隨著汽車配置復雜度的增加，電子系統越來越復雜。過多的ECU加上相應的線束，增加了空間布置的難度，眾多分散的運算控制單元也在一定程度上造成算力的浪費。針對以上問題，功能域在一定程度上解決了分布式架構單系統算力浪費以及控制器的數量過多等問題，同時在成本上也有明顯的降低。

車身域控制器BDU是集成了門鎖、PEPS、雨刮、內外燈、座椅、TPMS等所有車身電子的，一個集成度高且功能強大的車身域控制器。空調負責乘客艙內的溫度調節、除霜除霧、以及車內空氣質量凈化，是車內舒適性控制器（見圖一）。本文將從車身域控制器BDU集成空調的應用實例，來介紹功能域集成空調的實際應用。

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硬件布置

空調控制模塊分為集成式自動空調控制器ATC和空調面板CCP+空調模塊CCM兩種形式（見圖二），這兩種形式均由按鍵模塊、顯示模塊及功能模塊組成。

其中，按鍵和LCD/LED顯示部分屬于外觀件，用戶對按鍵間的間隙、手感，以及顯示的亮度和均勻性等都有著嚴格的要求。隨著OEM車型平臺的擴展升級和用戶對內飾需求的不斷改變，這些都造成了空調面板造型的不斷改變，從而要求按鍵模塊及顯示模塊做相應的更改。

■ 集成式自動空調控制器ATC是將按鍵模塊、顯示模塊及功能模塊高度集成的，無法快速滿足上述迭代需求對空調面板部分的頻繁升級，且這種升級都是對功能模塊部分做無意義的消耗。

■ 空調面板CCP+空調模塊CCM模式，是將空調控制模塊一分為二，兩個部分之間通過LIN進行通信。顯示和按鍵部分做成空調面板CCP，功能部分做成空調模塊CCM。上述迭代需求僅在造型和外觀進行升級，只需要更新空調面板CCP部分，空調模塊CCM功能并不受影響。空調模塊CCM除了在尺寸上遠小于車身控制器，外觀和結構上的要求和車身控制器是完全一樣的，這也為集成到BDU的應用提供了條件。

BDU在硬件上除了增加配置步進電機所需的驅動芯片外、還增加了有刷電機類的鼓風機LPM電路。此外，空調模塊所需的直流風門電機的H橋驅動，傳感器的模擬采樣和PWM輸入捕獲，CAN/LIN收發器，以及高低邊驅動等，都可以在BDU上找到可以共用或相似的電路。

因此，在BDU原有的產品基礎上增加上述的電路和相應的產品尺寸，就可以實現BDU集成空調的應用，空調面板CCP仍作為LIN的子節點與BDU進行按鍵和顯示的交互。

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功能實現

空調模塊功能在本質上是溫度的控制，而任何溫度的變化，對傳感器和空調系統來說都是需要經過時間才能被響應。

所以，自動空調控制系統屬于實時性要求不高的延遲系統，這樣從功能調度上來說10ms的運行周期基本可以滿足空調的功能軟件需求。由于空調模塊CCM的低時效性，不會占用BDU過大的系統開銷而影響BDU其它功能的正常運行，是非常適合集成在BDU中。

從功能具體實現上來說，空調的功能通過MATLAB的Simulink/Stateflow實現，主要分為以下四個部分：

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HMI用于識別來自用戶的按鍵，語音輸入仲裁和執行，并將運行狀態輸出用于顯示；

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Input主要用于采集傳感器的輸入，傳感器的補償和修正，起霧風險計算等；

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控制算法負責計算空調系統在當前工況下所需要的輸出和舒適性修正；

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Output驅動根據計算的輸出驅動相關負載進行溫度調節，空氣凈化等。

上述的這些功能作為一個單獨的應用層軟件ASW集成在BDU中，這種集成的應用從底層、架構、網絡通信等方面來說，大量冗余的軟件開發工作量被大幅度的縮減。

在新的電子電氣架構下，新一代的車身域控制器不斷的開發和拓展，BDU集成空調是其中的一個小實例，將會有更多模塊功能集成到BDU，打造更加功能強大的車身域控制器。

編輯：jq