本發(fā)明涉及汽車空調(diào)研發(fā)領域，尤其涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置。

背景技術：

汽車空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)是一個較為復雜的零部件系統(tǒng)工程，國內(nèi)一般主機廠研發(fā)的車輛最多只有雙區(qū)獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)，但是對于C級以上車型的三區(qū)多控制器的空調(diào)系統(tǒng)匹配驗證工作一直是個難點?，F(xiàn)有的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置主要存在如下技術問題，一方面沒有建好的模型可參考，也無法借鑒供應商的零部件驗證系統(tǒng)。另一方面基于部件結(jié)構(gòu)復雜及匹配難度高的情況，無法很好的實現(xiàn)模擬輸入和輸出。

因此，建立一套基于三區(qū)獨立控制系統(tǒng)模型的空調(diào)系統(tǒng)臺架，提高汽車空調(diào)系統(tǒng)的研發(fā)效率，顯的十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置，能夠驗證整車空調(diào)系統(tǒng)的電器功能，確保系統(tǒng)在實車上的功能正常；能夠兼顧發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機系統(tǒng)以及新能源車的電動壓縮機系統(tǒng)；極大的提高了研發(fā)的效率和可靠性。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的實施例提供了一種汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置，包括：空氣調(diào)節(jié)器；用以運轉(zhuǎn)空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機，壓縮機與空氣調(diào)節(jié)器相連；用以驅(qū)動壓縮機的驅(qū)動電機，驅(qū)動電機與壓縮機相連；用以對空氣調(diào)節(jié)器的多種運轉(zhuǎn)模式進行控制的空調(diào)控制器，空調(diào)控制器與空氣調(diào)節(jié)器相連；用以采集由外部輸入的模擬信號，可轉(zhuǎn)換模擬信號發(fā)送給空調(diào)控制器，并可讀取空調(diào)控制器的壓縮機控制指令，控制壓縮機工作狀態(tài)的微控制單元；其中：微控制單元與空調(diào)控制器之間采用第一通訊模塊進行通訊，以在微控制單元和空調(diào)控制器之間進行信號通訊。

其中，還包括：用以輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)的輸入單元和用以顯示輸入單元輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)的顯示單元，輸入單元和顯示單元分別與微控制單元相連，其中：微控制單元與顯示單元之間采用第二通訊模塊進行通訊，以在微控制單元和顯示單元之間進行信號通訊。

其中，微控制單元將由輸入單元輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)由第二通訊模塊的通訊控制顯示在顯示單元上；微控制單元將讀取的由第一通訊模塊反饋的空調(diào)狀態(tài)信息經(jīng)第二通訊模塊的通訊控制顯示在顯示單元上。

其中，參數(shù)數(shù)據(jù)包括：驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、驅(qū)動電機的水溫數(shù)據(jù)、陽光傳感器信號數(shù)據(jù)以及空氣質(zhì)量傳感器信號數(shù)據(jù)中的任意一項或多項。

其中，空調(diào)狀態(tài)信息包括：風門模式數(shù)據(jù)、風量數(shù)據(jù)、高低壓管路的壓力數(shù)據(jù)、區(qū)域溫度設定數(shù)據(jù)以及當前扭矩消耗值數(shù)據(jù)中的任意一項或多項。

其中，還包括：用以輸入外部模擬信號的壓力傳感器，壓力傳感器和微控制單元相連，其中：微控制單元將由壓力傳感器輸入的模擬量數(shù)據(jù)經(jīng)由第二通訊模塊的通訊控制顯示在顯示模塊上。

其中，還包括：還包括：設置在微控制單元和壓縮機之間的開關和用以為微控制單元提供穩(wěn)定電源的供電模塊，供電模塊和微控制單元相連，其中：其中：微控制單元讀取空調(diào)控制器的壓縮機控制指令，并通過開關控制壓縮機的吸合；供電模塊為微控制單元提供多路電壓采集通道和多路輸出控制通路。

其中，還包括：用以控制驅(qū)動電機狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的變頻器，變頻器分別與微控制單元和驅(qū)動電機相連，其中，變頻器與微控制單元之間采用第三通訊模塊進行通訊，以在變頻器和微控制單元之間進行信號通訊。

其中，還包括：用以進行溫度模擬的電位計，電位計與空調(diào)控制器相連，其中：電位計可發(fā)送模擬的溫度阻值給空調(diào)控制器；

還包括：指示器，所述指示器與所述微控制單元相連，其中：所述微控制單元讀取所述空調(diào)控制器的壓縮機控制指令，控制所述壓縮機吸合時，所述微控制單元控制所述指示器進行指示，以提示系統(tǒng)的制冷工況。

其中，還包括：臺架控制臺，在臺架控制臺上設有與微控制單元相連的操控面板，操控面板上設有多種開關和/或控制按鍵；臺架控制臺上設有用以與空調(diào)控制器進行通訊的對接接口。

本發(fā)明所提供的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置，具有如下有益效果：

第一，微控制單元能夠采集由外部輸入的模擬信號，可轉(zhuǎn)換模擬信號發(fā)送給空調(diào)控制器，并可讀取空調(diào)控制器的壓縮機控制指令，控制壓縮機工作狀態(tài)，可以模擬空調(diào)系統(tǒng)在整車上的運行狀態(tài)，增加系統(tǒng)模型驗證和匹配的過程；此外，對于系統(tǒng)的部分零部件變更之前，可以在臺架上進行模擬測試，確定沒有問題后，再安裝到實車上，極大的提高了研發(fā)的效率和可靠性。

第二，微控制單元與空調(diào)控制器之間采用第一通訊模塊進行通訊，微控制單元與顯示單元之間采用第二通訊模塊進行通訊，變頻器與微控制單元之間采用第三通訊模塊進行通訊，可以在產(chǎn)品設計初期，驗證整車空調(diào)系統(tǒng)的電器功能，特別是總線與診斷的開發(fā)，通過臺架測試極大的提高了研發(fā)效率，確保系統(tǒng)在實車上的功能正常。

第三，將單純的控制電路測試臺架與熱系統(tǒng)性能測試臺架結(jié)合起來，能夠兼顧發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機系統(tǒng)以及新能源車的電動壓縮機系統(tǒng)。

第四，成本較低，利于推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明實施例汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明實施例汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。

圖4是本發(fā)明實施例汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。

圖5是本發(fā)明實施例汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置的實施例一。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置，是一套基于三區(qū)獨立控制系統(tǒng)模型的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試設備。其中：三區(qū)獨立控制是指：可以讓車輛中不同的空間區(qū)域按需調(diào)節(jié)溫度。當然，本測試設備也可以應用在其它汽車空調(diào)系統(tǒng)上，例如：雙區(qū)獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置設有一臺架控制臺（未圖示）和若干起支撐作用的支架，本實施例中的臺架控制臺為一箱柜結(jié)構(gòu)。當然，在具體實施時其形狀和結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際使用需要進行調(diào)整。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置包括：

空氣調(diào)節(jié)器11，又稱HVAC，其是包含能夠改善或調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)狀態(tài)的終端設備。具體實施時，其包含的零部材包括但不限于冷凝器、風門以及鼓風機等設備，各設備可以放置在上述起支撐作用的支架上。本實施例中，空氣調(diào)節(jié)器11與一壓縮機12相連，空氣調(diào)節(jié)器11由壓縮機12帶動運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的功能。

進一步的，壓縮機12與一驅(qū)動電機13相連，壓縮機12由驅(qū)動電機13進行驅(qū)動，進而實現(xiàn)壓縮機12不同狀態(tài)的工作模式。

優(yōu)選的，還包括：用以控制驅(qū)動電機13狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的變頻器2，驅(qū)動電機13可由變頻器2進行控制，進而實現(xiàn)驅(qū)動電機13不同的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和轉(zhuǎn)速。

具體實施時，空氣調(diào)節(jié)器11與其它零部材，例如冷凝器及壓縮機12等，可以采用管路連接，管路的具體連接方式與上述部件在實體車輛中的裝配結(jié)構(gòu)相同，滿足實現(xiàn)各自的功能即可。

進一步的，還包括：用以對空氣調(diào)節(jié)器11的多種運轉(zhuǎn)模式進行控制的空調(diào)控制器14，空調(diào)控制器14與空氣調(diào)節(jié)器11相連。本實施例中，臺架控制臺上設有用以與空調(diào)控制器14進行通訊的對接接口，能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)控制器14與臺架控制臺之間的連接?？照{(diào)控制器14的作用是收集空氣調(diào)節(jié)器11的運行狀態(tài)信息進行反饋，例如：收集由空氣調(diào)節(jié)器11及其上安裝的傳感器反饋的運行數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)外部的控制指令對空氣調(diào)節(jié)器11的多種模式進行控制。本實施例中，可對空氣調(diào)節(jié)器11進行控制的模式包括但不限于通過調(diào)節(jié)整個空氣調(diào)節(jié)器11的風門，以及其上鼓風機的風量等方式所進行的調(diào)整。

進一步的，還包括：用以采集由外部輸入的模擬信號，可轉(zhuǎn)換模擬信號發(fā)送給空調(diào)控制器14，并可讀取空調(diào)控制器14的壓縮機控制指令，控制壓縮機12工作狀態(tài)的微控制單元4。

具體實施時，采集由外部輸入的模擬信號由與微控制單元4相連的外部傳感器配合實現(xiàn)。例如，本實施例中，還包括：用以輸入外部模擬信號的壓力傳感器15，壓力傳感器15和微控制單元4相連，其作用是：通過設置壓力傳感器15，向微控制單元4進行輸入模擬信號，以供微控制單元4進行采集。

進一步的，將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送給空調(diào)控制器14通過在微控制單元4與空調(diào)控制器12之間設置第一通訊模塊51實現(xiàn)。本實施例中，第一通訊模塊51采用CAN通訊的方式，在微控制單元4和空調(diào)控制器14之間進行信號通訊。其中：CAN通訊是一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡。

如圖2所示，為本發(fā)明汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置的實施例二。

進一步的，還包括：用以輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)的輸入單元6和用以顯示輸入單元6輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)的顯示單元7，輸入單元6和顯示單元7分別與微控制單元4相連，其中：微控制單元4與顯示單元6之間采用第二通訊模塊52進行通訊，以在微控制單元4和顯示單元6之間進行信號通訊。

具體實施時，顯示單元7包括一顯示屏，其安裝在上述臺架控制臺上，用戶可以通過輸入單元6，例如：將按鍵映射在顯示屏上的方式輸入各種控制指令，并發(fā)送給微控制單元4。本實施例中，能夠輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)包括但不限于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、驅(qū)動電機的水溫數(shù)據(jù)、陽光傳感器信號數(shù)據(jù)以及空氣質(zhì)量傳感器信號數(shù)據(jù)中的任意一項信息或者為上述多項信息的組合。一方面，微控制單元4根據(jù)輸入單元6輸入上述參考數(shù)據(jù)由第二通訊模塊52的通訊控制顯示在顯示單元7上，微控制單元4將讀取的由第一通訊模塊51反饋的空調(diào)狀態(tài)信息經(jīng)第二通訊模塊52的通訊控制顯示在顯示單元7上。另一方面，微控制單元4將相關數(shù)據(jù)通過第一通訊模塊51發(fā)送給空調(diào)控制器14，微控制單元4根據(jù)相關數(shù)據(jù)信息向空調(diào)控制器14以及變頻器2發(fā)送控制指令，通過由變頻器2控制驅(qū)動電機13不同運轉(zhuǎn)狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的控制方式，進而實現(xiàn)空調(diào)控制器14多種模式的控制。

優(yōu)選的，空調(diào)狀態(tài)信息包括：風門模式數(shù)據(jù)、風量數(shù)據(jù)、高低壓管路的壓力數(shù)據(jù)、區(qū)域溫度設定數(shù)據(jù)以及當前扭矩消耗值數(shù)據(jù)中的任意一項信息或者為其中多項信息的組合。

如圖3所示，為本發(fā)明汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置的實施例三。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置還包括：設置在微控制單元4和壓縮機12之間的開關41，具體實施時，微控制單元4能夠獲取空調(diào)控制器14的壓縮機控制指令，并通過開關41控制壓縮機12的吸合。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置在具體實施時，由壓力傳感器15向微控制單元4輸入模擬信號，微控制單元4通過內(nèi)部算法，將模擬信號進行相應的轉(zhuǎn)換后通過第一通訊模塊51發(fā)送給空調(diào)控制器14，空調(diào)控制器14收集空氣調(diào)節(jié)器11的運行狀態(tài)信息并反饋給微控制單元4。

進一步的，還包括：用以為微控制單元4提供穩(wěn)定電源的供電模塊42，供電模塊42和微控制單元4相連，其中：供電模塊42為微控制單元4提供多路電壓采集通道和多路輸出控制通路。本實施例中，供電模塊42能夠提供穩(wěn)定的5V和12V電源。在模擬量采集方面，至少提供6路電壓采集通道，每一通道的采樣速率不低于100HZ。同時還提供不低于6路的輸出控制通路，輸出電壓不大于15V，輸出功率不大于30W。

如圖4所示，為本發(fā)明汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置的實施例四。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置還包括：用以控制驅(qū)動電機狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的變頻器2，變頻器2分別與微控制單元4和驅(qū)動電機13相連，其中，變頻器2與微控制單元4之間采用第三通訊模塊53進行通訊，以在變頻器2和微控制單元4之間進行信號通訊。

具體實施時，微控制單元4根據(jù)相關數(shù)據(jù)信息向空調(diào)控制器14以及變頻器2發(fā)送控制指令，通過由變頻器2控制驅(qū)動電機13不同運轉(zhuǎn)狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的控制方式，進而實現(xiàn)空調(diào)控制器14多種模式的控制。

本實施例中，第三通訊模塊53采用RS485的通訊的方式在變頻器2和微控制單元4之間信號通訊。

如圖5所示，為本發(fā)明汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置的實施例五。

進一步的，還包括：用以進行溫度模擬的電位計3，電位計3與空調(diào)控制器14相連。電位計3的作用是：發(fā)送模擬的溫度阻值給空調(diào)控制器14，供空調(diào)控制器14進行數(shù)據(jù)收集。

進一步的，在臺架控制臺上還設有與微控制單元4相連的操控面板60，操控面板60上設有多種能夠與上述輸入單元6依次相對應的開關和/或控制按鍵。例如：壓力開關、高低壓開關以及驅(qū)動電機控制按鍵等。

本實施例中的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置還包括：指示器43，指示器43與微控制單元4相連。具體實施時，微控制單元4讀取空調(diào)控制器14的壓縮機控制指令，控制壓縮機12吸合時，微控制單元4控制指示器43進行指示，以提示系統(tǒng)的制冷工況。同時，操作著也能夠直觀的了解制冷劑的流向。

實施本發(fā)明的汽車空調(diào)系統(tǒng)測試裝置，具有如下有益效果：

第一，微控制單元能夠采集由外部輸入的模擬信號，可轉(zhuǎn)換模擬信號發(fā)送給空調(diào)控制器，并可讀取空調(diào)控制器的壓縮機控制指令，控制壓縮機工作狀態(tài)，可以模擬空調(diào)系統(tǒng)在整車上的運行狀態(tài)，增加系統(tǒng)模型驗證和匹配的過程；此外，對于系統(tǒng)的部分零部件變更之前，可以在臺架上進行模擬測試，確定沒有問題后，再安裝到實車上，極大的提高了研發(fā)的效率和可靠性。

第二，微控制單元與空調(diào)控制器之間采用第一通訊模塊進行通訊，微控制單元與顯示單元之間采用第二通訊模塊進行通訊，變頻器與微控制單元之間采用第三通訊模塊進行通訊，可以在產(chǎn)品設計初期，驗證整車空調(diào)系統(tǒng)的電器功能，特別是總線與診斷的開發(fā)，通過臺架測試極大的提高了研發(fā)效率，確保系統(tǒng)在實車上的功能正常。

第三，將單純的控制電路測試臺架與熱系統(tǒng)性能測試臺架結(jié)合起來，能夠兼顧發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機系統(tǒng)以及新能源車的電動壓縮機系統(tǒng)。

第四，成本較低，利于推廣。