CN103661172B - 一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置，所述操作面板与控制盒分离，通过CAN总线或LIN总线传输信号来控制整个空调系统运行的装置；所述操作面板为至少一个，但控制盒只有一个；所有操作面板的操作信号均通过所述控制盒进行运算处理和逻辑控制；所述操作面板仅作为开关按键功能把相关按键或旋钮的变化信号通过CAN总线或LIN总线发送给控制盒。本发明解决了现有技术方案的面板与控制部分一体，不能实现平台化应用的问题，为整车开发提供了很好的平台技术方案，更有利于节省开发周期和费用。

Description

一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置

技术领域

本发明属于车用空调领域，具体是指一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置。

背景技术

目前汽车市场的竞争日趋加剧，各汽车厂商在整车开发及零部件开发中势必进行平台化战略的考虑，整车平台搭建，零部件的通用性和模块化开发大大缩减了开发周期和研发成本。但空调控制器作为中控台与用户交互的操作部件与整车造型强相关，其造型变化即会引起整个空调控制器的重新开发，没有实现零部件平台化开发的目标，不利于开发周期和研发费用的控制。

空调控制器作为空调系统的一个独立部件，其面板操作部分与系统控制部分为一个整体部件安装在仪表台的中控面板上，实现对空调系统的温度、风量和模式等进行功能调节。其在空调系统中的输入输出控制关系（以自动空调为例）如图1：包括有控制器101、三元压力开关105、发动机ECU107、压缩机108、HVAC总成106及外接系统电气部件（102，103，104，105，109，110，111，112，113）；控制器101与系统电气部件都是通过点对点的硬线连接进行控制。

空调控制器的结构如图2，包括以下结构：面板1、旋钮及其编码器和按键推键结构2、前壳体3、PCB板4、后壳体5。控制器的外观造型变化，即旋钮按键位置或型面尺寸变化时会引起相应的编码器，推键结构及后部的PCB板设计都变化，只要外观造型变化即对应一款新的空调控制器。

目前的空调控制器由于操作面板与内部电路为一体式结构，每次操作面板的造型变更都会引起内部电路的重新设计，即一款新造型对应一款新的空调控制器，不能实现空调控制器的平台化，每次开发都需要投入大量的研发及实验标定费用，且开发周期较长。

发明内容

本发明的目的是通过对空调控制装置采用操作面板与中心处理运算控制单元（控制盒）分离作为两个部件，中间通过CAN总线或LIN总线通讯进行信号传输，来实现对整个空调系统的控制。操作面板只负责采集按键旋钮变换信息并发送此信息，而控制盒则主要负责信号运算处理，逻辑控制的实现。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置，所述操作面板与控制盒分离，通过CAN总线或LIN总线传输信号来控制整个空调系统运行的装置；

所述操作面板为至少一个，但控制盒只有一个；所有操作面板的操作信号均通过所述控制盒进行运算处理和逻辑控制；

所述操作面板仅作为开关按键功能把相关按键或旋钮的变化信号通过CAN总线或LIN总线发送给控制盒。

所述操作面板的接插件定义相同，包括有接电池电、ON档电、接地、背光灯+、背光-、CAN+、CAN-几个信号线，实现接通整车电源和接地，接通背光灯，不处理运算信号，通过CAN总线传输信号，并不涉及到空调系统内部的输入输出信号。

所述控制盒的接口包括有三个插件，分别为插件A、插件B和插件C；

其中插件B与整车线束连接实现整车外围信号的输入和输出，

接插件A和插件C接空调系统内部，由控制盒连接到HVAC线束，采集HVAC上各出风口的温度传感器信号，同时输出信号给各个伺服电机来控制各风门的转动。

插件B接入的整车输入和输出信号包括：电池电、ON档电、功率接地、信号接地、外温传感器信号输入、内温传感器信号输入、左侧阳光输入、右侧阳光输入、微光信号输入、阳光传感器电源线、阳光传感器接地线、鼓风机请求信号、压缩机请求信号、鼓风机速度调节信号、高速CAN总线+及高速CAN总线-中的至少一种信号。

插件A接入或输出的信号包括有：伺服电机电源输出、左侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机a极、后温度风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机c极、后温度风门伺服电机d极、内外循环风门伺服电机a极、内外循环风门伺服电机b极、内外循环风门伺服电机c极、内外循环风门伺服电机d极、左侧温度混合风门伺服电机b极、左侧温度混合风门伺服电机c极、左侧温度混合风门伺服电机d极、右侧温度混合风门伺服电机c极、右侧温度混合风门伺服电机d极、后模式风门伺服电机a极、后模式风门伺服电机b极、后模式风门伺服电机c极、后模式风门伺服电机d极、前模式风门伺服电机a极、前模式风门伺服电机b极、前模式风门伺服电机c极或前模式风门伺服电机d极中的至少一种信号。

插件C接入或输出的信号包括有：传感器信号接地、三区判断信号、前左风道吹面温度传感器、前左风道吹脚温度传感器、前右风道吹面温度传感器、前右风道吹脚温度传感器、后风道吹面温度传感器、后风道吹脚温度传感器、蒸发器温度传感器、负离子发生器正极或负离子发生器负极中的至少一种信号。

本发明的有益效果是：

本发明采用空调操作面板与空调控制盒分离的技术方案，两者之间通过CAN总线或LIN总线进行信号传输。空调操作面板相当于按键开关，并不处理运算信号，空调控制盒接收外围及空调系统内部信号，对信号进行处理运算，控制系统内部的伺服电机工作，达到控制空调系统温度、风量和模式的功能。

本发明解决了现有技术方案的面板与控制部分一体，不能实现平台化应用的问题。本发明的技术方案，当空调操作面板造型变更时，面板可随意变更而不影响空调控制盒结构的逻辑功能，空调控制盒可作为平台化产品应用与其他平台车型，省去了控制盒电路控制逻辑的重新开发及相关实验标定等。为整车开发提供了很好的平台技术方案，更有利于节省开发周期和费用。

附图说明

图1为现有技术方案的空调系统控制关系图；

图2为现有技术方案的空调控制器结构爆炸图；

图3为本发明的技术方案空调系统控制关系图；

图4A为操作面板的插件针脚定义图；

图4B为图4A的详细说明表；

图5A为控制盒上的插件A、B、C型号和针脚编号；

图5B为图5A的连接点示意图；

图6为控制盒上插件A的详细针脚定义；

图7为控制盒上插件B的详细针脚定义；

图8为控制盒上插件C的详细针脚定义。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图3至图8所示，空调操作面板与空调控制盒分离，通过CAN总线或LIN总线传输信号来控制整个空调系统运行的装置。操作面板可以是一个、两个或三个操作面板，但空调控制盒只有一个，几个操作面板的操作信号都可以通过这一个控制盒来进行运算处理和逻辑控制。整个空调系统的输入端传感器不变，输出端的执行机构不变，整个空调系统的控制系统图如图3所示，包括有控制器301、三元压力开关309、发动机ECU308、压缩机310、HVAC总成311及外接系统电气部件（304，305，306，307，312，313，314，315，316，317）。

在本实施例中，前空调操作面板302和后空调操作面板303仅作为开关按键功能把相关按键或旋钮的变化信号通过CAN总线或LIN总线发送给空调控制盒，空调控制盒作为中心处理运算控制单元对信号进行处理，然后输出信号控制相应的执行电机，可实现温度、模式或风量的调节。前后操作面板的接插件定义相同，仅接电池电、ON档电、接地、背光灯+、背光-、CAN+、CAN-几个信号线，实现接通整车电源和接地，接通背光灯，不处理运算信号，通过CAN总线传输信号，它并不涉及到空调系统内部的输入输出信号。具体定义如下图4。

空调控制盒是空调系统输入输出信号的处理单元，系统的运算和控制都在控制盒内处理。控制盒的接口包括有三个大的插件，插件A、插件B和插件C。其中只有一个插件B与整车线束连接实现整车外围信号的输入和输出，对插件型号为AMP175110，22针脚，接入的整车输入和输出信号包括：电池电、ON档电、功率接地、信号接地、外温传感器信号输入、内温传感器信号输入、左侧阳光输入、右侧阳光输入、微光信号输入、阳光传感器电源线、阳光传感器接地线、鼓风机请求信号、压缩机请求信号、鼓风机速度调节信号、高速CAN总线+或高速CAN总线-中的至少一个信号。CAN总线用于从整车上采集所需信号同时对运算处理后的信号通过CAN线传输到整车上以供与其他部件实现通讯。

接插件A和插件C接空调系统内部，由空调控制盒连接到HVAC线束，采集HVAC上各出风口的温度传感器信号，同时输出信号给各个伺服电机来控制各风门的转动。

插件A的针脚定义为，即接入输出信号包括有：伺服电机电源输出、左侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机a极、后温度风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机c极、后温度风门伺服电机d极、内外循环风门伺服电机a极、内外循环风门伺服电机b极、内外循环风门伺服电机c极、内外循环风门伺服电机d极、左侧温度混合风门伺服电机b极、左侧温度混合风门伺服电机c极、左侧温度混合风门伺服电机d极、右侧温度混合风门伺服电机c极、右侧温度混合风门伺服电机d极、后模式风门伺服电机a极、后模式风门伺服电机b极、后模式风门伺服电机c极、后模式风门伺服电机d极、前模式风门伺服电机a极、前模式风门伺服电机b极、前模式风门伺服电机c极或前模式风门伺服电机d极中的至少一个信号。

插件C的针脚定义为，即接入输出信号包括有：传感器信号接地、三区判断信号、前左风道吹面温度传感器、前左风道吹脚温度传感器、前右风道吹面温度传感器、前右风道吹脚温度传感器、后风道吹面温度传感器、后风道吹脚温度传感器、蒸发器温度传感器、负离子发生器正极或负离子发生器负极中的至少一个信号。

插件A和插件C针脚定义都只与HVAC内部连接，空调控制盒直接采集HVAC上的各个风口温度传感器信号，同时控制伺服电机来控制各风门转动。

插件A、B、C的插件型号及针脚编号如图所示。

插件A、B、C的针脚定义分别见图6、图7、图8所示。

前后操作面板与空调控制盒之间通过CAN总线或LIN总线传输信号，实现操作面板与控制盒分离，但不会加重整车线束负担。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种面板与控制盒分离的三区空调控制装置，其特征在于：操作面板与控制盒分离，通过CAN总线或LIN总线传输信号来控制整个空调系统运行的装置；

所述操作面板为至少一个，但控制盒只有一个；所有操作面板的操作信号均通过所述控制盒进行运算处理和逻辑控制；

所述操作面板仅作为开关按键功能把相关按键或旋钮的变化信号通过CAN总线或LIN总线发送给控制盒；

所述控制盒的接口包括有三个插件，分别为插件A、插件B和插件C；

其中插件B与整车线束连接实现整车外围信号的输入和输出，

插件A和插件C接空调系统内部，由控制盒连接到HVAC线束，采集HVAC上各出风口的温度传感器信号，同时输出信号给各个伺服电机来控制各风门的转动。

2.根据权利要求1所述的面板与控制盒分离的三区空调控制装置，其特征在于：所述操作面板的插件定义相同，包括有接电池电、ON档电、接地、背光灯+、背光灯-、CAN+、CAN-几个信号线，实现接通整车电源和接地，接通背光灯，不处理运算信号，通过CAN总线传输信号，并不涉及到空调系统内部的输入输出信号。

3.根据权利要求1所述的面板与控制盒分离的三区空调控制装置，其特征在于：插件B接入的整车输入和输出信号包括：电池电、ON档电、功率接地、信号接地、外温传感器信号输入、内温传感器信号输入、左侧阳光输入、右侧阳光输入、微光信号输入、阳光传感器电源线、阳光传感器接地线、鼓风机请求信号、压缩机请求信号、鼓风机速度调节信号、高速CAN总线+及高速CAN总线-中的至少一种信号。

4.根据权利要求1所述的面板与控制盒分离的三区空调控制装置，其特征在于：插件A接入或输出的信号包括有：伺服电机电源输出、左侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机a极、右侧温度混合风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机a极、后温度风门伺服电机b极、后温度风门伺服电机c极、后温度风门伺服电机d极、内外循环风门伺服电机a极、内外循环风门伺服电机b极、内外循环风门伺服电机c极、内外循环风门伺服电机d极、左侧温度混合风门伺服电机b极、左侧温度混合风门伺服电机c极、左侧温度混合风门伺服电机d极、右侧温度混合风门伺服电机c极、右侧温度混合风门伺服电机d极、后模式风门伺服电机a极、后模式风门伺服电机b极、后模式风门伺服电机c极、后模式风门伺服电机d极、前模式风门伺服电机a极、前模式风门伺服电机b极、前模式风门伺服电机c极或前模式风门伺服电机d极中的至少一种信号。

5.根据权利要求1所述的面板与控制盒分离的三区空调控制装置，其特征在于：插件C接入或输出的信号包括有：传感器信号接地、三区判断信号、前左风道吹面温度传感器、前左风道吹脚温度传感器、前右风道吹面温度传感器、前右风道吹脚温度传感器、后风道吹面温度传感器、后风道吹脚温度传感器、蒸发器温度传感器、负离子发生器正极或负离子发生器负极中的至少一种信号。