CN109484137B - 一种汽车空调滤芯更换提醒系统和方法 - Google Patents

一种汽车空调滤芯更换提醒系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种汽车空调滤芯更换提醒方法及系统，所述系统和方法利用车上原有的硬件，通过对比新车状态和旧车状态的净化时间从而判断是否需要提醒用户更换滤芯，同时辅助监测车内的空气质量净化效果，准确地对用户的空调过滤效果进行提醒维护和保养，有效保证空气净化效果，是一种经济实用且行之有效的解决方案。

Description

一种汽车空调滤芯更换提醒系统和方法
技术领域
本发明属于汽车空调或空气净化技术领域，具体涉及汽车空调滤芯更换提醒系统和方法。
背景技术
随着人们对车内空气质量越来越关注，与车内空气净化相关的产品逐渐发展起来，其中PM2.5传感器作为监测车内颗粒物污染程度的重要零部件，已许多车厂使用。而车内颗粒物的净化最主要的依赖于空调滤芯。不过空调滤芯的容尘量有限，在空调滤芯的过滤接近饱和时，过滤净化效果也就大打折扣，甚至会对车内的空气质量带来二次污染。因此汽车空调滤芯必须及时更换，以免被污染的空气影响车内人员健康。
目前大多数情况下，厂商仅仅是根据用户使用车辆的时间和开车的里程来判断是否需要更换滤芯，这种方法难以确保更换的及时与有效。也有在空调滤芯上设置传感器，利用传感器检测空调鼓风机的进风风阻变化，以此来判断和提示用户更换车载空调滤芯，但是这种方案无疑会增加空调滤芯的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于新旧车净化时间对比的汽车空调滤芯更换提醒系统和方法，利用车上原有的硬件，通过对比新车状态和旧车状态的净化时间从而判断是否需要提醒用户更换滤芯，同时也辅助监测车内的空气质量净化效果，准确地对用户的空调过滤效果进行提醒维护和保养，有效保证空气净化效果。
本发明法人技术方案如下：
一种基于新旧车净化时间对比的汽车空调滤芯更换提醒方法，所述方法主要包括以下步骤：
S1：对新车状态的净化时间赋初值，所附初值通过标定获得；
或者，记录并存储新车状态的净化时间：响应于行驶里程较短的新车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车门和车窗(含天窗)维持关闭，空调鼓风机开启状态，且空调循环状态、风量档位不变，空调控制器启动定时单元，记录并存储车内PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Tnew，Tnew＝Tnew_CIR[1]、Tnew_CIR[2]……Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[1]、Tnew_FRE[2]……Tnew_FRE[i]，i为风量档位数。
S2：记录旧车状态的净化时间：响应于行驶里程较长的旧车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车门和车窗(含天窗)维持关闭，空调鼓风机开启状态，且空调循环状态、风量档位不变，空调控制器启动定时单元，记录PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Told CIR[i]或Told FRE[i]。
S3：比较旧车状态和新车状态的净化时间，根据记录的旧车状态的净化时间ToldCIR[i]或Told FRE[i]，与新车状态对应循环状态和风量档位条件的净化时间Tnew_CIR[i]或Tnew_FRE[i]进行比较，如果Told CIR[i]≥Tnew_CIR[i]+Const_T1[i]，或Told FRE[i]≥Tnew_FRE[i]+Const_T1[i]，Const_T1[i]为在i档风量下预设的容差时间常数一，则认为净化失效1次，累计并存储净化失效次数n，若净化失效次数n超过预设次数N，则判定为空调滤芯性能已衰减，需要提醒用户更换。
进一步，所述提醒用户更换滤芯的方法包括：
S4：空调控制器通过整车通信总线发送信息至车载显示系统、语音播报系统和/或车载通信终端，通过图像、文字、弹窗、语音或手机短信推送等方式对用户进行提醒；
S5：当再次判断旧车状态的净化时间小于等于新车状态净化时间加上预设的容差时间常数二Const_T2[i]，或者空调控制器从整车总线接收到已更换的反馈信息，则停止提醒更换。
本发明所述的方法，依据过滤速率与空调循环状态及风量档位以及车辆的密闭状态强相关的机理，要求在空调循环状态不变、风量挡位不变、车门和车窗(含天窗)维持关闭状态情况下计时才有效，若在计时过程中，上述状态发生变更，则定时器清零并重置。新车状态判断由空调控制器读取整车通信总线的车辆行驶里程L，若里程L小于预设新车里程L_NEW，则认为在新车状态；同样如此，若里程L大于预设旧车里程L_OLD，则认为在旧车状态。
本发明所述方法，用两个一维数组存放新车状态下内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间Tnew_CIR[1]、Tnew_CIR[2]……Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[1]、Tnew_FRE[2]……Tnew_FRE[i]，每个数组乘员个数等于风量的档位数，数组成员的初值是实车标定得到；若在车辆小于预设新车里程L_NEW内，在不同风量和不同空调循环状态下，车内PM2.5数值由预设值PM_START净化至预设值PM_END耗费的时间已经有记录值，则用该实际有效的净化时间覆盖原标定初值；数组永久存放于空调控制器的存储单元作为旧车状态比较的基准值；同样，在旧车状态，也用两个一维数组存放内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间，旧车状态的净化时间只作过程变量，不用永久存储在空调控制器的存储单元。举例说明如下：
a、新车状态，空调内循环且风量3档的净化时间定义为Tnew_CIR[3]；
b、新车状态，空调外循环且风量2档的净化时间定义为Tnew_FRE[2]；
c、旧车状态，空调内循环且风量3档的净化时间定义为Told_CIR[3]；
d、旧车状态，空调外循环且风量2档的净化时间定义为Told_FRE[2]；
新车净化时间所赋的初值的标定方法为：在新车状态维持车门和车窗(含天窗)关闭、空调循环和风量状态不变情况下，测量车内PM2.5数值由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间，测量多个样本或多次测量求取算术平均值作为该状态下的初值。举例说明如下：比如在某车型新车状态，维持车门和车窗(含天窗)关闭，且维持内循环状态、2档风量，车内PM2.5数值由PM_START净化至PM_END所需的时间，连续测量三次，测试时间分别是118秒、120秒、122秒，算术平均值为120秒，则对Tnew_CIR[2]赋初值为120。
本发明所述的方法，确定旧车状态净化失效的方法为：当旧车状态采集到在内循环或外循环的某个风量档位，车内PM2.5数值从预设值PM_START净化到PM_END所耗费的时间，则将该时间与相同循环状态和风量档位下新车的净化时间加上一定的第i档风量预设容差时间常数一Const_T1[i]进行比较，若前者大于等于后者，则认为旧车净化失效1次。若连续净化失效的次数超过预设次数，则认为空调滤芯已衰减，需要提醒用户更换。
本发明所述的方法，更换滤芯的提醒方法为：空调控制器通过整车通信总线发送信息至车载显示系统、语音播报系统以及车载通信终端，通过图像、文字、弹窗、语音或手机短信推送等方式对用户进行提醒，当再次判断旧车状态的净化时间小于等于新车状态净化时间加上预设的容差时间常数二Const_T2[i]，或者空调控制器从整车总线接收到已更换的反馈信息，则停止对提醒更换。
本发明所述的方法，其中所预设的新车里程L_NEW小于预设的旧车里程L_OLD，预设的容差时间常数一Const_T1[i]大于预设的容差时间常数二Const_T2[i]。
本发明还提出一种是像上述方法的汽车空调滤芯更换提醒系统，其组成包括：PM2.5传感器，空调控制器，车载显示系统，语音播报系统，通讯终端，后台服务器，整车通信总线；其中空调控制器包括：传感器检测单元，运算处理单元，存储单元，通信单元，定时单元。
本发明采用对比新车状态和旧车状态的净化时间从而判断是否需要提醒用户更换滤芯，同时也辅助监测车内的空气质量净化效果，准确地对用户的空调过滤效果进行提醒维护和保养，有效保证了空气净化效果，是一种经济实用且行之有效的解决方案
附图说明
图1为本发明涉及的汽车空调滤芯更换提醒系统的组成单元连接图；
图2为本发明涉及的记录并存储新车状态净化时间的流程；
图3为本发明涉及的记录旧车状态净化时间的流程；
图4为本发明涉及的内循环状态的更换判定及提醒方法流程；
图5为本发明涉及的外循环状态的更换判定及提醒方法流程；
图1中：1、PM2.5传感器，2、空调控制器，3、车载显示系统，4、语音播报系统，5、车载通讯终端，6、后台服务器，7、手机，8、整车通信总线，其中2、空调控制器包括：20、传感器检测单元，21、运算处理单元，22、存储单元，23、通信单元，24、定时单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明可以采用如图1所示汽车空调滤芯更换提醒系统，下面结合具体的实施例对本发明所述方法作进一步阐释。
首先，需要记录和存储新车净化时间，如图2所示流程。空调控制器2先对新车净化时间Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[i]赋初值，然后空调控制器2的通信单元23从整车通信总线8读取当前行驶里程L，若L小于预设的新车里程L_NEW，则空调控制器2的传感器检测单元20采集PM2.5传感器1的数据，否则进入旧车净化时间记录流程。优选的预设新车里程L_NEW为3000KM。其中，所赋的初值是通过实车标定所得，比如在某车型新车状态，维持车门和车窗(含天窗)关闭，且维持内循环状态、2档风量，车内PM2.5数值由PM_START净化至PM_END所需的时间，连续测量三次，测试时间分别是118秒、120秒、122秒，求算术平均值为120秒，则对Tnew_CIR[2]赋初值为120。
若从PM2.5传感器1的采集值大于预设值PM_START，则判断鼓风机是否开启，否则结束流程。优选的预设值PM_START为150ug/m3。
若鼓风机开启则从整车通信总线8读取车门和车窗(含天窗)状态；然后判断车门和车窗(含天窗)是否密闭，若为关闭状态，则判断空调是否为内循环，若为非关闭状态，则结束流程；进一步，判断空调是否为内循环，若为内循环，则记录下当前的空调风量档位i及内循环状态，否则记录下当前的空调风量档位i及外循环状态。因为循环状态不同，净化时间不同，需有区别地进行记录。
进一步，在内循环状态下，分别判断空调风量档位、空调循环或车门车窗(含天窗)是否未变化，若均未变化，则开始记录空调内循环、风量i档从预设污染值净化的时间，若空调风量档位、空调循环或车门车窗(含天窗)有任何一项变化，则空调控制器2的定时单元24都会清理并重置，等待下一次能够开始记录的条件；定时单元24一直记录到车内PM2.5数值降低到预设的PM_END，则停止计时，覆盖已赋予标定初值对应风量档位i的净化时间Tnew_CIR[i]，并在空调控制器2的存储单元22永久存储该新车状态净化时间有效值。
同时，在外循环状态下，也如上述步骤，分别判断空调风量档位、空调循环或车门车窗(含天窗)是否未变化，若均未变化，则开始记录空调外循环、风量i档从预设污染值净化的时间，若空调风量档位、空调循环或车门车窗(含天窗)有任何一项变化，则空调控制器2的定时单元24都会清理并重置，等待下一次能够开始记录的条件；定时单元24一直记录到车内PM2.5数值降低到预设的PM_END，则停止计时，覆盖已赋初值对应风量档位i的净化时间Tnew_FRE[i]，并在空调控制器2的存储单元22永久存储该新车状态净化时间有效值。优选的预设值PM_END为75ug/m3。
记录旧车状态净化时间的流程如图3流程所示，当车辆行驶里程L大于预设旧车里程L_OLD，则进入旧车净化时间记录流程。旧车状态的净化时间记录流程与上述新车状态的净化时间记录流程相同，区别点在记录流程的最后步骤，旧车状态的净化时间不做永久存储，若在内循环状态，在记录到第i档风量的有效的净化时间Told_CIR[i]后，则进入内循环状态的更换提醒判定流程；若在外循环状态，在记录到第i档风量的有效的净化时间Told_FRE[i]后，则进入外循环状态的更换提醒判定流程。优选的预设旧车里程L_OLD为8000KM。
本发明进一步的实施例中，说明进入内循环状态的更换判定及提醒方法流程，如图4流程所示，具体包括如下步骤：
S4-1：设定容差时间常数Const_T1[i]、Const_T2[i]，它们是第i档风量旧车状态相对新车状态净化能力的时间容差，其中Const_T1[i]>Const_T2[i]。优选的Const_T1[i]为120秒，Const_T2[i]为90秒。当旧车状态采集到在内循环在第i档风量，车内PM2.5数值从预设值PM_START净化到PM_END所耗费的时间比新车同样状态的净化时间加上设计的时间容差常数Const_T1[i]，即Told_CIR[i]≥Tnew_CIR[i]+Const_T1[i]则认为旧车净化失效，记录并存储净化失效次数n；
S4-2：若判断n>预设次数N，则判定为空调滤芯过滤效果已衰减变差，需要提醒用户更换滤芯，优选的预设次数N为5。
S4-3：提醒用户的方法包括并不限于通过车载显示系统3或语音播报系统4进行图像、文字、弹窗或语音方式进行提醒，另外在具备车载通讯终端5，也会将提醒更换信息通过车载通讯终端5到后台服务器6，再由后台服务器6向用户的手机7推送提醒更换短信。
S4-5：当再次判断旧车状态的净化时间小于等于新车状态净化时间加上预设的容差时间常数二Const_T2[i]，或者空调控制器从整车总线接收到已更换的反馈信息，则停止对提醒更换。
如图5流程所示，进入外循环状态的更换判定及提醒方法流程除了新车状态第i档风量的净化时间Tnew_FRE[i]和旧车状态第i档风量的净化时间Told_FRE[i]与图4所示流程不同以外，其余的执行步骤完全相同，此处就不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，包括以下步骤：
S1：对新车状态的净化时间赋初值，所附初值通过标定获得；
或者，记录并存储新车状态下内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间：响应于新车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车内环境满足设定条件的状态下，记录并存储车内PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Tnew，Tnew=Tnew_CIR[1]、Tnew_CIR[2]……Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[1]、Tnew_FRE[2]……Tnew_FRE[i]，i为风量档位数；其中Tnew_CIR是新车状态下内循环净化时间，Tnew_FRE是新车状态下外循环净化时间；
S2：记录旧车状态的净化时间：响应于旧车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车内环境满足设定条件的状态下，记录PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Told CIR[i]或Told FRE[i]；其中，Told CIR是旧车状态下内循环净化时间，Told FRE是旧车状态下外循环净化时间；
S3：比较旧车状态和新车状态的净化时间，根据记录的旧车状态的净化时间Told CIR[i]或Told FRE[i]，与新车状态对应循环状态和风量档位条件的净化时间Tnew_CIR[i]或Tnew_FRE[i]进行比较，如果Told CIR[i]≥Tnew_CIR[i]+Const_T1[i]，或Told FRE[i]≥Tnew_FRE[i]+Const_T1[i]，Const_T1[i]为在i档风量下预设的容差时间常数一，则认为净化失效1次，累计并存储净化失效次数n，若净化失效次数n超过预设次数N，则判定为空调滤芯性能已衰减，需要提醒用户更换；
用两个一维数组存放新车状态下内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间Tnew_CIR[1]、Tnew_CIR[2]……Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[1]、Tnew_FRE[2]……Tnew_FRE[i]，每个数组乘员个数等于风量的档位数，数组成员的初值是实车标定得到；若在车辆小于预设新车里程L_NEW内，在不同风量和不同空调循环状态下，车内PM2.5数值由预设值PM_START净化至预设值PM_END耗费的时间有实际记录值，则用该实际有效的净化时间覆盖原标定初值；数组永久存放于空调控制器的存储单元作为旧车状态比较的基准值；同样，在旧车状态，也用两个一维数组存放内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间，旧车状态的净化时间只作过程变量，不用永久存储在空调控制器的存储单元，不同风量下的时间常数也用两个一维数组存放；
新旧车状态的判断标准：新车状态判断是由空调控制器读取整车通信总线的车辆行驶里程L，若里程L小于预设新车里程L_NEW，则认为在新车状态；若里程L大于预设旧车里程L_OLD，则认为在旧车状态。
2.根据权利要求1所述的汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，所述设定条件为：车门和车窗维持关闭，空调鼓风机开启状态，且空调循环状态、风量档位不变，且空调控制器启动定时单元。
3.根据权利要求1所述的汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，所述提醒用户更换滤芯的方法包括：
S4：空调控制器通过整车通信总线发送信息至车载显示系统、语音播报系统和/或车载通信终端，通过图像、文字、弹窗、语音或手机短信推送等方式对用户进行提醒；
S5：当再次判断Told CIR[i]≤Tnew_CIR[i]+Const_T2[i]，或Told FRE[i]≤Tnew_FRE[i]+Const_T2[i]，Const_T2[i]为预设的容差时间常数二，或者空调控制器从整车总线接收到已更换的反馈信息，则停止提醒更换。
4.根据权利要求1所述的汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，所预设的新车里程L_NEW小于预设的旧车里程L_OLD，第i档风量下的预设的容差时间常数一Const_T1[i]大于预设的容差时间常数二Const_T2[i]。
5.根据权利要求1所述的汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，记录旧车或新车状态的净化时间时，若在计时过程中，车内环境不满足设定条件，则定时器清零并重置。
6.根据权利要求1所述的汽车空调滤芯更换提醒方法,其特征在于，所述新车净化时间所赋的初值的标定方法为：在新车状态维持车门和车窗关闭、空调循环和风量状态不变情况下，测量车内PM2.5数值由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间，测量多个样本或多次测量求取算术平均值作为该状态下的初值。
7.一种实现权利要求1-6之任一项所述方法的汽车空调滤芯更换提醒系统,其特征在于，所述系统包括：PM2.5传感器、空调控制器、车载显示系统、语音播报系统、通讯终端、后台服务器、整车通信总线；
所述PM2.5传感器用于检测车内的空气质量；
所述空调控制器，包括传感器检测单元、运算处理单元、存储单元、通信单元和定时单元，所述空调控制器用于：
S1:记录并存储新车状态下内循环或外循环状态下不同风量档位的净化时间：响应于新车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车内环境满足设定条件的状态下，记录并存储车内PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Tnew，Tnew=Tnew_CIR[1]、Tnew_CIR[2]……Tnew_CIR[i]、Tnew_FRE[1]、Tnew_FRE[2]……Tnew_FRE[i]，i为风量档位数；
S2：记录旧车状态的净化时间：响应于旧车状态，根据当前车内PM2.5值大于预设值PM_START，在车内环境满足设定条件的状态下，记录PM2.5由预设值PM_START净化至预设值PM_END所耗费的时间Told-CIR[i]或Told-FRE[i]；
S3：比较旧车状态和新车状态的净化时间，根据记录的旧车状态的净化时间Told-CIR[i]或Told-FRE[i]，与新车状态对应循环状态和风量档位条件的净化时间Tnew_CIR[i]或Tnew_FRE[i]进行比较， 如果Told CIR[i]≥Tnew_CIR[i]+Const_T1[i]，或Told FRE[i]≥Tnew_FRE[i]+Const_T1[i]，Const_T1[i]为第i档风量预设的设计容差时间常数一，则认为净化失效1次，累计并存储净化失效次数n，若净化失效次数n超过预设次数N，则判定为空调滤芯性能已衰减，需要提醒用户更换。
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