CN103697561A - 自动空调温度风门控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动空调温度风门控制系统及实现方法，该系统包括：状态确定模块、根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；数据调取模块、根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；数据存储模块、用于获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。本发明可以避免出风温度的过度调整，以及出风温度的振荡。

Description

自动空调温度风门控制系统及方法

技术领域

本发明涉及自动汽车空调领域技术，特别涉及一种自动空调温度风门控制系统及方法。

背景技术

汽车自动空调已经逐渐成为汽车配置中一种标准配置，自动空调的控制效果成为自动空调评判的必要标准。目前，汽车自动空调的控制原理具体为：用户调整设定温度之后的自动控制，并使得用户感受舒适，满足可以使用需要。其中出风温度的控制对用户的舒适感受有着直接的影响。而出风温度是通过改变温度风门位置，调整冷热风混合比例来实现的。现在常用的控制方式是通过前期的试验获得空调系统的线性曲线表，软件通过出风位置查表获得风门开度位置。

参图1所示，现有技术中，软件会通过计算获得当前情况下的出风温度，然后通过出风温度位置查表获得伺服电机位置。最后参考蒸发器温度和水温通过修正程序获得伺服电机修正后的位置。这样的开环控制系统响应速度很快，但存在系统响应的误差，特别是当水温或者蒸发器温度发生变化的时候，系统误差的修正会比较困难，进而导致出风温度与希望的出风温度有偏差较大。在出风温度反馈控制的空调系统中，如果空调箱出风温度线性有拐点，那么非常容易出现超调，导致出风温度变化过大或者出风温度震荡，这会给空调的舒适性造成不良影响。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提供了一种自动空调温度风门控制系统，自动空调系统中的伺服电机比较快的到达理想的位置，保证出风温度达到算法中需要的控制温度；同时，减少出风温度的超调量或出风温度的振荡，从而提高空调舒适性。

本发明的另一发明目的还在于提供一种自动空调温度风门控制系统的实现方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种自动空调温度风门控制系统，所述系统包括：状态确定模块、用于根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；数据调取模块、用于根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；数据存储模块、用于根据出风温度对应目标位置信息、当前理想出风温度以及出风温度储存信号，获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。

进一步地，所述状态确定模块具体用于根据当前实际出风温度、前次实际出风温度以及当前理想出风温度，判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势，若趋势合理，则温度风门运转变化方向信号置0，表示当前电机运行状态为停止；若需要制冷或制热，则温度风门运转变化方向信号将被赋值为对应数值。

进一步地，所述数据存储模块具体用于：首先会将出风温度对应目标位置直接赋值给出风温度对应目标位置，将风门位置传递给其后的风门驱动程序；根据当前理想出风温度及出风温度储存信号，维护位置信息列表。

进一步地，本系统中，所述位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得；随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据被实时修正。

相应地，本发明实施例中的一种自动空调温度风门控制系统的实现方法，包括如下步骤：

S1、根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；

S2、根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；

S3、根据出风温度对应目标位置信息、当前理想出风温度以及出风温度储存信号，获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。

进一步地，所述步骤S1具体包括：根据当前实际出风温度、前次实际出风温度以及当前理想出风温度，判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势，若趋势合理，则温度风门运转变化方向信号置0，表示当前电机运行状态为停止；若需要制冷或制热，则温度风门运转变化方向信号将被赋值为对应数值。

进一步地，所述步骤S3具体包括：首先会将出风温度对应目标位置直接赋值给出风温度对应目标位置，将风门位置传递给其后的风门驱动程序；根据当前理想出风温度及出风温度储存信号，维护位置信息列表。

进一步地，本方法还包括如下步骤：所述位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得；随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据被实时修正。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的控制系统及其方法可以避免出风温度的过度调整，以及出风温度的振荡，并使得出风温度变化相应快速及时，从而满足客户的舒适性要求。

附图说明

图1是现有技术中空调温度风门控制方法的工作流程示意图；

图2是本发明具体实施例中自动空调温度风门控制方法中信号处理与控制示意图；

图3是本发明具体实施例中自动空调温度风门控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参照图2所示，本发明实施例中，首先自动空调温度风门控制系统会有几个温度分区，双区自动空调有2个温度分区，三区自动空调有3个温度分区，依此类推。在双区或者三区自动空调系统中，每个温区的控制均可重复使用这个控制方法。其中，该系统主要包括一状态确定模块10，一数据调取模块20，一数据存储模块30以及相关数据传递和运算。

图2展示出了单区自动空调（单一温度区间的）稳态控制原理图。由于运算得出的出风温度的变化可能出现很小的波动。但是在实际情况下，伺服电机和空调箱的响应精度会大于出风温度的波动，如果这个时候调整出风温度，势必早成系统不必要的出风温度的震动。所以在状态确定模块10中，通过当前理想出风温度DAT_Des和前次理想出风温度DAT_Des_Prv来判断是否需要变更温度风门的位置，并通过出风温度更新信号DAT_Upd来通知数据调取模块20是否输出更新温度风门位置。

在出风温度调整的过程中，为了减少出风温度的波动，状态确定模块10会减少风门驱动次数。通过当前实际出风温度DAT_Act和前次实际出风温度DAT_Act_Prv以及当前理想出风温度DAT_Des来判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势。如果趋势合理，温度风门运转变化方向Pos_Change_Dir将为0，表示当前电机运行状态为停止；如果需要制冷或制热，温度风门运转变化方向Pos_Change_Dir将被赋值为对应数值。

如果在温度风门位置满足出风温度需求，且稳定后，状态确定模块10会输出出风温度储存信号Pos_Store给数据存储模块30，通知其保存当前的出风温度至位置信息列表，当状态确定模块10完成相应计算后，相关信号被传递到数据调取模块20。

数据调取模块20会根据出风温度更新信号DAT_Upd信号选择输出风门位置。如果出风温度更新信号DAT_Upd信号代表当前状态不需要更新出风温度，模块会根据当前理想出风温度DAT_Des自动从位置信息列表冲查找出当前的控制位置，并输出给数据存储模块30。如果出风温度更新信号DAT_Upd信号代表当前状态需要更新出风温度，模块将在根据温度风门运转变化方向Pos_Change_Dir，自动计算出下一个时间周期内风门的位置，并输出给数据存储模块30。

数据存储模块30首先会将出风温度对应目标位置Pos_Tar直接赋值给出风温度对应目标位置Pos_Target，将风门位置传递给其后的风门驱动程序。同时，模块也会根据需要的出风温度当前理想出风温度DAT_Des，出风温度储存信号Pos_Store，维护位置信息列表。

位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得，但随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据会被实时修正。这样，保证数据调取模块20在调取风门位置时，获得的位置数据是最接近最终状态的数据，从而使系统有效快速的获得风门位置数据，保证出风温度的稳定。

参照图3所示，本发明实施例中，一种自动空调温度风门控制系统的实现方法，包括如下步骤：

S1、根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；进一步地，所述步骤S1具体包括：根据当前实际出风温度、前次实际出风温度以及当前理想出风温度，判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势，若趋势合理，则温度风门运转变化方向信号置0，表示当前电机运行状态为停止；若需要制冷或制热，则温度风门运转变化方向信号将被赋值为对应数值。

S2、根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；

S3、根据出风温度对应目标位置信息、当前理想出风温度以及出风温度储存信号，获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。进一步地，所述步骤S3具体包括：首先会将出风温度对应目标位置直接赋值给出风温度对应目标位置，将风门位置传递给其后的风门驱动程序；根据当前理想出风温度及出风温度储存信号，维护位置信息列表。本发明具体实施例中，本方法还包括如下步骤：所述位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得；随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据被实时修正。

与现有技术相比，本发明的控制系统及其方法可以避免出风温度的过度调整，以及出风温度的振荡，并使得出风温度变化相应快速及时，从而满足客户的舒适性要求。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动空调温度风门控制系统，其特征在于，所述系统包括：

状态确定模块、用于根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；

数据调取模块、用于根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；

数据存储模块、用于根据出风温度对应目标位置信息、当前理想出风温度以及出风温度储存信号，获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。

2.根据权利要求1所述的自动空调温度风门控制系统，其特征在于，所述状态确定模块具体用于根据当前实际出风温度、前次实际出风温度以及当前理想出风温度，判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势，若趋势合理，则温度风门运转变化方向信号置0，表示当前电机运行状态为停止；若需要制冷或制热，则温度风门运转变化方向信号将被赋值为对应数值。

3.根据权利要求1所述的自动空调温度风门控制系统，其特征在于，所述数据存储模块具体用于：首先会将出风温度对应目标位置直接赋值给出风温度对应目标位置，将风门位置传递给其后的风门驱动程序；根据当前理想出风温度及出风温度储存信号，维护位置信息列表。

4.根据权利要求1所述的自动空调温度风门控制系统，其特征在于，本系统中，所述位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得；随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据被实时修正。

5.一种自动空调温度风门控制系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、根据预输入的当前理想出风温度、前次理想出风温度、当前实际出风温度、前次实际出风温度及出风温度检查信号，获取并输出出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及出风温度储存信号；

S2、根据当前实际出风温度、当前理想出风温度、出风温度更新信号、温度风门运转变化方向信号及温度风门前一次位置，获取并输出出风温度对应目标位置信息；

S3、根据出风温度对应目标位置信息、当前理想出风温度以及出风温度储存信号，获取并输出出风温度对应目标位置信息，并经过数据存储模块传递，最后输出给驱动程序完成风门控制。

6.根据权利要求5所述的自动空调温度风门控制系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：根据当前实际出风温度、前次实际出风温度以及当前理想出风温度，判断当前的温度风门位置是否满足出风温度变化趋势，若趋势合理，则温度风门运转变化方向信号置0，表示当前电机运行状态为停止；若需要制冷或制热，则温度风门运转变化方向信号将被赋值为对应数值。

7.根据权利要求5所述的自动空调温度风门控制系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：首先会将出风温度对应目标位置直接赋值给出风温度对应目标位置，将风门位置传递给其后的风门驱动程序；根据当前理想出风温度及出风温度储存信号，维护位置信息列表。

8.根据权利要求5所述的自动空调温度风门控制系统的实现方法，其特征在于，本方法还包括如下步骤：所述位置信息列表在初始状态时，由空调系统在标准工况下的线性数据获得；随着车辆驾驶时间的增加，位置信息列表中的数据被实时修正。

Images