本發(fā)明涉及基于CAN的冷藏機組控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術：

隨著汽車技術的發(fā)展，汽車的智能化和網絡化已經成為汽車電子的發(fā)展方向，汽車空調也越來越多地引入了電子控制。對于在電動汽車上的車用空調，由于沒有了傳統(tǒng)發(fā)動機的皮帶輪驅動，一般都采用電動空調，其壓縮機的旋轉擺脫了與發(fā)動機的機械連接，加熱功能一般采用PTC加熱器，也不用受制于發(fā)動機的廢氣余熱，即電動空調比傳統(tǒng)空調具備更好的可控性。與此同時，作為車聯(lián)網的核心，智能中控平臺已經在汽車上越來越廣泛地使用，這些中控平臺具有大屏幕觸控界面，性能強大，能夠在平臺上開發(fā)各種應用程序，不斷擴展中控平臺的功能。這兩方面的技術發(fā)展為電動空調的智能化控制提供了很好的前提條件。

然而絕大多數(shù)的電動空調還是沿用傳統(tǒng)車上的控制方式，即使用集成了機組控制器的控制面板，車上人員通過控制面板上的按鈕或旋鈕，輸入控制信號，由控制器把輸入的信號發(fā)送給壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器從而實現(xiàn)對機組工作的控制。這種方式既沒有充分利用電動產品更加靈活的可控性，沒有充分的實現(xiàn)產品和整車的雙向通信，不能很好的實現(xiàn)車聯(lián)網，且需要安裝獨立的控制面板，過多占用儀表臺空間，增加整車成本。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明的目的在于提供基于CAN的冷藏機組控制系統(tǒng)及其控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

基于CAN的冷藏機組控制系統(tǒng)，包括空調控制器，通過CAN總線與空調控制器雙向通信的智能中控，輸出端與智能中控的輸入端連接的車內溫度傳感器，分別與空調控制器的輸入端連接的蒸發(fā)器溫度傳感器和PTC溫度傳感器，以及與空調控制器的輸出端連接的執(zhí)行器。

具體地，所述執(zhí)行器包括分別與空調控制器的輸出端連接的鼓風機、電動壓縮機、冷凝風機、PTC加熱器、模式風門電機、內外循環(huán)風門電機、冷暖風門電機。

優(yōu)選地，所述空調控制器的主控芯片采用飛思卡爾MC9S08DZ60。所述空調控制器的電源芯片選用LM2940電源穩(wěn)壓芯片。

進一步地，智能中控上設有虛擬空調面板。

基于CAN的冷藏機組控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

A1、智能中控在觸摸屏上顯示虛擬空調面板，接收用戶的觸摸輸入，通過CAN總線將用戶對空調的控制請求發(fā)送給空調控制器；

A2、空調控制器讀取CAN信號并提取空調控制請求信息，同時讀取蒸發(fā)器溫度傳感器和PTC溫度傳感器信息；

A3、根據(jù)空調控制器的控制邏輯，驅動相應的空調系統(tǒng)的執(zhí)行器以實現(xiàn)空調控制；

或者包括如下步驟：

B1、用戶設定所需溫度，智能中控讀取車內溫度傳感器的信號，得到當前車內環(huán)境溫度；

B2、智能中控根據(jù)當前車內溫度和用戶設定溫度的差值，通過CAN總線發(fā)出對空調的控制需求；

B3、空調控制器通過CAN總線收到空調控制輸入，并根據(jù)控制輸入的要求驅動空調工作在相應的制熱或制冷狀態(tài)；

空調控制器還將當前的空調控制狀態(tài)通過CAN總線以空調反饋CAN信號的形式反饋給智能中控。

所述智能中控的控制邏輯包括如下步驟：

S1、開始工作；

S2、首先判斷手動/自動，若手動則執(zhí)行步驟S3，若自動則執(zhí)行步驟S4；

S3、讀取虛擬空調面板用戶輸入，設置空調控制信號為用戶輸入要求，然后執(zhí)行步驟S8；

S4、讀取車內溫度信號，讀取用戶溫度設置，然后執(zhí)行步驟S5；

S5、判斷當前車內溫度是否高于用戶設置，若是則執(zhí)行步驟S6，若否則執(zhí)行步驟S7；

S6、設置空調控制信號為制冷，并設置制冷參數(shù)；

S7、設置空調控制信號為制熱，并設置制熱參數(shù)；

S8、發(fā)送空調控制CAN信號，然后執(zhí)行步驟S9；

S9、接收空調反饋CAN信號；

S10、循環(huán)執(zhí)行步驟S2-S9。

所述空調控制器的控制邏輯包括如下步驟：

L1、開始工作；

L2、接收空調控制CAN信號；

L3、判斷空調控制CAN信號是否有效，若是，則執(zhí)行步驟L4，若否，則返回步驟L2；

L4、按空調控制CAN信號要求，控制空調執(zhí)行器輸出；

L5、發(fā)送空調反饋CAN信號，然后循環(huán)步驟L2-L5。

具體地，所述空調控制CAN信號和空調反饋CAN信號均為單幀信號，每幀信號帶有8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明做到集成化，節(jié)省儀表臺空間，為實現(xiàn)物流車遠程監(jiān)控奠定基礎。

(2)本發(fā)明基于CAN的雙向通信，很好地實現(xiàn)了車聯(lián)網，具有更加靈活的可控性。

(3)本發(fā)明結構簡單，具有很高的實用價值，非常適合大規(guī)模推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明-實施例的系統(tǒng)框圖。

圖2為本發(fā)明-實施例的智能中控的控制邏輯流程圖。

圖3為本發(fā)明-實施例的空調控制器的控制邏輯流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例

如圖1-3所示，基于CAN的冷藏機組控制系統(tǒng)，包括空調控制器，與空調控制器雙向通信的智能中控(虛擬空調面板)，輸出端與智能中控的輸入端連接的車內溫度傳感器，分別與空調控制器的輸入端連接的蒸發(fā)器溫度傳感器和PTC溫度傳感器，以及與空調控制器的輸出端連接的執(zhí)行器。

在本實施例中，所述執(zhí)行器包括分別與空調控制器的輸出端連接的鼓風機、電動壓縮機、冷凝風機、PTC加熱器、模式風門電機、內外循環(huán)風門電機、冷暖風門電機。

在本實施例中，智能中控選擇基于安卓系統(tǒng)的車機產品。

空調控制器的主控芯片采用飛思卡爾MC9S08DZ60?？照{控制器的電源芯片選用LM2940電源穩(wěn)壓芯片，可以將車上的12V電源轉換成穩(wěn)定5V電源，為空調控制器的主控芯片供電。

智能中控上設置虛擬空調面板。

空調控制器與智能中控通過CAN總線連接，智能中控在觸摸屏上顯示虛擬空調面板，并接收用戶的觸摸輸入，通過CAN總線將用戶對空調控制的請求發(fā)送給空調控制器，空調控制器讀取CAN信號并提取空調控制請求信息，結合讀取的蒸發(fā)器溫度傳感器和PTC溫度傳感器信息后，根據(jù)空調控制器的控制邏輯，驅動相應的空調系統(tǒng)的執(zhí)行器以實現(xiàn)空調控制，并將當前的空調控制狀態(tài)通過CAN總線以空調反饋信號的形式反饋給智能中控。

用戶除了可以通過智能中控觸屏上的虛擬空調旋鈕手動設定空調之外，還可以直接設定所需要的溫度，由智能中控讀取車內溫度傳感器的信號，得到當前車內環(huán)境溫度，根據(jù)車內當前溫度和用戶設定溫度的差值，通過CAN總線發(fā)出對空調的控制需求，空調控制器通過CAN總線收到空調控制輸入，并根據(jù)控制輸入的要求驅動空調工作在相應的制熱或制冷狀態(tài)，從而實現(xiàn)對空調的自動控制。

智能中控的控制邏輯如圖2所示。具體步驟如下：

S1、系統(tǒng)開始工作；

S2、首先判斷手動/自動，若手動則執(zhí)行步驟S3，若自動則執(zhí)行步驟S4；

S3、讀取虛擬空調面板用戶輸入，設置空調控制信號為用戶輸入要求，然后執(zhí)行步驟S8；

S4、讀取車內溫度信號，讀取用戶溫度設置，然后執(zhí)行步驟S5；

S5、判斷當前車內溫度是否高于用戶設置，若是則執(zhí)行步驟S6，若否則執(zhí)行步驟S7；

S6、設置空調控制信號為制冷，并設置制冷參數(shù)；

S7、設置空調控制信號為制熱，并設置制熱參數(shù)；

S8、發(fā)送空調控制CAN信號，然后執(zhí)行步驟S9；

S9、接收空調反饋CAN信號；

S10、循環(huán)執(zhí)行步驟S2-S9。

空調控制器收到CAN總線上智能中控發(fā)來的空調控制CAN信號后，需執(zhí)行對空調控制動作，空調控制器上需要實現(xiàn)的空調控制邏輯流程圖如圖3所示。具體步驟如下：

L1、系統(tǒng)開始工作；

L2、接收空調控制CAN信號；

L3、判斷空調控制CAN信號是否有效，若是，則執(zhí)行步驟L4，若否，則返回步驟L2；

L4、按空調控制CAN信號要求，控制空調執(zhí)行器輸出；

L5、發(fā)送空調反饋CAN信號，循環(huán)步驟L2-L5。

為了實現(xiàn)智能中控和空調控制器之間的通信并實現(xiàn)對整個空調系統(tǒng)的協(xié)調控制，需要設計合理的通信協(xié)議。智能中控和空調控制器之間采用CAN通信協(xié)議，將空調控制CAN信號和空調反饋CAN信號均設計為單幀信號，每幀信號帶有8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，這樣可以使所有空調控制信息和空調反饋信息均在單幀內完成，無需設計網絡傳輸層。便于簡化智能中控和空調控制器的通信代碼的實現(xiàn)。空調控制CAN信號的一個示例設計如表1所示，每個字節(jié)代表不同的空調控制功能。字節(jié)的不同取值代表不同的控制要求。C A N ID：Oxl00；CA N總線速率：250Kb；發(fā)送周期：100m s；發(fā)送方：中控；接收方：空調控制器。

表1

按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本發(fā)明上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本發(fā)明一樣，故其也應當在本發(fā)明的保護范圍內。