CN111579262B - 一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，所述方法是指通过选取客观测量评价项目与主观评价项目，建立相应的评价体系，并根据车辆在预设工况下试验获得的客观测量评价项目数据与主观评价项目数据，采用打分加权的方式，选择最佳的蒸发器保护温度范围。本发明所述方法为最佳蒸发器保护温度区间的选择以及开发高效的空调系统提供了重要参考。
Description
技术领域
本发明属于乘用车空调系统设备维护参数的评价与选择技术领域，具体涉及一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法。
背景技术
随着社会的进步和科技的迅猛发展，人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高。特别在一些高温湿热的环境中，必须保持空调系统的高效运行，提供足够的冷量来维持驾乘舱合适的温湿度，以提高驾乘品质。
在高温、高湿气候条件下，以及在高负荷等工况下，对于使用定排量压缩机的空调系统，当蒸发器表面温度低于湿空气的露点温度且小于0℃时，流经蒸发器表面空气中的水蒸气会凝华析出霜层，并附着在换热器和翅片上，随着空调系统的持续运行，霜层不断生长、变厚。疏松多孔的霜层阻碍了蒸发器换热表面和空气之间的接触，一方面增加了附加的传热热阻，降低了空气侧换热系数，另一方面减少了空气的接触面积，增加了空气流动阻力，降低了空气流量。上述两方面均加剧了蒸发器表面的传热条件，阻碍了空调系统的正常运行，反过来又增加了蒸发器表面的结霜速度，引起空调系统的制冷量急剧下降，此时必须采取有效措施，对蒸发器进行周期性除霜工作。
目前在汽车空调上一般通过设置合理的蒸发器保护温度区间，来暂停定排量压缩机运行。当蒸发器温度低于预定的保护温度区间下限值时，压缩机停止运行，等待蒸发器温度上升到预定的保护温度区间上限值时再重新启动压缩机。因此，在压缩机停止运行而使制冷循环暂停的这段时间内无法向驾乘舱提供冷量，车室内温度会逐渐升高，而且，周期性的开启、暂停制冷循环会使驾乘仓头部温度以及出风口温度有很大的波动，压缩机的频繁启停也会产生一定的噪音，严重影响驾乘体验。因此，蒸发器保护温度区间的选择尤为重要。
在现有技术中，并没有系统性的方法来确定定排量压缩机蒸发器保护温度。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，为最佳蒸发器保护温度区间的选择以及开发高效的空调系统提供了重要参考。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，所述方法是指通过选取客观测量评价项目与主观评价项目，建立相应的评价体系，并根据车辆在预设工况下试验获得的客观测量评价项目数据与主观评价项目数据，采用打分加权的方式，选择最佳的蒸发器保护温度范围。
所述方法的具体过程如下：
S1：在被测车辆上安装传感器并在阳光模拟条件下对被测车辆进行预热升温；
S2：调节被测车辆的空调系统，使驾驶舱内温度最低且在预设工况条件下进行试验；
S3：收集被测车辆在试验状态下的主客观评价数据；
S4：建立乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度评价体系；
S5：基于评价体系，根据主客观评价数据，采用打分加权的方式确定最佳的蒸发器保护温度范围。
步骤S1中，所述传感器安装在被测车辆内部，并分别用于测量：吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力。
所述阳光模拟条件在含有阳光模拟系统的高温环境仓中实现。
步骤S2中，所述调节被测车辆的空调系统以使驾驶舱内温度最低的具体过程为：接通空调A/C开关，空调温度调节开关置于最大冷却模式，循环调节开关置于内循环，出风口调节开关置于全开及吹面模式，风量调节开关置于最大。
步骤S2中，所述预设工况条件包括：试验车速和试验时间。
步骤S3中，所述主客观评价数据包括：客观测量数据和主观评价数据；其中：
所述客观测量数据是指：通过在上述步骤S1中各传感器，在上述步骤S2中预设工况下，测量得到的吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力数据；
所述主观评价数据是指：降温速率、头部温度是否舒适、温度分布均匀性是否舒适、气流速度均匀性是否舒适，以及压缩机启停噪声大小是否接受。
步骤S4中，建立评价体系的过程为：选取评价指标，应用层次分析法建立包括一级指标和相应的二级指标在内的评价指标体系，并根据层次分析法确定各评价指标对应的权重。
所述一级指标包括：“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”、“吹面出风口平均温度波动”和“主观评价”；
所述二级指标包括：不同预设工况下的“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”和“吹面出风口平均温度波动”，以及包括：“降温速率”、“头部温度是否舒适”、“温度分布均匀性是否舒适”、“气流速度均匀性是否舒适”和“压缩机启停噪声大小是否接受”在内的“主观评价”。
所述步骤S5中，分别对不同定排量压缩机蒸发器保护温度范围的试验车辆进行评价打分，并通过加权获得综合评价得分情况，最后根据评价结果选择综合评价得分最高的蒸发器保护温度范围为最佳蒸发器保护温度范围。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，应用层次分析法(AHP)研究对蒸发器保护温度选择影响较大的五个评价项目在评价中所占权重，构建了定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的评价指标体系，并制定各项目的评价标准。本发明所述的一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法为最佳蒸发器保护温度区间的选择以及开发高效的空调系统提供了重要参考。
附图说明
图1为本发明所述确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法的流程框图；
图2为本发明所述确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法中，试验评价指标体系示意图。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本发明公开了一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，本发明所述方法是在已给定的几组乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度范围内，确定一组最佳的保护温度范围，所述方法是通过在试验车辆内的指定位置上安装传感器，在预设工况下试验，采集客观评价数据并结合主观评价数据，在建立相应的评价体系基础上，结合主客观评价数据最终采用打分加权的方式确定最佳的蒸发器保护温度范围。
如图1所示，本发明所述确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，具体步骤如下：
S1：在被测车辆上安装传感器并在阳光模拟条件下对被测车辆进行预热升温；
在本步骤S1中，所述传感器安装在被测车辆内部，并分别用于测量：吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力，各传感器的测量点与对应具体测量位置详见下表1：
表1
上述表1中，所述驾乘舱头部温度测量传感器的具体测量位置中的H点位置，根据国家标准GB/T 29120-2012《H点和R点确定程序》进行确定；
在本步骤S1中，所述阳光模拟条件是在含有阳光模拟系统的高温环境仓中实现，所述预热升温的具体条件详见下表2：
表2
S2：调节被测车辆的空调系统，使驾驶舱内温度最低且在预设工况条件下进行试验；
本步骤S2中，所述调节被测车辆的空调系统以使驾驶舱内温度最低的具体过程为：接通空调A/C开关，空调温度调节开关置于最大冷却模式，循环调节开关置于内循环，出风口调节开关置于全开及吹面模式，风量调节开关置于最大；
本步骤S2中，所述预设工况条件详见下表3：
表3
S3：收集被测车辆在试验状态下的主客观评价数据；
本步骤S3中，所述被测车辆在试验状态下的主客观评价数据包括：客观测量数据和主观评价数据；其中：
所述客观测量数据是指：通过在上述步骤S1中各传感器，在上述步骤S2中预设工况下，测量得到的吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力数据；
所述主观评价数据是指：邀请至少两名空调评价专业人员进入驾乘舱，进行主观评价，主观评价内容包括：降温速率、头部温度是否舒适、温度分布均匀性是否舒适、气流速度均匀性是否舒适以及压缩机启停噪声大小是否接受。
S4：建立乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度评价体系；
建立科学合理的评价指标体系是进行定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的核心和根本，本发明所述方法中，评价体系建立过程具体如下：
S4.1选取评价指标
依据国内外参考文献和定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验结果的归纳分析情况，选取：“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”、“吹面出风口平均温度波动”和“主观评价”，共5个便于量化考核且对乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的选择(目标层)影响较大的性能指标(一级指标)及相应指标(二级指标)作为评价指标；
所述五个性能指标中：
所述“压缩机通断频率”根据上述步骤S3中传感器测量得到的空调系统低压压力和空调系统高压压力数据确定；
所述“头部平均温度”和“头部平均温度波动”根据上述步骤S3中传感器测量得到的驾乘舱头部温度数据确定；其中，所述“头部平均温度”是指驾乘舱头部温度在第一预设时间内的平局值，“头部平均温度波动”是指“头部平均温度”在第二预设时间内的变化；
所述“吹面出风口平均温度波动”根据上述步骤S3中传感器测量得到的吹面出风口温度数据确定；其中，所述“吹面出风口平均温度波动”是指第一预设时间内吹面出风口温度的平均值在第二预设时间内的变化；
所述“主观评价”是指上述步骤S3中收集得到的主观评价数据。
S4.2构建评价指标体系
基于上述步骤S4.1选取的影响乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度选择的五个性能指标及相应指标，应用AHP(Analytic Hierarchy Process)层次分析法构建定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的评价指标体系；
如图1所示，乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的评价体系中包含的5个一级指标，即5个性能指标分别为：
(1)“压缩机通断频率”；
(2)“头部平均温度”；
(3)“头部平均温度波动”；
(4)“吹面出风口平均温度波动”；
(5)“主观评价”；
乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的评价体系中还包含13个二级指标，即所述5个性能指标的相应指标分别为：
(1)40km/h工况下的“压缩机通断频率”；
(2)60km/h工况下的“压缩机通断频率”；
(3)40km/h工况下的“头部平均温度”；
(4)60km/h工况下的“头部平均温度”；
(5)40km/h工况下的“头部平均温度波动”；
(6)60km/h工况下的“头部平均温度波动”；
(7)40km/h工况下的“吹面出风口平均温度波动”；
(8)60km/h工况下的“吹面出风口平均温度波动”；
(9)降温速率的“主观评价”；
(10)头部温度是否舒适的“主观评价”；
(11)温度分布均匀性是否舒适的“主观评价”；
(12)气流速度均匀性是否舒适的“主观评价”；
(13)压缩机启停噪声大小的“主观评价”；
上述评价指标体系中的5个一级指标涵盖影响空调蒸发器保护温度选择的主要方面；上述评价指标体系中的13个二级指标将影响所述5个一级指标的因素进行分解、细化和延伸，使指标体系的层次更清晰，具有一定的可操作性。
S4.3确定评价指标权重
采用AHP层次分析法来确定各评价指标的权重，评价权重确定过程具体如下：
(1)根据建立的评价体系制成相对应AHP权重调查表，分发给从事整车空调系统性能评价的10位专业人员进行打分，要求专业人员根据自己对评价指标的理解独立打出比较分值，并进行统计；
(2)根据AHP层次分析法原理进行分析计算，得到目标层对各一级指标之间判断矩阵、各一级指标对二级指标因素之间的判断矩阵，并计算得到每个判断矩阵的特征向量W、最大特征值λmax以及随机一致性指标CR；
(3)通过对上述结果进行汇总，最终得到乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验各评价指标权重详见下表4：
表4
S5：基于评价体系，根据主客观评价数据，采用打分加权的方式确定最佳的蒸发器保护温度范围。
本步骤S5中，基于上述步骤S4中所构建的评价指标体系以及所确定的评价指标权重，采用打分加权的方式对不同乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的各项指标进行评价，根据乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度确定试验的相关客观测量数据和凭借空调专业评价人员经验获得的主观评价数据，针对各评价项目，即一级指标，制定打分标准，实现通过主观评价与客观试验结合方式进行打分，打分标准详见下表5：
表5
上述表5中，对“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”和“吹面出风口平均温度波动”四个性能指标评价项目通过客观试验测量得出性能结果，本发明所述方法通过对多台装有定排量压缩机的车辆进行试验，并对不通的试验车辆的定排量压缩机蒸发器设定不同的保护温度范围，按照上述方法对试验的数据进行统计分析后，将各评价项目客观测量的性能结果与主观评价打分表中各分值进行了一一对应，以解决主、客观评价分值统一的问题。
本步骤S5中，对蒸发器保护温度确定试验过程中各评价项目的客观试验结果和主观评价结果运用所建立的评价体系，参照表5中的评价项目打分标准，获得各评价项目的评价得分情况，结合表4中AHP计算得到的各评价项目的评价指标权重，采用加权法得到各蒸发器保护温度的综合评价得分情况，最后根据评价结果选择综合评价得分最高的蒸发器保护温度范围为最佳蒸发器保护温度范围。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，其特征在于：
所述方法是指通过选取客观测量评价项目与主观评价项目，建立相应的评价体系，并根据车辆在预设工况下试验获得的客观测量评价项目数据与主观评价项目数据，采用打分加权的方式，选择最佳的蒸发器保护温度范围；
所述方法的具体过程如下：
S1：在被测车辆上安装传感器并在阳光模拟条件下对被测车辆进行预热升温；
所述传感器安装在被测车辆内部，并分别用于测量：吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力；
S2：调节被测车辆的空调系统，使驾驶舱内温度最低且在预设工况条件下进行试验；
具体过程为：接通空调A/C开关，空调温度调节开关置于最大冷却模式，循环调节开关置于内循环，出风口调节开关置于全开及吹面模式，风量调节开关置于最大；
S3：收集被测车辆在试验状态下的主客观评价数据；
所述主客观评价数据包括：客观测量数据和主观评价数据；其中：
所述客观测量数据是指：通过在上述步骤S1中各传感器，在上述步骤S2中预设工况下，测量得到的吹面出风口温度、驾乘舱头部温度、空调系统低压压力和空调系统高压压力数据；
所述主观评价数据是指：降温速率、头部温度是否舒适、温度分布均匀性是否舒适、气流速度均匀性是否舒适，以及压缩机启停噪声大小是否接受；
S4：建立乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度评价体系；
具体过程为：选取评价指标，应用层次分析法建立包括一级指标和相应的二级指标在内的评价指标体系，并根据层次分析法确定各评价指标对应的权重；
所述一级指标包括：“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”、“吹面出风口平均温度波动”和“主观评价”；
所述二级指标包括：不同预设工况下的“压缩机通断频率”、“头部平均温度”、“头部平均温度波动”和“吹面出风口平均温度波动”，以及包括：“降温速率”、“头部温度是否舒适”、“温度分布均匀性是否舒适”、“气流速度均匀性是否舒适”和“压缩机启停噪声大小是否接受”在内的“主观评价”；
S5：基于评价体系，根据主客观评价数据，采用打分加权的方式确定最佳的蒸发器保护温度范围；
具体过程为：分别对不同定排量压缩机蒸发器保护温度范围的试验车辆进行评价打分，并通过加权获得综合评价得分情况，最后根据评价结果选择综合评价得分最高的蒸发器保护温度范围为最佳蒸发器保护温度范围。
2.如权利要求1所述一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，其特征在于：
所述阳光模拟条件在含有阳光模拟系统的高温环境仓中实现。
3.如权利要求1所述一种确定乘用车定排量压缩机蒸发器保护温度的方法，其特征在于：
步骤S2中，所述预设工况条件包括：试验车速和试验时间。
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