专利名称：一种客车水暖空调系统协同控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及客车电气控制领域，更具体的说涉及一种基于客车水暖和空调系统的协同控制系统和方法。
背景技术：
随着客车技术的不断发展和CAN总线技术在客车上的广泛运用，高档客车搭载独立燃油加热器水暖系统和智能冷暖空调系统的情况越来越常见，并且这两套系统一般都具有CAN总线通讯能力。 由于高档客车需要为实现乘客较高的舒适性要求而必须具有不同环境条件下的车辆系统温度调节功能，为实现这些功能，就需要实现独立燃油加热器水暖系统、智能冷暖空调系统、发动机系统和整车仪表系统的协同控制，而以上这些系统在不同的エ况下又拥有各自固有的工作模式，所以对各系统实施协同控制已经成为客车电气控制技术工作中面临的重点和难点。有鉴于上述现象，本发明人致カ于研究一种客车水暖空调系统整车协同控制系统和方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种客车水暖空调系统协同控制系统，从而可以实现独立燃油加热器水暖系统、智能冷暖空调系统、发动机系统和整车仪表系统在不同的エ况下不同工作模式的协同控制，在资源得到合理利用和整车厂与配套方分エ明确的基础上，确保客车达到较高的舒适性。为了达成上述目的，本发明的解决方案是
一种客车水暖空调系统协同控制系统，其中，包括发动机ECU、仪表控制器、空调控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板以及设置在水路上并用于控制发动机、加热器、车厢散热器、空调顶机和除霜机之间水路导通与否的多位水路控制阀；该空调控制器作为通信枢纽并分别与仪表控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板和多位水路控制阀通信相连，该仪表控制器还与发动机ECU通信相连。进ー步，该空调控制器与仪表控制器、加热器控制器和仪表台空调操作面板之间通过CAN总线通信相连，该仪表控制器与发动机E⑶之间通过CAN总线通信相连。进一歩，该空调控制器与多位水路控制阀之间通过控制线束通信相连。本发明的另一目的在于提供一种客车水暖空调系统协同控制方法，其中，包括如下步骤
步骤SlOO :接收仪表台上预热开关产生的指令；
步骤SllO :空调控制器、加热器控制器、仪表控制器接收到预热开关产生的指令，并唤醒各自之间的通信网络；
步骤S120 :仪表控制器判断发动机是否运行，如果已经运行，则执行下述步骤S200 ;如果发动机尚未运行，则执行下述步骤S130 ；
步骤S130 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入预热模式”；
步骤S140 :空调控制器接收经通信网络传播的信息，并让多位水路控制阀预备并进行与预热模式相应调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“预热模式准备就緒”；
步骤S150 :加热器控制器接收经通信网络传播的信息，并进入预热模式工作状态；步骤S160 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的終止指令，如果否，则回到步骤S150 ;如果是则执行下述步骤S300 ；
步骤S170 :仪表控制器实时监测并判断预定时间内发动机是否启动，如果否则执行下述步骤S300 ;如果是，则执行下述步骤S200 ；
步骤S200 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入辅助加热模式”；
步骤S210 :空调控制器接收经通信网络传播的信息；
步骤S220 :空调控制器让多位水路控制阀预备并进行与辅助加热模式相对应的调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“辅助加热模式准备就緒”；
步骤S230 :加热器控制器接收到经通信网络传播的信息并工作在“辅助加热模式”；步骤S240 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的終止指令，如果否，则回到步骤S230 ;如果是则执行下述步骤S250 ；
步骤S250 :仪表控制器在通信网络中广播“辅助加热模式終止”；
步骤S260 :加热器控制器接到经通信网络传播的信息后关闭加热器；
步骤S300 :仪表控制器在通信网络中广播“预热模式終止”；
步骤S310 :加热器控制器和空调控制器接到经通信网络传播的信息后关闭，仪表控制器随即关闭。进ー步，在步骤S100、步骤S160和步骤S240中，判断预热开关是否有产生指令，是判断预热开关是否被按压并持续3s。进ー步，在步骤S230中，当加热器控制器工作在“辅助加热模式”后，空调控制器会根据司机对仪表台空调操作面板的操作，通过驱动多位水路控制阀以实施除霜机、空调顶机和车厢散热器多个零部件不同工作状态的协调和切換。进ー步，该控制方法中涉及的通信网络为CAN总线网络。进ー步，该控制方法中的预热模式为发动机处于未启动状态时，由空调控制器驱动多位水路控制阀而接通加热器和发动机之间的水路，然后开启加热器并对发动机冷却液进行加热，同时该加热器还利用其自带水泵驱动水路循环，使得被加热的冷却液对未启动的发动机实施预先加热。进ー步，该控制方法中辅助加热模式为发动机处于启动状态时，加热器协助发动机将冷却夜加热到指定的温度，当冷却夜到达指定温度后，加热器自动转入待机状态以备冷却夜温度下降时再次启动加热。采用上述结构后，本发明涉及的协同控制系统和方法，由空调控制器直接控制不同配套方的多位水路控制阀，从而可以令冷暖空调 的控制意志得到直接地实施并且实现资源的合理分配，同时还优化零部件的控制权限归属，使整车厂与配套方分エ明确且大幅减少沟通协调的工作量，同时降低由于大量沟通协调工作和复杂控制、通讯流程所帯来的系统可靠性下降、可维护性差等问题；由此，与现有技术相比，本发明可实现独立燃油加热器水暖系统、智能冷暖空调系统、发动机系统和整车仪表系统在不同的エ况下不同工作模式的协同控制，在资源得到合理利用和整车厂与配套方分エ明确的基础上，确保客车能满足乘客较高的舒适性要求。
图I为本发明涉及ー种客车水暖空调系统协同控制系统的原理框 图2为本发明涉及ー种客车水暖空调系统协同控制方法较佳实施例的步骤示意图。图中
协同控制系统100
发动机ECUI仪表控制器2
空调控制器3加热器控制器4
仪表台空调操作面板5多位水路控制阀 6
发动机61 加热器62
车厢散热器63 空调顶机64
除霜机65。
具体实施例方式为了进一歩解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。如图I所示，本发明涉及的一种客车水暖空调系统协同控制系统100，包括发动机ECU1、仪表控制器2、空调控制器3、加热器控制器4、仪表台空调操作面板5以及多位水路控制阀6。该空调控制器3作为通信枢纽并分别与仪表控制器2、加热器控制器4、仪表台空调操作面板5和多位水路控制阀6通信相连，该仪表控制器2还与发动机E⑶I通信相连。
该多位水路控制阀6则设置在水路上，并用于控制发动机61、加热器62、车厢散热器63、空调顶机64和除霜机65之间水路的导通与否；该多位水路控制阀6可接受空调控制器3的指令，从而实施不同水路连接状态的切換工作。具体地，该空调控制器3与仪表控制器2、加热器控制器4和仪表台空调操作面板5之间通过CAN总线通信相连，该仪表控制器2与发动机E⑶I之间通过CAN总线通信相连；而该空调控制器3与多位水路控制阀6之间则通过控制线束通信相连。如图2所示，本发明还提供一种客车水暖空调系统协同控制方法，其能够使得整车各相关系统能够在资源得到合理利用和整车厂与配套方分エ明确的基础上，实现各系统在不同的エ况下不同工作模式的协同，其具体包括如下步骤
步骤SlOO :接收仪表台上预热开关产生的指令，该指令具体是由司机按压预热开关并维持3s之后才产生，如此可以避免误操作的产生；
步骤SllO :空调控制器、加热器控制器、仪表控制器接收到预热开关产生的指令，并唤醒各自之间的通信网络；具体即是唤醒CAN通信网络，并建立CAN通讯；
步骤S120 :仪表控制器判断发动机是否运行，如果已经运行，则执行下述步骤S200 ;如果发动机尚未运行，则执行下述步骤S130 ;具体地，判断发明是否运行，本实施例采用检测发动转速的方式，若转速小于400RPM则判定为发动机未启动；若转速大于400RPM则判定为发动机已启动；
步骤S130 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入预热模式”；
步骤S140 :空调控制器接收经通信网络传播的信息，并让多位水路控制阀预备并进行与预热模式相应调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“预热模式准备就緒”；
步骤S150 :加热器控制器接收经通信网络传播的信息，并进入预热模式工作状态；步骤S160 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的終止指令，如果否，则回到步骤S150 ;如果是则执行下述步骤S300 ;此步骤查看是否有終止指令，是通过判断预热开关是否被按压并持续3s，若是则有終止指令，若否则没有；
步骤S170 :仪表控制器实时监测并判断预定时间内发动机是否启动，如果否则执行下述步骤S300 ;如果是，则执行下述步骤S200 ;在本实施例中，该预定时间是指90分钟；
步骤S200 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入辅助加热模式”；
步骤S210 :空调控制器接收经通信网络传播的信息；
步骤S220 :空调控制器让多位水路控制阀预备并进行与辅助加热模式相对应的调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“辅助加热模式准备就緒”；
步骤S230 :加热器控制器接收到经通信网络传播的信息并工作在“辅助加热模式”;优选地，在步骤S230中，当加热器控制器工作在“辅助加热模式”后，空调控制器会根据司机对仪表台空调操作面板的操作，通过驱动多位水路控制阀以实施除霜机、空调顶机和车厢散热器多个零部件不同工作状态的协调和切換；
步骤S240 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的終止指令，如果否，则回到步骤S230 ;如果是则执行下述步骤S250 ;此步骤查看是否有終止指令，优选地亦是通过判断预热开关是否被按压并持续3s，若是则有終止指令，若否则没有；
步骤S250 :仪表控制器在通信网络中广播“辅助加热模式終止”；
步骤S260 :加热器控制器接到经通信网络传播的信息后关闭加热器；
步骤S300 :仪表控制器在通信网络中广播“预热模式終止”；
步骤S310 :加热器控制器和空调控制器接到经通信网络传播的信息后关闭，仪表控制器随即关闭。在本实施例中，该预热模式是指发动机处于未启动状态时，由空调控制器驱动多位水路控制阀而接通加热器和发动机之间的水路，然后开启加热器并对发动机冷却液进行加热，同时该加热器还利用其自带水泵驱动水路循环，使得被加热的冷却液对未启动的发动机实施预先加热。该辅助加热模式是指发动机处于启动状态时，加热器协助发动机将冷却夜加热到指定的温度，当冷却夜到达指定温度后，加热器自动转入待机状态以备冷却夜温度下降时再次启动加热。综上所述，本发明提供一种客车水暖空调系统协同控制系统和方法，其重点在于将不同配套厂家的系统零部件进行有效整合，实现资源的合理分配并优化零部件的控制权限归属，使整车厂与配套方分エ明确且大幅减少沟通协调的工作量，同时降低由于大量沟通协调工作和复杂控制、通讯流程所帯来的系统可靠性下降、可维护性差等问题，实现独立燃油加热器水暖系统、智能冷暖空调系统、发动机系统和整车仪表系统在不同的エ况下不同工作模式的协同控制，确保高档客车实现乘客较高的舒适性要求。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通 技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种客车水暖空调系统协同控制系统，其特征在于，包括发动机ECU、仪表控制器、空调控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板以及设置在水路上并用于控制发动机、力口热器、车厢散热器、空调顶机和除霜机之间水路导通与否的多位水路控制阀；该空调控制器作为通信枢纽并分别与仪表控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板和多位水路控制阀通信相连，该仪表控制器还与发动机ECU通信相连。
2.如权利要求I所述的一种客车水暖空调系统协同控制系统，其特征在于，该空调控制器与仪表控制器、加热器控制器和仪表台空调操作面板之间通过CAN总线通信相连，该仪表控制器与发动机E⑶之间通过CAN总线通信相连。
3.如权利要求I所述的一种客车水暖空调系统协同控制系统，其特征在于，该空调控制器与多位水路控制阀之间通过控制线束通信相连。
4.一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤SlOO :接收仪表台上预热开关产生的指令； 步骤SllO :空调控制器、加热器控制器、仪表控制器接收到预热开关产生的指令，并唤醒各自之间的通信网络； 步骤S120 :仪表控制器判断发动机是否运行，如果已经运行，则执行下述步骤S200 ;如果发动机尚未运行，则执行下述步骤S130 ； 步骤S130 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入预热模式”； 步骤S140 :空调控制器接收经通信网络传播的信息，并让多位水路控制阀预备并进行与预热模式相应调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“预热模式准备就绪”； 步骤S150 :加热器控制器接收经通信网络传播的信息，并进入预热模式工作状态；步骤S160 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的终止指令，如果否，则回到步骤S150 ;如果是则执行下述步骤S300 ； 步骤S170 :仪表控制器实时监测并判断预定时间内发动机是否启动，如果否则执行下述步骤S300 ;如果是，则执行下述步骤S200 ； 步骤S200 :仪表控制器在通信网络中广播“请求进入辅助加热模式”； 步骤S210 :空调控制器接收经通信网络传播的信息； 步骤S220 :空调控制器让多位水路控制阀预备并进行与辅助加热模式相对应的调整操作，操作完毕后在通信网络中广播“辅助加热模式准备就绪”； 步骤S230 :加热器控制器接收到经通信网络传播的信息并工作在“辅助加热模式”；步骤S240 :仪表控制器实时监测并判断是否再次收到预热开关所产生的终止指令，如果否，则回到步骤S230 ;如果是则执行下述步骤S250 ； 步骤S250 :仪表控制器在通信网络中广播“辅助加热模式终止”； 步骤S260 :加热器控制器接到经通信网络传播的信息后关闭加热器； 步骤S300 :仪表控制器在通信网络中广播“预热模式终止”； 步骤S310 :加热器控制器和空调控制器接到经通信网络传播的信息后关闭，仪表控制器随即关闭。
5.如权利要求4所示的一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，在步骤S100、步骤S160和步骤S240中，判断预热开关是否有产生指令，是判断预热开关是否被按压并持续3s。
6.如权利要求4所示的一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，在步骤S230中，当加热器控制器工作在“辅助加热模式”后，空调控制器会根据司机对仪表台空调操作面板的操作，通过驱动多位水路控制阀以实施除霜机、空调顶机和车厢散热器多个零部件不同工作状态的协调和切换。
7.如权利要求4所示的一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，该控制方法中涉及的通信网络为CAN总线网络。
8.如权利要求4所示的一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，该控制方法中的预热模式为发动机处于未启动状态时，由空调控制器驱动多位水路控制阀而接通加热器和发动机之间的水路，然后开启加热器并对发动机冷却液进行加热，同时该加热器还利用其自带水泵驱动水路循环，使得被加热的冷却液对未启动的发动机实施预先加热。
9.如权利要求4所示的一种客车水暖空调系统协同控制方法，其特征在于，该控制方法中辅助加热模式为发动机处于启动状态时，加热器协助发动机将冷却夜加热到指定的温度，当冷却夜到达指定温度后，加热器自动转入待机状态以备冷却夜温度下降时再次启动加热。
全文摘要
本发明公开一种客车水暖空调系统协同控制系统和方法，该协同控制系统包括发动机ECU、仪表控制器、空调控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板以及设置在水路上并用于控制发动机、加热器、车厢散热器、空调顶机和除霜机之间水路导通与否的多位水路控制阀；该空调控制器作为通信枢纽并分别与仪表控制器、加热器控制器、仪表台空调操作面板和多位水路控制阀通信相连，该仪表控制器还与发动机ECU通信相连。与现有技术相比，本发明可实现独立燃油加热器水暖系统、智能冷暖空调系统、发动机系统和整车仪表系统在不同的工况下不同工作模式的协同控制，在资源得到合理利用和整车厂与配套方分工明确的基础上，确保客车能满足乘客较高的舒适性要求。
文档编号B60H1/00GK102632788SQ20121011589
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者张敏, 陈斌, 黄志明, 黄磊, 黄福华 申请人:厦门金龙联合汽车工业有限公司