CN111319420A - 用于车辆的空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的空调系统及其控制方法可以包括：温度检测器；空调致动器，包括冷却设备和鼓风机；以及控制器，连接至温度检测器和空调致动器，并且包括：负荷确定部，基于包括由温度检测器检测的车辆的内部温度或外部温度的因素确定空调负荷；存储部，存储根据空调负荷控制空调致动器的控制图；以及更新部，当接收用户对空调致动器的需求值时，将预存储在控制图中的针对空调负荷的空调致动器的控制值更新成用户的需求值。

Description

用于车辆的空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的空调系统及其控制方法，其中，基于车辆的空调所需要的热量或其他需求条件，来学习接收的空调系统用户操纵，并且将学习结果应用于空调系统的控制图，以提供用户化的空调控制。

背景技术

通常，空调系统中提供自动模式功能。在自动模式下当用户输入设置温度时，控制压缩机、阀、鼓风机、以及调节门，以使得车辆的内部温度与设置温度一致。通过预存储的数据图控制空调致动器的部件。

然而，在自动模式下，因为通过使用设置温度及由周围环境变量预定的数据图而自动控制内部温度，所以不可能定制内部温度。

即使不同的用户设置相同的温度23℃，一些用户也可能希望通过增加风量而快速达到温度，而其他用户可能希望通过使用小的风量而缓慢地达到温度。

相应地，在相关技术的自动模式中，自动控制空调致动器，但是，不可以提供定制的空调控制，并且相应地，不能充分反映客户的需求和喜好。

上述内容仅旨在帮助对本发明的背景的理解，并且并不旨在指本发明落在本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明部分的该背景中所公开的信息仅用于增强对本发明的整体背景的理解并且不可视为对构成已为本领域技术人员已知的现有技术的该信息的认可或任何建议形式。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的空调系统及其控制方法，其中，基于车辆的空调所需要的热量或其他需求，来学习接收的空调系统的用户操纵，并且将学习结果应用于空调系统的控制图，以提供定制的空调控制。

在本发明的各个方面，提供一种用于车辆的空调系统，空调系统包括：温度检测器；空调致动器，包括冷却设备和鼓风机；以及控制器，连接至温度检测器和空调致动器，并且包括：负荷确定部，基于包括由温度检测器检测的车辆的内部温度或外部温度的因素确定空调负荷；存储部，存储根据空调负荷控制空调致动器的控制图；以及更新部，当接收用户对空调致动器的需求值时，将预存储在控制图中的、空调致动器对空调负荷的控制值更新成用户的需求值。

温度检测器可以检测车辆的内部温度和外部温度，并且负荷确定部可以基于车辆的内部温度和外部温度确定空调负荷。

空调负荷可以是热量指数，并且负荷确定部可以通过使用由用户输入的预定温度值与预定参考值的差值、预定温度值与内部温度值的差值、外部温度值、以及太阳辐射量水平而确定热量指数。

存储部的控制图可以是数据图，空调负荷被输入至数据图中并且从数据图中输出鼓风机风量及是否操作冷却设备。

空调致动器可以还包括控制空气的内部排出方向的调节门。

当接收用户对空调致动器的具体部分的需求值时，更新部可以将预存储在控制图中的、具体部分的控制值中的空调负荷的一控制值更新成用户的需求值。

在需求值的接收时间，当用户对具体部分的需求值高于控制值时，更新部可以对接收时间处的空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的控制值进行更新，以使得控制值增加至用户的需求值。

在需求值的接收时间，当用户对具体部分的需求值低于控制值时，更新部可以对接收时间处的空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的控制值进行更新，以使得控制值减少至用户的需求值。

负荷确定部可以基于车辆的外部温度确定空调负荷。

存储部可以存储预定的温度图，空调负荷被输入至预定的温度图中并且从预定的温度图中输出预定的温度值，并且当接收用户的预定温度需求值时，更新部可以将预存储在控制图中的针对空调负荷的预定温度值更新成用户的预定温度需求值。

存储部可以存储冷却设备控制图，空调负荷被输入至冷却设备控制图中并且从冷却设备控制图中输出冷却设备控制值，并且当接收用户的冷却设备需求值时，更新部可以将预存储在控制图中的针对空调负荷的冷却设备控制值更新成用户的冷却设备需求值。

本发明的空调系统的控制方法可以包括：基于包括由温度检测器检测的车辆的内部温度或外部温度的因素，通过负荷确定部确定空调负荷；通过控制器接收用户对空调致动器的需求值；并且通过控制器将预存储在控制图中的针对空调负荷的空调致动器的控制值更新成用户的需求值。

根据本发明的用户车辆的空调系统及控制方法，学习基于车辆的空调所需要的热量或其他需求条件接收的空调系统的用户操纵，并且将学习结果应用于空调系统的控制图，以提供定制的空调控制。

本发明的方法与装置具有所附附图及下列细节描述中显而易见或更为详细地阐述的其他特征及优点，所附附图被整合在其中，并且与下列细节描述一起用于对本发明的特定原理进行说明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统的框图；

图2是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统的控制方法的流程图；并且

图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11是示出根据本发明的示例性实施方式的更新用于车辆的空调系统的控制图的过程的图表。

应当理解的是，所附附图不一定必须按比例绘制，从某种程度上呈现了示出本发明的基本原理的各个特征的简化表示。将由具体目的应用和使用环境部分确定此处包括的本发明的具体设计特征，例如，包括具体的尺寸、方位、位置、以及形状。

在图中，贯穿附图的若干幅图，附图标记指本发明中的相同或等同部件。

具体实施方式

现将详细参考本发明的各个实施方式，所附附图中示出了并且下面描述了本发明的实施例。尽管将结合本发明的示例性实施方式对本发明进行描述，然而，应当理解的是，本描述并不旨在将本发明限制于这些示例性实施方式。另一方面，本发明旨在不仅覆盖本发明的示例性实施方式，而且还覆盖被包括在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的各种替代、变形、等同物、及其他实施方式。

图1是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统的框图；

图2是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统的控制方法的流程图；并且图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11是示出根据本发明的示例性实施方式的更新用于车辆的空调系统的控制图的过程的图表。

如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统可以包括：温度检测器100；空调致动器600，包括冷却设备和鼓风机；以及控制器500，包括：负荷确定部520，基于包括由温度检测器100检测的车辆的内部温度或外部温度的因素来确定空调负荷；存储部510，存储根据空调负荷控制空调致动器的控制图；以及更新部530，当接收用户对空调致动器600的需求值时，将空调致动器对空调负荷的、预存储在控制图中的控制值更新成用户的需求值。

本发明旨在定制地提供一种用于相关技术中的车辆的空调系统的自动模式控制。为此，一般包括控制图的空调系统的控制器根据控制图控制空调致动器，并且当存在用户的需求值时，控制器根据用户的需求对控制图进行更新。在下文中，当在相同的条件下控制空调致动器时，控制器基于已更新的控制图对空调致动器进行控制，以实现定制的自动模式。

为此，本发明的空调系统包括温度检测器100。温度检测器100检测车辆的内部温度和外部温度。为此，分别测量内部温度和外部温度的温度传感器110和传感器120可以设置在车辆的驾驶室和发动机舱中。可替代地，通过使用车辆的其他数据可以间接地确定温度，而非使用温度传感器直接测量温度。不管是否使用上述所述方法中的任意一种方法，都能获得车辆的内部温度值和外部温度值。进一步地，可以设置用于获得精确的空调负荷的另外的太阳辐射量传感器130。

进一步地，控制器500的负荷确定部520基于由温度检测器100检测的车辆的内部温度或外部温度来确定空调负荷。进一步地，控制器500通过将所确定的空调负荷代入存储部510中而获得空调致动器的控制值，并且通过使用所获得的控制值而控制空调致动器600的各个部件。空调致动器600包括：诸如鼓风机620，包括空调(A/C)压缩机610的冷却设备、调节门630、阀640、散热片650、以及泵660等部件。

作为数值0-225呈现的空调负荷是热量指数，即，无因次值(dimensionlessvalue)。当热量指数是0时，要求最大限度的冷却，并且当热量指数是225时，要求最大限度的加热。即，可以使用热量指数作为空调负荷，并且车辆的热量指数可以指内部空调所需要的热量的测量。

控制器的负荷确定部520可以被配置为基于车辆的内部温度和外部温度确定空调负荷。空调负荷是热量指数，并且负荷确定部520可以通过使用由用户输入的预定温度值与诸如23℃的预定参考值的差值、预定温度值与内部温度值之间的差值、外部温度值的水平、以及太阳辐射量水平而确定热量指数。负荷确定部520确定热量指数为下列等式。

Td＝Offset+K1x(Tset-Tref)+K2x(Tset-Tin)+K3–K4

Td：热量指数

Offset：默认值

K1：设置增益

Tset：预定温度值

Tref：预定参考值

Tin：流入空气温度值

K2：内部温度的增益

K3：外部温度的增益

K4：太阳辐射量的增益

即，如上面呈现的，负荷判断部520根据用户通过经由自动模式设置的预定温度值、内部温度值、外部温度值、以及太阳辐射量值而预定的等式来确定热量指数。进一步地，控制器500通过将所确定的热量指数(即，无因次值)代入存储部中而获得车辆的空调致动器600的各部件的控制值，并且根据所获得的控制值控制各个部件，因此，空调系统被控制为满足预定的温度值。

同时，即使在自动模式，用户也可以手动执行诸如改变预定温度、增加鼓风机风量、停止压缩机、或改变等操纵。在本案中，尽管基本上在自动模式下控制空调系统，然而，不能精确地满足各个用户的需求，并且由此，在自动模式下，当用户需要时，大多数用户重新输入空调控制值。为了使得本问题最小化，本发明被配置为允许通过定制方式学习存储在存储部中的数据图。用户可以手动地输入的开关300的实施例可以包括预定温度开关、制冷压缩机开关、鼓风机开关、以及模式转换开关。

关于学习，在自动模式下，更新部530从开关300接收用户对空调致动器600的需求值。进一步地，更新部被配置为将空调致动器对空调负荷的、预存储在控制图中的控制值更新成用户的需求值。

存储部510的控制图可以是数据图，空调负荷被输入至数据图中并且从数据图中输出鼓风机风量及是否操作冷却设备。进一步地，空调致动器600可以还包括控制空气的内部排出方向的调节门，并且控制图可以输出调节门的控制值。

当接收用户对空调致动器600的具体部分的需求值时，更新部530可以将预存储在控制图中的具体部分的控制值中的空调负荷的一控制值更新成用户的需求值。即，即使在自动模式下设置的空调系统中，当用户通过手动控制鼓风机风量而要求鼓风机风量时，也将控制图中的数据图修改为使得空调负荷在用户的需求时间的鼓风机控制值与用户的需求一致。相应地，在下文中，在相同的空调负荷的条件下，基于已修改的数据图将鼓风机控制为满足已更新的鼓风机风量。

图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11是示出根据本发明的示例性实施方式的更新用于车辆的空调系统的控制图的过程的图表，并且将参考图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11对更新数据图的过程进行详细描述。

在需求值的接收时间处，当用户对具体部分的需求值高于控制值时，更新部可以在接收时间处更新空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的控制值，以使得控制值增加至用户的需求值。相反，在需求值的接收时间处，当用户对具体部分的需求值低于控制值时，更新部可以在接收时间处更新空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的控制值，以使得控制值减少至用户的需求值。

图3和图4是更新鼓风机风量的控制图的图表。图3是更新之前的控制图的图表并且示出了根据所确定的空调负荷(Td)控制鼓风机的电压(V)的控制图。如图4所示，在通过控制图控制鼓风机的过程中，当用户在a点和b点中的每个点手动减少鼓风机风量时，更新部被配置为对鼓风机控制图进行更新。即，因为用户要求鼓风机的电压从8V减少至6V，所以确定用户对具体部分的需求值低于需求时间处的控制值。相应地，将需求时间处空调负荷之前或之后的约40至70的空调负荷段所属的控制值进行更新，以减少至6V，即，用户的需求值。

图5和图6是更新调节门的控制图的图表。图5是更新之前的控制图的图表并且示出了根据所确定的空调负荷(Td)控制调节门的控制图。作为参考，调节门指根据门的打开程度控制调节空气的排出在地板方向上、中间方向上、向上方向上、或其组合方向上的门。如图6所示，在通过控制图控制调节门的过程中，在c点、d点、以及e点中的每个点，当用户手动地要求空调方向不在“中间方向”上、而在“中间和地板方向”上时，更新部被配置为对调节门的控制图进行更新。即，当用户要求调节门的打开程度从0增加至1时，确定用户对具体部分的需求值高于需求时间处的控制值。相应地，将需求时间处的空调负荷之前或之后的约0至70的空调负荷段所属的调节门的打开程度的控制值进行更新，以增加至1，即，用户的需求值。

图9至图11示出了更新鼓风机控制图的其他例图。图9示出了更新之前的状态，并且空调负荷40处于当前状态，其中，将鼓风机控制值控制为约13V。如图10所示，在当前条件下，当用户手动要求低于鼓风机风量时(高至约7V)，对数据图进行更新。在更新过程中，从空调负荷30至空调负荷40之前，鼓风机控制值逐渐减少，并且在用户的需求时间处，从空调负荷40始，鼓风机控制值变成7V，即，用户的需求值。进一步地，对鼓风机控制值进行更新，以在从更新之前的空调负荷至约90的空调负荷(此时，鼓风机控制值变成7V)的范围内，鼓风机控制值保持7V，因此，在值不超过的情况下，稳定地执行鼓风机控制。

接着，如图10所示，在约70的空调负荷下，当用户进一步要求鼓风机控制值为5.5V时，如图11所示，再次对控制图进行更新。

同时，负荷确定部可以基于车辆的外部温度确定空调负荷。在本案中，存储部可以对预定温度图进行预存储，空调负荷被输入至预定温度图中并且从预定温度图中输出预定温度值。当接收用户的预定温度需求值时，更新部可以将预存储在控制图中的空调负荷的预定温度值更新成用户的预定温度需求值。即，在自动模式下，用户输入预定温度，并且自动控制空调致动器满足预定温度。在特定的外部温度下(极冷或极热)，用户将预定温度设置成与23℃至24℃的温度(即，经常使用的温度)不同的温度。这还旨在自动改变预定温度。直至现在，在控制器中，当用户改变预定温度时，检测改变的时间处的外部温度并且改变与外部温度对应的预定温度的控制值。相应地，在下文中，当检测外部温度时，对预定温度图进行更新，以自动改变预定温度。

图7示出了其中用户在f点、g点、以及h点中的每个点增加和减少预存储的预定温度图中的预定温度的情况。在本案中，如图8所示，对预定温度图进行更新。

进一步地，在上述所述方法中，可以控制制冷压缩机接通/断开。存储部可以存储冷却设备控制图，空调负荷被输入至冷却设备控制图中并且从冷却设备控制图中输出冷却设备(例如，制冷压缩机)的控制值，并且当接收用户的冷却设备需求值时，更新部可以将预存储在控制图中的空调负荷的冷却设备控制值更新成用户的冷却设备需求值。即，关于对于确定是否开启空调器(诸如，春季或秋季)、在预定温度下是否开启空调器不明确的外部温度，取决于用户。在本案中，本发明的各个方面面向通过额外地更新冷却设备控制图而提供一种定制的空调控制。

同时，除内部温度和外部温度之外，负荷确定部可以通过使用诸如太阳辐射量、蒸发器温度、冷却剂温度、湿度、以及车辆速度的各个数据而确定空调负荷。

同时，图2是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的空调系统的控制方法的流程图。用于本发明的车辆的空调系统的控制方法包括：基于包括由温度检测器检测的车辆的内部温度或外部温度的因素，通过负荷确定部确定空调负荷；通过控制器接收用户对空调致动器的需求值；并且通过控制器将预存储在控制图中的针对空调负荷的空调致动器的控制值更新成用户的需求值。

首先，在S100处，确定空调系统在自动模式下操作。当空调系统在自动模式下操作时，空调系统允许在S200处确定空调负荷。接着，在S220处，将空调负荷置于控制图中而获得控制值。相应地，在S240处，控制空调致动器。在本案中，在S300处，当用户手动输入具体的需求值时，在S320处，确定空调状态是否正常。

在S400处，当空调状态正常时，基于上述用户的需求值对控制图进行更新。作为参考，正常的空调状态指其中内部温度接近预定温度并且在预定的小时或更长时间内稳定地保持预定温度的状态。

在本发明的示例性实施方式中，正常的空调状态指其中内部温度在预定温度范围内并且在预定的小时或更长的时间内稳定地保持在预定温度范围内的状态。

根据本发明的用于车辆的空调系统及控制方法，学习基于车辆的空调所需要的热量或其他需求条件接收的空调系统的用户操纵，并且将学习结果应用于空调系统的控制图，以提供定制的空调控制。

为便于说明和所附权利要求中的准确限定，参考图中显示的该特征的位置，使用术语“上方”、“下方”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“前方”、“后方”、“后面”、“里面”、“外面”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”、以及“向后”描述示例性实施方式的特征。

应当进一步理解的是，术语“连接”或其派生词指直接和间接连接两者。

出于示出和描述之目的，已经展开了本发明的具体示例性实施方式的上述描述。其并不旨在穷尽或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显而易见，根据上述教导，许多改造与变形是可能的。选择并且描述了示例性实施方式，以对本发明的特定原理及其实际应用进行说明，以能够使得本领域技术人员制造并且利用本发明的各个示例性实施方式、以及各种替代及其变形。其旨在由所附权利要求及其等同物限定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于车辆的空调系统，所述空调系统包括：

温度检测器；

空调致动器，包括冷却设备和鼓风机；以及

控制器，连接至所述温度检测器和所述空调致动器；

其中，所述控制器包括：

负荷确定部，基于包括由所述温度检测器检测的车辆的内部温度值或外部温度值的因素来确定空调负荷；

存储部，存储根据所述空调负荷控制所述空调致动器的控制图；以及

更新部，当接收用户对所述空调致动器的需求值时，将所述空调致动器针对所述空调负荷的、预存储在所述控制图中的控制值更新成所述用户的所述需求值。

2.根据权利要求1所述的空调系统，还包括连接至所述更新部的开关，其中，所述更新部通过所述开关接收所述用户对所述空调致动器的所述需求值。

3.根据权利要求1所述的空调系统，

其中，所述温度检测器被配置为检测所述车辆的所述内部温度和所述外部温度；并且

其中，所述负荷确定部被配置为基于所述车辆的所述内部温度值和所述外部温度值来确定所述空调负荷。

4.根据权利要求3所述的空调系统，

其中，所述空调负荷是热量指数，并且所述负荷确定部被配置为通过使用由所述用户输入的预定温度值与预定参考值的差值、所述预定温度值与所述内部温度值的差值、所述外部温度值的水平、以及太阳辐射量水平来确定所述热量指数。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述存储部的所述控制图是数据图，所述空调负荷被输入至所述数据图并且从所述数据图输出鼓风机风量和操作所述冷却设备的时间。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述空调致动器还包括控制空气的内部排出方向的调节门。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其中，当接收所述用户对所述空调致动器的预定部件的需求值时，所述更新部被配置为将预存储在所述控制图中的所述预定部件的控制值的所述空调负荷的控制值更新成所述用户的所述需求值。

8.根据权利要求7所述的空调系统，

其中，在所述需求值的接收时间处，当所述用户对所述预定部件的所述需求值高于所述控制值时，所述更新部被配置为更新在所述接收时间处的所述空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的所述控制值，以使得所述控制值增加至所述用户的所述需求值。

9.根据权利要求7所述的空调系统，

其中，在所述需求值的接收时间处，当所述用户对所述预定部件的所述需求值低于所述控制值时，所述更新部被配置为更新在所述接收时间处的所述空调负荷之前或之后的空调负荷段所属的所述控制值，以使得所述控制值减少至所述用户的所述需求值。

10.根据权利要求1所述的空调系统，

其中，所述负荷确定部被配置为基于所述车辆的外部温度确定所述空调负荷。

11.根据权利要求10所述的空调系统，

其中，所述存储部存储预定温度图，所述空调负荷被输入至所述预定温度图中并且从所述预定温度图中输出预定温度值；并且

其中，当接收所述用户的所述预定温度需求值时，所述更新部被配置为将预存储在所述控制图中的针对所述空调负荷的所述预定温度值更新成所述用户的预定温度需求值。

12.根据权利要求10所述的空调系统，

其中，所述存储部存储冷却设备控制图，所述空调负荷被输入至所述冷却设备控制图中并且从所述冷却设备控制图中输出冷却设备控制值；并且

其中，当接收所述用户的所述冷却设备需求值时，所述更新部被配置为将预存储在所述控制图中的针对所述空调负荷的所述冷却设备控制值更新成所述用户的所述冷却设备需求值。

13.一种权利要求1的空调系统的控制方法，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

基于包括由所述温度检测器检测的所述车辆的内部温度或外部温度的因素，通过所述负荷确定部确定所述空调负荷；

通过所述控制器接收所述用户对所述空调致动器的所述需求值；并且

通过所述控制器将预存储在所述控制图中的针对所述空调负荷的所述空调致动器的所述控制值更新成所述用户的所述需求值。

14.根据权利要求13所述的空调系统的控制方法，

其中，当所述内部温度接近预定温度并且在预定时间段内稳定地保持在所述预定温度时，通过所述控制器执行将预存储在所述控制图中的针对所述空调负荷的所述空调致动器的所述控制值更新至所述用户的所述需求值。

15.根据权利要求13所述的空调系统的控制方法，

其中，当所述内部温度在预定温度范围内并且在预定时间段内稳定地保持在所述预定温度范围内时，通过所述控制器执行将预存储在所述控制图中的针对所述空调负荷的所述空调致动器的所述控制值更新至所述用户的所述需求值。

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