用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件及含有其的車輛空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件，以及含有其的車輛空調(diào)系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及一種通過器件的共用和標(biāo)準(zhǔn)化能夠使封裝尺寸最小化并縮短開發(fā)周期的、用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件及含有其的車輛空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的車輛用空調(diào)控制器，是通過將板件與主控制器組合、并對不同類型的車輛采用模擬部件和數(shù)字部件而構(gòu)成的。例如，圖1是示出傳統(tǒng)車輛類型的集成液晶顯示(LCD)面板控制器和主控制器的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0003]如圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)的車輛用空調(diào)控制器由IXD驅(qū)動器、微型計算機(MIC0M)、電機驅(qū)動器、低壓降(LD0)穩(wěn)壓器、控制器局域網(wǎng)(CAN)驅(qū)動器和其它模擬收發(fā)器組成?？刂破骺刂瓶照{(diào)管中的電機，在LCD顯示窗上顯示圖像，并通過經(jīng)由CAN通信向/從發(fā)動機的發(fā)動機控制單元(ECU)和儀表板發(fā)送/接收各項信息來控制發(fā)動機負(fù)荷。
[0004]然而，為每種車輛類型開發(fā)新的空調(diào)控制器過于昂貴和耗時，并且存在用于不同車輛類型的空調(diào)控制器的類型數(shù)量正在迅速增長的問題。此外，使用集成控制器存在由于控制器尺寸的增加導(dǎo)致封裝空間不足的問題，并且存在由于車輛類型規(guī)格的高檔化而使功能增加，使得部件和接口電路的數(shù)目增加，因此控制器的尺寸增加的問題。
[0005]在本【背景技術(shù)】部分公開的上述信息僅用于增強對本發(fā)明【背景技術(shù)】的理解，因此其可能含有不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明致力于通過集成構(gòu)成用于控制車輛空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件的、作為模擬半導(dǎo)體的電機驅(qū)動模塊和穩(wěn)壓器模塊以及作為數(shù)字半導(dǎo)體的控制模塊和看門狗模塊，提供一種基于架構(gòu)的用于控制車輛空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件。
[0007]—種用于控制設(shè)置在車輛內(nèi)的空調(diào)器并且選擇性地連接至控制空調(diào)板的空調(diào)板半導(dǎo)體的主半導(dǎo)體器件可包括:模擬電路單元和數(shù)字電路單元；輸入模塊，接收用于控制空調(diào)器的傳感器信息或空調(diào)條件設(shè)定和操作信號；電機驅(qū)動模塊，驅(qū)動設(shè)置在空調(diào)器內(nèi)的一個或多個電機；穩(wěn)壓器模塊，使向主半導(dǎo)體器件的各模塊供應(yīng)的電壓穩(wěn)定；以及控制模塊，基于由輸入模塊接收的傳感器信息控制電機驅(qū)動模塊，并且通過控制穩(wěn)壓器模塊向主半導(dǎo)體器件的各模塊恒定地供應(yīng)電壓。
[0008]該用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件還可包括與空調(diào)板半導(dǎo)體電連接的通信模塊。
[0009]該通信模塊可通過空調(diào)板的操作單元從空調(diào)板接收包括空調(diào)設(shè)定信號和功能操作信號的空調(diào)條件設(shè)定和操作信號，并將通過空調(diào)器的驅(qū)動檢測到的信號發(fā)送至空調(diào)板。
[0010]該主半導(dǎo)體器件可根據(jù)設(shè)置在車輛內(nèi)的空調(diào)器的類型選擇性地從輸入模塊或通信模塊接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號。
[0011]當(dāng)空調(diào)器是手動空調(diào)器時，該主半導(dǎo)體器件可通過輸入模塊直接從駕駛者接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號，而當(dāng)空調(diào)器是自動空調(diào)器時，該主半導(dǎo)體器件可通過通信模塊接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號。
[0012]該用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件還可包括看門狗模塊，該模塊經(jīng)由看門狗定時器檢查控制模塊的錯誤，并且通過在停止供電一段預(yù)定時間后向模擬電路單元和數(shù)字電路單元重新供電而重啟模擬電路單元和數(shù)字電路單元。
[0013]該用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件還可包括控制器局域網(wǎng)(CAN)通信模塊，該模塊與車輛的發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS)和音頻視頻導(dǎo)航(AVN)系統(tǒng)進(jìn)行信號的收發(fā)，其中控制模塊基于由CAN通信模塊接收的信號控制電機驅(qū)動模塊。
[0014]該用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件還可包括串行外設(shè)接口(SPI)模塊，該模塊通過將設(shè)置在模擬電路單元內(nèi)的各模塊與設(shè)置在數(shù)字電路單元內(nèi)的各模塊連接而進(jìn)行通信。
[0015]該用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件還可包括邏輯模塊，該模塊控制SPI模塊，并將在模擬電路單元產(chǎn)生的中斷信號和設(shè)置在模擬電路單元的各模塊的狀態(tài)信息發(fā)送至控制豐旲塊。
[0016]通信模塊可以是局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)通信模塊。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車輛用空調(diào)器可包括如上所述的用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，由于通過集成模擬半導(dǎo)體和數(shù)字半導(dǎo)體而提供基于架構(gòu)的主半導(dǎo)體器件，因而通過硬件和軟件的共用和標(biāo)準(zhǔn)化，使車輛用空調(diào)控制組件的尺寸最小化，并可降低制造成本。此外，由于主半導(dǎo)體器件和板半導(dǎo)體物理地分離并且通過LIN通信發(fā)送/接收各類數(shù)據(jù)，因而可以解決由于集成空調(diào)開關(guān)板和控制器而導(dǎo)致的封裝空間不足的問題。并且，由于可根據(jù)設(shè)置在車輛內(nèi)的空調(diào)器的類型，通過輸入模塊或LIN通信模塊接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號，因而主半導(dǎo)體器件可得到廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]附圖示出本發(fā)明的示例性模式，用于更詳細(xì)地說明本發(fā)明，而并非用于限制本發(fā)明的技術(shù)思想。
[0020]圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的車輛類型的集成LCD面板控制器和主控制器的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)的框圖。
[0022]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]〈符號說明〉
[0024]100:空調(diào)板半導(dǎo)體；
[0025]200:主半導(dǎo)體器件；
[0026]210:控制模塊；
[0027]220:輸入模塊；
[0028]230:穩(wěn)壓器模塊；
[0029]240:LIN 通信模塊；
[0030]250:CAN 通信模塊；
[0031]260:SPI 模塊；
[0032]271、273:看門狗模塊；
[0033]280:邏輯模塊。
【具體實施方式】
[0034]在下文中將參照示出本發(fā)明的各實施方式的附圖更加充分地說明本發(fā)明。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到的，所述的實施方式可以各種不同方式進(jìn)行修改，而均不偏離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。相應(yīng)地，附圖和說明書應(yīng)被認(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。在整個說明書中，同樣的附圖標(biāo)記指定同樣的元件。此外，為了更好地理解和易于說明，任意地示出附圖中所示的各種結(jié)構(gòu)的尺寸和厚度，但是本發(fā)明并不局限于附圖所示。在附圖中，為了清楚起見，層、膜、板、區(qū)域等的厚度被放大。
[0035]本文所使用的術(shù)語僅僅為了說明具體實施例的目的，而非意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指明。還將理解的是，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包含”指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或添加。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項目的任何和所有組合。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或者其他類似術(shù)語包括一般的機動車輛，諸如包括運動型多功能車(SUV)、公交車、卡車、各種商用車輛在內(nèi)的載客車輛、包括多種艇和船在內(nèi)的水運工具、航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，從石油以外的資源獲得的燃料)。如本文所提及的，混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛。例如具有汽油動力和電動力兩者的車輛。
[0037]在下文中，將參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的各實施方式的用于控制空調(diào)器的主半導(dǎo)體器件200。
[0038]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)的框圖。如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的車輛用空調(diào)器包括空調(diào)板半導(dǎo)體100和主半導(dǎo)體器件200。空調(diào)板半導(dǎo)體100接收用于控制空調(diào)器的設(shè)定信息和功能操作，并根據(jù)設(shè)定信息和功能操作顯示空調(diào)器的狀態(tài)。
[0039]空調(diào)板半導(dǎo)體100包括IXD面板單元、操作單元和板半導(dǎo)體單元。IXD面板單元110通過IXD屏幕顯示與車輛用空調(diào)器的操作相應(yīng)的總體狀態(tài)信息。IXD面板單元110能夠顯示各種操作模式信息、與空調(diào)控制有關(guān)的溫度設(shè)定信息以及從外部測定的溫度信息。
[0040]操作單元120包括用于控制空調(diào)操作的各種操作系統(tǒng)，例如至少一個編碼器開關(guān)和按鍵開關(guān)。操作單元120從用戶接收用于車輛空調(diào)控制的條件設(shè)定和功能操作信號。例如，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的，操作單元120可包括用于設(shè)定車內(nèi)的期望溫度的溫度控制開關(guān)，用于設(shè)定風(fēng)扇的送風(fēng)量的氣流控制開關(guān)，用于設(shè)定空調(diào)器(例如，壓縮機)的運行、停止的空調(diào)器開關(guān)，用于設(shè)定車內(nèi)空氣和外部空氣的流動的內(nèi)、外空氣開關(guān)，用于改變空氣排放模式的排放模式開關(guān)，用于去除車窗的水分的除霧開關(guān)，用于設(shè)定空調(diào)器的自動控制狀態(tài)的自動開關(guān)，等等。
[0041]板半導(dǎo)體單元130通過集成空調(diào)板的模擬半導(dǎo)體和數(shù)字半導(dǎo)體而構(gòu)成一體型空調(diào)板專用半導(dǎo)體。也就是說，板半導(dǎo)體單元130可通過集成作為現(xiàn)有單個半導(dǎo)體的低壓降穩(wěn)壓器(LDO)、IXD驅(qū)動器(DR)、LIN收發(fā)器(TR)和MICOM而構(gòu)成一體型單元。
[0042]主半導(dǎo)體器件200根據(jù)設(shè)置在車輛內(nèi)的空調(diào)器的類型，控制加熱或冷卻流入車輛內(nèi)的空氣的空調(diào)器。如果空調(diào)器是手動空調(diào)器(MTC:手動溫度控制空調(diào)器)，則主半導(dǎo)體器件200不使用空調(diào)板半導(dǎo)體100而直接從駕駛者接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號，并控制空調(diào)器。也就是說，由于當(dāng)空調(diào)器是手動空調(diào)器時，車輛內(nèi)未設(shè)置空調(diào)板半導(dǎo)體，因而由主半導(dǎo)體器件200的輸入模塊220直接接收空調(diào)條件設(shè)定和操作信號。
[0043]如果