一种汽车自动除雾系统及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域,涉及一种汽车自动除雾系统及其控制方法。
背景技术
下雨天或下雪天,人们在开车时,挡风玻璃上时常有水珠或雾气,影响驾驶人员的视野,通常情况下,驾驶者会打开车窗,但又不能打开太大,一是太冷,二是有雨水进来,三是不能马上起到除霜的效果;驾驶者也可能打开空调除雾,转动中控板上系列空调开关,一边看不清路,一边开着车,一边操作着空调开关,严重影响驾驶安全;还有就是使用毛巾或纸巾擦拭车窗内表面进行除雾。
上述的各种方式都一定程度上起到了除雾的功能,但上述方式在除雾的可靠性和驾驶安全上都存在着一定的隐患。然中国专利文献公开了授权公告号为CN2696891Y的汽车自动除雾装置,该装置通过设置在车窗内的温度传感器一和设置在车内的湿度传感器检测车内环境信号,然后将信息发送给预设临界温度和湿度值的微处理器,经过微处理器将接收到得信息与预设值对比处理后控制汽车空调的除雾装置开关或关闭除雾功能。该装置也启动了一定的自动除雾功能,但是仅由上述的两个传感器检测的信号作为判断依据实现自动除霜,比如会在比较冷的天气打开出雾空调,反而让车内人员在不设防下可能会很不舒服。因此该装置不够全面化和智能化。
发明内容
本发明针对现有的技术存在上述问题,提出了一种汽车自动除雾系统及其控制方法,该系统和方法通过全智能打开空调除霜,既能保证驾驶者看清前方的路线,又能不过度的操作开关,使车内环境保持舒适。
本发明通过下列技术方案来实现:一种汽车自动除雾系统包括用于根据判断车内外的空气温度和湿度做出是否开启自动除霜动作指令的中央集控器,所述中央集控器的输入口分别连接有设置于车内的温度传感一、设置于车内的湿度传感器一和设置于车外的湿度传感器二,所述中央集控器还连接有用于实现对整个空调系统进行管理控制的空调系统控制器,所述空调系统控制器在中央集控器判断湿度传感器二检测车外湿度大于湿度传感器一检测的车内空气湿度时控制空调系统启动自动除霜模式,同时中央集控器比较温度传感器一检测的车内温度与设定的参考温度,所述中央集控器根据车内温度调整空调系统控制器对自动除霜模式的控制指令,自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上做出调整。
中央集控器根据判断检测的车外空气湿度与车内空气湿度的差值的大小判断出车辆的车外是不是为下雨状态,在判断出差值大于设定值且车内湿度值也较高时,判断车辆需要除霜,则中央集控器通过控制空调系统控制器控制空调进入除霜模式。且中央集控器根据温度传感器一检测的车内空气温度调整空调系统控制器对自动除霜模式的控制指令,自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上做出调整。使得本系统既能在车辆需要除霜时自动开启除霜模式,无需手动操作,同时该除霜模式根据车内温度进行调整,使其更符合车内乘员的需求,更加的舒适。
在上述汽车自动除雾系统中,所述的中央集控器的输入口还分别连接有车速传感器、设置于车辆外的温度传感器二和车辆点火ON档开关,所述中央集控器的输出口连接四个车门开关,所述中央集控器在接收到车辆点火ON档开关闭合且车速传感器检测到车速信号后控制四个车门开关闭合。车辆点火开关打到ON档时即车辆点火ON档开关闭车辆正常启动,发动机运行后本自动除霜系统开始工作,同时如果集控器根据车速传感器检测的车速信号判断车辆处在行驶状态则控制车门开关闭合。中央集控器根据判断车内外的温差和湿度差高于设定的开启预设值,则控制空调系统直接转至自动除霜系统,本系统更加的智能化,无需手动上锁。
在上述汽车自动除雾系统中,所述的中央集控器的输出口还连接有用于执行车窗自动升降的车窗升降系统,所述中央集控器根据检测的车内温度与设定值进行比较后控制车窗升降系统自动打开或关闭车窗门。中央集控器连接车窗升降系统在无需增加车内结构的基础上实现由中央集控器在对车内温度和湿度的判断情况下做出自动调节车窗的功能,进一步提高车内人员在车内的舒适感。
在上述汽车自动除雾系统中,所述的空调系统控制器的输出口分别连接用于空调制冷的压缩机和设置于空调出风口用于改变出风道的步进电机,所述中央集控器根据车内温度通过空调系统控制器控制压缩机的制冷效果和空调出风口的吹风方向。在车辆的每个出风口都安装有进步电机,通过控制进步电机转动从而控制空调出风道处于除霜风道、中控台还是下风道上。除霜风道为调节车辆控制台上的出风口转向挡风玻璃出风。
在上述汽车自动除雾系统中,所述的中央集控器通过CAN总线连接空调系统控制器。通过CAN总线连接中央集控器和空调系统控制器是的通讯更加的及时、快速。
一种汽车自动除雾系统控制方法,主要步骤如下:
(1)车辆点火ON档开关闭合,自动除霜系统启动工作;
(2)中央集控器实时接收车速传感器检测的车速信号,当中央集控器判断出车辆当前车速情况不为零时,中央集控器控制四个车门开关闭合;
(3)中央集控器实时接收湿度传感器一检测的车内空气湿度值和湿度传感器二检测的车外空气湿度值,同时中央集控器接收温度传感器一的车内温度值和温度传感器二的车外温度值,所述中央集控器对比车外、内的湿度值和温度值,当车内湿度值和车外湿度值差距大且车内空气湿度值大于设定的预设在参考湿度值且车外温度远大于车内温度值时,则中央集控器控制车窗系统自动关闭车窗且给空调系统控制器控制指令,空调系统启动自动除霜模式,进步电机调节出风口向挡风玻璃转动;
(4)所述中央集控器内预设有若干个温度段,所述每个温度段具有上下限值,且每个温度段对应设置有控制指令,同时中央集控器实时接收温度传感器一检测的车内温度值,所述中央集控对比预设温度上下限值确定检测的车内温度值在对应的温度段内同时做出相应的控制指令调整空调系统是否自动除霜模式且控制风量和出风温度。
在上述汽车自动除雾系统控制方法中,所述的步骤(3)(4)中,所述中央集控器在车内空气达到设定温度且车内湿度等于设定参考湿度值时自动除霜系统进入待机状态。这里使车内的温度和湿度一直保持在人类最适宜的范围内。
在上述汽车自动除雾系统控制方法中,所述的步骤(4)中,所述温度段分别为五段,分别为大于36℃、26-35℃、22-25℃、10-21℃、小于10℃。这里把温度进行细分成五个段,使控制更加细致准确。而太多段会加重中央集控器的运行能力,延时运行时间,反而没有好的效果。
在上述的汽车自动除雾系统控制方法中,所述的每个温度段对应设置的控制指令分别为在检测车内温度大于36℃时,打开车窗且控制启动空调系统为外循环制冷模式,大风量制冷,同时出风口的进步电机转动调节出风道至除霜风口及中控台出风;在检测车内温度在26-35℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为制冷模式,大风量制冷,同时出风口的进步电机转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在22-25℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,中风量自然出风,同时出风口的进步电机转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在10-21℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,小风量自然出风,同时出风口的进步电机转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在小于10℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为加热暖风模式,出风口的进步电机转动调节出风道至中控台出风及下风道。
在上述的汽车自动除雾系统控制方法中,所述的中央集控器通过车窗升降系统控制执行车窗自动升降关闭和打开车窗。中央集控器连接车窗升降系统在无需增加车内结构的基础上实现由中央集控器在对车内温度和湿度的判断情况下做出自动调节车窗的功能,更具智能化。
现有技术相比,本发明汽车自动除雾系统及其控制方法具有以下优点:
1、本发明通过全智能打开空调除霜,既能保证驾驶者看清前方的路线,又能不过度的操作开关,使车内环境保持舒适。
2、本发明通过多个分段式比较车内空气温度,让控制器的判断更加准确,在确定空调开启除霜模式的同时保证空调输出符合当前的温度,让车内人员更加舒适。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明控制流程图。
图中:1、中央集控器;2、湿度传感器一;3、湿度传感器二;4、温度传感器一;5、温度传感器二;6、空调系统控制器;7、压缩机;8、进步电机;K1、点火ON档开关。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2所示,本自动除雾系统包括用于根据判断车内外的空气温度和湿度做出是否开启自动除霜动作指令的中央集控器1,中央集控器1的输入口分别连接有设置于车内的温度传感器一4、设置于车辆外的温度传感器二5、设置于车内的湿度传感器一2和设置于车外的湿度传感器二3。温度传感器一4和湿度传感器一2并排设置于车内同一位置,温度传感器二5和湿度传感器二3并排设置于车外同一位置。温度传感器一4、湿度传感器一2和温度传感器二5、湿度传感器二3分别设置于车外挡风玻璃和车内挡风玻璃的同一水平面上的同一点上。可以在同等高度和压强上进行检测的温度和湿度减少误差,使得实际数值更加的准确,同时最佳模式上可以选择设置于有驾驶座前安装有车内镜的挡风玻璃上,在上述的挡风玻璃面向车内这边设置上温度传感器一4和湿度传感器一
中央集控器1通过CAN总线还连接有用于实现对整个空调系统进行管理控制的空调系统控制器6。空调系统控制器6在中央集控器1判断湿度传感器二3检测车外湿度大于湿度传感器一2检测的车内湿度时控制空调系统启动自动除霜模式,同时中央集控器1比较温度传感器一4器检测的车内温度与设定的参考温度,中央集控器1根据车内温度调整空调系统控制器6对自动除霜模式的控制指令,自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上做出调整。
中央集控器1根据判断检测的车外空气湿度与车内空气湿度的差值的大小判断出车辆的车外是不是为下雨状态,在判断出差值大于设定值且车内湿度值也较高时,判断车辆需要除霜,则中央集控器1通过控制空调系统控制器6控制空调进入除霜模式。且中央集控器1根据温度传感器一4器检测的车内空气温度调整空调系统控制器6对自动除霜模式的控制指令,自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上做出调整。使得本系统既能在车辆需要除霜时自动开启除霜模式,无需手动操作,同时该除霜模式根据车内温度进行调整。
中央集控器1的输入口还分别连接有车速传感器和车辆点火ON档开关K1,中央集控器1的输出口连接四个车门开关K2、K3、K4、K5,中央集控器1在接收到车辆点火ON档开关k1闭合且车速传感器检测到车速信号后控制四个车门开关K2、K3、K4、K5闭合。车辆点火开关打到ON档时即车辆点火ON档开关K1闭车辆正常启动,发动机运行后本自动除霜系统开始工作,同时如果集控器根据车速传感器检测的车速信号判断车辆处在行驶状态则控制车门开关闭合。中央集控器1的输出口还连接有用于执行车窗自动升降的车窗升降系统,中央集控器1根据检测的车内温度与设定值进行比较后控制车窗升降系统自动打开或关闭车窗门。中央集控器1连接车窗升降系统在无需增加车内结构的基础上实现由中央集控器1在对车内温度和湿度的判断情况下做出自动调节车窗的功能。
空调系统控制器6的输出口分别连接用于空调制冷的压缩机7和设置于空调出风口用于改变出风道的步进电机,中央集控器1根据车内温度通过空调系统控制器6控制压缩机7的制冷效果和空调出风口的吹风方向。在车辆的每个出风口都安装有进步电机8,通过控制进步电机8转动从而控制空调出风道处于除霜风道、中控台还是下风道上。除霜风道为调节车辆控制台上的出风口转向挡风玻璃出风。
一种自动除雾系统控制方法,主要步骤如下:
(1)车辆点火ON档开关K1闭合,自动除霜系统启动工作;
(2)中央集控器1实时接收车速传感器检测的车速信号,当中央集控器1判断出车辆当前车速情况不为零时,中央集控器1控制四个车门开关K2、K3、K4、K5闭合;
(3)中央集控器1实时接收湿度传感器一2检测的车内空气湿度值和湿度传感器二3检测的车外空气湿度值,同时中央集控器1接收温度传感器一的车内温度值和温度传感器二5的车外温度值,所述中央集控器1对比车外、内的湿度值和温度值,当车内湿度值和车外湿度值差距大且车内空气湿度值大于设定的预设在参考湿度值且车外温度远大于车内温度值时,则中央集控器1控制车窗系统自动关闭车窗且给空调系统控制器6控制指令,空调系统启动自动除霜模式,进步电机8调节出风口向挡风玻璃转动;
(4)所述中央集控器1内预设有若干个温度段,温度段分别为五段,分别为大于36℃、26-35℃、22-25℃、10-21℃、小于10℃。这里把温度进行细分成五个段,使控制更加细致准确。每个温度段具有上下限值,且每个温度段对应设置有控制指令,同时中央集控器1实时接收温度传感器一4检测的车内温度值,所述中央集控对比预设温度上下限值确定检测的车内温度值在对应的温度段内同时做出相应的控制指令调整空调系统是否自动除霜模式且控制风量和出风温度。
每个温度段对应设置的控制指令分别为在检测车内温度大于36℃时,打开车窗且控制启动空调系统为外循环制冷模式,大风量制冷,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至除霜风口及中控台出风;在检测车内温度在26-35℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为制冷模式,大风量制冷,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在22-25℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,中风量自然出风,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在10-21℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,小风量自然出风,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在小于10℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为加热暖风模式,出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风及下风道。
中央集控器1在车内空气达到设定温度22℃且车内湿度等于设定参考湿度值时自动除霜系统进入待机状态。中央集控器1通过车窗升降系统控制执行车窗自动升降关闭和打开车窗。这里的设定温度可根据人体最舒适温度进行设定,也可以是23℃、24℃或25℃。以下以设定温度为22℃进行阐述。
钥匙打到NO档,在发动机启动的状态下本系统开始正常运行工作,中央集控器1在接收车速传感器的检测信号确定车辆在运行状态下,控制四个车门开关闭合,即按下车门AUTO开关。门关好后,中央集控制器接收温度传感器一4和温度传感器二5检测车内、车外温度信号,及湿度传感器检测的车内外空气湿度情况;中央集控器1对比车外温度与车内温度,在车外温度和车内温度多大于设定值22℃时自动打开空调制冷;按设定的温度22℃进行加热或制冷或除湿。
当安装在挡风玻璃中部的湿度传感器,检测到湿度明显增加时,快达到起霜的状态时,整车控制器将信息通过CAN总线发给自动空调,空调改变风口,自动调节风量,打开除霜风口,对前挡进行除霜,左右两侧出风口自动调节至向侧玻璃吹的一个角度,当湿度分别减至适合时,风量自动减少,档风玻璃除霜风口渐渐关闭,侧除霜风口转至原位置;主风口转至中间风口。
当温度达到设定温度时,压缩机7自动停止工作,当湿度太大达到起霜时,压缩机7自动恢复工作。
当四个车门另一个门打开时,中央集控器1检测到门开状态除霜停止工作。起到节能的作用。
当手动打开车门AUTO开关,空调压缩机7自动停止工作。不能有效起到自动除霜的目的。
中央集控器1在接收到车门以上锁前有车速的情况下控制启动本自动除霜装置,且根据判断检测的车外空气湿度与车内空气湿度的差值的大小判断出车辆的车外是不是为下雨状态,在判断出差值大于设定值且车内湿度值也较高时,判断车辆需要除霜,同时判断车内外的温度差,在同时比较车内外的温度差和湿度差大于设定比较温度值时,则中央集控器1通过控制空调系统控制器6控制空调进入除霜模式。且中央集控器根据温度传感器一4检测的车内空气温度调整空调系统控制器6对自动除霜模式的控制指令,自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上做出调整。使得本系统既能在车辆需要除霜时自动开启除霜模式,无需手动操作,同时该除霜模式根据车内温度进行调整,使其更符合车内乘员的需求,更加的舒适。
自动除霜模式的空调系统在空调温度、风向和风量上的调整从车内温度是否为人体舒适温度进行判断。判断如下:中央集控器在检测车内温度在26-35℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为制冷模式,大风量制冷,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在22-25℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,中风量自然出风,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在10-21℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为内循环模式,小风量自然出风,同时出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风;在检测车内温度在小于10℃时,关闭车窗且控制启动空调系统为加热暖风模式,出风口的进步电机8转动调节出风道至中控台出风及下风道。最终实现控制车内空气温度在适宜的22℃,相对个人的适合温度,可以进行提前选择设置,比如25℃。在车内温度和车内湿度等于设定待机参考湿度值时自动除霜系统进入待机状态。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了中央集控器1、湿度传感器一2、湿度传感器二3、温度传感器一4、温度传感器二5、空调系统控制器6、压缩机7、进步电机8、点火ON档开关K1等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。