然此问题可以通过电机直连的方法得以解决，但是成本会很高。
6.因此，如何在不增加成本的情况下，解决热风流道风阻比冷风流道大太多，空调制热不均匀的问题成为了本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供车载空调非线性变化风门调节装置的设计方法，实现的目的是根据空调的实际工作状态，采用针对性的非线性的调节装置抵消实际空调制热不均匀产生的问题。
8.为实现上述目的，本发明公开了车载空调非线性变化风门调节装置的设计方法，风门调节装置包括摇臂和轨迹盘；包括如下步骤：
9.步骤1、建立十字坐标系，将所述轨迹盘的旋转中心作为控制所述摇臂摆动的轨迹的零点，即十字坐标系的坐标为0,0；
10.步骤2、建立所述轨迹在所述十字坐标系的关系式，具体公式如下：
11.r2＝f2(t) g2(t)；
12.f(t)＝sqrt((l*cos(αn a
n-2an*t) δx)^2 (l*sin(αn a
n-2an*t) δy)^2)*cos(atan((l*sin(αn a
n-2an*t) δy)/(l*cos(αn a
n-2an*t) δx)) (c/11*n)deg an*k
n-an*kn*t)；
13.g(t)＝sqrt((l*cos(αn a
n-2an*t) δx)^2 (l*sin(αn a
n-2an*t) δy)^2)*sin(atan((l*sin(αn a
n-2an*t) δy)/(l*cos(αn a
n-2an*t) δx)) (c/11*n)deg an*k
n-an*kn*t)；
14.其中，n＝0,1,2,
…
,10,分别对应热温度风门0，10％，20％，
…
，100％开度时，所述轨迹对应所述摇臂的位置；
15.l为所述摇臂的长度；
16.αn为所述轨迹驱动摇臂相对坐标系横坐标夹角；
17.an为所述轨迹驱动摇臂n 1－n状态的转动角度；
18.δx为所述轨迹驱动摇臂相对原点的横向距离；
19.δy为所述轨迹驱动摇臂相对原点的纵向距离；
20.c为所述风门的总开度；
21.kn为轨迹盘驱动摇臂n－n 1状态的运动加速度，即kn＝(α
n 1-αn)/(c/11)；
22.t为大于0，且小于1的实数；
23.sqrt表示平方根；
24.deg为角度的单位；
25.r为轨迹盘旋转中心和摇臂停滞点之间的距离；
26.步骤3、采用catia软件中的“law”命令，将轨迹的关系式转化为以αn为自变量，关于轨迹上任一点的横坐标和纵坐标的关系式；再运用catia软件曲面模块中的“空间混合”命令，得到以αn为自变量的轨迹上任一点横坐标和纵坐标的函数曲线，即轨迹根据αn的函数表达式。
27.本发明的有益效果：
28.本发明采用计算机辅助设计方法，对非线性制热的车载空调中驱动用的轨迹盘进行设计，能够针对性的快速的对非线性的调节装置进行设计，在不增加成本的前提下快速获得符合要求的轨迹盘。
29.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
30.图1示出本发明一实施例中轨迹盘上控制摇臂的轨迹的生成过程图。
31.图2示出本发明一实施例中轨迹盘上任意一点与十字坐标系零点的关系。
具体实施方式
32.实施例
33.如图1和图2所示，车载空调非线性变化风门调节装置的设计方法，风门调节装置包括摇臂和轨迹盘；其特征在于，包括如下步骤：
34.步骤1、建立十字坐标系，将所述轨迹盘的旋转中心作为控制所述摇臂摆动的轨迹的零点，即十字坐标系的坐标为0,0；
35.步骤2、建立所述轨迹在所述十字坐标系的关系式，具体公式如下：
36.r2＝f2(t) g2(t)；
37.f(t)＝sqrt((l*cos(αn a
n-2an*t) δx)^2 (l*sin(αn a
n-2an*t) δy)^2)*cos(atan((l*sin(αn a
n-2an*t) δy)/(l*cos(αn a
n-2an*t) δx)) (c/11*n)deg an*k
n-an*kn*t)；
38.g(t)＝sqrt((l*cos(αn a
n-2an*t) δx)^2 (l*sin(αn a
n-2an*t) δy)^2)*sin(atan((l*sin(αn a
n-2an*t) δy)/(l*cos(αn a
n-2an*t) δx)) (c/11*n)deg an*k
n-an*kn*t)；
39.其中，n＝0,1,2,
…
,10,分别对应热温度风门0，10％，20％，
…
，100％开度时，所述轨迹对应所述摇臂的位置；
40.l为所述摇臂的长度；
41.αn为所述轨迹驱动摇臂相对坐标系横坐标夹角；
42.an为所述轨迹驱动摇臂n 1－n状态的转动角度；
43.δx为所述轨迹驱动摇臂相对原点的横向距离；
44.δy为所述轨迹驱动摇臂相对原点的纵向距离；
45.c为所述风门的总开度；
46.kn为轨迹盘驱动摇臂n－n 1状态的运动加速度，即kn＝(α
n 1-αn)/(c/11)；
47.t为大于0，且小于1的实数；
48.sqrt表示平方根；
49.deg为角度的单位；
50.r为轨迹盘旋转中心和摇臂停滞点之间的距离；
51.步骤3、采用catia软件中的“law”命令，将轨迹的关系式转化为以αn为自变量，关于轨迹上任一点的横坐标和纵坐标的关系式；再运用catia软件曲面模块中的“空间混合”命令，得到以αn为自变量的轨迹上任一点横坐标和纵坐标的函数曲线，即轨迹根据αn的函数表达式。
52.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。