CN103465751A - 一种车外环境温度修正装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车空调领域，尤其涉及一种汽车空调控制器的车外环境温度修正装置和方法。该装置由车外环境温度传感器模块，用于检测车外环境温度；发动机水温采样模块，用于获取发动机的水温值；车速采样模块，用于获取车速值；外温修正模块，连接所述车外环境温度传感器模块、发动机水温采样模块和车速采样模块，用于根据获取的车速值和发动机的水温值修正车外环境温度的上升速率，将修正后的车外环境温度传送给空调控制模块；所述外温修正模块还连接CAN通讯模块和掉电记忆模块。本发明还提供了一种车外环境温度修正方法，通过本发明的方法和装置，能够为全自动汽车空调控制器提供精确外温输入，避免外温读数虚高。

Description

一种车外环境温度修正装置和方法

技术领域

本发明涉及汽车空调领域，尤其涉及一种汽车空调控制器的车外环境温度修正装置和方法。

背景技术

由于电子技术的发展，现代汽车空调已经由计算机控制，完善的汽车计算机控制的空调系统不仅可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风量和风向等进行自动调节，给乘客提供一种良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，而且还能进行故障检测。

全自动汽车空调在国内越来越普及，准确的采集车外温度是实现汽车空调全自动化控制的必要组成部分，车外温度传感器通常安装于进气栅格内侧，高速行驶时读数接近于环境温度，低速行驶或短时间停车时，车外温度传感器因为受发动机热辐射的影响，读数高于实际环境温度。

为了防止车外温度传感器因为受发动机热辐射影响而读数偏高，需要对车外温度传感器的读数进行修正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对车外环境温度进行修正，避免外温读数虚高的车外环境温度传感器的修正方法和装置。

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种车外环境温度修正装置：包括：

车外环境温度传感器模块，用于检测车外环境温度；

发动机水温采样模块，用于获取发动机的水温值；

车速采样模块，用于获取车速值；

外温修正模块，连接所述车外环境温度传感器模块、发动机水温采样模块和车速采样模块，用于根据获取的车速值和发动机的水温值修正车外环境温度的上升速率，将修正后的车外环境温度传送给空调控制模块；

所述外温修正模块还连接CAN通讯模块和掉电记忆模块。

所述CAN通讯模块连接车用电控模块，所述车用电控模块通过CAN通讯模块将车外温度偏差补偿信号传送给所述外温修正模块。

所述掉电记忆模块，用于记忆前一次的车外环境温度值。

优选的，所述的空调控制模块包括出风模式控制模块、压缩机控制模块、鼓风机控制模块、自动除雾控制模块、内外循环控制模块、温度控制模块、冷暖风门控制模块、车内温度修正模块、人机交互模块。

优选的，所述车外环境温度传感器模块获取的外温读数经过AD转换模块转换后接入外温修正模块。

优选的，所述装置还包括阳光强度采集模块，所采集的阳光强度值输入给外温修正模块修正后输出给温度控制模块。

车外温度传感器是一种NTC热敏电阻，安装于前保险杆后，NTC热敏电阻在一定的测量功率下，电阻值随着温度上升而迅速下降，利用这一特性,可将NTC热敏电阻和固定阻值的电阻串联接入固定电压的电源的回路中，因NTC热敏电阻阻值的变化在NTC热敏电阻两端的电压也会随之变化，通过检测车外温度传感器两端的电压，根据车外温度传感器R-T特性表即可确定相应的温度，从而达到检测和控制温度的目的。

车外温度信号初始值也可以来自车上其它电控模块，通过CAN总线传递给汽车空调控制器，该初始值通过获取静态偏差补偿作为外温传感器的初始数值，经过查表（图2）可获取静态偏差补偿。

按本发明的装置和修正方法，外温传感器的初始数值经过外温修正模块，根据车速、发动机水温、阳光强度等输入信号按本发明方法修正后，作为输入值传递给CAN通讯模块、掉电记忆EEPROM模块、鼓风机控制模块、压缩机控制模块、出风模式控制模块、自动除雾控制模块、内外循环控制模块、车内温度修正模块、人机交互模块、冷暖混合风门控制模块。实现精确的外温显示，精确的稳定车内环境温度控制，人性化的出风风速，出风模式，全面的车内空气质量控制，为乘员提供健康舒适的车内环境。

本发明还提供一种汽车空调控制器的车外温度传感器读数的修正方法，应用于汽车空调控制器，所述方法包括以下步骤：

A.车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值；

发动机水温采样模块读取发动机的水温值；

车速采样模块读取车速值；

B.判断车外环境温度读数是否初始化，具体为：

若车外环境温度读数被判定为已初始化，当车外环境温度原始值和水温的偏差大于设定的阀值时，使用掉电记忆模块记忆的车外环境温度值为车外环境温度读数赋初值；

否则，使用车外环境温度原始值为车外环境温度读数赋初值；

C.若车外环境温度读数被判定为未初始化，根据车外环境温度原始值和水温的偏差获取传感器被加热状态系数的初始值；

D.根据车外环境温度原始值和水温的偏差与车速值，获取传感器被加热速率系数，将传感器被加热状态系数更新为等于传感器被加热状态系数的初始值加上传感器被加热速率系数；

E.根据传感器被加热速率系数获取第一上升速率限制值；

根据传感器被加热状态系数获取第二上升速率限制值；

比较所述第一上升速率限制值和第二上升速率限制值，将较小值作为允许的车外环境温度读数的上升速率；

F.比较车外环境温度原始值和车外环境温度读数，若车外环境温度原始值小于车外环境温度读数，将车外环境温度读数更新为所述车外环境温度原始值；若车外环境温度原始值大于车外环境温度读数，则定周期将车外环境温度读数更新为加上所述允许的车外环境温度读数的上升速率后的数值。

进一步的，在步骤A中的步骤：车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值，之后，还包括：

获取外温静态偏差，根据外温静态偏差修正所述车外环境温度原始值，修正后的车外环境温度原始值等于所述车外环境温度原始值加上所述外温静态偏差；

步骤B至F中的车外环境温度原始值均为所述修正后的车外环境温度原始值。

本方法刚上电时根据外温原始值OutRawT和水温的偏差OatRAwWaterDiff查表（附图3）获取传感器被加热状态系数Heatst的初始值，后根据外温原始值和水温的偏差OatRAwWaterDiff和车速Speed，查表（附图4）获取传感器被加热状态系数HeatRate,更新Heatst=Heatst+HeatRate；由初始及实时更新的传感器被加热状态系数Heatst及实时的传感器被加热速率系数HeatRate限制外温的上升速率更能体现发动机仓热辐射对外温传感器影响的。

本方法不同大部分使用发动机水温判定热车或冷车启动，若热车启动则使用掉电记忆中的外温作为外温，并以启动开始为起点的一段时间禁止外温更新的外温修正方法。灵活根据发动机水温和外温偏差时发动机仓热辐射对外温传感器影响的，结合发动机启动后在不同发动机水温和外温偏差下不同车速，外部空气对外温传感器传热系数不同实时更新传感器被加热速率系数HeatRate，由实时更新传感器被加热状态系数Heatst限制，使外温读数更加符合实际环境温度。

本方法在不同外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff相同的车速Speed，查表获取传感器被加热速率系数HeatRate不同由此限定外温上升速率也不同，更能符合实际发动机仓热辐射对外温传感器影响的。

由上可见，应用本发明实施例的技术方案，有如下有益效果：本发明提供了一种车外环境温度修正装置，同时设计了一种全新车外环境温度读数的的更新方法，综合利用车速，外温传感器数值，发动机水温等修正车外温度，且引入传感器被加热速率系数和传感器被加热状态系数综合限制外温读数上升，避免外温读数虚高，为全自动汽车空调控制器提供精确外温输入。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明车外环境温度修正装置的结构框图。

图2为本发明外温静态偏差OutTStaticOffset表。

图3为本发明传感器被加热状态系数Heatst的初始值表。

图4为本发明传感器被加热速率系数HeatRate表。

图5为本发明上升速率限制值Hrl表。

图6为本发明上升速率限制值Hsl表。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示的车外环境温度修正装置：车外环境温度传感器模块，用于检测车外环境温度；车速采样模块，用于获取车速值；发动机水温采样模块，用于获取发动机的水温值；阳光强度采样模块，用于获取阳光强度值；将这些获取的值输入给外温修正模块，经外温修正模块修正后输出给空调控制模块，掉电记忆模块，CAN通讯模块。车外环境温度传感器模块获取的外温读数经过AD转换模块转换后接入外温修正模块。

其中空调控制模块包括：出风模式控制模块、压缩机控制模块、鼓风机控制模块、自动除雾控制模块、内外循环控制模块、温度控制模块、冷暖风门控制模块、车内温度修正模块、人机交互模块。

本发明车外温度传感器读数的修正方法为包括以下步骤：

A.车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值OutRawT；

发动机水温采样模块读取发动机的水温值WaterT；

车速采样模块读取车速值Speed；

B.判断车外环境温度读数OutT是否初始化，具体为：

若车外环境温度读数OutT被判定为已初始化，当外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff大于阀值OatRawWaterDiffLimt时，使用掉电记忆模块EepOutT记忆的车外环境温度值为车外环境温度读数OutT赋初值；

否则，使用车外环境温度原始值OutRawT为车外环境温度读数OutT赋初值；

C.若车外环境温度读数OutT被判定为未初始化，根据车外环境温度原始值OutRawT和水温的偏差OatRawWaterDiff查表获取传感器被加热状态系数Heatst的初始值，如图3所示。

D.根据车外环境温度原始值OutRawT和水温的偏差OatRawWaterDiff与车速值Speed，查表获取传感器被加热速率系数HeatRate，如图4所示；将传感器被加热状态系数HeatRate更新为Heatst=Heatst+HeatRate。

E.根据传感器被加热速率系数HeatRate查表获取第一上升速率限制值Hrl，如图5所示。

根据传感器被加热状态系数Heatst查表获取第二上升速率限制值Hsl，如图6所示。

比较所述第一上升速率限制值Hrl和第二上升速率限制值Hsl，将较小值作为允许的车外环境温度读数的上升速率Rl；

F.比较车外环境温度原始值OutRawT和车外环境温度读数OutT，当OutRawT<OutT，更新OutT=OutRawT；若OutRawT>OutT，定周期更新OutT=OutT+Rl;

另外，作为本发明方法更优选的，在步骤A中的步骤：车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值OutRawT之后，还包括：

查表获取外温静态偏差OutTStaticOffset，如图2所示；根据外温静态偏差OutTStaticOffset修正所述车外环境温度原始值OutRawT，修正后的车外环境温度原始值OutRawT=OutRawT+OutTStaticOffse；

步骤B至F中的车外环境温度原始值OutRawT均为所述修正后的车外环境温度原始值OutRawT。

本方法刚上电时根据外温原始值OutRawT和水温的偏差OatRawWaterDiff查表获取传感器被加热状态系数Heatst的初始值，后根据外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff与车速Speed，查表获取传感器被加热速率系数HeatRate，更新Heatst=Heatst+HeatRate；由初始及实时更新的传感器被加热状态系数Heatst及实时的传感器被加热速率系数HeatRate限制外温的上升速率更能体现发动机仓热辐射对外温传感器影响的。

本方法不同大部分使用发动机水温判定热车或冷车启动，若热车启动则使用掉电记忆中的外温作为外温，并以启动开始为起点的一段时间禁止外温更新的外温修正方法。灵活根据发动机水温和外温偏差时发动机仓热辐射对外温传感器影响的，结合发动机启动后在不同发动机水温和外温偏差下不同车速，外部空气对外温传感器传热系数不同实时更新传感器被加热速率系数HeatRate，由实时更新传感器被加热状态系数Heatst限制，使外温读数更加符合实际环境温度。

本方法在不同外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff相同的车速Speed，查表获取传感器被加热速率系数HeatRate不同由此限定外温上升速率也不同，更能符合实际发动机仓热辐射对外温传感器影响的。比如当夏天时地下车库温度25度，车库外温度30度，发动机水温40，一般刚驶出车库及车库周边的道路，车速较低，此时外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff较低，传感器被加热速率系数HeatRate较低也允许外温可以以较快的速率上升更好的反应实际车外环境温度。

由实时更新的传感器被加热状态系数Heatst和根据外温原始值和水温的偏差OatRawWaterDiff和车速Speed，查表获取传感器被加热速率系数HeatRate共同限制外温的上升速率。更能体现实际发动机仓热辐射对外温传感器影响的。比如当车辆以较低的速度（低于30Km/h）行驶一段时间或等待一段时间红绿灯时后较短时间加速到较快速度（70Km/h），此时外温传感器已经由于发动机仓热辐射影响高于实际环境温度，虽然车速已经上升但是外温传感器还没有经过外部空气完全降温到实际环境温度。如此时只是根据车速限制上升速率将导致外温读数虚高。而由于长时间的低速行驶经过或短时不断电停车，更新累加的Heatst=Heatst+HeatRate将会是一个比较大的数值，需经过一段时间的较高速度行驶才能使Heatst的数值降低从而使限制的上升速率变大，避免外温读数虚高。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种车外环境温度修正装置，包括：

车外环境温度传感器模块，用于检测车外环境温度；

发动机水温采样模块，用于获取发动机的水温值；

车速采样模块，用于获取车速值；

外温修正模块，连接所述车外环境温度传感器模块、发动机水温采样模块和车速采样模块，用于根据获取的车速值和发动机的水温值修正车外环境温度的上升速率，将修正后的车外环境温度传送给空调控制模块；

所述外温修正模块还连接CAN通讯模块和掉电记忆模块。

2.根据权利要求1所述的一种车外环境温度修正装置，其特征在于：所述的空调控制模块包括出风模式控制模块、压缩机控制模块、鼓风机控制模块、自动除雾控制模块、内外循环控制模块、温度控制模块、冷暖风门控制模块、车内温度修正模块、人机交互模块。

3.根据权利要求1所述的一种车外环境温度修正装置，其特征在于：所述车外环境温度传感器模块获取的外温读数经过AD转换模块转换后输入外温修正模块。

4.根据权利要求1所述的一种车外环境温度修正装置，其特征在于：还包括阳光强度采集模块，用于将采集的阳光强度值输入给外温修正模块，所述外温修正模块将所述阳光强度值修正后输出给温度控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种车外环境温度修正装置，其特征在于：

所述CAN通讯模块连接车用电控模块，所述车用电控模块通过CAN通讯模块将车外温度偏差补偿信号传送给所述外温修正模块。

6.根据权利要求1所述的一种车外环境温度修正装置，其特征在于：

所述掉电记忆模块，用于记忆前一次的车外环境温度值。

7.一种车外环境温度修正方法，其特征在于，包括：

A.车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值；

发动机水温采样模块读取发动机的水温值；

车速采样模块读取车速值；

B.判断车外环境温度读数是否初始化，具体为：

若车外环境温度读数被判定为已初始化，当车外环境原始值和水温的偏差大于设定的阀值时，使用车外环境温度原始值为车外环境温度赋初值；

否则，使用掉电记忆模块记忆的车外环境温度值为车外环境温度赋初值；

C.若车外环境温度读数被判定为未初始化，根据车外环境温度原始值和水温的偏差获取传感器被加热状态系数的初始值；

D.根据车外环境温度原始值和水温的偏差与车速值，获取传感器被加热速率系数，将传感器被加热状态系数更新为等于传感器被加热状态系数的初始值加上传感器被加热速率系数；

E.根据传感器被加热速率系数获取第一上升速率限制值；

根据传感器被加热状态系数获取第二上升速率限制值；

比较所述第一上升速率限制值和第二上升速率限制值，将较小值作为允许的车外环境温度读数的上升速率；

F.比较车外环境温度原始值和车外环境温度读数，若车外环境温度原始值小于车外环境温度读数，将车外环境温度读数更新为所述车外环境温度原始值；若车外环境温度原始值大于车外环境温度读数，则定周期将车外环境温度读数更新为加上所述允许的车外环境温度读数的上升速率后的数值。

8.根据权利要求7所述的车外环境温度修正方法，其特征在于：

在步骤A中的步骤：车外环境温度传感器模块读取车外环境温度原始值，之后，还包括：

获取外温静态偏差，根据外温静态偏差修正所述车外环境温度原始值，修正后的车外环境温度原始值等于所述车外环境温度原始值加上所述外温静态偏差；

步骤B至F中的车外环境温度原始值均为所述修正后的车外环境温度原始值。

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