CN101428544A - 汽车空调控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种汽车空调控制系统及其控制方法，以满足人们对汽车的安全性和舒适性的要求。该系统包括空调控制单元，所述空调控制单元接收来自内部温度传感器、阳光传感器、外部温度传感器、空气质量传感器和蒸发器温度传感器的信息，并发出控制命令控制电子调速模块、鼓风机、内外循环风门执行器、混合风门执行器、模式风门执行器和除霜风门执行器的工作，特别是所述空调控制单元还与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统通过CAN总线连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作。本系统优化了电路设计，简化了操作步骤，满足了驾驶者的舒适性要求，提高了维护方便性、系统的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及到汽车电子系统控制领域，特别是汽车空调控制系统。
背景技术
随着汽车电子电器技术的飞速发展，人们对汽车的安全性、舒适性的要求越来越高。就现代汽车而言，对空调通常从以下几个指标进行考核：温度指标、湿度指标、空气清新度、除霜功能、易操作性。目前汽车电路中空调控制系统仅能满足调温、除湿、通风、过滤、除霜等对空气调节的功能方面的要求，通常通过汽车空调控制面板的旋钮来调节所有功能，这种控制方法需要驾驶员经常低头观察空调控制面板，影响行车安全，已经不能满足人们对汽车的安全性和舒适性的要求。
发明内容
本发明的首要目的是提出一种汽车空调控制系统，以满足人们对汽车的安全性和舒适性的要求。
本发明的汽车空调控制系统，包括空调控制单元，所述空调控制单元接收来自内部温度传感器、阳光传感器、外部温度传感器、空气质量传感器和蒸发器温度传感器的信息，并发出控制命令控制电子调速模块、鼓风机、内外循环风门执行器、混合风门执行器、模式风门执行器和除霜风门执行器的工作，特别是所述空调控制单元还与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统通过CAN总线连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作。
本发明的第二个目的是提出上述汽车空调控制系统的控制方法，该系统根据设定温度值自动或手动调整对应混合风门的位置以调节温度，特别是当系统处于自动调整混合风门模式时，系统的自动除霜功能和雨刮信号及水温信号相关联，空调控制单元探测到雨刮工作或者水温低于设定温度时，系统的自动除霜功能启动。
当系统处于自动调整混合风门模式且水温大于40℃时，空调控制单元根据设定温度调整风门模式：当设定温度<24℃时，风门模式为吹面；当设定温度介于24℃和27℃之间时，风门模式为吹面和吹脚；当设定温度>27℃时，风门模式为吹脚。
空调控制单元根据车外与车内的温度差来自动调节风量大小，当|ΔT|≤1时，风量为1档；当1<|ΔT|≤2时，风量为2档；当2<|ΔT|≤3时，风量为3档；当|ΔT|>3时，风量为4档；所述|ΔT|为车外与车内温度差的绝对值。
当系统处于自动模式且循环方式为内循环时，空调控制单元在内循环方式持续时间超过15分钟时自动切换到外循环方式工作1分钟，然后再切换至内循环方式继续工作。
空调控制单元利用外部温度传感器采集车外温度，并将车外温度信息发送至CAN总线，利用汽车的辅助仪表显示车外温度。
当内部温度传感器或外部温度传感器发生故障时，空调控制单元默认其温度为25℃进行操作；当阳光传感器发生故障时，空调控制单元默认日射量为0进行操作。
空调控制单元采集蒸发器温度传感器的温度信息，在蒸发器温度低于防结霜温度点的设定值时禁止压缩机工作；在除霜过程中，当检测到蓄电池电压持续5s±10％低于11.5V，空调控制单元在停止鼓风机工作的同时向CAN总线发送停止除霜信号，停止除霜；在上述因蓄电池电压不足而关闭鼓风机和除霜后，当检测到蓄电池电压持续15s±10％高于12.5V，空调控制单元重新启动鼓风机，并向CAN总线发送请求除霜信号，重新开始除霜。
所述防结霜温度点的设定值具有回滞特性，空调控制单元在蒸发器温度低于2℃的情况下禁止压缩机工作，只有当蒸发器温度高于6℃时才允许压缩机工作。
空调控制单元在发动机启动阶段禁止除霜功能。
本发明的汽车空调控制系统将空调控制单元通过CAN总线与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作，优化了空调控制系统的电路设计，合理地考虑实际情况，通过车身电子控制系统来满足空调系统的多功能要求，简化了操作步骤，给驾驶者释放了更多的空间和时间，满足了驾驶者的舒适性要求；同时采用CAN总线传输信号，由发动机电喷模块控制高低速风扇和压缩机工作，减少了连接导线和电子元件的数量，节约整车的空间，降低了整车制造成本；并能通过对车身电子控制系统的通讯诊断来处理故障，提高了维护方便性、系统的可靠性和安全性。
附图说明
图1是实施例1的汽车空调控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明的汽车空调控制系统及其控制方法。
实施例1：
如图1所示，本实施例的汽车空调控制系统，包括空调控制单元，所述空调控制单元接收来自内部温度传感器、阳光传感器、外部温度传感器、空气质量传感器和蒸发器温度传感器的信息，并发出控制命令控制电子调速模块、鼓风机、内外循环风门执行器、混合风门执行器、模式风门执行器和除霜风门执行器的工作，特别是所述空调控制单元还与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统通过CAN总线连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作。
上述汽车空调控制系统的控制方法，该系统根据设定温度值自动或手动调整对应混合风门的位置以调节温度，特别是当系统处于自动调整混合风门模式时，系统的自动除霜功能和雨刮信号及水温信号相关联，空调控制单元探测到雨刮工作或者水温低于设定温度时，系统的自动除霜功能启动。这样可以减少驾驶员的操作，驾驶员只要将空调系统的模式设置为自动调整混合风门模式，空调控制单元就可以根据实际的情况来控制除霜，增加舒适性。
当系统处于自动调整混合风门模式且水温大于40℃时，空调控制单元根据设定温度调整风门模式：当设定温度<24℃时，风门模式为吹面；当设定温度介于24℃和27℃之间时，风门模式为吹面和吹脚；当设定温度>27℃时，风门模式为吹脚。因为设定温度高于27℃时，通常情况下乘员需要的是暖风，所以将风门模式设为吹脚，避免暖风吹面给人带来不适；低于27℃时，通常情况下驾驶员需要的是冷风，所以将风门模式设为吹脚或吹面，可以尽快满足乘员需要。
空调控制单元根据车外与车内的温度差来自动调节风量大小，当|ΔT|≤1时，风量为1档；当1<|ΔT|≤2时，风量为2档；当2<|ΔT|≤3时，风量为3档；当|ΔT|>3时，风量为4档；所述|ΔT|为车外与车内温度差的绝对值。利用车内外的温差来控制风量，在温差较小时使用较小功率来调节温度，在温差较大时就加大功率，可以在满足乘员需要的同时，不至于浪费能量，增加发动机的负担。
当系统处于自动模式且循环方式为内循环时，空调控制单元在内循环方式持续时间超过15分钟时自动切换到外循环方式工作1分钟，然后再切换至内循环方式继续工作。这样可以使车内空气能够得到更新，增加乘员的舒适性。
空调控制单元利用外部温度传感器采集车外温度，并将车外温度信息发送至CAN总线，利用汽车的辅助仪表显示车外温度。汽车的辅助仪表通常设置在正对驾驶员的位置，方便驾驶员观看。
当内部温度传感器或外部温度传感器发生故障时，空调控制单元默认其温度为25℃进行操作；当阳光传感器发生故障时，空调控制单元默认日射量为0进行操作。这样可以避免因为某个传感器故障而导致空调系统无法工作或工作紊乱。
空调控制单元采集蒸发器温度传感器的温度信息，在蒸发器温度低于防结霜温度点的设定值时禁止压缩机工作；在除霜过程中，当检测到蓄电池电压持续5s±10％低于11.5V，空调控制单元在停止鼓风机工作的同时向CAN总线发送停止除霜信号，停止除霜；在上述因蓄电池电压不足而关闭鼓风机和除霜后，当检测到蓄电池电压持续15s±10％高于12.5V，空调控制单元重新启动鼓风机，并向CAN总线发送请求除霜信号，重新开始除霜。蒸发器的温度过低时强行启动，容易导致蒸发器结霜，造成损坏，因此设定最低防结霜温度点，空调控制单元根据蒸发器温度传感器的温度来控制蒸发器的工作；因为除霜时利用的是蓄电池的电能，当蓄电池放电过度时，容易对蓄电池造成损坏，并影响汽车的下次启动，因此最好根据蓄电池的电压来调节除霜工作，避免蓄电池的损坏。
所述防结霜温度点的设定值具有回滞特性，空调控制单元在蒸发器温度低于2℃的情况下禁止压缩机工作，只有当蒸发器温度高于6℃时才允许压缩机工作。这样蒸发器就不会频繁地启动，可以延长蒸发器的使用寿命。
因为除霜时利用的是蓄电池的电能，而发动机启动也要用到蓄电池，因此最好利用空调控制单元在发动机启动阶段禁止除霜功能，避免蓄电池电流过大或过度放电。
本发明的汽车空调控制系统将空调控制单元通过CAN总线与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作，优化了空调控制系统的电路设计，合理地考虑实际情况，通过车身电子控制系统来满足空调系统的多功能要求，简化了操作步骤，给驾驶者释放了更多的空间和时间，满足了驾驶者的舒适性要求；同时采用CAN总线传输信号，由发动机电喷模块控制高低速风扇和压缩机工作，减少了连接导线和电子元件的数量，节约整车的空间，降低了整车制造成本；并能通过对车身电子控制系统的通讯诊断来处理故障，提高了维护方便性、系统的可靠性和安全性。
Claims (10)
1、一种汽车空调控制系统，包括空调控制单元，所述空调控制单元接收来自内部温度传感器、阳光传感器、外部温度传感器、空气质量传感器和蒸发器温度传感器的信息，并发出控制命令控制电子调速模块、鼓风机、内外循环风门执行器、混合风门执行器、模式风门执行器和除霜风门执行器的工作，其特征在于所述空调控制单元还与前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统通过CAN总线连接，空调控制单元根据前车身电子控制系统、发动机电喷控制系统的状态信息来调节空调系统工作。
2、根据权利要求1所述的汽车空调控制系统的控制方法，根据系统的设定温度值自动或手动调整对应混合风门的位置以调节温度，其特征在于当系统处于自动调整混合风门模式时，系统的自动除霜功能和雨刮信号及水温信号相关联，空调控制单元探测到雨刮工作或者水温低于设定温度时，系统的自动除霜功能启动。
3、根据权利要求2所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于当系统处于自动调整混合风门模式且水温大于40℃时，空调控制单元根据设定温度调整风门模式：当设定温度<24℃时，风门模式为吹面；当设定温度介于24℃和27℃之间时，风门模式为吹面和吹脚；当设定温度>27℃时，风门模式为吹脚。
4、根据权利要求3所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于空调控制单元根据车外与车内的温度差来自动调节风量大小，当|ΔT|≤1时，风量为1档；当1<|ΔT|≤2时，风量为2档；当2<|ΔT|≤3时，风量为3档；当|ΔT|>3时，风量为4档；所述|ΔT|为车外与车内温度差的绝对值。
5、根据权利要求4所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于当系统处于自动模式且循环方式为内循环时，空调控制单元在内循环方式持续时间超过15分钟时自动切换到外循环方式工作1分钟，然后再切换至内循环方式继续工作。
6、根据权利要求5所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于空调控制单元利用外部温度传感器采集车外温度，并将车外温度信息发送至CAN总线，利用汽车的辅助仪表显示车外温度。
7、根据权利要求2所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于当内部温度传感器或外部温度传感器发生故障时，空调控制单元默认其温度为25℃进行操作；当阳光传感器发生故障时，空调控制单元默认日射量为0进行操作。
8、根据权利要求2～7中任一权利要求所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于空调控制单元采集蒸发器温度传感器的温度信息，在蒸发器温度低于防结霜温度点的设定值时禁止压缩机工作；在除霜过程中，当检测到蓄电池电压持续5s±10％低于11.5V，空调控制单元在停止鼓风机工作的同时向CAN总线发送停止除霜信号，停止除霜；在上述因蓄电池电压不足而关闭鼓风机和除霜后，当检测到蓄电池电压持续15s±10％高于12.5V，空调控制单元重新启动鼓风机，并向CAN总线发送请求除霜信号，重新开始除霜。
9、根据权利要求8所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于所述防结霜温度点的设定值具有回滞特性，空调控制单元在蒸发器温度低于2℃的情况下禁止压缩机工作，只有当蒸发器温度高于6℃时才允许压缩机工作。
10、根据权利要求9所述的汽车空调控制系统的控制方法，其特征在于空调控制单元在发动机启动阶段禁止除霜功能。
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