CN103388875A - 一种车用双温区自动空调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车用双温区自动空调控制方法，该方法包括以下步骤：1)车内各传感器采集车内温度、车外环境温度和光照强度信号；2)控制中心根据步骤1)的采集信号以及预先设定的温度设定值计算综合运行值；3)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制自动空调的启动；4)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制压缩机、内外循环风门、模式风门、温度风门和鼓风机的运行状态。与现有技术相比，本发明具有可实现自动调节车内环境、出风温度、风速变化平稳等优点。

Description

一种车用双温区自动空调控制方法

技术领域

本发明涉及一种车用空调的控制方法，尤其是涉及一种车用双温区自动空调控制方法。

背景技术

在车内环境中，人体的舒适感与诸多因素相关，如车内温度、光照强度及空调风速等。现有车用空调是针对目前广泛使用的发动机车辆而设计的，发动机车辆是通过燃油燃烧驱动发动机运行的，其车用空调的控制原理是通过发动机转动时产生的热量送入模式电机，通过模式电机的暖风口对车内供暖；发动机转动时通过离合器带动压缩机转动，产生冷风通过模式电机的冷风口对车内进行制冷。

随着人们环保、节能等意识的不断加强，车用双温区自动空调应采用怎样的控制方法，以综合考虑各种影响因素，控制空调各组件的运行状态，使车内环境达到人体舒适标准，具有可观的实用前景。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现自动调节车内环境、出风温度及风速变化平稳的车用双温区自动空调控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)车内各传感器采集车内温度、车外环境温度和光照强度信号；

2)控制中心根据步骤1)的采集信号以及预先设定的温度设定值计算综合运行值；

3)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制自动空调的启动；

4)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制压缩机、内外循环风门、模式风门、温度风门和鼓风机的运行状态。

所述的步骤2)的综合运行值的计算公式为

Td＝A(Tcab-22)+B(Tamb-22)+C(Tsun)-D(Tset-22)+E

其中，Td为综合运行值，Tcab为车内温度，Tsun为光照强度，Tset为温度设定值，A＝1.9，B＝0.9，C＝2.0，D＝2.5，E＝-2。

所述的步骤3)的自动空调启动包括冷启动和热启动。

所述的步骤4)的压缩机控制具体为：

在压缩机有开启命令时，当Tevap小于等于Evap_Auto_Off，保持压缩机输出关闭，当Tevap大于等于Evap_Auto_Off，启动压缩机输出；当Tevap大于Evap_Auto_Off并小于Evap_Auto_ON时，保持压缩机输出状态不变；

压缩机自动运行时，当Tamb小于等于Amb_Auto_Off时，命令压缩机关闭，并取消屏幕上的A/C标志，当Tamb大于等于Amb_Auto_On时，命令压缩机开启，并显示屏幕上的A/C标志，当Tamb大于Amb_Auto_Off并小于Amb_Auto_On时，维持原压缩机命令不变；

其中，Tevap为蒸发器温度，Evap_Auto_Off为蒸发器温度下限值，Evap_Auto_ON为蒸发器温度上限值，Tamb为车外环境温度，Amb_Auto_Off为车外环境温度下限值，Amb_Auto_On为车外环境温度上限值。

所述的步骤4)的内外循环风门控制具体为：

当倒车或雨刮器刮水时，内外循环风门自动切换至内循环，否则，当Td下降到Td_FRE以下时，内外循环风门切换至外循环；当Td上升到Td_REC以上时，内外循环风门切换至内循环，其中Td_FRE为外循模式环温度设定值，Td_REC为内循环模式温度设定值；

内循环持续16分钟后自动切换至外循环，30秒后，若内循环请求继续存在，则重新切换回内循环。

所述的步骤4)的模式风门控制具体为：

当Td小于等于Td_FOOT时，模式风门切换至吹脚位置；

当Td大于等于Td_BLF时且小于等于Td_BLV时，模式风门切换至双吹位置；

当Td大于等于Td_VENT时，模式风门切换至吹头位置；

当Td大于Td_FOOT且小于Td_BLF时，若模式风门处于双吹位置或吹脚模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式；

当Td大于Td_BLV且小于Td_VENT时，若模式风门处于双吹位置或吹头模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式；

其中，Td_FOOT为吹脚模式温度设定上限值，Td_BLF为吹脚模式温度设定下限值，Td_BLV为吹头模式温度设定下限值，Td_VENT为吹头模式温度设定上限值。

所述的步骤4)中温度风门控制具体为控制温度风门的位置，温度风门的位置由温度风门开度确定，所述的温度风门开度Hmix的计算公式为：

Hmix＝Core_Eff×(25-Tevap-Td×G_Td)/(Twater-Tevap)

其中，Core_Eff＝130，G_Td＝1.9，Twater为冷却水温度。

所述的步骤4)的鼓风机的状态由鼓风机电压控制，具体为：

确定鼓风机电压，当鼓风机电压高于16V或低于9V时，鼓风机进入关闭状态；当鼓风机电压低于15.5V且高于9.5V时，鼓风机进入开启状态；当鼓风机电压低于16V且高于15.5V时或鼓风机电压低于9.5V且高于9V时，鼓风机保持原状态不变。

所述的鼓风机电压的确定包括以下步骤：

1)建立初始鼓风机电压，当Td大于0时，Td值越大，鼓风机电压值越大，当Td小于0时，Td值越小，对应的鼓风机电压值越大；

2)调整鼓风机电压，修正公式为

BV4＝BV2×BV_FRESH-BVSPEED

其中，BV4为修正后的鼓风机电压，BV2为鼓风机电压修正系数，BV_FRESH＝120％，BVSPEED为鼓风机电压修正常数。

与现有技术相比，本发明调提供了一套控制方法，实现自动调节车内环境达到人体舒适标准的要求，并保证使车内温度与经修正后的设定温度尽量接近，出风温度及风速变化平稳，没有明显波动。

附图说明

图1为本发明的控制流程示意图；

图2为冷启动序列；

图3为热启动序列；

图4为压缩机控制；

图5为内外循环控制；

图6为模式风门控制；

图7为温度风门控制；

图8为鼓风机开停控制；

图9为鼓风机初始状态控制；

图10为修正鼓风机出风量。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种车用双温区自动空调控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、车内各传感器采集车内温度、车外环境温度和光照强度信号；

步骤二、控制中心1根据步骤一的采集信号以及预先设定的温度设定值计算综合运行值；

步骤三、控制中心1根据步骤二的综合运行值控制自动空调的启动；

步骤四、控制中心1根据步骤二的综合运行值控制压缩机2、内外循环风门3、模式风门4、温度风门5和鼓风机6的运行状态。。

步骤二的综合运行值Td的计算公式为

Td＝A(Tcab-22)+B(Tamb-22)+C(Tsun)-D(Tset-22)+E

其中，A＝1.9，B＝0.9，C＝2.0，D＝2.5，E＝-2。

步骤三的自动空调启动包括冷启动和热启动：

冷启动

冷启动进入/退出条件如图2所示：

热启动

热启动进入/退出条件如图3所示：

步骤四的压缩机、内外循环风门、模式风门、温度风门和鼓风机运行状态的控制方法如下：

1)压缩机控制

在压缩机有开启命令时，当Tevap小于等于Evap_Auto_Off，保持压缩机输出关闭，当Tevap大于等于Evap_Auto_Off，启动压缩机输出。当Tevp大于Evap_Auto_Off并小于Evap_Auto_ON时，保持原压缩机输出状态不变。

压缩机自动运行时，当环境温度Tamb小于等于Amb_Auto_Off时，命令压缩机关闭，并取消屏幕上的A/C标志，当环境温度大于等于Amb_Auto_On时，命令压缩机开启；(如图4)并显示屏幕上的A/C标志，如环境温度大于Amb_Auto_Off并小于Amb_Auto_On时，维持原压缩机命令不变。

2)内外循环控制

在自动运行时，循环风门的状态由下列条件决定。

当倒车或雨刮器刮水时，循环风门自动切换至内循环。否则，当Td下降到Td_FRE以下时，循环风门切换至外循环；当Td上升到Td_REC以上时，循环风门切换至内循环；(如图5)

若循环持续处于内循环16分钟后自动切换至外循环，30秒后，若内循环请求继续存在，则重新切回至内循环。

在自动模式时，屏幕不显示具体的循环风门的具体位置。

3)模式风门控制

当Td小于等于Td_FOOT时，模式风门切换至吹脚位置；当Td大于等于Td_BLF时且小于等于Td_BLV时，模式风门切换至双吹位置；当Td大于等于Td_VENT时，模式风门切换至吹头位置；当Td大于Td_FOOT且小于Td_BLF时，若模式风门处于双吹位置或吹脚模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式；当Td大于Td_BLV且小于Td_VENT时，若模式风门处于双吹位置或吹头模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式(如图6)。

在自动模式时，屏幕不显示具体的模式风门的具体位置。

4)温度风门控制

温度风门是全自动控制，它的状态与蒸发温度、发动机冷却液温度及Td值相关，下面是

温度风门开度Hmix(百分比)的计算公式：

Hmix＝Core_Eff*(25-Tevap-Td*G_Td)/(Twater-Tevap)

Core_Eff＝130，G_Td＝1.9

A/C工作时Tevap为6度

温度风门的位置是由温度风门开度(百分比)确定，图7是温度风门位置与温度风门开度的关系。

5)鼓风机控制

鼓风机运行状态受限于相对电池电压(如图8)所示，当电池电压高于16V或低于9V时，鼓风机进入OFF状态；当电池电压低于15.5V且高于9.5V时，鼓风机进入ON状态。当电池电压低于16V且高于15.5V时或是电池电压低于9.5V且高于9V时，则鼓风机保持原状态不变。

在自动控制时，鼓风机电压状态与Td值、循环风门、车速等因素相关，鼓风机电压状态需要以下几个步骤：

51)建立初始风机电压

鼓风机初始状态确定(如图9)，当Td大于0时且Td值越大，鼓风机的电压值也随之越大，当Td小于0时且Td值越小，则对应的鼓风机电压值也随之越大。若建立的初始鼓风机电压小于最小鼓风机电压时，则鼓风机电压为最小鼓风机电压。

注：最小鼓风机电压暂定为3.5V。

52)调整鼓风机电压：

当循环风门处于内循环时，鼓风机不受外界环境及车速的影响；当循环风门处于外循环，则鼓风机受外界环境及车速的影响，如下公式是为修正鼓风机鼓风出风量计算公式。

BV4＝BV2*BV_FRESH-BVSPEED

图10为BVSPEED与SPEED的对应关系：

BV_FRESH＝120％，BLR_VSMAX＝1

在自动模式时，屏幕显示对应的鼓风机的档。

上述符号说明如下表所示：

Claims (9)

1.一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)车内各传感器采集车内温度、车外环境温度和光照强度信号；

2)控制中心根据步骤1)的采集信号以及预先设定的温度设定值计算综合运行值；

3)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制自动空调的启动；

4)控制中心根据步骤2)的综合运行值控制压缩机、内外循环风门、模式风门、温度风门和鼓风机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤2)的综合运行值的计算公式为

Td＝A(Tcab-22)+B(Tamb-22)+C(Tsun)-D(Tset-22)+E

其中，Td为综合运行值，Tcab为车内温度，Tsun为光照强度，Tset为温度设定值，A＝1.9，B＝0.9，C＝2.0，D＝2.5，E＝-2。

3.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤3)的自动空调启动包括冷启动和热启动。

4.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤4)的压缩机控制具体为：

在压缩机有开启命令时，当Tevap小于等于Evap_Auto_Off，保持压缩机输出关闭，当Tevap大于等于Evap_Auto_Off，启动压缩机输出；当Tevap大于Evap_Auto_Off并小于Evap_Auto_ON时，保持压缩机输出状态不变；

压缩机自动运行时，当Tamb小于等于Amb_Auto_Off时，命令压缩机关闭，并取消屏幕上的A/C标志，当Tamb大于等于Amb_Auto_On时，命令压缩机开启，并显示屏幕上的A/C标志，当Tamb大于Amb_Auto_Off并小于Amb_Auto_On时，维持原压缩机命令不变；

其中，Tevap为蒸发器温度，Evap_Auto_Off为蒸发器温度下限值，Evap_Auto_ON为蒸发器温度上限值，Tamb为车外环境温度，Amb_Auto_Off为车外环境温度下限值，Amb_Auto_On为车外环境温度上限值。

5.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤4)的内外循环风门控制具体为：

当倒车或雨刮器刮水时，内外循环风门自动切换至内循环，否则，当Td下降到Td FRE以下时，内外循环风门切换至外循环；当Td上升到Td_REC以上时，内外循环风门切换至内循环，其中Td_FRE为外循模式环温度设定值，Td_REC为内循环模式温度设定值；

内循环持续16分钟后自动切换至外循环，30秒后，若内循环请求继续存在，则重新切换回内循环。

6.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤4)的模式风门控制具体为：

当Td小于等于Td_FOOT时，模式风门切换至吹脚位置；

当Td大于等于Td_BLF时且小于等于Td_BLV时，模式风门切换至双吹位置；

当Td大于等于Td_VENT时，模式风门切换至吹头位置；

当Td大于Td_FOOT且小于Td_BLF时，若模式风门处于双吹位置或吹脚模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式；

当Td大于Td_BLV且小于Td_VENT时，若模式风门处于双吹位置或吹头模式时则保持，若处于其他状态则切换至双吹模式；

其中，Td_FOOT为吹脚模式温度设定上限值，Td_BLF为吹脚模式温度设定下限值，Td_BLV为吹头模式温度设定下限值，Td_VENT为吹头模式温度设定上限值。

7.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤4)中温度风门控制具体为控制温度风门的位置，温度风门的位置由温度风门开度确定，所述的温度风门开度Hmix的计算公式为：

Hmix＝Core_Eff×(25-Tevap-Td×G_Td)/(Twater-Tevap)

其中，Core_Eff＝130，G_Td＝1.9，Twater为冷却水温度。

8.根据权利要求1所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的步骤4)的鼓风机的状态由鼓风机电压控制，具体为：

确定鼓风机电压，当鼓风机电压高于16V或低于9V时，鼓风机进入关闭状态；当鼓风机电压低于15.5V且高于9.5V时，鼓风机进入开启状态；当鼓风机电压低于16V且高于15.5V时或鼓风机电压低于9.5V且高于9V时，鼓风机保持原状态不变。

9.根据权利要求8所述的一种车用双温区自动空调控制方法，其特征在于，所述的鼓风机电压的确定包括以下步骤：

1)建立初始鼓风机电压，当Td大于0时，Td值越大，鼓风机电压值越大，当Td小于0时，Td值越小，对应的鼓风机电压值越大；

2)调整鼓风机电压，修正公式为

BV4＝BV2×BV_FRESH-BVSPEED

其中，BV4为修正后的鼓风机电压，BV2为鼓风机电压修正系数，BV_FRESH＝120％，BVSPEED为鼓风机电压修正常数。

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