CN107878141A - 用于车载空调的控制方法、装置和车载空调 - Google Patents
用于车载空调的控制方法、装置和车载空调 Download PDFInfo
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Abstract
本公开提出了一种用于车载空调的控制方法、装置和车载空调,涉及车载空调领域,该方法包括:获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。本公开因此能够达到提高车载空调制热效率的效果,而且其功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
Description
技术领域
本公开涉及车载空调领域,具体地,涉及一种用于车载空调的控制方法、装置和车载空调。
背景技术
现有的车载热泵空调在制热过程中需要从外界吸收热量。然而,在冬季,车外温度通常低于0度,这使得车载热泵空调的制热效果缓慢。为此,使用车载热泵空调的车辆上通常会添加电阻加热组件,例如PTC热敏电阻。这种解决方式的缺陷在于,电阻加热组件的功耗高,导致整车的能效偏低,而且这种布置需要增加额外的管路,使得车辆的成本和品质不易控制。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于车载空调的控制方法、装置和车载空调,其不仅能够提高车载空调的制热效率,而且功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
为了实现上述目的,本公开提供一种用于车载空调的控制方法,该方法包括:
获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及
依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。
可选地,该方法还包括:
获取用户输入的循环进气指令;
在所述循环进气指令为车内循环进气指令时,仅依据所述循环进气指令来控制所述循环进气模式;
在所述循环进气指令为车外循环进气指令时,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式。
可选地,所述依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式,包括:
当当前车内温度<车内初始温度时,控制所述空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使所述循环进气模式为车内循环进气;
当当前车内温度≥用户设定温度时,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气;
当车内初始温度≤当前车内温度<用户设定温度时,依据以下公式来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气:
其中,α表示所述进气循环风门的开度,Tan表示所述用户设定温度,Tix表示所述当前车内温度,以及Tin表示所述车内初始温度。
可选地,所述车载空调包括用于获取所述当前车内温度和所述车内初始温度的温度传感器以及用于带动所述空调箱体的进气循环风门转动的循环电机,该方法还包括:
在所述获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度之前,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障。
根据本公开的另一方面,还提供一种用于车载空调的控制装置,该装置包括:
获取模块,用于获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及
控制模块,用于依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。
可选地,所述获取模块还用于获取用户输入的循环进气指令;所述控制模块,还用于在所述循环进气指令为车内循环进气指令时,仅依据所述循环进气指令来控制所述循环进气模式,以及在所述循环进气指令为车外循环进气指令时,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式。
可选地,所述控制模块还用于:
当当前车内温度<车内初始温度时,控制所述空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使所述循环进气模式为车内循环进气;
当前车内温度≥用户设定温度时,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气;以及
当车内初始温度≤当前车内温度<用户设定温度时,依据以下公式来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气:
其中,α表示所述进气循环风门的开度,Tan表示所述用户设定温度,Tix表示所述当前车内温度,以及Tin表示所述车内初始温度。
可选地,所述车载空调包括用于获取所述当前车内温度和所述车内初始温度的温度传感器以及用于带动所述空调箱体的进气循环风门转动的循环电机,该装置还包括:
故障确定模块,用于在所述获取模块获取所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度之前,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障。
可选地,该装置是数字信号处理器、高级精简指令集微处理器、每秒百万级指令微处理器、单片机、现场可编程门阵列或可编程逻辑控制器。
根据本公开的另一方面,还提供一种车载空调,该空调包括:
上面所述的用于车载空调的控制装置;
循环电机,用于在所述控制装置的控制下带动所述空调箱体的进气循环风门转动。
通过上述技术方案,由于本公开能够依据用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度对空调箱体的循环进气模式进行控制,因此能够达到提高车载空调制热效率的效果,而且其功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开实施例的车载空调控制方法和控制装置所适用的车载空调的结构示意图;
图2是根据本公开一种实施方式的用于车载空调的控制方法的流程图;
图3是根据本公开又一实施方式的用于车载空调的控制方法的流程图;
图4是根据本公开又一实施方式的用于车载空调的控制方法的流程图;
图5是根据本公开又一实施方式的用于车载空调的控制方法的流程图;
图6是根据本公开一种实施方式的用于车载空调的控制装置的示意框图;
图7是根据本公开又一实施方式的用于车载空调的控制装置的示意框图;
图8是根据本公开一种实施方式的车载空调的示意框图。
附图标记说明
1鼓风机 2制冷系统
3制热系统 4蒸发器
5暖风芯体 6除霜口
7吹面口 8吹脚口
9进气循环风门 10控制装置
20循环电机 100获取模块
200控制模块 300故障确定模块
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在详细描述根据本公开实施例的用于车载空调的控制方法、装置和车载空调之前,首先介绍一下根据本公开实施例的车载空调控制方法和控制装置所适用的车载空调的基本结构构成。
如图1所示,根据本公开实施例的车载空调可以包括鼓风机1、制冷系统2、制热系统3、蒸发器4、暖风芯体5和各种温度传感器(未示出),连通车内外空气,是车载空调实现制冷、制热、除湿、换风等功能的物理结构,而且图1中的标号6表示除霜口,标号7表示吹面口,标号8表示吹脚口。本公开实施例的车载空调还可以包括用于获取当前车内温度和车内初始温度的温度传感器(未示出)以及用于带动空调箱体的进气循环风门9转动的循环电机20(在图8中示出)。所述循环电机20可以是步进电机,可以通过自身运转带动导杆,最终使得进气循环风门9动作,当然循环电机20也可以是其他类型的电机。所述进气循环风门9可以是一种挡板结构件,通过导杆被循环电机20控制,可以实现挡风道的作用,控制车载空调的空调箱体的循环进气模式,例如车内循环进气、车外循环进气、车内车外混合循环进气等循环进气模式。本领域技术人员应当理解的是,本公开实施例不限制进气循环风门9的具体结构,只要能够实现挡风道的作用即可。
图1所示的车载空调实际上是一种车载热泵空调。但是本领域技术人员应当理解的是,根据本公开实施例的车载空调控制方法和控制装置不仅适用于车载热泵空调的循环进气模式控制,而且还适用于其他类型的车载空调的循环进气模式控制。
本公开实施例中提到的车内初始温度是指车载空调开启时刻车内的温度。
另外,本公开的发明人发现,在车型一定的情况下,车内空间是一定的。因此从车内初始温度升高到用户设定温度所需要增加的理论热量Q1为:
Q1=c·m·ΔT (1)
公式(1)中,c为空气的比热容,m为车内空气的质量(可以通过空气密度与体积进行估算),ΔT是用户设定温度与车内初始温度的差值,其可以由公式(2)来计算:
ΔT=Tan-Tin (2)
其中,Tan表示用户设定温度,Tin表示车内初始温度。
车载空调制热的热量来源于暖风芯体5。如果车载空调单位时间产热量为Q2,产热量有效转化率为η,单位时间进入车内的空气本身带有的热量是Qa,那么单位时间车内热量的增加量Q3可以由公式(3)来计算:
Q3=Q2*η+Qa (3)
其中Q2和η对于同款空调箱体基本是一样的,Qa是指进入空调箱体的空气本身所携带的热量。如果空气直接从车辆外部进入,那么空气本身携带的热量Qa较低,如果空气从车内循环流通,Qa较高(因为车内空气温度高于车外空气温度)。
所以,车载空调实现车内热量达到用户需求热量的理论时间t可以由公式(4)计算得出:
公式(4)中,c是空气的物理学固定参量即比热容;对于同一款车型,车内空气量近似定量,所以m近似定量;空调制热效果和制热转化率定量,所以Q2和η是确定的;又因为ΔT=Tan-Tin,所以ΔT这个数值在制热过程中也是不变的;只有Qa的值是可以通过循环进气模式进行调节的。当空气全部从车外进入空调箱体,则Qa偏低,当空气全部从车内循环进入空调箱体,则Qa偏高。
于是,可以从公式(4)中推出,车内循环进气的方式可以比车外循环进气的方式节省时间,这意味着达到同样制热效果的前提下,车内循环进气方式效率更高。
本公开实施例提供一种用于车载空调的控制方法的流程图,如图1所示,该方法可以包括步骤S201和S202。
在步骤S201中,获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度。
在步骤S202中,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。
其中,所述循环进气模式可以包括车内循环进气、车外循环进气和车内车外混合循环进气等模式。
通过上述技术方案,由于本公开能够依据用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度对空调箱体的循环进气模式进行控制,因此能够达到提高车载空调制热效率的效果,而且其功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
其中步骤S202的具体实现方式可以如图3所示。
在步骤S301中,判断当前车内温度是否小于车内初始温度,若小于则转至步骤S302;若大于则转至步骤S303。
在步骤S302中,控制空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使循环进气模式为车内循环进气。由于此时当前车内温度小于车内初始温度,因此使循环进气模式为车内循环进气模式,最有利于车内快速制热。
在步骤S303中,判断所述当前车内温度是否大于或等于用户设定温度,若是则转至步骤S304;若否则转至步骤S305。
在步骤S304中,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气。由于此时用户设定温度小于当前车内温度,这意味着经过一段时间的加热,车内温度已经达到了用户设定的目标温度,因此使循环进气模式为车外循环进气,既能满足用户对制热的需求,又能使车内的空气得以流通。
在步骤S305中,依据公式(5)来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气。
公式(5)的表示如下:
其中,α表示所述循环风门目标开度,Tan表示所述用户设定温度、Tix表示所述当前车内温度、Tin表示所述车内初始温度。Tan-Tin表示所述用户设定温度与所述车内初始温度的差值;Tan-Tix表示所述用户设定温度与所述当前车内温度的差值。
在根据本公开的实施例中,上述的方法会在满足条件的情况下一直循环运行,即不间断地获取用户设定温度和当前车内温度,然后根据所述当前车内温度、所述用户设定温度和所述车内初始温度来控制进气循环风门的开度,从而调整空调箱体的进气风中车内循环风与车外循环风的比例,以此达到最佳的制热效果。
在一种可能的实施方式中,如图4所示,在步骤S201之前,根据本公开实施例的用于车载空调的控制方法还可以包括以下步骤S401和S402。
在步骤S401中,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障,当任意一者有故障不能正常使用时,转到步骤S402;当两者都没有故障时,转到步骤S201。
在步骤S402中,控制车载空调按照常规控制逻辑工作。
其中,常规控制逻辑可以包括默认控制逻辑。例如默认控制逻辑可以是车内循环进气模式、车外循环进气模式或车内车外循环进气模式,而且在车内车外循环进气模式下进气循环风门的开度是固定的。这样,在温度传感器和循环电机中的至少一者有故障时,可以控制车载空调按照默认控制逻辑运行。
另外,常规控制逻辑还可以包括用户选择的循环进气模式。例如,目前的车载空调面板上都会有便于用户选择车内循环进气或车外循环进气的外设按键。这样,在温度传感器和循环电机中的至少一者有故障时,可以控制车载空调按照用户选择的循环进气模式运行。
当然,在步骤S402中,在用户没有通过车载空调面板选择循环进气模式的情况下,可以按照默认控制逻辑控制车载空调的工作;在用户通过车载空调面板进行了选择的情况下,优先按照用户选择的循环进气模式来进行控制。
在一种可能的实施方式中,如图5所示,在步骤S201之前,根据本公开实施例的用于车载空调的控制方法还可以包括以下步骤S501至S503。
在步骤S501中,获取用户输入的循环进气指令,然后转至步骤S502。
所述循环进气指令是指用户通过车载空调面板上的外设按键输入的指令。
在步骤S502中,判断循环进气指令是车内循环进气指令还是车外循环进气指令。若是车内循环进气指令,则转到步骤S503;若是车外循环进气指令,则转到步骤S201。
在步骤S503中,依据循环进气指令来控制循环进气模式。
在本实施例中,当用户输入的循环进气指令为车内循环进气指令时,直接按照用户的设定来控制车载空调,这样有利于车内快速制热;当用户输入的循环进气指令为车外循环进气指令时,获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度,然后利用公式(5)计算进气循环风门的开度,以使进气循环风门能够根据实时的当前车内温度到达一个能使制热效率达到最佳的位置。
根据本公开实施例的另一方面,还提供一种用于车载空调的控制装置10,如图6所示,该装置包括:获取模块100,用于获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及控制模块200,用于依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式循环风门的转动。
通过上述技术方案,由于本公开能够依据用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度对空调箱体的循环进气模式进行控制,因此能够达到提高车载空调制热效率的效果,而且其功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
在一种可能的实施方式中,所述获取模块100还用于获取用户输入的循环进气指令;所述控制模块200,还用于在所述循环进气指令为车内循环进气指令时,仅依据所述循环进气指令来控制所述循环进气模式,以及在所述循环进气指令为车外循环进气指令时,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式。
在一种可能的实施方式中,所述控制模块200还用于:
当当前车内温度<车内初始温度时,控制所述空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使所述循环进气模式为车内循环进气;
当当前车内温度≥用户设定温度时,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气;以及
当车内初始温度≤当前车内温度<用户设定温度时,依据公式(5)来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气。
在一种可能的实施方式中,所述车载空调包括用于获取所述当前车内温度和所述车内初始温度的温度传感器(未示出)以及用于带动所述空调箱体的进气循环风门转动的循环电机。则,如图7所示,该装置还可以包括:故障确定模块300,用于在所述获取模块100获取所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度之前,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障。
以上所述的控制装置10可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、高级精简指令集微处理器(Advanced RISC Machine,ARM)、每秒百万级指令(MillionInstructions Per Second,MIPS)微处理器、单片机、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或可编程逻辑控制器(PLC)。
根据本公开实施例的控制装置10中各个模块的具体实施方式已经在根据本公开实施例的方法中进行了详细描述,此处不再赘述。
根据本公开的另一方面,还提供一种车载空调,如图8所示,该车载空调可以包括:
上面所述的根据本公开实施例的控制装置10;
循环电机20,用于在控制装置10的控制下来带动空调箱体的进气循环风门转动。
在整车上电且车载空调开启后,所述控制装置10会如上面描述的过程那样控制循环电机20带动空调箱体的进气循环风门转动,由此来调节空调箱体进气的车内风、车外风比例,从而能根据实际情况控制车载空调达到最佳的制热效率,而且功耗低,不需要在车辆上增加额外的管路,使得车辆成本和品质易于控制。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种用于车载空调的控制方法,其特征在于,该方法包括:
获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及
依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
获取用户输入的循环进气指令;
在所述循环进气指令为车内循环进气指令时,仅依据所述循环进气指令来控制所述循环进气模式;
在所述循环进气指令为车外循环进气指令时,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制循环进气模式,包括:
当当前车内温度<车内初始温度时,控制所述空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使所述循环进气模式为车内循环进气;
当当前车内温度≥用户设定温度时,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气;
当车内初始温度≤当前车内温度<用户设定温度时,依据以下公式来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气:
<mrow>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>=</mo>
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<msub>
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<mi>%</mi>
</mrow>
其中,α表示所述进气循环风门的开度,Tan表示所述用户设定温度,Tix表示所述当前车内温度,以及Tin表示所述车内初始温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述车载空调包括用于获取所述当前车内温度和所述车内初始温度的温度传感器以及用于带动所述空调箱体的进气循环风门转动的循环电机,该方法还包括:
在所述获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度之前,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障。
5.一种用于车载空调的控制装置,其特征在于,该装置包括:
获取模块,用于获取用户设定温度、当前车内温度和车内初始温度;以及
控制模块,用于依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制空调箱体的循环进气模式。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述获取模块还用于获取用户输入的循环进气指令;
所述控制模块,还用于在所述循环进气指令为车内循环进气指令时,仅依据所述循环进气指令来控制所述循环进气模式,以及在所述循环进气指令为车外循环进气指令时,依据所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度来控制所述循环进气模式。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于,所述控制模块还用于:
当当前车内温度<车内初始温度时,控制所述空调箱体的进气循环风门的开度为100%,以使所述循环进气模式为车内循环进气;
当当前车内温度≥用户设定温度时,控制所述进气循环风门的开度为0%,以使所述循环进气模式为车外循环进气;以及
当车内初始温度≤当前车内温度<用户设定温度时,依据以下公式来控制所述进气循环风门的开度,以使所述循环进气模式为车内车外混合循环进气:
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其中,α表示所述进气循环风门的开度,Tan表示所述用户设定温度,Tix表示所述当前车内温度,以及Tin表示所述车内初始温度。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述车载空调包括用于获取所述当前车内温度和所述车内初始温度的温度传感器以及用于带动所述空调箱体的进气循环风门转动的循环电机,该装置还包括:
故障确定模块,用于在所述获取模块获取所述用户设定温度、所述当前车内温度和所述车内初始温度之前,确定所述温度传感器和所述循环电机有无故障。
9.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,该装置是数字信号处理器、高级精简指令集微处理器、每秒百万级指令微处理器、单片机、现场可编程门阵列或可编程逻辑控制器。
10.一种车载空调,其特征在于,该空调包括:
根据权利要求5至9中任一权利要求所述的用于车载空调的控制装置;
循环电机,用于在所述控制装置的控制下带动所述空调箱体的进风循环风门转动。
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