CN110341428A - 驻车空调的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驻车空调技术领域，具体涉及一种驻车空调的控制方法及控制系统。本发明旨在解决现有驻车空调运行时存在的能源浪费的问题。为此目的，本发明的驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于驾驶室外的室外机，室外机包括散热器和外风机，散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；驻车空调的控制方法包括：获取室外环境温度和驻车空调的系统高压侧的实际压力；基于室外环境温度，计算系统高压侧的理论压力；比较实际压力与理论压力的大小；基于比较结果，控制外风机的开闭。通过上述控制方式，本申请能够节约车辆的能源，降低车辆的运输成本。

Description

驻车空调的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及驻车空调技术领域，具体涉及一种驻车空调的控制方法及控制系统。

背景技术

随着交通运输行业的发展，运输卡车、房车、大巴车等都安装了驻车空调，相比传统汽车空调，驻车空调无需依靠车辆发动机启动，而是直接由车载蓄电池驱动，因此其可以在汽车熄火状态运行，是一种更加节能环保的空调。

但是，蓄电池的充放电次数有限，而且在行车时需要额外消耗燃料对蓄电池进行充电，如果经常使用驻车空调不仅会影响蓄电池的使用寿命，还会由于燃料的消耗而导致运输成本的提升。因此，如何合理控制驻车空调的运行对节约运输成本非常重要。

相应地，本领域需要一种新的驻车空调的控制方法及控制系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有驻车空调运行时存在能源浪费的问题，本发明的第一方面，提供了一种驻车空调的控制方法，所述驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于所述驾驶室外的室外机，所述室外机包括散热器和外风机，所述散热器的迎风侧朝向所述车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；所述控制方法包括：

获取室外环境温度和所述驻车空调的系统高压侧的实际压力；

基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；

比较所述实际压力与所述理论压力的大小；

基于比较结果，控制所述外风机的开闭。

在上述驻车空调的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，控制所述外风机的开闭”的步骤进一步包括：

在所述实际压力大于所述理论压力时，控制所述外风机开启。

在上述驻车空调的控制方法的优选技术方案中，“基于比较结果，控制所述外风机的开闭”的步骤还包括：

在所述实际压力小于或等于所述理论压力时，控制所述外风机关闭。

在上述驻车空调的控制方法的优选技术方案中，在“控制所述外风机开启”的步骤之后，所述控制方法还包括：

计算所述实际压力与所述理论压力的差值；

基于所述室外环境温度和所述差值，确定所述外风机的风速；

控制所述外风机以所述风速运行。

在上述驻车空调的控制方法的优选技术方案中，“基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法确定所述系统高压侧的理论压力：

P＝K×Tao+b

公式中，P为所述驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

本发明的第二方面，还提供了一种驻车空调的控制系统，所述驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于所述驾驶室外的室外机，所述室外机包括散热器和外风机，所述散热器的迎风侧朝向所述车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；所述控制系统包括：

第一检测模块，所述第一检测模块用于获取室外环境温度；

第二检测模块，所述第二检测模块用于获取所述驻车空调的系统高压侧的实际压力；

计算模块，所述计算模块用于基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；

比较模块，所述比较模块用于比较所述实际压力与所述理论压力的大小；

控制模块，所述控制模块用于基于比较结果，控制所述外风机的开闭。

在上述驻车空调的控制系统的优选技术方案中，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述外风机的开闭：

在所述实际压力大于所述理论压力时，控制所述外风机开启。

在上述驻车空调的控制系统的优选技术方案中，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述外风机的开闭：

在所述实际压力小于或等于所述理论压力时，控制所述外风机关闭。

在上述驻车空调的控制系统的优选技术方案中，所述计算模块还用于计算所述实际压力与所述理论压力的差值，以及基于所述室外环境温度和所述差值，确定所述外风机的风速；

所述控制模块还用于控制所述外风机以所述风速运行。

在上述驻车空调的控制系统的优选技术方案中，所述计算模块采用以下公式所示的方法确定所述系统高压侧的理论压力：

P＝K×Tao+b

公式中，P为所述驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于驾驶室外的室外机，室外机包括散热器和外风机，散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；驻车空调的控制方法包括：获取室外环境温度和驻车空调的系统高压侧的实际压力；基于室外环境温度，计算系统高压侧的理论压力；比较实际压力与理论压力的大小；基于比较结果，控制外风机的开闭。

通过上述控制方式，本申请能够节约车辆的能源，降低车辆的运输成本。具体而言，通过将散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置，能够在车辆行驶时利用与车辆相对运动的气流对散热器进行冷却降温，并通过计算出的驻车空调的系统高压侧的理论压力与驻车空调的系统高压侧的实际压力进行比较，能够确定是否需要开启外风机，在无需开启外风机即可对散热器进行散热时，控制外风机保持关闭状态，从而在保证空调制冷效果的前提下，有效节约蓄电池的电能、节省车辆燃料，降低车辆的运输成本。

另外需要特别说明的是，现有技术中，通常驻车空调的室外机安装于顶部时，为压缩室外机的体积，通常将散热器平铺在车顶，并将外风机设置在散热器的顶部，室外机的出风口也相应地设置于室外机壳体的顶部。这样一来，在开启驻车空调时，外风机必须运转才能够对散热器进行有效散热。而本申请打破了这一传统思路，将散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置，并且在室外机的壳体在迎风侧开设进风口，从而使得车辆在行驶过程中能够利用空气流动为散热器散热降温，从而在降低外风机的运行转速甚至无需开启外风机时也能够保证驻车空调的运行。经发明人反复试验、观测、分析和比较，采用这样的设置和控制方式，不仅使得驻车空调正常运行，而且还能够有效缩减汽车能耗，降低运输成本。

附图说明

下面参照附图并结合运输卡车来描述本发明的驻车空调的控制方法及控制系统。附图中：

图1为本发明的驻车空调的控制方法的流程图；

图2为本发明的驻车空调的设置位置示意图；

图3为本发明的驻车空调的控制方法的逻辑图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合运输卡车进行介绍的，但是这并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员可以将本发明应用于其他应用场景。例如，本申请的控制方法还可以应用于房车、大巴车等任何安装有驻车空调的车辆上。

首先参照图1和图2，对本发明的驻车空调的控制方法进行描述。其中，图1为本发明的驻车空调的控制方法的流程图；图2为本发明的驻车空调的设置位置示意图。

如图2所示，为了解决现有驻车空调运行时存在能源浪费的问题，本申请提供了一种驻车空调的控制方法，其中，驻车空调包括设置于运输卡车的驾驶室内的室内机和设置于驾驶室外的车顶上的室外机，室外机包括散热器和外风机，散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置，室外机的壳体在迎风侧相应地开设有进风口，背风侧开设有出风口。较为优选地，散热器的迎风侧朝向车辆的前进方向设置可以是将散热器面积较大的一侧朝向迎风侧设置，为此，本领域技术人员可以理解的是，可以通过适当更改散热器的结构形状，使其做到兼顾散热面积和体积，从而在不显著增加车顶高度的条件下，达到增大散热器的散热面积的效果。参照图1，驻车空调的控制方法包括如下步骤：

S100、获取室外环境温度和驻车空调的系统高压侧的实际压力；例如，通过设置在室外机上的温度传感器获取室外环境温度，通过设置在压缩机排气口处或散热器的盘管上的压力传感器来获取驻车空调的系统高压侧的实际压力。

S200、基于室外环境温度，确定系统高压侧的理论压力；例如，通过事先试验获取的室外环境温度与理论压力的对照关系表，确定当前室外环境温度下的系统高压侧的理论压力，或者通过预先确定的室外环境温度与理论压力之间的函数关系，确定系统高压侧的理论压力。

S300、比较实际压力与理论压力的大小；在计算出理论压力后，将理论压力与实际压力进行比较，如通过计算二者的差值是否大于0来比较二者的大小，或者通过计算二者的比值是否大于1来比较二者的大小。

S400、基于比较结果，控制外风机的开闭；例如在实际压力小于或等于理论压力时，证明此时汽车的行驶速度所带来的气流足以使散热器达到一个良好的散热状态，因此此时无需开启外风机，只利用空气流动为散热器散热即可达到较佳的工作状态；再如，在实际压力大于理论压力时，证明此时汽车处于驻车状态或者虽然处于行驶状态，但行驶速度所产生的空气流动不足以使散热器的散热达到较佳的状态，因此此时需要开启外风机以辅助散热器散热，保证空调器运行在较佳的工作状态。

通过上述控制方式，本申请能够节约运输卡车的能源，降低运输卡车的运输成本。具体而言，通过将散热器的迎风侧朝向运输卡车的前进方向设置，并且在壳体的迎风侧设置进风口，能够在运输卡车行驶时利用与运输卡车相对运动的气流对散热器进行冷却降温，并通过计算出的驻车空调的系统高压侧的理论压力与驻车空调的系统高压侧的实际压力进行比较，能够确定是否需要开启外风机，在无需开启外风机即可对散热器进行散热时，控制外风机保持关闭状态，从而在保证空调制冷效果的前提下，有效节约蓄电池的电能、节省运输卡车燃料，降低运输卡车的运输成本。

下面对本发明的控制方法进行进一步描述。在一种可能的实施方式中，理论压力可以采用下列公式计算：

P＝K×Tao+b (1)

公式(1)中，P为驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。其中，K和b可以基于实验数据拟合得出。例如，针对不同室外环境温度对驻车空调进行多次运行实验。在多次实验中，设定驻车空调的运行参数使得驾驶室内的空气温湿度达到较佳的水平，此时分别记录每个室外环境温度下驻车空调的系统高压侧的压力，从而建立理论压力与室外环境温度的线性关系。

当然，理论压力的确定还可以基于室外环境温度与理论压力的其他关系进行，如基于室外环境温度与理论压力之间的固定对应关系确定等。如基于试验确定出室外环境温度与理论压力之间的关系对照表，并将该对照表存储于驻车空调中，利用该对照表可以确定出室外环境温度对应的理论压力。

在另一种可能的实施方式中，在“控制外风机开启”的步骤之后，控制方法还可以包括如下步骤：

计算实际压力与理论压力之间的差值；基于室外环境温度和上述差值，确定外风机的风速；控制外风机按照该风速运行。其中，与上述实施方式类似地，外风机风速既可以通过由多次试验确定的实际压力、理论压力和室外环境温度与风速之间的线性关系计算得出，也可以基于多次试验得到的差值和室外环境温度与转速之间的对照关系表确定，其计算过程和确定方式与前述相似，在此不再赘述。

本领域技术人员能够理解的是，在需要开启外风机的情况下，由于室外环境温度和行驶车速的不同，空气流动的温度和相对速度也不同，因此需要开启外风机的转速也并非相同。此时，通过计算实际压力与理论压力之间的差值，并基于差值和室外环境温度确定外风机的转速，并控制外风机按照确定的转速运行，不仅可以使得外风机的转速与驻车空调的运行环境匹配，使得驻车空调具有较佳的运行效果和稳定的用户体验，而且还能够减少卡车的能耗，进一步降低运输成本。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围。在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，散热器的结构形状并非一成不变，在能够保证有效散热的前提下，任何形状和安装方式均可作为本实施方式的替代方案。例如，采用现有的以铺设方式安装的散热器也可以实现本申请的效果。

再如，在另一种可替换的实施方式中，出风口的设置位置可以改变，只要该出风口的设置位置能够保证散热器的正常散热即可，该设置位置的改变并不需要本领域技术人员作出创造性劳动。例如，出风口还可以设置在室外机的壳体的侧面或顶面等。

再如，上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。例如，驻车空调的系统高压侧的实际压力的采集可以如上述实施方式中与室外环境温度同时采集，当然也可以在计算出系统高压侧的理论压力之后采集。

此外，本申请还提供了一种驻车空调的控制系统，驻车空调的设置方式与前述相同，在此不再赘述。控制系统主要包括：

第一检测模块，第一检测模块用于获取室外环境温度；如第一检测模块为设置于室外机壳体上的温度传感器等。

第二检测模块，第二检测模块用于获取驻车空调的系统高压侧的实际压力，如第二检测模块为设置在压缩机排气口处或散热器盘管上的压力传感器等；

计算模块，计算模块用于基于室外环境温度，确定系统高压侧的理论压力；

比较模块，比较模块用于比较实际压力与理论压力的大小；

控制模块，控制模块用于基于比较结果，控制外风机的开闭。在本实施方式中，控制模块可以是车辆现有的控制器，可以是驻车空调现有的控制器，也可以是专门设置的用于执行本发明的方法的控制器，还可以是通用车辆控制器的一个功能模块或功能单元。例如，当车辆为电动车辆时，本申请的控制模块可以是整车控制器(VCU)，在车辆为非电动车辆时，控制模块又可以是电子控制单元(ECU)等。

在一种可能的实施方式中，控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制外风机的开闭：

在实际压力大于理论压力时，控制外风机开启。

在实际压力小于或等于理论压力时，控制外风机关闭。

在一种可能的实施方式中，计算模块还用于计算实际压力与理论压力的差值，以及基于室外环境温度和差值，确定外风机的风速；

控制模块还用于控制外风机以风速运行。

在一种可能的实施方式中，计算模块采用以下公式所示的方法确定系统高压侧的理论压力：

P＝K×Tao+b

公式中，P为驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。其中，K和b可以基于实验数据拟合得出。

通过设置驻车空调的控制系统，本申请能够通过比较驻车空调的系统高压侧的实际压力和理论压力的大小，确定是否需要开启外风机，在无需开启外风机散热时，控制外风机的开闭节约运输卡车的能源，在需要开启外风机散热时，进一步基于实际压力和理论压力的差值和室外环境温度确定外风机的转速，使外风机的转速与运行环境相匹配，进一步减少运输卡车的能耗，降低运输成本。

下面参照图2和图3，对本发明的一种较佳的实施方式中的控制流程进行描述。其中，图3为本发明的驻车空调的控制方法的逻辑图。

如图2和图3所示，在一种可能的实施方式中，运输卡车的司机开启驻车空调，此时首先温度传感器检测室外环境温度，计算模块基于室外环境温度计算驻车空调的系统高压侧的理论压力值P₁；然后压力传感器检测系统高压侧的实际压力P₂，比较模块比较P₁和P₂的大小；在P₂≤P₁时，控制模块控制外风机关闭，利用空气流动为散热器散热；在P₂＞P₁时，控制模块控制外风机开启辅助散热器散热，并返回继续比较P₂与P₁的大小。

要说明的是，上述实施例提供的驻车空调的控制系统，仅以上述各功能单元(如第一检测模块、第二检测模块、计算模块、比较模块、控制模块等)的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能单元由不同的功能单元来完成，即将本发明实施例中的功能单元再分解或者组合，例如，上述实施例的功能单元可以合并为一个功能单元，也可以进一步拆分成多个子单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的功能单元名称，仅仅是为了进去区分，不视为对本发明的不当限定。

还需要说明的是，尽管上文详细描述了本发明方法的详细步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本发明的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驻车空调的控制方法，其特征在于，所述驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于所述驾驶室外的室外机，所述室外机包括散热器和外风机，所述散热器的迎风侧朝向所述车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；所述控制方法包括：

获取室外环境温度和所述驻车空调的系统高压侧的实际压力；

基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；

比较所述实际压力与所述理论压力的大小；

基于比较结果，控制所述外风机的开闭。

2.根据权利要求1所述的驻车空调的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，控制所述外风机的开闭”的步骤进一步包括：

在所述实际压力大于所述理论压力时，控制所述外风机开启。

3.根据权利要求1所述的驻车空调的控制方法，其特征在于，“基于比较结果，控制所述外风机的开闭”的步骤还包括：

在所述实际压力小于或等于所述理论压力时，控制所述外风机关闭。

4.根据权利要求1所述的驻车空调的控制方法，其特征在于，在“控制所述外风机开启”的步骤之后，所述控制方法还包括：

计算所述实际压力与所述理论压力的差值；

基于所述室外环境温度和所述差值，确定所述外风机的风速；

控制所述外风机以所述风速运行。

5.根据权利要求1所述的驻车空调的控制方法，其特征在于，“基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；”的步骤进一步包括：

采用以下公式所示的方法确定所述系统高压侧的理论压力：

P＝K×Tao+b

公式中，P为所述驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。

6.一种驻车空调的控制系统，其特征在于，所述驻车空调包括设置于车辆的驾驶室内的室内机和设置于所述驾驶室外的室外机，所述室外机包括散热器和外风机，所述散热器的迎风侧朝向所述车辆的前进方向设置，所述室外机的壳体在所述迎风侧相应地开设有进风口；所述控制系统包括：

第一检测模块，所述第一检测模块用于获取室外环境温度；

第二检测模块，所述第二检测模块用于获取所述驻车空调的系统高压侧的实际压力；

计算模块，所述计算模块用于基于所述室外环境温度，确定所述系统高压侧的理论压力；

比较模块，所述比较模块用于比较所述实际压力与所述理论压力的大小；

控制模块，所述控制模块用于基于比较结果，控制所述外风机的开闭。

7.根据权利要求6所述的驻车空调的控制系统，其特征在于，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述外风机的开闭：

在所述实际压力大于所述理论压力时，控制所述外风机开启。

8.根据权利要求6所述的驻车空调的控制系统，其特征在于，所述控制模块通过下列方式来基于比较结果，控制所述外风机的开闭：

在所述实际压力小于或等于所述理论压力时，控制所述外风机关闭。

9.根据权利要求7所述的驻车空调的控制系统，其特征在于，所述计算模块还用于计算所述实际压力与所述理论压力的差值，以及基于所述室外环境温度和所述差值，确定所述外风机的风速；

所述控制模块还用于控制所述外风机以所述风速运行。

10.根据权利要求6所述的驻车空调的控制系统，其特征在于，所述计算模块采用以下公式所示的方法确定所述系统高压侧的理论压力：

P＝K×Tao+b

公式中，P为所述驻车空调的系统高压侧的理论压力；K为系数；Tao为室外环境温度；b为常数。