CN101799201A - 一种基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其包括空调控制器、车外温度传感器、蒸发器温度传感器、暖通空调总成、发动机控制单元ECU、发动机和压缩机。空调控制器通过对车内气候舒适性判断，来决定是否允许混合动力汽车怠速停机。如果空调系统允许怠速停机，在其他条件也满足的情况下，发动机控制单元控制发动机停机；如果空调系统不允许怠速停机，发动机控制单元就不会让发动机停机，但如果已经停机，发动机控制单元会让发动机重新启动，并启动压缩机以便让空调系统继续工作，维持车内气候舒适性。本发明在传统汽车空调系统的基础上进行改进实现，结构简单、成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调系统的控制方式。
背景技术
空调系统是现代汽车上非常普遍的一种配置。通常启-停模式混合动力车的空调驱动装置是发动机输出轴通过皮带直接驱动压缩机运转，一旦发动机停机，空调压缩机和水泵随之停止，必然带来的问题就是空调的舒适性调节能力丧失。为解决乘坐舒适性问题，通常采用的方案是使用电动空调，完全由电能来驱动空调；或者使用机械/电机双驱动装置，即在发动机正常工作时由发动机驱动空调，在发动机停机时由电机来驱动空调。
但是电动空调和机械/电动两用空调存在一些缺点：首先就是价格昂贵，电动空调或者机械/电动空调价格普遍在1-2万元。另外一个问题是，目前混合动力汽车上电池的容量都比较小，电池的电量仅够驱动电动空调很短一段时间，实际意义不大。
另外，对于车内气候舒适性的判断，通常采用的方案是在仪表台上增加一个车内温度传感器，但增加一个带引风风机的车内温度传感器和传感器连接线束，需要增加约30～40元的成本。
因此，确实有必要开发一套成本低廉的基于启-停模式混合动力车的新型空调舒适性控制系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种结构简单、成本低廉的基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其是在传统汽车空调系统的基础上进行改进实现。
本发明的技术方案如下：
一种基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其包括：空调控制器、车外温度传感器、蒸发器温度传感器、暖通空调总成、发动机控制单元、发动机和压缩机。本系统由空调控制器和发动机控制单元ECU共同作用完成对空调系统的控制，达到车内空调舒适性控制的效果。
本系统的空调控制器通过控制暖通空调总成实现送风等空气调节功能，空调控制器向发动机控制单元发送压缩机开启信号，由发动机控制单元控制压缩机启动提供制冷效果。空调控制器通过对车内气候舒适性判断和判断暖通空调总成当前执行的功能动作是否涉及安全性，来判断是否允许混合动力汽车怠速停机。如果空调系统允许怠速停机，在其他条件也满足的情况下，发动机控制单元控制发动机停机；如果空调系统不允许怠速停机，发动机控制单元就不会让发动机停机，但如果已经停机，发动机控制单元会让发动机重新启动，并启动压缩机以便让空调系统继续工作。
所述空调控制器通过车外温度传感器、蒸发器温度传感器检测当前的车外温度和蒸发器温度，判断车内气候舒适性是否满足人体需求，当判断车内舒适性满足人体需求，空调系统又不是正在执行涉及安全功能动作时，则空调控制器向发动机控制单元ECU发出信号允许发动机怠速停机一段时间。
当判断当前车内气候舒适性不满足人体需求，则空调控制器向发动机控制单元ECU发出信号禁止发动机怠速停机。
当发动机处于怠速停机状态，而发动机控制单元ECU接收到空调控制器发来的禁止怠速停机信号时，发动机控制单元ECU将发动机启动，并重新启动压缩机，恢复其工作状态。至此，怠速停机功能将一直被关闭，直到电源系统关闭后下一次被激活。
当空调控制器控制暖通空调总成处于除霜功能状态时，则通知发动机控制单元ECU禁止发动机怠速停机。
本系统的空调控制器采用车外温度传感器和蒸发器温度传感器这两个空调系统的基本配置零件，结合人体舒适性模糊控制软件算法来实现对车内气候舒适性判断，从而替代了车内温度传感器的监控功能。外温度传感器用来判断当前季节，蒸发器温度传感器检测出风温度，结合用户当前的使用状态，判断车内气候舒适性是否满足人体需求，然后决定是否发送禁止怠速停机信号给发动机控制单元。
本系统用低成本方式实现了启-停模式混合动力车怠速停机功能的同时又保证了车内乘员的舒适性要求。
附图说明
图1：启-停模式混合动力车空调舒适性控制系统结构图；
图2：空调控制器内部功能逻辑图；
图3：空调控制器的控制流程图：
图4：发动机控制单元ECU的控制流程图；
具体实施方式
如图1所示，基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统包括空调控制器1、车外温度传感器2、蒸发器温度传感器3、暖通空调总成4、发动机控制单元ECU 5、发动机6和压缩机7。
空调控制器1的内部功能逻辑如图2所示，当汽车空调运行起来后，空调控制器1初始输出的禁止怠速停机信号为“假”，之后便会开始进行车内气候舒适性判断。如果判断当前车内气候舒适性不满足人体需求，则空调控制器1通知发动机控制单元ECU 5禁止发动机6怠速停机。
如图3所示，空调控制器首先检测鼓风机是否工作，如果鼓风机当前不工作，则对发动机控制单元ECU 5不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；当鼓风机处于工作状态，接着检测是否在执行除霜功能。如果正在执行除霜功能，则对发动机控制单元ECU 5输出禁止怠速停机信号，并结束本轮逻辑判断；这样是为了确保安全。如果不是正在执行除霜功能，就通过车外温度判断当前是下列那一种工况：夏季工况、冬季工况、非夏冬季工况。
如果当前处于夏季工况，然后判断压缩机开启信号是否输出。如果压缩机开启信号为“假”，则对发动机控制单元ECU5不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果压缩机开启信号为“真”，然后进行蒸发器温度判断，如果蒸发器温度没有超过夏季限制，则对发动机控制单元ECU5不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果蒸发器温度超过夏季限制，则对发动机控制单元ECU5输出禁止怠速停机信号，并结束本轮逻辑判断。
如果当前处于冬季工况，然后进行蒸发器温度判断，如果蒸发器温度没有超过冬季限制，则对发动机控制单元ECU5不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果蒸发器温度超过冬季限制，则对发动机控制单元ECU5输出禁止怠速停机信号，并结束本轮逻辑判断。
如果当前处于非夏冬季工况，则对发动机控制单元ECU5不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；
如图4所示，发动机控制单元ECU5能够随时接收来自空调控制器1的禁止怠速停机信号，会根据信号的值进行工作。如果禁止怠速停机信号为“真”，即不允许怠速停机，则不会进行怠速停机；并且如果当前处于怠速停机状态，则发动机控制单元ECU5将启动发动机6，并重新启动压缩机7，恢复其工作状态。如果禁止怠速停机信号为“假”，且其他条件允许怠速停机时，便执行怠速停机。
Claims (5)
1.一种基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其包括有空调控制器(1)、车外温度传感器(2)、蒸发器温度传感器(3)、暖通空调总成(4)、发动机控制单元ECU(5)、发动机(6)和压缩机(7)，由空调控制器(1)和发动机控制单元ECU(5)共同作用完成对空调系统的控制，达到车内空调舒适性控制的效果；
其特征在于：所述空调控制器(1)通过控制暖通空调总成(4)实现送风等空气调节功能，空调控制器(1)向发动机控制单元ECU(5)发送压缩机开启信号，由发动机控制单元ECU(5)控制压缩机(7)启动提供制冷效果；空调控制器(1)通过对车内气候舒适性判断和判断暖通空调总成(4)当前执行的功能动作是否涉及安全性，来判断是否允许混合动力汽车怠速停机；如果空调系统允许怠速停机，在其他条件也满足的情况下，发动机控制单元ECU(5)控制发动机(6)停机；如果空调系统不允许怠速停机，发动机控制单元ECU(5)就不会让发动机(6)停机，但如果已经停机，发动机控制单元ECU(5)会让发动机(6)重新启动，并启动压缩机(7)以便让空调系统继续工作。
2.如权利要求1所述的基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其特征在于：所述空调控制器(1)通过车外温度传感器(2)、蒸发器温度传感器(3)检测当前的车外温度和蒸发器温度，判断车内气候舒适性是否满足人体需求，当判断当前车内气候舒适性不满足人体需求，则空调控制器(1)向发动机控制单元ECU(5)发出信号禁止发动机(6)怠速停机；当判断车内舒适性满足人体需求，空调系统又不是正在执行涉及安全功能动作时，则空调控制器(1)向发动机控制单元ECU(5)发出信号允许发动机(6)怠速停机一段时间。
3.如权利要求1或2所述的基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其特征在于：当发动机(6)处于怠速停机状态，而发动机控制单元ECU(5)接收到空调控制器(1)发来的禁止怠速停机信号时，发动机控制单元ECU(5)将发动机(6)启动，并重新启动压缩机(7)，恢复其工作状态。
4.如权利要求3所述的基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其特征在于：当空调控制器(1)控制暖通空调总成(4)处于除霜功能状态时，则通知发动机控制单元ECU(5)禁止发动机(6)怠速停机。
5.如权利要求4所述的基于启-停模式混合动力车的空调舒适性控制系统，其特征在于：如果暖通空调总成(4)不是正在执行除霜功能，空调控制器(1)则通过车外温度判断当前是下列那一种工况：夏季工况、冬季工况、非夏冬季工况：
如果当前处于夏季工况，然后判断压缩机开启信号是否输出，如果压缩机开启信号为“假”，则对发动机控制单元ECU(5)不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果压缩机开启信号为“真”，然后进行蒸发器温度判断，如果蒸发器温度没有超过夏季限制，则对发动机控制单元ECU(5)不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果蒸发器温度超过夏季限制，则对发动机控制单元ECU(5)输出禁止怠速停机信号，并结束本轮逻辑判断；
如果当前处于冬季工况，然后进行蒸发器温度判断，如果蒸发器温度没有超过冬季限制，则对发动机控制单元ECU(5)不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断；如果蒸发器温度超过冬季限制，则对发动机控制单元ECU(5)输出禁止怠速停机信号，并结束本轮逻辑判断；
如果当前处于非夏冬季工况，则对发动机控制单元ECU(5)不做任何输出改变，并结束本轮逻辑判断。
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