專利名稱：用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的主題的實(shí)施例大體上涉及一種用于車輛的氣候控制系統(tǒng)。更具體地，所述主題的實(shí)施例涉及一種供用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)模塊使用的局域互連網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
諸如汽車的車輛通常包括可手動(dòng)地和/或自動(dòng)地控制的氣候控制或HVAC系統(tǒng)。最現(xiàn)代的車輛采用電子控制技術(shù)來控制它們的HVAC系統(tǒng)的操作。配置一個(gè)或多個(gè)車載電子控制模塊(ECM)，以支持各種電子HVAC部件，諸如吹風(fēng)機(jī)、致動(dòng)器、溫度傳感器、加熱器元件等等。為了簡(jiǎn)化車輛的制造，可將各種HVAC部件一起組裝成集成的HVAC模塊，該集成的HVAC模塊能快速并且容易地安裝到主車輛中。與用于車輛的HVAC模塊的配置結(jié)合利用多種電子控制和數(shù)據(jù)通信技術(shù)和工藝。 例如，有些HVAC部件可產(chǎn)生必須被檢測(cè)并處理的模擬傳感器信號(hào)，而其他HVAC部件可支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信和聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。在歐洲，例如，在許多車輛HVAC系統(tǒng)中使用被稱為“COOLING”的專有控制與通信協(xié)議。盡管COOLING協(xié)議令人滿意地用于歐洲的配置，但其不滿足在諸如美國(guó)的其他國(guó)家批準(zhǔn)的一些更嚴(yán)格的操作要求。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)模塊。HVAC模塊的示例性實(shí)施例包括HVAC結(jié)構(gòu)，其適應(yīng)多個(gè)HVAC系統(tǒng)部件；互連網(wǎng)絡(luò)，其具有第一組多個(gè)HVAC系統(tǒng)部件和集線器部件，其中集線器部件耦聯(lián)至第二組多個(gè)HVAC系統(tǒng)部件；以及HVAC模塊連接器，其耦聯(lián)至互連網(wǎng)絡(luò)，HVAC模塊連接器被構(gòu)造成建立在互連網(wǎng)絡(luò)與主車輛的電子控制模塊之間的數(shù)據(jù)連接。還提供HVAC模塊的另一示例性實(shí)施例。HVAC模塊的該實(shí)施例包括HVAC模塊連接器，其建立在主車輛的電子控制模塊與HVAC模塊的局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)之間的數(shù)據(jù)連接；傳感器集線器部件，其耦聯(lián)至HVAC模塊連接器，傳感器集線器部件具有LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；以及多個(gè)模擬傳感器部件，其耦聯(lián)至傳感器集線器部件，以向傳感器集線器部件提供模擬傳感器信號(hào)以便處理并轉(zhuǎn)換成與LIN兼容的對(duì)應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)。還提供一種用于車輛的氣候控制模塊。氣候控制模塊的示例性實(shí)施例包括數(shù)據(jù)傳輸鏈路，其使數(shù)據(jù)通信適應(yīng)LIN ;多個(gè)兼容LIN的部件，其每個(gè)具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器以與數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信，并且每個(gè)被構(gòu)造成支持氣候控制模塊的至少一個(gè)功能；兼容LIN的集線器部件，其具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器，以與數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信；以及多個(gè)不兼容LIN的部件，其通信地耦聯(lián)至兼容LIN的集線器部件，所述不兼容LIN的部件中的每個(gè)部件被構(gòu)造成支持氣候控制模塊的至少一個(gè)功能。提供該發(fā)明內(nèi)容，以便以簡(jiǎn)化的形式介紹以下在具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述的構(gòu)思的選擇。該發(fā)明內(nèi)容不用于識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，并且也不用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。本發(fā)明還提供如下方案
I. 一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊包括
加熱、通風(fēng)和空調(diào)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成安裝在主車輛中；
互連網(wǎng)絡(luò)，其包括第一組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件和集線器部件，其中所述集線器部件耦聯(lián)至第二組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件；以及
加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，其耦聯(lián)至所述互連網(wǎng)絡(luò)，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器被構(gòu)造成建立所述互連網(wǎng)絡(luò)與所述主車輛的電子控制模塊之間的數(shù)據(jù)連接。2.根據(jù)方案I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述互連網(wǎng)絡(luò)為局域互連網(wǎng)絡(luò) (LIN)體系結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)方案2所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述LIN體系結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2602。4.根據(jù)方案I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述互連網(wǎng)絡(luò)布置成星形拓?fù)洹?.根據(jù)方案I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述第二組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件包括模擬傳感器部件。6.根據(jù)方案5所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述集線器部件處理從所述模擬傳感器部件接收的模擬傳感器信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)以便利用所述互連網(wǎng)絡(luò)的傳輸。7. 一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊包括
加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，以建立主車輛的電子控制模塊與所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)
模塊的局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)之間的數(shù)據(jù)連接；
傳感器集線器部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述傳感器集線器部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；以及
多個(gè)模擬傳感器部件，其耦聯(lián)至所述傳感器集線器部件，以向所述傳感器集線器部件提供模擬傳感器信號(hào)以便處理并轉(zhuǎn)換成與所述LIN兼容的對(duì)應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)。8.根據(jù)方案7所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，還包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信。9.根據(jù)方案7所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，還包括
傳統(tǒng)的集線器部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述傳統(tǒng)的集線器部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；以及
至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件，其耦聯(lián)至所述傳統(tǒng)的集線器部件，其中所述傳統(tǒng)的集線器部件提供所述主車輛的所述電子控制模塊與所述至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件之間的接口。10.根據(jù)方案9所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述傳統(tǒng)的集線器部件響應(yīng)于從所述主車輛的所述電子控制模塊接收的基于LIN的控制信號(hào)控制所述至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件的操作。
11.根據(jù)方案9所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述傳統(tǒng)的集線器部件接收來自所述至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件的模擬信號(hào)，以處理并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的基于LIN的數(shù)據(jù)。12.根據(jù)方案7所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，還包括數(shù)字加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述數(shù)字加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信。13. 一種用于車輛的氣候控制模塊，所述氣候控制模塊包括
數(shù)據(jù)傳輸鏈路，以使數(shù)據(jù)通信適應(yīng)局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)； 多個(gè)兼容LIN的部件，其每個(gè)具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器，以與所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信，并且每個(gè)被構(gòu)造成支持所述氣候控制模塊的至少一個(gè)功能；
兼容LIN的集線器部件，其具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器，以與所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信；以及多個(gè)不兼容LIN的部件，其通信地耦聯(lián)至所述兼容LIN的集線器部件，所述不兼容LIN的部件中的每個(gè)被構(gòu)造成支持所述氣候控制模塊的至少一個(gè)功能。14.根據(jù)方案13所述的氣候控制模塊，其中
所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路包括物理導(dǎo)電體；并且
所述氣候控制模塊還包括連接器以建立與所述車輛的電子控制模塊的數(shù)據(jù)連接。15.根據(jù)方案13所述的氣候控制模塊，其中所述多個(gè)兼容LIN的部件和所述兼容LIN的集線器部件布置成星形拓?fù)洹?6.根據(jù)方案13所述的氣候控制模塊，其中所述多個(gè)不兼容LIN的部件包括多個(gè)模擬傳感器部件。17.根據(jù)方案16所述的氣候控制模塊，其中所述兼容LIN的集線器部件響應(yīng)于從所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路接收的控制數(shù)據(jù)控制所述模擬傳感器部件的操作。18.根據(jù)方案16所述的氣候控制模塊，其中所述兼容LIN的集線器部件處理從所述模擬傳感器部件接收的模擬傳感器信號(hào)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)用于利用所述LIN的傳輸。19.根據(jù)方案13所述的氣候控制模塊，其中所述多個(gè)兼容LIN的部件和所述兼容LIN的集線器部件中的每一個(gè)具有在所述LIN的域內(nèi)唯一的相應(yīng)LIN標(biāo)識(shí)符。20.根據(jù)方案13所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述LIN符合標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2602。


可在結(jié)合以下的附圖考慮時(shí)通過參考詳細(xì)說明和權(quán)利要求得到對(duì)主題更完整的理解，其中相同的附圖標(biāo)記遍及附圖指的是相似的元件。圖I是適于諸如汽車的車輛中的配置的HVAC模塊的示例性實(shí)施例的透視 圖2是具有HVAC模塊的車輛的示意性表示；
圖3是采用局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊的示例性實(shí)施例的示意性表示； 圖4是兼容LIN的HVAC部件的示例性實(shí)施例的示意性表示；
圖5是采用LIN體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊的另一示例性實(shí)施例的示意性表示；以及 圖6是采用LIN體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊的又一示例性實(shí)施例的示意性表示。
具體實(shí)施例方式以下的詳細(xì)說明本質(zhì)上僅是說明性的，并且不意于限制主題的實(shí)施例或這些實(shí)施例的應(yīng)用和使用。如在此所使用，文字“示例性的”是指“用作示例、實(shí)例或例證”。在此作為示例性描述的任何實(shí)現(xiàn)不一定被理解為相對(duì)于其他實(shí)現(xiàn)是優(yōu)選的或者有利的。此外，無意受在前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下的詳細(xì)說明中介紹的任何明示的或暗示的理論限制。在此可根據(jù)功能和/或邏輯塊部件、并參考可由各種計(jì)算部件或裝置執(zhí)行的操作、處理任務(wù)和功能的符號(hào)表示描述技術(shù)和工藝。這樣的操作、任務(wù)和功能有時(shí)被稱為是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的、計(jì)算機(jī)化的、軟件實(shí)現(xiàn)的或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)意識(shí)到的是，在附圖中示出的各種塊部件可由被構(gòu)造成執(zhí)行指定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件和/或固件部件實(shí)現(xiàn)。例如，系統(tǒng)或部件的實(shí)施例可采用可在一個(gè)或多個(gè)微處理器或其他控制裝置的控制下實(shí)現(xiàn)各種功能的各種集成電路部件，例如存儲(chǔ)元件、數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、查閱表等等。在此介紹的主題涉及一種適于與用于諸如汽車的車輛的基于LIN的HVAC模塊一起使用的電氣與數(shù)據(jù)通信體系結(jié)構(gòu)。HVAC模塊可以集成的方式制成在單個(gè)可配置的單元 中，該單元繼而可在車輛制造時(shí)間線中合適的點(diǎn)安裝在主車輛底盤中。在實(shí)踐中，HVAC模塊可利用由車輛制造商指定的規(guī)格和要求通過廠商或供應(yīng)商制成在獨(dú)立單元中。如將從以下的說明變得明顯地，HVAC模塊可升級(jí)，使得HVAC模塊供應(yīng)商能將任何組合和數(shù)量的HVAC部件引入模塊(例如致動(dòng)器、吹風(fēng)機(jī)、傳感器等等)，以在不影響車輛上的HVAC電子控制單元(ECU)的解除的情況下滿足車輛要求。盡管HVAC模塊的具體構(gòu)造可改變以適應(yīng)不同的車輛平臺(tái)和/或族，但到車輛的物理與電氣連接可設(shè)計(jì)成全局地普遍用于與任何ECU匹配。圖I是適于諸如汽車的車輛中的配置的HVAC模塊100的示例性實(shí)施例的透視圖。應(yīng)意識(shí)到的是，在圖I中描繪的HVAC模塊100僅是一種意在用于特定車輛平臺(tái)、型號(hào)或族中的安裝的可能實(shí)現(xiàn)，并且給定的HVAC模塊的實(shí)際形狀、尺寸和構(gòu)造可改變，以適合主車輛的需求。HVAC模塊100將HVAC結(jié)構(gòu)102用作其物理基礎(chǔ)。HVAC結(jié)構(gòu)102可按照需要包括任意數(shù)量的協(xié)作的外殼、殼體、隔室或本體，以適應(yīng)多個(gè)HVAC部件(在圖I中的視圖中被隱藏)。各種HVAC部件按照需要或要求來控制和操作以便執(zhí)行用于主車輛的各種氣候控制功能。HVAC模塊100可作為單個(gè)單元安裝在主車輛中，或者其可以逐步的方式組裝在主車輛中。圖2是其中安裝有HVAC模塊202的汽車200的示意性表示。HVAC模塊202可包括任意數(shù)量的HVAC模塊連接器，以建立與主車輛200車載的一個(gè)或多個(gè)其他部件或元件的電氣與數(shù)據(jù)連接。圖示的實(shí)施例僅具有被認(rèn)為是HVAC模塊202的組成部分的一個(gè)HVAC模塊連接器204。HVAC模塊連接器204可適應(yīng)與各種電壓端子、輸入/輸出端口、信號(hào)結(jié)點(diǎn)等對(duì)應(yīng)的任何期望數(shù)量的電導(dǎo)體(例如導(dǎo)線、引線、金屬跡線等)。HVAC模塊連接器204設(shè)計(jì)用于與對(duì)應(yīng)的連接器206匹配，該連接器206繼而耦聯(lián)至主車輛200的E⑶208。如以下更詳細(xì)地描述，HVAC模塊連接器204耦聯(lián)至互連網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(例如LIN拓?fù)?，以建立互連網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與主車輛200的E⑶208之間的數(shù)據(jù)連接。在這點(diǎn)上，HVAC模塊連接器204可被認(rèn)為是用于主車輛200車載的一個(gè)或多個(gè)LIN的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。在實(shí)踐中，HVAC模塊連接器204可設(shè)計(jì)成適應(yīng)并支持多個(gè)LIN電路、一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)的HVAC部件、一個(gè)或多個(gè)電源電壓引線、一個(gè)或多個(gè)接地或基準(zhǔn)電壓引線等。HVAC模塊中的HVAC部件的數(shù)量、類型、構(gòu)造和布局可因車輛而不同。圖3是采用LIN體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊300的一個(gè)非限制性的并且非詳盡的實(shí)施例的示意性表示。HVAC模塊300的該特定實(shí)施例沒有限制地包括HVAC模塊連接器302 ;多個(gè)兼容LIN的HVAC部件(例如兼容LIN的吹風(fēng)機(jī)304和三個(gè)兼容LIN的致動(dòng)器306、308、310);兼容LIN的集線器部件312 ;和多個(gè)不兼容LIN的HVAC部件(例如模擬傳感器314)。構(gòu)成并操作HVAC部件中的每個(gè)部件，以支持HVAC模塊300的至少一個(gè)功能、特征或方面。盡管在圖3中未示出，但如果需要，則HVAC模塊300還可包括其他兼容LIN的和/或不兼容LIN的部件。例如，HVAC模塊300可包括一個(gè)或多個(gè)不兼容LIN的加熱器部件、一個(gè)或多個(gè)不兼容LIN的吹風(fēng)機(jī)、一個(gè)或多個(gè)不兼容LIN的致動(dòng)器等等。在實(shí)踐中，模擬傳感器314可實(shí)現(xiàn)為通常與HVAC系統(tǒng)一起使用的任何類型的傳感器或檢測(cè)器。例如，可沒有限制地使用以下的任何傳感器類型管道溫度傳感器；蒸發(fā)器溫度傳感器；空氣質(zhì)量傳感器；外部氣溫傳感器；濕度傳感器；太陽/光傳感器等等。對(duì)于該特定的示例，限定LIN體系結(jié)構(gòu)，以至少包括多個(gè)兼容LIN的HVAC部件、兼 容LIN的集線器部件312和用于將兼容LIN的元件耦聯(lián)到一起的互連結(jié)構(gòu)324 (其可實(shí)現(xiàn)為任何數(shù)據(jù)傳輸鏈路、物理通道、一個(gè)或多個(gè)物理電導(dǎo)體等等)。HVAC模塊連接器302 (或者其一部分)還可被認(rèn)為是LIN體系結(jié)構(gòu)的一部分。在某些實(shí)施例中，如由SAE J2602-1所修改地，LIN體系結(jié)構(gòu)以及所有兼容LIN的部件符合LIN2. O協(xié)議。各種LIN協(xié)議可從LIN協(xié)會(huì)并在網(wǎng)站W(wǎng)WW. I in-subbus. de經(jīng)由因特網(wǎng)得到(LIN協(xié)議的內(nèi)容在此以參考的方式并入)?，F(xiàn)今市場(chǎng)上的兼容LIN的HVAC致動(dòng)器和兼容LIN的HVAC吹風(fēng)機(jī)不滿足北美電磁兼容性(EMC)要求。此外，傳統(tǒng)的不基于LIN的HVAC模塊設(shè)計(jì)受HVAC模塊連接至的ECU的輸入/輸出限制(例如最大為七個(gè)HVAC致動(dòng)器和六個(gè)溫度傳感器)約束。在這點(diǎn)上，支持HVAC模塊的常規(guī)ECU具有專用于HVAC模塊的大量輸入/輸出，導(dǎo)致大的導(dǎo)線與連接的總數(shù)。在此介紹的HVAC模塊不一定解決現(xiàn)有HVAC模塊設(shè)計(jì)的所有缺點(diǎn)，但解決許多的缺點(diǎn)。例如，通過實(shí)現(xiàn)星形拓?fù)?代替菊鏈方法)，利用固定通信波特率(代替可變速率)，并代替供應(yīng)商專有ASIC，利用已被驗(yàn)證或符合LIN2. O協(xié)議的LIN收發(fā)器，如由SAE J2602-1所修改，HVAC模塊可被設(shè)計(jì)成滿足北美EMC要求。通常，相對(duì)于EMC，如果LIN部分被設(shè)計(jì)成滿足LIN2. O規(guī)格，如由SAE J2602-1要求所修改，則具有較好的通過嚴(yán)格的北美EMC測(cè)試要求的機(jī)會(huì)，該嚴(yán)格的北美EMC測(cè)試要求并不總是為對(duì)等的歐洲EMC測(cè)試要求。此外，用于HVAC模塊的E⑶不會(huì)將任何約束強(qiáng)加于HVAC模塊本身的設(shè)計(jì)或構(gòu)造，從而導(dǎo)致HVAC模塊的設(shè)計(jì)中更大的靈活性。在這點(diǎn)上，特定的HVAC模塊可包括兼容LIN的部件和/或不兼容LIN的部件，這提高供應(yīng)商選擇的數(shù)量。另外，被HVAC模塊采用的LIN體系結(jié)構(gòu)允許顯著減少HVAC電子控制單元上專用的輸入/輸出的數(shù)量，這繼而減少在HVAC模塊與HVAC電子控制單元之間路由的電路數(shù)量。物理導(dǎo)體的減少至少部分地通過星形拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)，該星形拓?fù)淇衫妹考嫒軱IN的部件的單個(gè)導(dǎo)電體(其用作數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出路徑)來配置，如以下進(jìn)一步描述。再次參考圖3，HVAC模塊300的LIN體系結(jié)構(gòu)通常包括第一組“數(shù)字” HVAC部件(即兼容LIN的部件)和兼容LIN的集線器部件312。在某些實(shí)施例中，兼容LIN的HVAC部件和兼容LIN的集線器部件312中的每一個(gè)具有在LIN的域中唯一的相應(yīng)LIN標(biāo)識(shí)符。該標(biāo)識(shí)方案使得LIN的元件能夠確定遍及LIN流動(dòng)的數(shù)據(jù)的源或起點(diǎn)。 兼容LIN的集線器部件312繼而耦聯(lián)至第二組HVAC部件(即不兼容LIN的模擬傳感器314)。值得注意的是，HVAC模塊300的LIN體系結(jié)構(gòu)布置成星形拓?fù)洹Q句話說，致動(dòng)器306、308、310中的每個(gè)致動(dòng)器、兼容LIN的集線器部件312和吹風(fēng)機(jī)304耦聯(lián)至與互連結(jié)構(gòu)324對(duì)應(yīng)的公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。在實(shí)踐中，每個(gè)兼容LIN的部件利用用作其LIN的輸入/輸出連接的單個(gè)導(dǎo)體(例如導(dǎo)線)。需要時(shí)，該構(gòu)造使得HVAC模塊300能夠僅利用LIN接口與車輛的其余部分通信。因此，HVAC模塊300所有的電子裝置直接或間接地耦聯(lián)至LIN，并因此利用相應(yīng)的LIN電路和HVAC模塊連接器302連接至主車輛。值得注意的是，HVAC模塊連接器302不需要專用于主車輛上任何特定的E⑶。相反地，HVAC模塊連接器302可實(shí)現(xiàn)為全局地與不同的ECU兼容的“通用”連接器，其可按照需要編程以支持預(yù)期的HVAC系統(tǒng)功能性。
如在圖3中所描繪，兼容LIN的部件中的每個(gè)部件優(yōu)選地利用單個(gè)導(dǎo)電體直接連接至LIN。在實(shí)踐中，兼容LIN的部件中的每個(gè)部件可根據(jù)已知的LIN技術(shù)和協(xié)議來構(gòu)造。在這點(diǎn)上，圖4是兼容LIN的部件400的示例性實(shí)施例的示意性表示。部件400可表示基于LIN的致動(dòng)器、吹風(fēng)機(jī)、傳感器、加熱器、集線器、接口等等。兼容LIN的部件400的圖示的實(shí)施例包括四個(gè)端子、端口或連接，所述四個(gè)端子、端口或連接用于LIN輸入/輸出402 ；地址接地(address ground)(或基準(zhǔn))404 ;電源電壓406 ;和接地或基準(zhǔn)電壓408。兼容LIN的部件400包括LIN收發(fā)器410，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；處理器412或合適設(shè)計(jì)的處理邏輯；和各種元件與功能414，其與兼容LIN的部件400的本身功能性和操作相關(guān)(例如與HVAC致動(dòng)器、HVAC吹風(fēng)機(jī)、傳感器、加熱器等相關(guān)的硬件、軟件和/或固件)。和利用傳統(tǒng)COOLING協(xié)議(其采用分開的LIN輸入和LIN輸出端口)的典型裝置形成對(duì)比，兼容LIN的部件400包括組合的LIN輸入/輸出402。組合的LIN輸入/輸出402使得對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)基于LIN的部件的結(jié)點(diǎn)地址的建立成為可能，并便于星形拓?fù)?。在某些?shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)假定每個(gè)基于LIN的部件被編程，以便具有缺省的結(jié)點(diǎn)地址(例如0x61)，并且被編程，以便還具有替代的結(jié)點(diǎn)地址。缺省時(shí)，給定的基于LIN的裝置不使地址接地404接地，并且缺省時(shí)，給定的基于LIN的裝置將利用其缺省的結(jié)點(diǎn)地址在LIN總線上通信。如果需要第二 LIN裝置，則相同的裝置被安裝并且使其地址接地404連接至接地，從而迫使裝置使用其替代的結(jié)點(diǎn)地址。處理器412被合適地構(gòu)造成支持兼容LIN的部件400的功能性，并實(shí)施在此描述的各種任務(wù)、方法和處理步驟。處理器412可使用通用處理器、按內(nèi)容尋址的存儲(chǔ)器、數(shù)字信號(hào)處理器、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、任何合適地可編程邏輯裝置、分立門或晶體管邏輯、分立硬件部件或它們的被設(shè)計(jì)成執(zhí)行在此描述的功能的任何組合實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。在實(shí)踐中，處理器412可實(shí)現(xiàn)為微處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器412利用LIN支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，并且在HVAC系統(tǒng)的操作期間支持本身(native)元件與功能414。在某些實(shí)現(xiàn)中，處理器412便于依照公布的LIN2. O協(xié)議的操作。再次參考圖3，兼容LIN的HVAC部件(即吹風(fēng)機(jī)304和致動(dòng)器306、308、310)支持與附接HVAC模塊連接器302的ECU的基于LIN的數(shù)據(jù)通信。這種基于LIN的數(shù)據(jù)通信可根據(jù)在此未詳細(xì)描述的眾所周知和建立的LIN協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)來執(zhí)行。HVAC模塊300還包括多個(gè)傳統(tǒng)的或另外的不兼容LIN的部件(即模擬傳感器314)?；贚IN的集線器部件312用作LIN域與非LIN域之間的接口、翻譯器或轉(zhuǎn)換器。換句話說，基于LIN的集線器部件312利用模擬技術(shù)、非LIN技術(shù)等與不兼容LIN的部件通信。因此，對(duì)于集線器部件312來說，可能必要的是在需要時(shí)支持多種不同的非LIN數(shù)據(jù)通信、信號(hào)處理和控制協(xié)議以便與各種不兼容LIN的部件操作。在某些實(shí)施例中，集線器部件312從模擬傳感器314接收模擬傳感器信號(hào)，處理接收的模擬傳感器信號(hào)，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)以便利用LIN的傳輸。因此，集線器部件312可用于將模擬HVAC傳感器數(shù)據(jù)翻譯或轉(zhuǎn)換成適于利用集線器部件312的LIN收發(fā)器的通信的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式。在有些實(shí)施例中，集線器部件312還可被設(shè)計(jì)成與除模擬傳感器以外的不兼容LIN的部件通信。在這樣的實(shí)現(xiàn)中，如果需要為了不兼容LIN的部件的控制、激活或啟動(dòng)、并且為了從不兼容LIN的部件接收模擬信號(hào)或數(shù)據(jù)，集線器部件312可支持與不 兼容LIN的部件的雙向通信。例如，集線器部件312可用作模擬傳感器314、一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)(不兼容LIN)的吹風(fēng)機(jī)、一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)的致動(dòng)器、一個(gè)或多個(gè)模擬HVAC部件和/或任何傳統(tǒng)的HVAC部件之間的接口。在該背景下，集線器部件312可被認(rèn)為是在基于LIN的體系結(jié)構(gòu)的背景下便于使用傳統(tǒng)的HVAC部件的傳統(tǒng)的集線器部件。在圖3中描繪的示例性HVAC模塊300表示集線器部件用作LIN體系結(jié)構(gòu)與多個(gè)模擬傳感器之間的橋接器的一個(gè)實(shí)施例。在實(shí)踐中，HVAC模塊的實(shí)施例可利用不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。例如，圖5是采用LIN體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊500的另一示例性實(shí)施例的示意性表示。HVAC模塊500包括HVAC模塊連接器502，所述HVAC模塊連接器502通信地耦聯(lián)至多個(gè)集線器部件兼容LIN的傳感器集線器部件504 ;和兼容LIN的傳統(tǒng)的集線器部件506。圖5中的省略號(hào)指示HVAC模塊500在需要或期望時(shí)可包括任意數(shù)量的額外集線器部件。HVAC模塊連接器502、傳感器集線器部件504和傳統(tǒng)的集線器部件506經(jīng)由合適的互連結(jié)構(gòu)508互連。如上對(duì)于HVAC模塊300所述，傳感器集線器部件504專有地用于與多個(gè)模擬傳感器510通信。傳統(tǒng)的(legacy)集線器部件506提供主車輛的E⑶(E⑶在圖5中未示出)與至少一個(gè)傳統(tǒng)的或模擬的HVAC部件之間的接口。HVAC模塊500的圖示實(shí)施例包括四個(gè)傳統(tǒng)的HVAC部件三個(gè)模擬HVAC致動(dòng)器512 ;和模擬HVAC吹風(fēng)機(jī)514。傳統(tǒng)的集線器部件506在車載E⑶的監(jiān)督下以常規(guī)方式控制傳統(tǒng)的HVAC部件的操作。在這點(diǎn)上，傳統(tǒng)的集線器部件506可通過從主車輛的ECU接收的基于LIN的控制信號(hào)起反應(yīng)、響應(yīng)或以另外的方式受該控制信號(hào)的影響。此外，傳統(tǒng)的集線器部件506可被設(shè)計(jì)并構(gòu)造成從傳統(tǒng)的HVAC部件接收模擬信號(hào)，以便處理并轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的基于LIN的數(shù)據(jù)從而用于在LIN內(nèi)的傳輸和/或傳輸?shù)杰囕dECU。值得注意的是，HVAC模塊500沒有直接連接至互連結(jié)構(gòu)508的兼容LIN的HVAC部件。相反地，所有HVAC部件(即模擬傳感器510、模擬HVAC致動(dòng)器512和模擬HVAC吹風(fēng)機(jī)514)經(jīng)由傳感器集線器部件504或傳統(tǒng)的集線器部件506間接耦聯(lián)至互連結(jié)構(gòu)508。如先前所提及地，傳感器集線器部件504和傳統(tǒng)的集線器部件506均兼容LIN，以適應(yīng)與主車輛車載的一個(gè)或多個(gè)ECU的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。圖6是采用LIN體系結(jié)構(gòu)的HVAC模塊600的又一示例性實(shí)施例的示意性表示。HVAC模塊600利用與被HVAC模塊300所利用的拓?fù)湎嗨频摹盎旌稀蓖負(fù)?。HVAC模塊600包括HVAC模塊連接器602，所述HVAC模塊連接器602通信地耦聯(lián)至兼容LIN的傳感器集線器部件504并通信地耦聯(lián)至兼容LIN的集線器部件606。HVAC模塊連接器602、集線器部件604和集線器部件606經(jīng)由合適的互連結(jié)構(gòu)608互連。HVAC模塊連接器602可用于將HVAC模塊600連接至主車輛車載的E⑶(未示出)。集線器部件604通信地耦聯(lián)至多個(gè)模擬傳感器610并通信地耦聯(lián)至至少一個(gè)模擬HVAC致動(dòng)器612。和先前描述的實(shí)施例形成對(duì)比，集線器部件604不保留用于或?qū)Ｓ械赜糜谀M傳感器。實(shí)際上，在需要或期望時(shí)，集線器部件604還可支持其他模擬HVAC部件、例如輔助加熱器元件、模擬HVAC吹分機(jī)等。集線器部件604如上所述用于支持該集線器部件604耦聯(lián)至的不兼容LIN的HVAC部件的操作。集線器部件606通信地耦聯(lián)至多個(gè)模擬HVAC致動(dòng)器614并通信地耦聯(lián)至模擬HVAC吹風(fēng)機(jī)616。應(yīng)理解的是，在需要或期望時(shí)，集線器部件606還可支持任意數(shù)量的模擬HVAC部件、例如輔助加熱器元件、額外的模擬HVAC吹風(fēng)機(jī)、模擬傳感器等。集線器部件606 如上所述用于支持該集線器部件606耦聯(lián)至的不兼容LIN的HVAC部件的操作。HVAC模塊600還包括經(jīng)由互連結(jié)構(gòu)608直接耦聯(lián)至LIN的多個(gè)數(shù)字HVAC部件。對(duì)于該特定的示例，數(shù)字HVAC部件沒有限制地包括兩個(gè)數(shù)字HVAC致動(dòng)器618和數(shù)字HVAC吹風(fēng)機(jī)620。如在圖6中所描繪地，這些LIN兼容的HVAC部件可直接耦聯(lián)至HVAC模塊連接器602，以支持與車載E⑶的LIN數(shù)據(jù)通信。上述示例性實(shí)施例表明如何能以各種拓?fù)潇`活地構(gòu)成基于LIN的HVAC模塊，以平衡現(xiàn)代兼容LIN的HVAC部件和/或傳統(tǒng)的不兼容LIN的HVAC部件。此外，這些實(shí)施例不依賴于兼容LIN的部件的“菊鏈”布置(其可能不會(huì)如描述的星形拓?fù)湟粯臃€(wěn)健和無誤差)。在實(shí)踐中，每個(gè)LIN電路僅需要一根到E⑶的電引線。因此，相對(duì)于在E⑶與HVAC部件之間具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的布置的傳統(tǒng)系統(tǒng)，能顯著減少導(dǎo)體和電連接的數(shù)量。具有上述特性和功能性的HVAC模塊得到利用如由SAE J2602-1標(biāo)準(zhǔn)所修改的LIN2. O協(xié)議的某些益處。這些益處沒有限制地包括單一比特率(例如10. 417kbps)可對(duì)于性能穩(wěn)定性得到證實(shí)；從屬狀態(tài)信息的一致位置簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理軟件；EMC性能滿足北美要求；不需要診斷指令；允許星形連接拓?fù)?；LIN收發(fā)器和集成電路廣泛的易得性；簡(jiǎn)化的編址方案，其中消息標(biāo)識(shí)符被分配給特定的結(jié)點(diǎn)地址；利用到地的單個(gè)連接以影響多個(gè)結(jié)點(diǎn)地址；在有網(wǎng)絡(luò)故障的情況下限定從屬性態(tài)；以及保護(hù)的消息標(biāo)識(shí)符與檢查和的計(jì)算包括保護(hù)的標(biāo)識(shí)符。盡管在前述詳細(xì)說明中已介紹了至少一個(gè)示例性實(shí)施例，但應(yīng)意識(shí)到的是，存在許許多多的變體。還應(yīng)意識(shí)到的是，在此描述的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例不意于以任何方式限制要求保護(hù)的主題的范圍、適用性或構(gòu)造。相反地，前述詳細(xì)說明將給本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)描述的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的便利路線圖。應(yīng)理解的是，在不偏離由權(quán)利要求限定的包括在提交該專利申請(qǐng)時(shí)已知的等同方案和可預(yù)見到的等同方案的范圍的情況下，可在元件的功能和布置中作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊包括 加熱、通風(fēng)和空調(diào)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成安裝在主車輛中； 互連網(wǎng)絡(luò)，其包括第一組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件和集線器部件，其中所述集線器部件耦聯(lián)至第二組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件；以及 加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，其耦聯(lián)至所述互連網(wǎng)絡(luò)，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器被構(gòu)造成建立所述互連網(wǎng)絡(luò)與所述主車輛的電子控制模塊之間的數(shù)據(jù)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述互連網(wǎng)絡(luò)為局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)體系結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述LIN體系結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)SAEJ2602。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述互連網(wǎng)絡(luò)布置成星形拓?fù)洹?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述第二組多個(gè)加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)部件包括模擬傳感器部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，其中所述集線器部件處理從所述模擬傳感器部件接收的模擬傳感器信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)以便利用所述互連網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
7.一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊包括 加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，以建立主車輛的電子控制模塊與所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊的局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)之間的數(shù)據(jù)連接； 傳感器集線器部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述傳感器集線器部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；以及 多個(gè)模擬傳感器部件，其耦聯(lián)至所述傳感器集線器部件，以向所述傳感器集線器部件提供模擬傳感器信號(hào)以便處理并轉(zhuǎn)換成與所述LIN兼容的對(duì)應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，還包括加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊，還包括 傳統(tǒng)的集線器部件，其耦聯(lián)至所述加熱、通風(fēng)和空調(diào)模塊連接器，所述傳統(tǒng)的集線器部件包括LIN收發(fā)器，以支持LIN數(shù)據(jù)通信；以及 至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件，其耦聯(lián)至所述傳統(tǒng)的集線器部件，其中所述傳統(tǒng)的集線器部件提供所述主車輛的所述電子控制模塊與所述至少一個(gè)傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)部件之間的接口。
10.一種用于車輛的氣候控制模塊，所述氣候控制模塊包括 數(shù)據(jù)傳輸鏈路，以使數(shù)據(jù)通信適應(yīng)局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)； 多個(gè)兼容LIN的部件，其每個(gè)具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器，以與所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信，并且每個(gè)被構(gòu)造成支持所述氣候控制模塊的至少一個(gè)功能； 兼容LIN的集線器部件，其具有相應(yīng)的LIN收發(fā)器，以與所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路通信；以及 多個(gè)不兼容LIN的部件，其通信地耦聯(lián)至所述兼容LIN的集線器部件，所述不兼容LIN的部件中的每個(gè)被構(gòu)造成支持所述氣 候控制模塊的至少一個(gè)功能。
全文摘要
一種用于車輛的加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)模塊包括適應(yīng)多個(gè)HVAC系統(tǒng)部件的HVAC結(jié)構(gòu)，HVAC結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成安裝在主車輛中。HVAC模塊還包括具有第一組HVAC系統(tǒng)部件和集線器部件的互連網(wǎng)絡(luò)，其中集線器部件耦聯(lián)至第二組HVAC系統(tǒng)部件。HVAC模塊連接器耦聯(lián)至互連網(wǎng)絡(luò)，以建立互連網(wǎng)絡(luò)與主車輛的電子控制模塊之間的數(shù)據(jù)連接。
文檔編號(hào)B60H1/00GK102756628SQ201210127578
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者B.E.納姆, G.M.德羅爾姆, M.L.小羅斯, N.D.麥夸特斯, V.韋伯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司