CN106368939A - 汽车空调电动压缩机转速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车空调电动压缩机转速控制方法,包括以下步骤:周期性地采集蒸发器温度实时值Te和压缩机的转速实时值N,判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1的温度范围:如果△T1≥5℃,则按照设定的快速降温模型控制压缩机的转速值Ns;如果△T1<5℃,则按照设定的保温模型控制压缩机的转速值Ns;采集周期为15秒。本发明与现有技术相比,可以解决汽车空调制冷时降温速度慢或噪音大,整体温度变化大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调控制技术领域,尤其是一种用于控制汽车空调压缩机转速的方法。
背景技术
现有的控制汽车空调电动压缩机转速的方法一般是将压缩机设定固定转速工作,在汽车内温度达到降温下限值时,停止压缩机,温度过高时,启动压缩机。这种控制方法使得汽车内的温度下降速度慢,如果固定转速设定过大,则会产生较大噪音,既影响压缩机的使用寿命,又影响汽车内的舒适性;在温度较高时才启动压缩机,也会引起汽车内整体温度波动较大,影响乘坐的舒适性,而且能耗较高。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种汽车空调电动压缩机转速控制方法,以解决汽车空调制冷时降温速度慢或噪音大,整体温度变化大的问题。
为了解决上述问题,本发明的技术方案是:本汽车空调电动压缩机转速控制方法包括以下步骤:周期性地采集蒸发器温度实时值Te和压缩机的转速实时值N,判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1的温度范围:
如果△T1≥5℃,则按照设定的快速降温模型控制压缩机的转速值Ns;
如果△T1<5℃,则按照设定的保温模型控制压缩机的转速值Ns;采集周期为15秒;
所述快速降温模型包括判断蒸发器周期前后的蒸发器温度实时值Te之差△T2:
当△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-△T2×K1;
当6℃≥△T2≥3℃ ,压缩机的转速值Ns=N;
当△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+△T2×K1;
所述保温模型包括判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1和周期前后的蒸发器温度实时值Te之差△T2:
当5℃>△T1>1℃并且△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
当5℃>△T1>1℃并且3℃≥△T2≥6℃,压缩机的转速值Ns=N;
当5℃>△T1>1℃并且△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+100;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-50;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N+50;
当-0.5℃<△T1<0.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-K2;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-200;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
K1、K2为试验标定参数,其值为实车标定测试方法获得的所需值;
所述实车标定测试方法如下:
A、在温度高于35℃的环境下,静置车辆使车内温度与环境温度相同;
B、 给K1、K2取初始值;其中K1在50~300范围内任取一整数值,K2在大于200范围内任取一整数值;
C、启动车辆,将空调调整至最大风量档位、AC键开启状态,保持车速为40km/h状态行驶;记录蒸发器温度设定值Ts,测试记录蒸发器温度实时值Te和压缩机的实时转速值N,并计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;
D、在蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1小于5℃时,开始记录蒸发器温度实时值Te降到与蒸发器温度设定值Ts相同所需要的时间t,若记录的时间t不在5分钟~6分钟范围内,则将试验标定的参数K1在其规定的范围内修改,重复步骤A和步骤C,直到记录的时间t在5分钟~6分钟范围内,则此时K1的值为所述试验标定参数K1的所需值;
E、在获得试验标定参数K1的所需值后,保持车速为40km/h状态行驶;
F、 待蒸发器温度实时值Te变动后,计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;如果△T1<-1℃,则K2在其规定的范围值内修改,重复步骤F,直到蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1>-1℃时,此时K2的值为最大档位值;
G、将空调风量调整至最小档风量,重复步骤F,此时K2的值为最小档位值;
H、 再将空调风量调整至最大风量档,重复步骤F和步骤G,直到在空调最小档风量和最大档风量情况下,蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1均大于-1℃,此时K2的值为所述试验标定参数K2的所需值。
上述技术方案中,更为具体的方案可以是:初始启动时,压缩机的转速值Ns=△T1×200,当△T1×200超过设定的转速上限值时,压缩机的转速值Ns等于设定的转速上限值。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本汽车空调电动压缩机转速控制方法根据蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1和周期前后蒸发器温度变化值△T2控制调整压缩机的转速,使压缩机转速一直处于最优的运行状态,极大地降低了压缩机的能耗,使用寿命也得以显著提高;快速降温模型中压缩机转速值是以压缩机在单位时间内以最小的转速获得最大的降温量为原则进行取值,在5分钟~6分钟内,蒸发器温度实时值Te降至与蒸发器温度设定值Ts相差在5℃内范围内,使压缩机在单位时间内以最小的转速获得最大的降温量,极大地降低了压缩机的噪音,既能增加压缩机的使用寿命,又可以满足乘客的舒适性;保温模型控制中压缩机转速的取值,是为了以最小的压缩机转速,达到蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1 在-1.0℃~1.0℃范围内,最大程度地满足乘客对空调温度设定的舒适性要求。
具体实施方式
下面对本发明实施例作进一步详述:
本汽车空调电动压缩机转速控制方法,适用于A级纯电动轿车,采用电动压缩机的排量为33cc/rev,压缩机的转速范围800 rpm ~8500rpm,空调总成制冷功率450W。
整个试验包括以下步骤:周期性地采集蒸发器温度实时值Te和压缩机的转速实时值N,判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1的温度范围:
如果△T1≥5℃,则按照设定的快速降温模型控制压缩机的转速值Ns;
如果△T1<5℃,则按照设定的保温模型控制压缩机的转速值Ns;采集周期为15秒;初始启动时,压缩机的转速值Ns=△T1×200,当△T1×200超过设定的转速上限值时,压缩机的转速值Ns等于设定的转速上限值。
所述快速降温模型包括判断周期前后的蒸发器温度实时值Te之差△T2:
当△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-△T2×K1;
当6℃≥△T2≥3℃ ,压缩机的转速值Ns=N;
当△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+△T2×K1。
快速降温模型中压缩机转速值是以压缩机在单位时间内以最小的转速获得最大的降温量为原则进行取值,在5分钟~6分钟内,使蒸发器温度实时值Te降至与蒸发器温度设定值Ts相差在5℃内范围内,极大地降低了压缩机的噪音,既能增加压缩机的使用寿命,又可以满足乘客的舒适性。
所述保温模型包括判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1和周期前后的蒸发器温度实时值Te之差△T2:
当5℃>△T1>1℃并且△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
当5℃>△T1>1℃并且6℃≥△T2≥3℃,压缩机的转速值Ns=N;
当5℃>△T1>1℃并且△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+100;
以上是为了将压缩机转速变化控制在100RPM内,使发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1向1℃逼近。
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-50;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N+50;
当-0.5℃<△T1<0.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
以上是为了将压缩机转速变化控制在50RPM内,使发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1维持在-0.5℃~0.5℃内。
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-K2;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-200;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
以上是为了防止在蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T≤-0.5℃时,蒸发器温度变化值△T2过大,避免蒸发器温度过低出现蒸发器表面结霜现象;为了使在空调最小档风量确保不出现蒸发器温度过低出现蒸发器表面结霜现象,设定可调整的参考K2。
K1、K2为试验标定参数,其值为实车标定测试方法获得的所需值。
保温模型控制中压缩机转速的取值,是为了以最小的压缩机转速,达到蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1 在-1.0℃~1.0℃范围内,最大程度地满足乘客对空调温度设定的舒适性要求。
所述实车标定测试方法如下:
A、在温度高于35℃的环境下,静置车辆使车内温度与环境温度相同;
B、 给K1、K2取初始值;其中K1在50~300范围内任取一整数值,K2在大于200范围内任取一整数值;
C、 启动车辆,将空调调整至最大风量档位、AC键开启状态,保持车速为40km/h状态行驶;记录蒸发器温度设定值Ts,测试记录蒸发器温度实时值Te和压缩机的实时转速值N,并计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;
D、 在蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1小于5℃时,开始记录蒸发器温度实时值Te降到与蒸发器温度设定值Ts相同所需要的时间t,若记录的时间t不在5分钟~6分钟范围内,则将试验标定的参数K1在其规定的范围内修改,重复步骤A和步骤C,直到记录的时间t在5分钟~6分钟范围内,则此时K1的值为所述试验标定参数K1的所需值;
E、在获得试验标定参数K1的所需值后,保持车速为40km/h状态行驶;
F、 待蒸发器温度实时值Te变动后,计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;如果△T1<-1℃,则K2在其规定的范围值内修改,重复步骤F,直到蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1>-1℃,此时K2的值为最大档位值;
G、将空调风量调整至最小档风量,重复步骤F,此时K2的值为最小档位值;
H、再将空调风量调整至最大风量档,重复步骤F和步骤G,直到在空调最小档风量和最大档风量情况下,蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1均大于-1℃,此时K2的值为所述试验标定参数K2的所需值。
实车标定测试方法分别在最大档风量和最小档风量的典型环境下进行测试,较容易地从实验中获得了控制模型的参数,并具有较低的实验成本。
Claims (2)
1.一种汽车空调电动压缩机转速控制方法,其特征在于包括以下步骤:周期性地采集蒸发器温度实时值Te和压缩机的转速实时值N,判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1的温度范围:
如果△T1≥5℃,则按照设定的快速降温模型控制压缩机的转速值Ns;
如果△T1<5℃,则按照设定的保温模型控制压缩机的转速值Ns;采集周期为15秒;
所述快速降温模型包括:判断周期前后的蒸发器温度实时值Te之差△T2,即蒸发器温度变化值△T2:
当△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-△T2×K1;
当6℃≥△T2≥3℃ ,压缩机的转速值Ns=N;
当△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+△T2×K1;
所述保温模型包括:判断蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1,及周期前后蒸发器温度实时值Te之差△T2,即蒸发器温度变化值△T2:
当5℃>△T1>1℃并且△T2>6℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
当5℃>△T1>1℃并且6℃≥△T2≥3℃,压缩机的转速值Ns=N;
当5℃>△T1>1℃并且△T2<3℃,压缩机的转速值Ns=N+100;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-50;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
当1℃≥△T1≥0.5℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N+50;
当-0.5℃<△T1<0.5℃,压缩机的转速值Ns=N;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2>3℃,压缩机的转速值Ns=N-K2;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且3℃≥△T2≥1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-200;
当-0.5℃≥△T1≥-1℃并且△T2<1.5℃,压缩机的转速值Ns=N-100;
K1、K2为试验标定参数,其值为实车标定测试方法获得的所需值;
所述实车标定测试方法如下:
A、在温度高于35℃的环境下,静置车辆使车内温度与环境温度相同;
B、给K1、K2取初始值;其中K1在50~300范围内任取一整数值,K2在大于200范围内任取一整数值;
C、启动车辆,将空调调整至最大风量档位、AC键开启状态,保持车速为40km/h状态行驶;记录蒸发器温度设定值Ts,测试记录蒸发器温度实时值Te和压缩机的实时转速值N,并计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;
D、在蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1小于5℃时,开始记录蒸发器温度实时值Te降到与蒸发器温度设定值Ts相同所需要的时间t,若记录的时间t不在5分钟~6分钟范围内,则将试验标定的参数K1在其规定的范围内修改,重复步骤A和步骤C,直到记录的时间t在5分钟~6分钟范围内,则此时K1的值为所述试验标定参数K1的所需值;
E、在获得试验标定参数K1的所需值后,保持车速为40km/h状态行驶;
F、待蒸发器温度实时值Te变动后,计算蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1;如果△T1<-1℃,则K2在其规定的范围值内修改,重复步骤F,直到蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1>-1℃,此时K2的值为最大档位值;
G、将空调风量调整至最小档风量,重复步骤F,此时K2的值为最小档位值;
H、再将空调风量调整至最大风量档,重复步骤F和步骤G,直到在空调最小档风量和最大档风量情况下,蒸发器温度实时值Te与蒸发器温度设定值Ts的差值△T1均大于-1℃,此时K2的值为所述试验标定参数K2的所需值。
2.根据权利要求1所述的汽车空调电动压缩机转速控制方法,其特征在于:初始启动时,压缩机的转速值Ns=△T1×200,当△T1×200超过设定的转速上限值时,压缩机的转速值Ns等于设定的转速上限值。
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