基于CAN的冷藏机组控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及基于CAN的冷藏机组控制系统及其控制方法。

背景技术：

随着汽车技术的发展，汽车的智能化和网络化已经成为汽车电子的发展方向，汽车空调也越来越多地引入了电子控制。对于在电动汽车上的车用空调，由于没有了传统发动机的皮带轮驱动，一般都采用电动空调，其压缩机的旋转摆脱了与发动机的机械连接，加热功能一般采用PTC加热器，也不用受制于发动机的废气余热，即电动空调比传统空调具备更好的可控性。与此同时，作为车联网的核心，智能中控平台已经在汽车上越来越广泛地使用，这些中控平台具有大屏幕触控界面，性能强大，能够在平台上开发各种应用程序，不断扩展中控平台的功能。这两方面的技术发展为电动空调的智能化控制提供了很好的前提条件。

然而绝大多数的电动空调还是沿用传统车上的控制方式，即使用集成了机组控制器的控制面板，车上人员通过控制面板上的按钮或旋钮，输入控制信号，由控制器把输入的信号发送给压缩机、冷凝器和蒸发器从而实现对机组工作的控制。这种方式既没有充分利用电动产品更加灵活的可控性，没有充分的实现产品和整车的双向通信，不能很好的实现车联网，且需要安装独立的控制面板，过多占用仪表台空间，增加整车成本。

技术实现要素：

为了克服以上问题，本发明的目的在于提供基于CAN的冷藏机组控制系统及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于CAN的冷藏机组控制系统，包括空调控制器，通过CAN总线与空调控制器双向通信的智能中控，输出端与智能中控的输入端连接的车内温度传感器，分别与空调控制器的输入端连接的蒸发器温度传感器和PTC温度传感器，以及与空调控制器的输出端连接的执行器。

具体地，所述执行器包括分别与空调控制器的输出端连接的鼓风机、电动压缩机、冷凝风机、PTC加热器、模式风门电机、内外循环风门电机、冷暖风门电机。

优选地，所述空调控制器的主控芯片采用飞思卡尔MC9S08DZ60。所述空调控制器的电源芯片选用LM2940电源稳压芯片。

进一步地，智能中控上设有虚拟空调面板。

基于CAN的冷藏机组控制系统的控制方法，包括如下步骤：

A1、智能中控在触摸屏上显示虚拟空调面板，接收用户的触摸输入，通过CAN总线将用户对空调的控制请求发送给空调控制器；

A2、空调控制器读取CAN信号并提取空调控制请求信息，同时读取蒸发器温度传感器和PTC温度传感器信息；

A3、根据空调控制器的控制逻辑，驱动相应的空调系统的执行器以实现空调控制；

或者包括如下步骤：

B1、用户设定所需温度，智能中控读取车内温度传感器的信号，得到当前车内环境温度；

B2、智能中控根据当前车内温度和用户设定温度的差值，通过CAN总线发出对空调的控制需求；

B3、空调控制器通过CAN总线收到空调控制输入，并根据控制输入的要求驱动空调工作在相应的制热或制冷状态；

空调控制器还将当前的空调控制状态通过CAN总线以空调反馈CAN信号的形式反馈给智能中控。

所述智能中控的控制逻辑包括如下步骤：

S1、开始工作；

S2、首先判断手动/自动，若手动则执行步骤S3，若自动则执行步骤S4；

S3、读取虚拟空调面板用户输入，设置空调控制信号为用户输入要求，然后执行步骤S8；

S4、读取车内温度信号，读取用户温度设置，然后执行步骤S5；

S5、判断当前车内温度是否高于用户设置，若是则执行步骤S6，若否则执行步骤S7；

S6、设置空调控制信号为制冷，并设置制冷参数；

S7、设置空调控制信号为制热，并设置制热参数；

S8、发送空调控制CAN信号，然后执行步骤S9；

S9、接收空调反馈CAN信号；

S10、循环执行步骤S2-S9。

所述空调控制器的控制逻辑包括如下步骤：

L1、开始工作；

L2、接收空调控制CAN信号；

L3、判断空调控制CAN信号是否有效，若是，则执行步骤L4，若否，则返回步骤L2；

L4、按空调控制CAN信号要求，控制空调执行器输出；

L5、发送空调反馈CAN信号，然后循环步骤L2-L5。

具体地，所述空调控制CAN信号和空调反馈CAN信号均为单帧信号，每帧信号带有8个字节的数据。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明做到集成化，节省仪表台空间，为实现物流车远程监控奠定基础。

(2)本发明基于CAN的双向通信，很好地实现了车联网，具有更加灵活的可控性。

(3)本发明结构简单，具有很高的实用价值，非常适合大规模推广使用。

附图说明

图1为本发明-实施例的系统框图。

图2为本发明-实施例的智能中控的控制逻辑流程图。

图3为本发明-实施例的空调控制器的控制逻辑流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1-3所示，基于CAN的冷藏机组控制系统，包括空调控制器，与空调控制器双向通信的智能中控(虚拟空调面板)，输出端与智能中控的输入端连接的车内温度传感器，分别与空调控制器的输入端连接的蒸发器温度传感器和PTC温度传感器，以及与空调控制器的输出端连接的执行器。

在本实施例中，所述执行器包括分别与空调控制器的输出端连接的鼓风机、电动压缩机、冷凝风机、PTC加热器、模式风门电机、内外循环风门电机、冷暖风门电机。

在本实施例中，智能中控选择基于安卓系统的车机产品。

空调控制器的主控芯片采用飞思卡尔MC9S08DZ60。空调控制器的电源芯片选用LM2940电源稳压芯片，可以将车上的12V电源转换成稳定5V电源，为空调控制器的主控芯片供电。

智能中控上设置虚拟空调面板。

空调控制器与智能中控通过CAN总线连接，智能中控在触摸屏上显示虚拟空调面板，并接收用户的触摸输入，通过CAN总线将用户对空调控制的请求发送给空调控制器，空调控制器读取CAN信号并提取空调控制请求信息，结合读取的蒸发器温度传感器和PTC温度传感器信息后，根据空调控制器的控制逻辑，驱动相应的空调系统的执行器以实现空调控制，并将当前的空调控制状态通过CAN总线以空调反馈信号的形式反馈给智能中控。

用户除了可以通过智能中控触屏上的虚拟空调旋钮手动设定空调之外，还可以直接设定所需要的温度，由智能中控读取车内温度传感器的信号，得到当前车内环境温度，根据车内当前温度和用户设定温度的差值，通过CAN总线发出对空调的控制需求，空调控制器通过CAN总线收到空调控制输入，并根据控制输入的要求驱动空调工作在相应的制热或制冷状态，从而实现对空调的自动控制。

智能中控的控制逻辑如图2所示。具体步骤如下：

S1、系统开始工作；

S2、首先判断手动/自动，若手动则执行步骤S3，若自动则执行步骤S4；

S3、读取虚拟空调面板用户输入，设置空调控制信号为用户输入要求，然后执行步骤S8；

S4、读取车内温度信号，读取用户温度设置，然后执行步骤S5；

S5、判断当前车内温度是否高于用户设置，若是则执行步骤S6，若否则执行步骤S7；

S6、设置空调控制信号为制冷，并设置制冷参数；

S7、设置空调控制信号为制热，并设置制热参数；

S8、发送空调控制CAN信号，然后执行步骤S9；

S9、接收空调反馈CAN信号；

S10、循环执行步骤S2-S9。

空调控制器收到CAN总线上智能中控发来的空调控制CAN信号后，需执行对空调控制动作，空调控制器上需要实现的空调控制逻辑流程图如图3所示。具体步骤如下：

L1、系统开始工作；

L2、接收空调控制CAN信号；

L3、判断空调控制CAN信号是否有效，若是，则执行步骤L4，若否，则返回步骤L2；

L4、按空调控制CAN信号要求，控制空调执行器输出；

L5、发送空调反馈CAN信号，循环步骤L2-L5。

为了实现智能中控和空调控制器之间的通信并实现对整个空调系统的协调控制，需要设计合理的通信协议。智能中控和空调控制器之间采用CAN通信协议，将空调控制CAN信号和空调反馈CAN信号均设计为单帧信号，每帧信号带有8个字节的数据，这样可以使所有空调控制信息和空调反馈信息均在单帧内完成，无需设计网络传输层。便于简化智能中控和空调控制器的通信代码的实现。空调控制CAN信号的一个示例设计如表1所示，每个字节代表不同的空调控制功能。字节的不同取值代表不同的控制要求。C A N ID：Oxl00；CA N总线速率：250Kb；发送周期：100m s；发送方：中控；接收方：空调控制器。

表1

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。