CN112078325A - 一种车载空调自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载空调自动控制方法，其控制效果在于，通过计算车内换热需求值T_damend，控制系统压缩机、出风模式、鼓风机以及混合风门的运行，进而达到车内目标舒适温度和舒适风量，并维持在舒适区域，达到自动控制车内舒适性的目标，具有控制方式易于实现，控制精度高，参数标定简单的优点，任意环境温度和行车工况下，车内温度均可以快速达到设定的舒适目标温度，并能保持持续舒适；当行车工况发送变化，车内的舒适环境受到干扰时自动空调也能快速响应，重新维持车内舒适。

Description

一种车载空调自动控制方法

技术领域

本发明涉及车载空调领域，特别涉及一种车载空调自动控制方法。

背景技术

目前车载空调以手动控制空调为主，配置自动空调的汽车主要以高端车型为主，随着人们消费水平的不断提高，用户对车载空调的舒适性提出了更高的要求，配置自动空调的车型逐渐向下渗透，越来越多的新款车型配置了自动空调。

自动空调要求任意环境温度和行车工况下，车内温度均可以快速达到设定的舒适目标温度，并能保持持续舒适；当行车工况发送变化，车内的舒适环境受到干扰是自动空调也能快速响应，重新维持车内舒适，因此需要一种可以满足自动舒适需求的控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种车载空调自动控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种车载空调自动控制方法，将车内舒适性控制分成以下步骤：

步骤1，根据车内温度T_incar、设定温度T_set、车外温度T_ambient 和阳光辐照强度T_solar计算出车内换热需求值T_damend；

步骤2，根据车内换热需求值T_damend计算出一个虚拟目标出风温度 Tout_target；

步骤3，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机启停、出风模式和风量。

步骤4，根据HVAC混合风门线性曲线确定空调系统混合风门每个位置对应的出风温度百分比T_out_percentage；

步骤5，根据虚拟目标出风温度Tout_target、蒸发器表面温度 Tevaporator和发动机冷却液温度Tcoolant计算目标出风温度百分比T_out_ percentage_target；

步骤6，根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target与出风温度百分比T_out_percentage查表确定混合风门的目标位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤1中，车内换热需求值 T_damend根据以下关系式计算得出：

T_damend＝K_set*(T_set-22)+ K_incar*(T_set-T_incar)+F(T_ambient)+F(T_solar,Tambient)+M

式中，K_set、K_incar、M为常数，F(T_ambient)为车外温度T_ambient 的函数，F(T_solar,Tambient)为车外温度T_ambient和阳光辐照强度T_solar 的函数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤2中，根据车内换热需求值 T_damend计算出一个虚拟目标出风温度Tout_target，具体方法为：

Tout_target＝T_damend/K

式中K为常数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制鼓风机输出电压值实现风量大小的自动调节，具体方法为：将车内换热需求值T_damend分成两倍于风量档位数量的区间，再通过线性插值的方式与每档鼓风机输出电压一一对应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机的启停，具体方法为：将虚拟目标出风温度 Tout_target分成三个区间，第一个区间为压缩机开启区间，第三个区间为压缩机关闭区间，中间的区间为回差控制区间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制出风模式的位置，具体方法为：将虚拟目标出风温度 Tout_target分成五个区间，第一个区间为吹面模式，第三个区间为吹面+吹脚模式，第五个区间为吹脚模式，第二和第四区间分别为两个回差控制区间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤4中，目标出风温度百分比 T_out_percentage_target通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage_target＝Tout_target*(Tcoolant–Tevaporator+ N)*100％；

式中，N为常数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤5中，确定混合风门目标位置的具体方法为：

所述混合风门温度线性曲线由空调箱产品厂家提供，根据混合风门每个位置对应的出风温度百分比T_out_percentage通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage＝(Tout-Tevp)/(Twater-Tevp)*100％

式中，Tout为混合风门温度线性曲线内的出风温度，Tevp为混合风门温度线性曲线内的蒸发器温度，Twater为混合风门温度线性曲线内的加热器水温；

将T_out_percentage与混合风门物理位置一一对应，即可得出每个出风温度百分比对应的混合风门物理位置；

在根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target查询T_out_ percentage对应的混合风门物理位置，即可得出混合风门的目标位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1：本发明通过混合风门的驱动电机可以是伺服电机，也可以是步进电机，通过计算车内换热需求值T_damend，控制系统压缩机、出风模式、鼓风机以及混合风门的运行，进而达到车内目标舒适温度和舒适风量，并维持在舒适区域，达到自动控制车内舒适性的目标，具有控制方式易于实现，控制精度高，参数标定简单的优点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明控制流程图；

图2为本发明压缩机启停的自动控制示意图；

图3为本发明出风模式的自动控制示意图；

图4为本发明风量的自动控制示意图；

图5为本发明所述混合风门温度线性曲线；

图6为本发明所述出风温度百分比；

图7为本发明所述目标出风温度百分比；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-7所示，本发明提供一种车载空调自动控制方法，，将车内舒适性控制分成以下步骤：

步骤1，根据车内温度T_incar、设定温度T_set、车外温度T_ambient 和阳光辐照强度T_solar计算出车内换热需求值T_damend；

步骤2，根据车内换热需求值T_damend计算出一个虚拟目标出风温度 Tout_target；

步骤3，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机启停、出风模式和风量。

步骤4，根据虚拟目标出风温度Tout_target、蒸发器表面温度 Tevaporator和发动机冷却液温度Tcoolant计算目标出风温度百分比T_out_ percentage_target；

步骤5，根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target与混合风门线性曲线表查表确定混合风门的目标位置。

进一步的，步骤1中，车内换热需求值T_damend根据以下关系式计算得出：

T_damend＝K_set*(T_set-22)+

K_incar*(T_set-T_incar)+F(T_ambient)+F(T_solar,

Tambient)+M

式中，K_set、K_incar、M为常数，F(T_ambient)为车外温度T_ambient 的函数，F(T_solar,Tambient)为车外温度T_ambient和阳光辐照强度T_solar 的函数；

步骤2中，根据车内换热需求值T_damend计算出一个虚拟目标出风温度 Tout_target，具体方法为：

Tout_target＝T_damend/K

式中K为常数；

步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制鼓风机输出电压值实现风量大小的自动调节，具体方法为：将车内换热需求值T_damend分成两倍于风量档位数量的区间，再通过线性插值的方式与每档鼓风机输出电压一一对应；

步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机的启停，具体方法为：将虚拟目标出风温度Tout_target分成三个区间，第一个区间为压缩机开启区间，第三个区间为压缩机关闭区间，中间的区间为回差控制区间；

步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制出风模式的位置，具体方法为：将虚拟目标出风温度Tout_target分成五个区间，第一个区间为吹面模式，第三个区间为吹面+吹脚模式，第五个区间为吹脚模式，第二和第四区间分别为两个回差控制区间。

步骤4中，目标出风温度百分比T_out_percentage_target通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage_target＝Tout_target*(Tcoolant–Tevaporator+ N)*100％；

式中，N为常数；

步骤5中，确定混合风门目标位置的具体方法为：

混合风门温度线性曲线由空调箱产品厂家提供，根据混合风门每个位置对应的出风温度百分比T_out_percentage通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage＝(Tout-Tevp)/(Twater-Tevp)*100％

式中，Tout为混合风门温度线性曲线内的出风温度，Tevp为混合风门温度线性曲线内的蒸发器温度，Twater为混合风门温度线性曲线内的加热器水温；

将T_out_percentage与混合风门物理位置一一对应，即可得出每个出风温度百分比对应的混合风门物理位置；

根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target查询T_out_ percentage对应的混合风门物理位置，即可得出混合风门的目标位置。

本发明通过计算车内换热需求值T_damend，控制系统压缩机、出风模式、鼓风机以及混合风门的运行，进而达到车内目标舒适温度和舒适风量，并维持在舒适区域，达到自动控制车内舒适性的目标，具有控制方式易于实现，控制精度高，参数标定简单的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车载空调自动控制方法，其特征在于，将车内舒适性控制分成以下步骤：

步骤1，根据车内温度T_incar、设定温度T_set、车外温度T_ambient和阳光辐照强度T_solar计算出车内换热需求值T_damend；

步骤2，根据车内换热需求值T_damend计算出一个虚拟目标出风温度Tout_target；

步骤3，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机启停、出风模式和风量。

步骤4，根据HVAC混合风门线性曲线确定空调系统混合风门每个位置对应的出风温度百分比T_out_percentage；

步骤5，根据虚拟目标出风温度Tout_target、蒸发器表面温度Tevaporator和发动机冷却液温度Tcoolant计算目标出风温度百分比T_out_percentage_target；

步骤6，根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target与出风温度百分比T_out_percentage查表确定混合风门的目标位置。

2.根据权利要求1所述的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤1中，车内换热需求值T_damend根据以下关系式计算得出：

T_damend＝K_set*(T_set-22)+K_incar*(T_set-T_incar)+F(T_ambient)+F(T_solar,Tambient)+M

式中，K_set、K_incar、M为常数，F(T_ambient)为车外温度T_ambient的函数，F(T_solar,Tambient)为车外温度T_ambient和阳光辐照强度T_solar的函数。

3.根据权利要求1所述的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤2中，根据车内换热需求值T_damend计算出一个虚拟目标出风温度Tout_target，具体方法为：

Tout_target＝T_damend/K

式中K为常数。

4.如权利1要求的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制鼓风机输出电压值实现风量大小的自动调节，具体方法为：将车内换热需求值T_damend分成两倍于风量档位数量的区间，再通过线性插值的方式与每档鼓风机输出电压一一对应。

5.如权利1要求的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制压缩机的启停，具体方法为：将虚拟目标出风温度Tout_target分成三个区间，第一个区间为压缩机开启区间，第三个区间为压缩机关闭区间，中间的区间为回差控制区间。

6.根据权利要求1所述的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤3中，根据虚拟目标出风温度Tout_target控制出风模式的位置，具体方法为：将虚拟目标出风温度Tout_target分成五个区间，第一个区间为吹面模式，第三个区间为吹面+吹脚模式，第五个区间为吹脚模式，第二和第四区间分别为两个回差控制区间。

7.根据权利要求1所述的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤4中，目标出风温度百分比T_out_percentage_target通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage_target＝Tout_target*(Tcoolant–Tevaporator+N)*100％；

式中，N为常数。

8.根据权利要求1所述的一种车载空调自动控制方法，其特征在于，所述步骤5中，确定混合风门目标位置的具体方法为：

所述混合风门温度线性曲线由空调箱产品厂家提供，根据混合风门每个位置对应的出风温度百分比T_out_percentage通过以下关系式计算得出：

T_out_percentage＝(Tout-Tevp)/(Twater-Tevp)*100％

式中，Tout为混合风门温度线性曲线内的出风温度，Tevp为混合风门温度线性曲线内的蒸发器温度，Twater为混合风门温度线性曲线内的加热器水温；

将T_out_percentage与混合风门物理位置一一对应，即可得出每个出风温度百分比对应的混合风门物理位置；

在根据目标出风温度百分比T_out_percentage_target查询T_out_percentage对应的混合风门物理位置，即可得出混合风门的目标位置。

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