CN108016238A

CN108016238A - 空调控制方法、控制器、控制系统及可读存储介质

Info

Publication number: CN108016238A
Application number: CN201711216383.6A
Authority: CN
Inventors: 吴凯枫; 黄勇斌; 徐艳强; 姜文华; 张艳丽; 钟洪波; 熊伟; 廖冬琴; 吕华青
Original assignee: Jiangxi Changhe Automobile Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Changhe Automobile Co Ltd
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2037-11-28
Also published as: CN108016238B

Abstract

一种空调控制方法、控制器、控制系统及可读存储介质，该方法，包括：获取车内的温度，当车内的当前温度与当前设定温度不同时，获取当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度；根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算所述风门的目标开合度，其中，所述设定温度为用户对所述空调的设置温度，所述第一关系式包括所述空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的关系，所述第二关系式包括所述风门的开合度与所述空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的关系；调整所述风门的开合度至所述目标开合度，以使所述车内的温度从所述当前温度调整至所述当前设定温度。

Description

空调控制方法、控制器、控制系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种空调控制方法、控制器、控制系统及可读存储介质。

背景技术

随着中国经济和汽车工业的迅速发展，汽车的普及率大大地提高了，汽车空调已经不仅仅是人民生活水平提高的标志而且成为提高汽车竞争能力的重要标志之一。在重视生活质量，保护环境，节约能源的今天，人们对汽车空调的节能性和热舒适性提出了更高的要求。

为了提高用户的乘坐舒适性时，现有的汽车空调一般设置有自动调节功能，可自动调节汽车空调的风口温度，使车内保持恒定的温度。现有的汽车空调的用自动调节功能，目前多需要变排量压缩机来实现，其根据设定的温度自动调节功率输出，但变排量压缩机成本高昂，且现有的汽车空调的调节通仅根据车内的温度与设定温度差进行，其准确性不高、精度低，用户体验较差。

发明内容

鉴于上述状况，有必要针对现有技术中具有自动调节功能的空调成本高且温度的调控精度低的问题，提供一种空调控制方法、控制器、控制系统及可读存储介质。

一种空调控制方法，应用于汽车上的空调中，该空调包括蒸发器、风门和设置在仪表板上的空调出风口，该方法包括：

获取车内的温度，当车内的当前温度与当前设定温度不同时，获取当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度；

根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算所述风门的目标开合度，其中，所述设定温度为用户对所述空调的设置温度，所述第一关系式包括所述空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的关系，所述第二关系式包括所述风门的开合度与所述空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的关系；

调整所述风门的开合度至所述目标开合度，以使所述车内的温度从所述当前温度调整至所述当前设定温度。

本发明实施例中，综合考虑环境温度、环境阳光强度、蒸发器出口温度因素对车内温度的影响，在实验室模拟不同条件，计算空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的第一关系式，以及计算风门开合度与空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的第二关系式，根据第一关系式和第二关系式计算排风口需要达到的目标开合度，并控制风门移动使其开合度达到目标开合度。本实施例基于车外环境等因素的影响得到的第一关系式和第二关系式，更符合实际情况。由此，计算得到的目标开合度更准确，可保证空调的调节精确度。并且通式过对空调排风口的开合度进行调节，来调节空调出风口的温度，实现定排量压缩机的空调对温度的自动调节，降低空调成本。

上述空调控制方法，其中，获取所述第一关系式和所述第二关系式的步骤包括：

在恒定风速下启动所述空调，分别在多个不同试验条件下监测车内的温度变化，当在当前条件下，车内的温度从起始温度到达设定温度时，记录当前试验条件、空调出风口的温度和蒸发器出口的温度，其中，所述试验条件包括起始温度、风门开合度、设定温度、环境温度、环境阳光强度；

绘制所述空调出风口的温度与所述起始温度、设定温度、环境温度、环境阳光强度的第一关系曲线，并将所述第一关系曲线转化为公式，以得到所述第一关系式；

绘制所述风门的开合度与所述空调出风口的温度和所述蒸发器出口的温度的第二关系曲线，并将所述第二关系曲线转化为公式，以得到所述第二关系式。

上述空调控制方法，其中，所述第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

所述第二关系式为：

其中：TAO表示空调出风口的温度；SW表示风门的开合度；TEST表示设定温度；TR表示车内的温度；TAM表示车外温度；TS表示环境光照强度；TE表示蒸发器出口的温度；A至H为常数。

上述空调控制方法，其中，所述获取车内的温度的步骤之前还包括：

判断所述空调的工作模式是否为自动模式；

若是，执行获取车内的温度的步骤。

上述空调控制方法，其中，所述空调还包括与风门连接的风门调节伺服电机，所述控制所述风门的当前开合度为所述目标开合度的步骤包括：

控制风门调节伺服电机驱动所述风门转动直至所述风门的开合度的为所述目标开合度。

本发明实施例还提供了一种空调控制器，应用于汽车上的空调中，该空调包括蒸发器、风门和设置在仪表板上的空调出风口，包括该空调控制器包括：

第一获取模块，用于获取车内的温度；

第二获取模块，用于当车内的当前温度与当前设定温度不同时，获取当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度；

计算模块，用于根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算所述风门的目标开合度，其中，所述设定温度为用户对所述空调的设置温度，所述第一关系式包括所述空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的关系，所述第二关系式包括所述风门的开合度与所述空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的关系；

调整模块，用于调整所述风门的开合度至所述目标开合度，以使所述车内的温度从所述当前温度调整至所述当前设定温度。

上述空调控制器，其中，所述第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

所述第二关系式为：

上述空调控制器，还包括：

判断模块，用于判断所述空调的工作模式是否为自动模式；

所述第一获取模块具体用于当所述空调的工作模式为自动模式时，获取车内的温度。

上述空调控制器，其中，所述空调还包括与风门连接的风门调节伺服电机，所述调整模块具体用于控制风门调节伺服电机驱动所述风门转动直至所述风门的开合度的为所述目标开合度。

本发明实施例还提供了一种空调控制系统，包括汽车空调的风门和与所述风门连接的风门调节伺服电机，以及上述空调控制器和参数采集装置，所述参数采集装置包括设置在车内的第一温度传感器、设置在车身外侧的第二温度传感器和光照强度传感，以及设置在蒸发器出口的第三温度传感器，所述控制控制器与所述风门调节伺服电机和所述参数采集装置电性连接，所述空调控制器用于获取所述参数采集装置采集的数据。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的空调控制方法的流程图；

图2为本发明第二实施例中的空调控制方法的流程图；

图3为本发明第三实施例中的空调控制系统的结构框图；

图4为本发明第三实施例中的空调控制器的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

请参阅图1，为本发明第一实施例中的空调控制方法，应用于汽车上的空调中，该空调包括蒸发器、风门和设置在仪表板上的空调出风口。本实施例中的空调采用定排量压缩机，其成本较低。该方法包括步骤S11～S13。

步骤S11，获取车内的温度，当车内的当前温度与当前设定温度不同时，获取当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度。

本实施例中的汽车上安装参数采集装置，用于采集环境参数。该参数采集装置包括设置在车内的第一温度传感器、设置在车身外侧的第二温度传感器和光照强度传感，以及设置在蒸发器出口的第三温度传感器。其中，第一温度传感器用于实时获取车内的温度，第二温度传感器用于获取车外的环境温度，光照强度传感器用于获取环境光照强度，第三温度传感器用于获取蒸发器出口的温度。本实施例中的温度传感器可采用负温度系数热敏电阻传感器，光照强度传感器例如可采用较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器。

上述步骤可通过空调中的空调控制器实现，该空调控制器为该空调中的电控单元。该空调控制器实时获取第一传感器检测的车内温度，监测车内的温度是否与设定温度不同，若不同可对空调进行调整，以使车内温度保持恒定的温度。该设定温度为用户对空调的设置温度。

具体实施时，空调控制器也可以以一定的时间间隔获取第一传感器检测到的车内温度。该时间间隔可设置，例如设置为2s，即每个2s获取一次车内温度。在不影响用户使用的前提下，减小了空调控制器的计算频率和工作量，降低能耗。

步骤S12，根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度下，所述风门的目标开合度。

上述步骤中的第一关系式和第二关系式根据整车模拟试验得到。首先在实验室中模拟实际应用过程中的各种条件，如在恒定的出风速度下，不同的环境温度、不同的环境光照强度、不同的车内温度、不同的设定温度等，测量出各种环境条件下车内温度从测试时的起始温度上升或下降至设定温度情况下的空调出风口温度和风门的开合度。

在模拟试验过程中，空调的出风速度设为恒定，其风速为用户感受较为舒适的速度。具体试验步骤包括：

S1：在恒定风速下启动所述空调，分别在多个不同试验条件下监测车内的温度变化，当在当前条件下，车内的温度从起始温度到达设定温度时，记录当前试验条件、空调出风口的温度和蒸发器出口的温度，其中，所述试验条件包括起始温度、风门开合度、设定温度、环境温度、环境阳光强度；

S2：绘制所述空调出风口的温度与所述起始温度、设定温度、环境温度、环境阳光强度的第一关系曲线，并将所述第一关系曲线转化为公式，以得到所述第一关系式；

S3：绘制所述风门开合度与所述空调出风口的温度和所述蒸发器出口的温度的第二关系曲线，并将所述第二关系曲线转化为公式，以得到所述第二关系式。

上述试验步骤中，在每一测试条件下检测车内的温度变化，当当前条件下的车温度上升至设定高温度时，记录空调出风口温度和蒸发器出口的温度。其中空调出风口的温度除了由设定温度、车内起始温度和风门的开合度的影响外，还受到环境因素的影响，如环境温度、环境阳光强度和蒸发器出口温度的影响。综合考虑环境因素可使本实施中的第一关曲线和第二关系曲线更为准确。标定第一关系曲线和第二关系曲线后可进行曲线拟合得到两个曲线的公式，即第一关系式和第二关系式。

通过模拟试验得到的第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

得到的第二关系式为：

其中：TAO表示空调出风口的温度；SW表示风门的开合度；TEST表示设定温度；TR表示车内的温度；TAM表示车外温度；TS表示环境光照强度；TE表示蒸发器出口的温度；A至H为模拟试验过程中拟合曲线公式中得到的常数。

实际应用过程中，根据参数采集装置采集的当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度和车内的当前温度，以及第一关系式，计算出风口的目标温度，即出风口的温度为该目标温度时，在当前的环境下，车内的温度从当前温度调整至设定温度，并保存恒定。

空调出风口的温度与风门的开合度以及蒸发器的出口的温度有关，当获取到出风口的温度和蒸发器的出口的温度时，根据第二关系式计算风门的目标开合度。

步骤S13，调整所述风门的开合度至所述目标开合度，以使所述车内的温度从所述当前温度调整至所述当前设定温度。

当计算得到风门的目标开合度后，控制风门按照所需的方向运动直至到达目标开合度。

所述空调还包括与风门连接的风门调节伺服电机，空调控制器控制风门调节伺服电机带动风门转动直至风门的开合度为所述目标开合度，以实现对空调出风口的温度的调节。

进一步的，该风门调节伺服电机中还设置有电位计或位置传感器，空调控制器根据伺服电机中的电位计或位置传感器监测所达位置的反馈信号，以判断风门是否已达到指定位置，并不断调整，直至所监测值与SW值相等时，停止风门移动。

本实施例中，综合考虑环境温度、环境阳光强度、蒸发器出口温度因素对车内温度的影响，在实验室模拟不同条件，计算空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的第一关系式，以及计算风门开合度与空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的第二关系式，根据第一关系式和第二关系式计算排风口需要达到的目标开合度，并控制风门移动使其开合度达到目标开合度。本实施例基于车外环境等因素的影响得到的第一关系式和第二关系式，更符合实际情况。由此，计算得到的目标开合度更准确，保证空调的调节精确度。并且通式过对空调排风口的开合度进行调节，来调节空调出风口的温度，实现定排量压缩机的空调对温度的自动调节。

请参阅图2，问本发明第二实施例中的空调控制方法，其与第一实施例中的空调控制方法基本相同，不同之处在于，在步骤S11之前还包括步骤：

S10，判断所述空调的工作模式是否为自动模式，若是执行步骤S11。

本实施例中的空调设置有三种工作模式，其与现技术中的自动空调的模式相同，包括极冷模式(Max cool)、极热模式(Max warm)和自动模式，工作模式通过温度控制开关进行切换。当空调的工作模式为自动模式时，则通过空调控制器进行自动调节风门的开合度，其实现原理参考第一实施例，此处不予赘述。当空调的工作模式为极冷模式或极热模式时，风门的开合度为一固定值，不进行自动调节。

请参阅图3，为本发明第三实施例中的空调控制系统，包括汽车空调的风门37和与所述风门37连接的风门调节伺服电机36，以及空调控制器35和参数采集装置。所述参数采集装置包括设置在车内的第一温度传感器31、设置在车身外侧的第二温度传感器32和光照强度传感33，以及设置在蒸发器出口的第三温度传感器34，所述空调控制器35与所述风门调节伺服电机36、所述参数采集装置电性连接。所述空调控制装置35用于获取所述参数采集装置采集的数据。

其中，如图4所示，该空调控制器35包括：

第一获取模块351，用于获取车内的温度；

第二获取模块352，用于当车内的当前温度与当前设定温度不同时，获取当前设定温度、当前环境温度、当前环境阳光强度、所述车内的当前温度和蒸发器的当前温度；

计算模块353，用于根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算所述风门的目标开合度，其中，所述设定温度为用户对所述空调的设置温度，所述第一关系式包括所述空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的温度之间的关系，所述第二关系式包括所述风门的开合度与所述空调出风口的温度、蒸发器出口的温度的关系；

调整模块354，用于调整所述风门的开合度至所述目标开合度，以使所述车内的温度从所述当前温度调整至所述当前设定温度。

进一步的，上述空调控制器35，所述第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

所述第二关系式为：

进一步的，上述空调控制器35还包括：

判断模块355，用于判断所述空调的工作模式是否为自动模式；

所述第一获取模块351具体用于当所述空调的工作模式为自动模式时，获取车内的温度。

进一步的，所述调整模块354具体用于控制风门调节伺服电机带动风门转动直至所述风门的开合度的为所述目标开合度。

本发明中的空调控制系统所实现的原理和技术效果与上述方法中的类似，此处不再赘述。

本发明实施例还通过了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种空调控制方法，应用于汽车上的空调，该空调包括蒸发器、风门和设置在仪表板上的空调出风口，其特征在于，该方法包括：

根据整车模拟试验得到的第一关系式和第二关系式，计算所述风门的目标开合度，其中，所述设定温度为用户对所述空调的设置温度，所述第一关系式包括所述空调出风口的温度与设定温度、环境温度、环境阳光强度、车内的起始温度之间的关系，所述第二关系式包括所述风门的开合度与所述空调出风口的温度、所述蒸发器出口的温度的关系；

2.如权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，获取所述第一关系式和所述第二关系式的步骤包括：

在恒定风速下启动所述空调，分别在多个不同试验条件下监测车内的温度变化，当在当前条件下，车内的温度从起始温度到达设定温度时，记录当前试验条件、空调出风口的温度和蒸发器出口的温度，其中，所述试验条件包括车内的起始温度、风门开合度、设定温度、环境温度、环境阳光强度；

3.如权利要求1或2所述的空调控制方法，其特征在于，所述第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

所述第二关系式为：

<mrow> <mi>S</mi> <mi>W</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mi>A</mi> <mi>O</mi> <mo>+</mo> <mi>F</mi> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mi>E</mi> <mo>+</mo> <mi>G</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>H</mi> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mi>E</mi> <mo>+</mo> <mi>G</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mo>;</mo> </mrow>

4.如权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述获取车内的温度的步骤之前还包括：

判断所述空调的工作模式是否为自动模式；

若是，执行获取车内的温度的步骤。

5.如权利要求1所述的空调控制方法，其特征在于，所述空调还包括与风门连接的风门调节伺服电机，所述控制所述风门的当前开合度为所述目标开合度的步骤包括：

控制所述风门调节伺服电机驱动所述风门转动直至所述风门的开合度的为所述目标开合度。

6.一种空调控制器，应用于汽车上的空调中，该空调包括蒸发器、风门和设置在仪表板上的空调出风口，其特征在于，包括该空调控制器包括：

第一获取模块，用于获取车内的温度；

7.如权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，所述第一关系式为：

TAO＝A×TEST-B×TR-C×TAM-D×TS+E；

所述第二关系式为：

8.如权利要求6所述的空调控制器，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断所述空调的工作模式是否为自动模式；

9.一种空调控制系统，包括汽车空调的风门和与所述风门连接的风门调节伺服电机，其特征在于，还包括权利要求6至9任意一项所述的空调控制器，以及参数采集装置，所述参数采集装置包括设置在车内的第一温度传感器、设置在车身外侧的第二温度传感器和光照强度传感，以及设置在蒸发器出口的第三温度传感器，所述控制控制器与所述风门调节伺服电机和所述参数采集装置电性连接，所述空调控制器用于获取所述参数采集装置采集的数据。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1－6中任意一项所述的方法的步骤。