CN108248337A - 一种商用车卧铺区域空调及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用车卧铺区域空调,包括:液暖卧铺结构、散热器、自动温度控制系统以及防漏系统。液暖卧铺布置于商用车工具箱上方,与原车卧铺位置、体积基本无异,可方便改装,所述散热器设置于液暖卧铺结构内,且与发动机循环冷却管路连接,通过散热器的散热向液暖卧铺传递热量,从而使卧铺的温度均匀。本发明公开了一种商用车卧铺区域空调的控制方法,通过温度传感器、流量传感器、控制器以及电动水阀之间的信号反馈作用,实现了卧铺区域温度的自动控制,并当系统出现泄漏时保护发动机,提高在卧铺区域休息的乘员的舒适度,使用安全、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及卧铺空调系统,具体涉及一种商用车卧铺区域空调及其控制方法。
背景技术
载货汽车、房车等商用车在行驶过程中或配货、卸货过程中,可能需要停车休息数个小时甚至几天,其中卧铺系统是商用车为司机和乘员提供休息的组件,大多数司机和乘员为了方便会选择直接在卧铺区域休息。
现有商用车采用通过散热器加热空气的方式进行温度调节,无论是驾驶室还是乘员舱内的取暖空调系统均是由风机通过散热器向驾驶室及乘员舱内吹热气达到取暖效果,由于卧铺区域距离出风口的位置距离较远,热空气很难到达卧铺区域,且出风口的位置不均匀地布置在乘员舱墙体上,乘员舱内各区域得到的加热效果不均匀,尤其是卧铺区域的取暖舒适性较差,而且只能手动控制开关。
目前,很多车主都不同程度的对原车的空调系统进行了改装,但是改装技术简单,缺乏针对特定车型的匹配和验证,能耗相对较高,且存在极大的安全隐患,同时自动化控制程度低,使得想要在卧铺区域休息的乘员感受极不舒适,亟待提高。
发明内容
本发明设计开发了一种商用车卧铺区域空调,本发明的发明目的是解决现有供应热空气取暖位置不均匀,卧铺区域温度舒适性较差的问题。
本发明设计开发了一种商用车卧铺区域空调的控制方法,本发明的发明目的是解决逐步均匀控温的问题。
本发明还设计开发了一种商用车卧铺区域空调的控制方法,本发明的发明目的是解决对商用车卧铺区域空调性能参数进行监测后有效控制,使其达到较好的运行状态合理控温的问题。
本发明提供的技术方案为:
一种商用车卧铺区域空调,包括:
卧铺主体,其内部设置散热器,所述散热器分别连接进水管路和回水管路,并且在所述进水管路上设置进水管路流量传感器,在所述回水管路上设置回水管路流量传感器;
电动水阀,其同时连接所述进水管路和所述进水管路流量传感器;
发动机,其进水口连接所述回水管路,出水口连接所述进水管路;
冷却水箱,其进水口连接所述回水管路,出水口连接所述进水管路;
控制器,其同时电联所述电动水阀、发动机、进水管路流量传感器和出水管路流量传感器。
优选的是,所述散热器包括:
管路,其呈蛇形排布在所述卧铺主体内部;
翅片,其沿所述管路外部设置;
支架,其固定在所述翅片和卧铺主体的底部之间。
优选的是,还包括:
增压泵,其设置在所述发动机的出水口和所述进水管路流量传感器之间。
优选的是,还包括:
水箱,其通过水箱管路连接所述卧铺主体。
一种商用车卧铺区域空调的控制方法,使用所述的商用车卧铺区域空调,包括如下步骤:
采集室内温度和卧铺温度,并且判断是否有手动调节操作;
如果判断进行手动调节操作,确定手动操作输入的舒适温度,计算舒适温度和所述卧铺温度的差值,当温度差值大于1时,则控制器控制电动水阀开度增加,当温度差值小于-1时,则控制器控制电动水阀开度减小,当温度差值在-1和1之间时,则控制器维持电动水阀开度不变;
如果判断未进行手动调节操作,确定标定舒适温度,计算舒适温度和所述卧铺温度的差值,当温度差值大于1时,则控制器控制电动水阀开度增加,当温度差值小于-1时,则控制器控制电动水阀开度减小,当温度差值在-1和1之间时,则控制器维持电动水阀开度不变。
优选的是,还包括:
采集所述进水管路流量和所述回水管路流量,当所述进水管路流量高于所述回水管路流量时,控制器关闭电动水阀;以及
对所述进水管路确定预定流量值,当所述进水管路流量高于所述预定流量值,控制器控制增压泵关闭,当所述进水管路流量低于所述预定流量值,控制器控制增压泵开启。
一种商用车卧铺区域空调的控制方法,使用所述的商用车卧铺区域空调,基于BP神经网络进行控制,包括如下步骤:
步骤一、按照采样周期,通过温度传感器测量室内温度Ta、卧铺温度Tb、流量传感器测量进水管路流量Qa、回水管路流量Qb;
步骤二、依次将所述步骤一中的参数进行规格化,确定三层BP神经网络的输入层向量x={x1,x2,x3,x4},其中,x1为室内温度系数,x2为卧铺温度温度系数,x3为进水管路流量系数,x4为回水管路流量系数;
步骤三、所述输入层向量映射到中间层,所述中间层向量y={y1,y2,…,ym};m为中间层节点个数;
步骤四、得到输出层向量z={z1,z2,z3,z4};其中,z1为电动水阀开度调节系数,z2为发动机水泵转速的调节系数,z3为增压泵转速的调节系数,z4为紧急停机信号;
步骤五、控制电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速,使
λi+1=z1 iλmax,
ωa(i+1)=z2 iωamax,
ωb(i+1)=z3 iωbmax,
其中,z1 i、z2 i、z3 i分别为第i个采样周期输出层向量参数,λmax、ωamax、ωbmax分别为设定的电动水阀最大开度、发动机水泵最大转速、增压泵最大转速,λi+1、ωa(i+1)、ωb(i+1)分别为第i+1个采样周期时的电动水阀开度、发动机水泵转速和增压泵转速。
优选的是,所述步骤五之后还包括:根据第i个采样周期中的采样信号,判断第i+1个采样周期中的汽车空调的运行状态,当输出信号时,进行紧急停止。
优选的是,所述步骤二中,室内温度Ta、卧铺温度Tb、进水管路流量Qa、回水管路流量Qb进行规格公式为:
其中,xj为输入层向量中的参数,Xj分别为测量参数Ta、Tb、Qa、Qb,j=1,2,3,4;Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。
优选的是,在所述步骤三中,
初始运行状态下,电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速满足经验值:
λ0=0.77λmax,
ωa0=0.83ωamax,
ωb0=0.81ωbmax,
其中,λ0为电动水阀初始开度,ωa0为发动机水泵初始调节转速,ωb0为增压泵初始调节转速;λmax为设定的电动水阀最大开度,ωamax为设定的发动机水泵的最大转速,ωbmax为设定的增压泵的最大转速。
本发明与现有技术相比较所具有的有益效果:
1、该商用车卧铺区域空调系统通过设置散热器,并通过将该散热器安装在液暖卧铺结构中,使散热器和液暖卧铺结构共同构成乘员舱卧铺整体结构,通过散热器散发的热量加热液暖卧铺中的防冻液,利用防冻液的热惯性,减小了卧铺区域温度的波动,从而使乘员舱卧铺区域的温度均匀,提高了在商用车卧铺休息的乘员的热舒适性,并增大了与乘员舱的换热面积,使整个驾驶室的温度都有所提升;
2、该商用车卧铺区域空调系统根据温度传感器、流量传感器、控制器以及电动水阀之间的信号反馈作用,实现了卧铺区域温度的自动控制,并当系统出现泄漏时保护发动机,提高在卧铺区域休息的乘员的舒适度,使用安全、可靠;
3、本发明通过基于BP神经网络的控制方法,使电动水阀开度、发动机水泵转速和增压泵转速进行调控,使其达到最佳的运行状态,从而提高运行效率,合理控温。
附图说明
图1为本发明的商用车液暖卧铺空调系统示意图。
图2为本发明的液暖卧铺结构的整体结构示意图。
图3为本发明的液暖卧铺结构的内部结构示意图。
图4为本发明的液暖卧铺支架放大示意图。
图5本发明的温度控制原理图。
图6本发明的自动温度控制逻辑示意图。
图7为本发明的防漏控制原理图。
图8为本发明的增加泵控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1~图4所示,本发明提供了一种商用车卧铺区域空调,包括液暖卧铺结构100、散热器120、自动温度控制系统以及防漏系统。
液暖卧铺结构100为一个固定于工具箱上方的水箱结构,该液暖卧铺结构100内部设有散热器120,并将该散热器120通过支架121安装在液暖卧铺结构100中,使散热器120与液暖卧铺结构100一起构成乘员舱卧铺,散热器120作为整个卧铺的一部分,通过散热器120的散热向液暖卧铺内部空间传递热量,从而使卧铺的温度均匀。
由于散热器120构成卧铺的一部分,通过加热液暖卧铺结构100中的防冻液向卧铺散热,这种加热方式利用了防冻液的热惯性减小了卧铺区域温度的波动,使卧铺受热均匀,解决了卧铺区域温度不理想的问题,保证了乘员在商用车卧铺休息的舒适性需要。
温度控制系统包括室内温度传感器,卧铺温度传感器,手动调节键,控制器和电动水阀210。
室内传感器安装在卧铺上方坐起来与头同高的位置上,卧铺温度传感器安装在液暖卧铺结构测面,手动调节键位于显示面板上,上述三者与控制器相连接,分别用于采集商用车驾驶室内环境温度信息、卧铺温度信息以及不同乘员的手动调节信息,并将数据传输给控制器。
显示面板包括:开关键和设置键的触屏操作区,以及室内温度值、当前卧铺温度值和舒适温度值的屏幕显示区,当点击设置键时,则可激活舒适温度显示区的触屏操作,可直接更改舒适温度的数值。
当打开所述开关时,则控制器开始处于工作状态,乘员可通过屏幕显示区的读数,判断是否需要更改当前的舒适温度;如需更改舒适温度,可点击设置键,则舒适温度显示区处于激活状态,可直接输入新的舒适温度值,以便于特殊群体对于舒适温度的不同需要。
控制器主要由微控制芯片组成,其输出端与电动水阀相连接,控制器用于在接收到温度传感器以及手动调节按键传来的信息,并进行判断,从而控制电动水阀210的开度。
根据一组不同的室内温度值对卧铺的舒适温度值进行标定,从而保证在不同的室内环境温度下,都能得到一个舒适的卧铺温度值。
如图5、图6所示,本发明还提供了一种商用车卧铺区域空调的控制方法,控制器的自动控制逻辑如下:打开显示面板的开关,则控制器检测到当前卧铺温度T1以及室内温度,并根据标定值得到卧铺舒适温度M1,进而自动控制电动水阀开到最大档,此时判断乘员是否进行了手动更改舒适温度的操作,若进行了手动调温,则输出手动操作的舒适温度M3以及当前卧铺温度T3,得出M3和T3的差值ΔT,若ΔT>1则控制器给电动水阀开大一档的指令,若-1≤ΔT≤1,则维持电动水阀的开度不变,若ΔT<-1,则给电动水阀开小一档的指令,控制器控制电动水阀动作之后,则再一次对手动操作舒适温度和新的当前卧铺温度做差,进行判断,不断循环;若没有进行手动调温,则过一秒检测当前卧铺温度T2以及室内温度,并根据标定值得到舒适温度M2,将M2与T2做差,得出M2和T2的差值ΔT,若ΔT>1则控制器给电动水阀开大一档的指令,若-1≤ΔT≤1,则维持电动水阀的开度不变,若ΔT<-1,则给电动水阀开小一档的指令,控制器控制电动水阀动作之后,则再一次进行下一秒的检测卧铺温度和室内温度指令,不断循环,通过以上控制器的自动控制逻辑,只需按动显示面板上的开关,即可实现自动调节卧铺的舒适温度,并可满足特殊群体对于舒适温度的不同需求,手动更改卧铺的舒适温度值,给在卧铺休息的乘员提供了极大的便利和舒适度。
如图7所示,本发明的控制方法还包括防漏系统:进水管路流量传感器220、回水管路流量传感器230、控制器以及电动水阀210。
其中,进水管路流量传感器220和回水管路流量传感器230与控制器相连接,用于采集进出口管路中的流量信息,并将数据传输给控制器,控制器的输出端与电动水阀210相连接,控制器用于接收流量传感器传来的信息,并进行判断,当入口管路的流量大于出口管路的流量时,控制器将发出关闭水阀的指令,此防漏措施可以防止在冷却液从发动机水套中泄漏时,及时关闭电动水阀210,从而阻止发动机因缺少冷却液而高温损坏。
如图8所示,在另一种实施例中,本发明还包括一个增压泵240,该增压泵240通过控制器控制,给定进水管路流量传感器220一个预定值,当流量低于该预定值时,控制器控制增压泵240打开,当流量高于预定值时,控制器控制增压泵240关闭,该增压泵240可以在发动机提供冷却液不足的情况下增加循环,降低发动机温度。
该商用车卧铺区域空调系统的循环方式:发动机250启动后,发动机250发热,将发动机250的冷却液加热,加热后的冷却液通过连接水管依次进入增压泵240、进水管路流量传感器220、电动水阀210、液暖卧铺中的散热器120、回水管路流量传感器230,然后回到发动机水泵251进入发动机循环。当乘员想在卧铺上休息时,开启显示面板上的开关,此时显示屏幕会显示出室内温度值、当前卧铺温度值和舒适温度值,此时控制器控制电动水阀210打开,自动调节卧铺的舒适温度,冷却液流入散热器120中,实现冷却液在散热器内与卧铺结构中的防冻液的换热,使卧铺区域均匀升温。
在另一种实施例中,散热器120为管翅式散热器,使用这种换热器有效的增大了换热面积,提高换热效率。
液暖卧铺结构100为2250×620×100mm的水箱结构,其布置在商用车工具箱上方,与原车卧铺位置、体积基本无异,可方便改装,管翅式散热器通过若干固定支架安装在液暖卧铺内,采取这种结构,使管翅式散热器充分的接触液暖卧铺中的防冻液,使换热更加充分。
在另一种实施例中,液暖卧铺结构100内部采用具有足够强度的不锈钢骨架作为承重结构130。
在另一种实施例中,液暖卧铺结构100通过连接小水箱的管路291连接有一个小水箱290,该小水箱290可便于卧铺内液体排气,并时刻补充中卧铺内液体,保证液暖卧铺结构内充满液体。
在另一种实施例中,该液暖卧铺结构100上的床垫110蒙皮材料采用聚氨酯泡沫塑料,其保温性和防水性能好,并且材质柔软舒适。
在另一种实施例中,管翅式散热器的传热管路两端分别连接有回水管路270和进水管路280,回水管路270连接发动机250的进水口,进水管路280连接发动机250的出水口,传热管路中的冷却循环液下进上出,有利于将散热器内的气体全部从散热器内排除,减少不凝气体的气阻和减少热阻,提高换热效率。
在另一种实施例中,进水管路280上连接有电动水阀210,用于控制传热管路中冷却循环液的流入量。
在另一种实施例中,电动水阀210通过控制器控制,该控制器与电动水阀210的开度成梯度变化,可调节10个档位,并可以通过控制控制器的档位来调整电动水阀210的开度,从而控制散热器120的散热量,达到卧铺的不同取暖需要。
在另一种实施例中,还包括:发动机调温器252,其与发动机250相连,发动机调温器252又称节温器,功用是根据冷却水温度的高低自动调节进入水箱的水量,改变水的循环范围,以调节冷却系的散热能力,保证发动机250在合适的温度范围内工作。
在另一种实施例中,还包括:冷却水箱260,其是发动机的组成部分,冷却水箱260的进水口连接回水管路,冷却水箱260的出水口连接进水管路,冷却水在水套中吸收热量,流到冷却水箱后热量散去,再回到水套内循环,使发动机零部件在最适宜的温度下工作。
本发明还提供了一种商用车驾驶室,该驾驶室上布置有车辆卧铺区域空调系统,该车辆卧铺区域空调系统布置于商用车工具箱上方,与原车卧铺位置、体积基本无异,卧铺区域空调系统包括散热器120,并将该散热器16作为卧铺的一部分。将卧铺区域空调系统应用于乘员舱,利用发动机冷却循环液的热能,通过管翅式散热器将热量输送至卧铺,且卧铺采用液暖水箱的结构,利用热惯性减小了卧铺区域温度的波动,热量最大限度的均匀分布到卧铺上,并舒适的传导给在卧铺上休息的乘员。
本发明还提供了一种商用车卧铺区域空调的控制方法,该方法根据温度传感器测量室内温度Ta、卧铺温度Tb、流量传感器测量进水管路流量Qa、回水管路流量Qb,对电动水阀开度λ、发动机水泵转速ωa、增压泵转速ωb基于BP神经网络进行调控,具体方法如下:
步骤一、建立BP神经网络模型:
本发明采用的BP网络体系结构由三层组成,第一层为输入层,共n个节点,对应了表示设备工作状态的n个检测信号,这些信号参数由数据预处理模块给出;第二层为隐层,共m个节点,由网络的训练过程以自适应的方式确定;第三层为输出层,共p个节点,由系统实际需要输出的响应确定。
该网络的数学模型为:
输入层向量:x=(x1,x2,…,xn)T
中间层向量:y=(y1,y2,…,ym)T
输出层向量:z=(z1,z2,…,zp)T
本发明中,输入层节点数为n=4,输出层节点数为p=4;隐藏层节点数m由下式估算得出:
按照采样周期,输入的4个参数为,x1为室内温度系数,x2为卧铺温度温度系数,x3为进水管路流量系数,x4为回水管路流量系数;
由于传感器获取的数据属于不同的物理量,其量纲各不相同。因此,在数据输入神经网络之前,需要将数据规格化为0-1之间的数。
具体而言,对于室内温度Ta,进行规格化后,得到室内温度系数x1:
其中,Ta_min和Ta_max分别为室内的最低温度和最高温度。
同样的,对于卧铺温度Tb,进行规格化后,得到卧铺温度系数x2:
其中,Tb_min和Tb_max分别为卧铺的最低温度和最高温度。
同样的,对于进水管路流量Qa,进行规格化后,得到进水管路流量系数x3:
其中,Qa_min和Qa_max分别为进水管路的最小流量和最大流量。
同样的,对于回水管路流量Qb,进行规格化后,得到回水管路流量系数x4:
其中,Qb_min和Qb_max分别为回水管路的最小流量和最大流量。
输出信号的4个参数分别表示为:z1为电动水阀开度调节系数,z2为发动机水泵转速的调节系数,z3为增压泵转速的调节系数,z4为紧急停机信号;
电动水阀开度调节系数z1表示为下一个采样周期中的电动水阀开度与当前采样周期中设定的最大开度之比,即在第i个采样周期中,采集到的电动水阀开度为λ,通过BP神经网络输出第i个采样周期的调节开度调节系数z1 i后,控制第i+1个采样周期中调节开度为λi+1,使其满足λi+1=z1 iλmax;
发动机水泵转速的调节系数z2表示为下一个采样周期中的发动机水泵转速与当前采样周期中设定的最大转速之比,即在第i个采样周期中,采集到的转速为ωai,通过BP神经网络输出第i个采样周期的转速调节系数z2 i后,控制第i+1个采样周期中转速为ωa(i+1),使其满足ωa(i+1)=z2 iωamax;
增压泵转速的调节系数z3表示为下一个采样周期中的增压泵转速与当前采样周期中设定的最大转速之比,即在第i个采样周期中,采集到的转速为ωbi,通过BP神经网络输出第i个采样周期的调节角度调节系数z3 i后,控制第i+1个采样周期中转速为ωb(i+1),使其满足ωb(i+1)=z3 iωbmax;
紧急停机信号z4表示为当前设备的运行状态,其输出值为0或1,当输出值为0时,表示当前设备处于非正常状态,此时,需要进行紧急停机,对汽车空调进行关机处理;当输出值为1时,表示当前设备处于正常状态,可以继续运行。
步骤二:进行BP神经网络的训练:
建立好BP神经网络节点模型后,即可进行BP神经网络的训练。根据产品的经验数据获取训练的样本,并给定输入节点i和隐含层节点j之间的连接权值wij,隐层节点j和输出层节点k之间的连接权值wjk,隐层节点j的阈值θj,输出层节点k的阈值wij、wjk、θj、θk均为-1到1之间的随机数。
在训练过程中,不断修正wij和wjk的值,直至系统误差小于等于期望误差时,完成神经网络的训练过程。
如表1所示,给定了一组训练样本以及训练过程中各节点的值。
表1训练过程各节点值
步骤三、采集数据运行参数输入神经网络得到调控系数;
训练好的人工神经网络固化在控制器芯片之中,使硬件电路具备预测和智能决策功能,从而形成智能硬件。智能硬件加电启动后,电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速均以最大值开始运行,即电动水阀开度λ0=0.77λmax,发动机水泵转速ωa0=0.83ωamax,增压泵转速ωb0=0.81ωbmax;
同时,使用温度传感器测量室内初始温度Ta0、卧铺初始温度Tb0、流量传感器测量进水管路初始流量Qa0、回水管路初始流量Qb0,通过将上述参数规格化,得到BP神经网络的初始输入向量通过BP神经网络的运算得到初始输出向量
步骤四:控制电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速;得到初始输出向量后,即可进行开度和转速的调控,调节电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速,使下一个采样周期电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速分别为:
λ1=z1 0δmax,
ωa1=z2 0δamax,
ωb1=z3 0δbmax,
通过传感器获取第i个采样周期中的室内温度Tai,卧铺温度Tbi、进水管路流量Qai、回水管路流量Qbi,通过进行规格化得到第i个采样周期的输入向量xi=(x1 i,x2 i,x3 i,x4 i),通过BP神经网络的运算得到第i个采样周期的输出向量zi=(z1 i,z2 i,z3 i,z4 i),然后控制调节电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速,使第i+1个采样周期时电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速分别为:
λi+1=z1 iλmax,
ωa(i+1)=z2 iωamax,
ωb(i+1)=z3 iωbmax,
步骤五、监测汽车空调的紧急停机信号。
根据的值判断设置的工作状态,是否处于非正常工作状态,当设备处于正常工作状态时需使设备立即停机,以进行检修,避免设备进一步的损坏。
通过上述设置,通过传感器实时监测室内温度Ta、卧铺温度Tb、水管路流量Qa、回水管路流量Qb,通过采用BP神经网络算法,对电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速进行调控,使其达到最佳的运行状态,从而提高运行效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种商用车卧铺区域空调,其特征在于,包括:
卧铺主体,其内部设置散热器,所述散热器分别连接进水管路和回水管路,并且在所述进水管路上设置进水管路流量传感器,在所述回水管路上设置回水管路流量传感器;
电动水阀,其同时连接所述进水管路和所述进水管路流量传感器;
发动机,其进水口连接所述回水管路,出水口连接所述进水管路;
冷却水箱,其进水口连接所述回水管路,出水口连接所述进水管路;
控制器,其同时电联所述电动水阀、发动机、进水管路流量传感器和出水管路流量传感器。
2.如权利要求1所述的商用车卧铺区域空调,其特征在于,所述散热器包括:
管路,其呈蛇形排布在所述卧铺主体内部;
翅片,其沿所述管路外部设置;
支架,其固定在所述翅片和卧铺主体的底部之间。
3.如权利要求1或2所述的商用车卧铺区域空调,其特征在于,还包括:
增压泵,其设置在所述发动机的出水口和所述进水管路流量传感器之间。
4.如权利要求3所述的商用车卧铺区域空调,其特征在于,还包括:
水箱,其通过水箱管路连接所述卧铺主体。
5.一种商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,使用如权利要求4所述的商用车卧铺区域空调,包括如下步骤:
采集室内温度和卧铺温度,并且判断是否有手动调节操作;
如果判断进行手动调节操作,确定手动操作输入的舒适温度,计算舒适温度和所述卧铺温度的差值,当温度差值大于1时,则控制器控制电动水阀开度增加,当温度差值小于-1时,则控制器控制电动水阀开度减小,当温度差值在-1和1之间时,则控制器维持电动水阀开度不变;
如果判断未进行手动调节操作,确定标定舒适温度,计算舒适温度和所述卧铺温度的差值,当温度差值大于1时,则控制器控制电动水阀开度增加,当温度差值小于-1时,则控制器控制电动水阀开度减小,当温度差值在-1和1之间时,则控制器维持电动水阀开度不变。
6.如权利要求5所述的商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,还包括:
采集所述进水管路流量和所述回水管路流量,当所述进水管路流量高于所述回水管路流量时,控制器关闭电动水阀;以及
对所述进水管路确定预定流量值,当所述进水管路流量高于所述预定流量值,控制器控制增压泵关闭,当所述进水管路流量低于所述预定流量值,控制器控制增压泵开启。
7.一种商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,使用如权利要求4所述的商用车卧铺区域空调,基于BP神经网络进行控制,包括如下步骤:
步骤一、按照采样周期,通过温度传感器测量室内温度Ta、卧铺温度Tb、流量传感器测量进水管路流量Qa、回水管路流量Qb;
步骤二、依次将所述步骤一中的参数进行规格化,确定三层BP神经网络的输入层向量x={x1,x2,x3,x4},其中,x1为室内温度系数,x2为卧铺温度温度系数,x3为进水管路流量系数,x4为回水管路流量系数;
步骤三、所述输入层向量映射到中间层,所述中间层向量y={y1,y2,…,ym};m为中间层节点个数;
步骤四、得到输出层向量z={z1,z2,z3,z4};其中,z1为电动水阀开度调节系数,z2为发动机水泵转速的调节系数,z3为增压泵转速的调节系数,z4为紧急停机信号;
步骤五、控制电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速,使
λi+1=z1 iλmax,
ωa(i+1)=z2 iωamax,
ωb(i+1)=z3 iωbmax,
其中,z1 i、z2 i、z3 i分别为第i个采样周期输出层向量参数,λmax、ωamax、ωbmax分别为设定的电动水阀最大开度、发动机水泵最大转速、增压泵最大转速,λi+1、ωa(i+1)、ωb(i+1)分别为第i+1个采样周期时的电动水阀开度、发动机水泵转速和增压泵转速。
8.如权利要求7所述的商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,所述步骤五之后还包括:根据第i个采样周期中的采样信号,判断第i+1个采样周期中的汽车空调的运行状态,当输出信号时,进行紧急停止。
9.如权利要求8所述的商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,所述步骤二中,室内温度Ta、卧铺温度Tb、进水管路流量Qa、回水管路流量Qb进行规格公式为:
其中,xj为输入层向量中的参数,Xj分别为测量参数Ta、Tb、Qa、Qb,j=1,2,3,4;Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。
10.如权利要求9所述的商用车卧铺区域空调的控制方法,其特征在于,在所述步骤三中,
初始运行状态下,电动水阀开度、发动机水泵转速、增压泵转速满足经验值:
λ0=0.77λmax,
ωa0=0.83ωamax,
ωb0=0.81ωbmax,
其中,λ0为电动水阀初始开度,ωa0为发动机水泵初始调节转速,ωb0为增压泵初始调节转速;λmax为设定的电动水阀最大开度,ωamax为设定的发动机水泵的最大转速,ωbmax为设定的增压泵的最大转速。
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