CN112172443A - 一种车辆、车载空调控制方法和控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆、车载空调控制方法和控制系统，属于车载空调控制技术领域。该控制方法包括：检测发动机的实际负荷率；当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态；当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。该控制方法通过引入发动机的实际负荷率作为车载空调的控制条件，实现了车辆动力性和车内温度舒适性的平衡，兼顾了车辆的动力性和车内温度舒适性。

Description

一种车辆、车载空调控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及一种车辆、车载空调控制方法和控制系统，属于车载空调控制技术领域。
背景技术
随着社会的发展，车辆的舒适性逐步提高，其中，为了满足人们对夏季车内温度舒适性的需求，车载空调系统基本成为了车辆的标准配置。车载空调系统在提升车辆乘坐舒适性的同时，对整车的燃油经济性、动力性也产生了重要的影响，在车载空调开启时，车辆的动力性将呈现一定程度的下降，同时燃油经济性将恶化10％以上，目前的车载空调控制策略一般是以车内温度作为基准进行控制，未考虑整车燃油经济性、动力性的影响，导致用户在夏季开空调时会对车辆的动力性、经济性形成一定的抱怨。因此，亟需通过优化车载空调控制策略，减小开空调对车辆动力性、经济性的影响。
申请公布号为CN108331671A的中国发明专利申请文件，公开了一种提升汽车动力性能的控制方法，其中，当车辆的当前工况为起步工况或者急加速工况等功率需求比较大的工况时，控制空调进入断开状态。这种控制方法虽然以汽车动力性能作为最重要的需求，但是是在牺牲车内温度舒适性的基础上进行的，因此，这种控制方法无法在保证汽车动力性能的同时也保证车内温度的舒适性，导致车内温度舒适性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载空调控制方法，用以解决现有的车载空调控制方法无法兼顾车辆动力性和车内温度舒适性，造成车内温度舒适性较差的问题；本发明还提供一种车载空调控制系统，用以解决现有的车载空调控制系统无法兼顾车辆动力性和车内温度舒适性，造成车内温度舒适性较差的问题；本发明还提供一种车辆，用以解决现有车辆无法兼顾车辆动力性和车内温度舒适性，造成车内温度舒适性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种车载空调控制方法，包括以下步骤：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
该车载空调控制方法的有益效果是：引入发动机的实际负荷率作为车载空调的控制条件，当发动机的实际负荷率大于或等于高负荷率阈值，并且检测到的车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，通过控制车载空调进入停止运行状态来降低空调工作负荷，减少车载空调造成的功率损耗，使更多的功率供给发动机使用以提升车辆的动力性，同时，由于此时车内温度小于或者等于舒适度上限温度阈值，即车内温度不是太高，不会造成驾驶人员的不适，从而实现了在基本保证车内温度舒适性的前提下，提升了车辆的动力性，达到兼顾车辆动力性和车内温度舒适性的目的；当发动机的实际负荷率小于高负荷率阈值，并且检测到的车内温度大于第二温度阈值时，说明车辆的动力性较强，车内温度较高，此时控制车载空调进入运行状态，能够通过适当提高空调工作负荷，在保证车辆动力性的同时提升车内温度舒适性；若检测到的车内温度小于或者等于第二温度阈值，则说明车内温度较低，无需继续制冷，此时控制车载空调进入停止运行状态，能达到节能的效果，从而提高了车辆的经济性。因此，本发明的车载空调控制方法没有只顾车辆动力性或者车内温度舒适性，而是实现了车辆动力性和车内温度舒适性的平衡，兼顾了车辆的动力性、舒适性和经济性。
为了使车载空调控制方法的控制策略更符合实际情况，以便取得更好的控制效果，作为对上述车载空调控制方法的一种改进，步骤(1)之前还包括检测车辆车速的步骤，当车速大于零时，进行步骤(1)和步骤(2)；当车速等于零时，检测车内温度，当车内温度大于所述第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于所述第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。
为了简化车载空调控制方法，同时实现在相应的温度范围内根据发动机实际负荷率是否小于高负荷率阈值，有两种完全不同的车载空调控制方式，从而实现依据发动机实际负荷率的高低对车载空调进行合适的控制，达到兼顾车内温度舒适性和车辆动力性的目的，作为对上述车载空调控制方法的另一种改进，所述第一温度阈值等于所述第二温度阈值。
本发明还提供了一种车载空调控制系统，包括用于检测发动机实际负荷率的负荷率检测模块、用于检测车内温度的车内温度检测模块和控制模块，所述控制模块的信号输入端连接所述负荷率检测模块和车内温度检测模块，控制模块的信号输出端用于连接车载空调，控制模块实现的控制过程包括：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体以及车载空调控制系统，车辆本体包括车载空调，所述车载空调控制系统包括用于检测发动机实际负荷率的负荷率检测模块、用于检测车内温度的车内温度检测模块和控制模块，所述控制模块的信号输入端连接所述负荷率检测模块和车内温度检测模块，控制模块的信号输出端连接车载空调，控制模块实现的控制过程包括：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
该车载空调控制系统和车辆的有益效果是：车载空调控制系统中的控制模块，通过检测发动机的实际负荷率和车内温度，并对发动机的实际负荷率和车内温度进行判断，实现了：当发动机的实际负荷率大于或等于高负荷率阈值，并且检测到的车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，通过控制车载空调进入停止运行状态来降低空调工作负荷，减少车载空调造成的功率损耗，使更多的功率供给发动机使用以提升车辆的动力性，同时，由于此时车内温度小于或者等于舒适度上限温度阈值，即车内温度不是太高，不会造成驾驶人员的不适，从而实现了在基本保证车内温度舒适性的前提下，提升了车辆的动力性，达到兼顾车辆动力性和车内温度舒适性的目的；当发动机的实际负荷率小于高负荷率阈值，并且检测到的车内温度大于第二温度阈值时，说明车辆的动力性较强，车内温度较高，此时控制车载空调进入运行状态，能够通过适当提高空调工作负荷，在保证车辆动力性的同时提升车内温度舒适性；若检测到的车内温度小于或者等于第二温度阈值，则说明车内温度较低，无需继续制冷，此时控制车载空调进入停止运行状态，能达到节能的效果，从而提高了车辆的经济性。因此，本发明的车载空调控制系统和车辆，能够兼顾车辆的动力性、舒适性和经济性。
为了使车载空调的控制策略更符合实际情况，以便取得更好的控制效果，作为对上述车载空调控制系统和车辆的一种改进，所述车载空调控制系统还包括车速检测模块，所述控制模块的信号输入端连接所述车速检测模块；所述控制模块实现的控制过程包括：在步骤(1)之前检测车辆车速，当车速大于零时，进行步骤(1)和步骤(2)；当车速等于零时，检测车内温度，当车内温度大于所述第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于所述第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。
为了实现在相应的温度范围内根据发动机实际负荷率是否小于高负荷率阈值，有两种完全不同的车载空调控制方式，从而实现依据发动机实际负荷率的高低对车载空调进行合适的控制，达到兼顾车内温度舒适性和车辆动力性的目的，作为对上述车载空调控制系统和车辆的另一种改进，所述第一温度阈值等于所述第二温度阈值。
附图说明
图1是本发明的车载空调控制方法流程图；
图2是本发明的车载空调控制系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
车载空调控制方法实施例：
如图1所示，在车载空调处于打开状态(即处于运行状态)时，利用本实施例的车载空调控制方法对车载空调进行控制的过程如下：
检测车辆车速，并判断车速是否大于0，若为否(即车速为0)，则检测车内温度，并判断车内温度是否大于第二温度阈值，若车内温度大于第二温度阈值，则控制车载空调进入运行状态；若车内温度小于或者等于第二温度阈值，则控制车载空调进入停止运行状态。
若车速>0，则检测发动机的实际负荷率，并判断发动机的实际负荷率是否大于或等于设定的高负荷率阈值，若为否(即发动机的实际负荷率小于高负荷率阈值)，则检测车内温度，并判断车内温度是否大于第二温度阈值，若车内温度大于第二温度阈值，则控制车载空调进入运行状态；若车内温度小于或者等于第二温度阈值，则控制车载空调进入停止运行状态；
若发动机的实际负荷率大于或等于设定的高负荷率阈值，则检测车内温度，并判断车内温度是否大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值，若是，则控制车载空调进入停止运行状态。
上述为车载空调处于打开状态时的控制过程，作为其他实施方式，当车载空调处于关闭状态时，也能够利用本实施例的车载空调控制方法，实现根据对发动机的实际负荷率和车内温度的判断，控制车载空调进入运行状态或进入停止运行状态。
本发明的车载空调控制方法针对的是夏季使用车载空调制冷的情况，该方法涉及的第一温度阈值、第二温度阈值、舒适度上限温度阈值和高负荷率阈值均为设定值，可结合驾驶人员的个人需求及车辆的硬件性能进行调整。其中，第一温度阈值、第二温度阈值均小于舒适度上限温度阈值。对于舒适度上限温度阈值而言，若车内温度没有超过舒适度上限温度阈值，则代表车内温度不是太高，仍在驾驶人员的承受范围内，在一定程度上仍满足驾驶人员对车内温度舒适性的要求，若车内温度超过舒适度上限温度阈值，则代表车内温度太高已使驾驶人员感到不适；对于高负荷率阈值而言，若发动机的实际负荷率达到高负荷率阈值，则代表发动机后备功率较小，整车动力性较弱，此时需要改善车辆动力性。
作为其他实施方式，当对车载空调控制方法的控制效果要求不高时，车载空调控制方法可以省略检测车辆车速和对车速进行判断的步骤，仅保留检测发动机的实际负荷率和检测车内温度，通过对发动机的实际负荷率和车内温度进行判断实现对车载空调的控制的步骤。
综上所述，本实施例的车载空调控制方法通过引入发动机的实际负荷率作为车载空调的控制条件，使车载空调的功率损耗和发动机的功率损耗能够错峰实现，兼顾了车辆的动力性、燃油经济性和舒适性。具体地，当车速为0(车速为0时，由于车辆没有用于行驶的动力输出，则发动机的实际负荷率就不会太高)或者车速大于0但发动机的实际负荷率小于高负荷率阈值时，由于此时发动机的实际负荷率较低，发动机的后备功率较大，车辆的动力性较强，燃油效率较低，则结合检测到的车内温度采用不同的车载空调控制方式：当检测到的车内温度大于第二温度阈值时，说明车内温度较高，此时通过控制车载空调进入运行状态，根据车内温度的高低调整车载空调输出风力的大小实现对车内温度舒适性的调整，从而实现了通过适当提高空调工作负荷，在保证了车辆动力性的同时，提高了发动机燃油效率和提升了车内温度舒适性，达到兼顾车辆动力性、燃油经济性和车内温度舒适性的目的；当检测到的车内温度小于或者等于第二温度阈值时，说明车内温度较低，无需继续制冷，此时通过控制车载空调进入停止运行状态，达到节能的效果，从而提高了车辆的经济性。
当发动机的实际负荷率大于或等于高负荷率阈值时，由于此时发动机的实际负荷率较高，发动机的后备功率较小，车辆的动力性较弱，燃油效率较高，则结合检测到的车内温度对车载空调进行合适的控制，当检测到的车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，通过控制车载空调进入停止运行状态来降低空调工作负荷，减少车载空调造成的功率损耗，使更多的功率供给发动机使用以提升车辆的动力性，同时，由于此时车内温度小于或者等于舒适度上限温度阈值，即车内温度不是太高，不会造成驾驶人员的不适，从而实现了在基本保证车内温度舒适性的前提下，提升了车辆的动力性，达到兼顾车辆动力性和车内温度舒适性的目的。
另外，本实施例的车载空调控制方法不用对现有车载空调系统的硬件设备做出改变，因此不会增加硬件成本，具有较高的经济性。
本实施例中，第一温度阈值等于第二温度阈值，那么，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，根据发动机实际负荷率是否小于高负荷率阈值，有两种完全不同的车载空调控制方式，从而实现了依据发动机实际负荷率的高低对车载空调进行合适的控制，达到兼顾车内温度舒适性和车辆动力性的目的；作为其他实施方式，当需要对车内温度舒适性和车辆动力性进行更精准的调整时，第一温度阈值和第二温度阈值也可以不相等，即不限定两者的大小关系。
车载空调控制系统实施例：
如图2所示，本实施例的车载空调控制系统，包括空调温度控制器、发动机ECU、车内温度传感器和车速传感器，空调温度控制器的信号输入端连接发动机ECU、车内温度传感器和车速传感器，空调温度控制器的信号输出端用于连接车载空调的空调压缩机。
本实施例中，车载空调控制系统的负荷率检测模块为发动机ECU(ECU是电子控制单元Electronic Control Unit的简称)，发动机ECU用于检测发动机实际负荷率，作为其他实施方式，负荷率检测模块可以为车辆上现有的能实现发动机实际负荷率检测的其他设备，例如整车控制器；车内温度检测模块为车内温度传感器，车内温度传感器用于检测车内温度，作为其他实施方式，车内温度检测模块可以为车辆上现有的能实现车内温度检测的温度采集系统；车速检测模块为车速传感器，车速传感器用于检测车辆车速，作为其他实施方式，车速检测模块还可以是现有技术中通过检测车轮转速来获取车辆车速的设备；控制模块为空调温度控制器，空调温度控制器负责实现车载空调控制方法，即通过对检测到的车辆车速、发动机实际负荷率和车内温度进行处理，控制空调压缩机电磁离合器继电器的吸合或断开，进而控制车载空调进入运行状态或进入停止运行状态。空调温度控制器实现的车载空调控制方法，见车载空调控制方法实施例，此处不再赘述。作为其他实施方式，控制模块还可以采用整车控制器，利用整车控制器直接实现对车载空调的控制。
作为其他实施方式，当车载空调控制方法不需要检测车速和对车速进行判断时，车载空调控制系统可以不设置车速传感器。
车辆实施例：
本发明的车辆，包括车辆本体以及车载空调控制系统，其中，车辆本体包括车载空调，车载空调控制系统的具体结构见车载空调控制系统实施例，此处不再赘述。

Claims (9)

1.一种车载空调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
2.根据权利要求1所述的车载空调控制方法，其特征在于，步骤(1)之前还包括检测车辆车速的步骤，当车速大于零时，进行步骤(1)和步骤(2)；当车速等于零时，检测车内温度，当车内温度大于所述第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于所述第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。
3.根据权利要求1或2所述的车载空调控制方法，其特征在于，所述第一温度阈值等于所述第二温度阈值。
4.一种车载空调控制系统，其特征在于，包括用于检测发动机实际负荷率的负荷率检测模块、用于检测车内温度的车内温度检测模块和控制模块，所述控制模块的信号输入端连接所述负荷率检测模块和车内温度检测模块，控制模块的信号输出端用于连接车载空调，控制模块实现的控制过程包括：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
5.根据权利要求4所述的车载空调控制系统，其特征在于，所述车载空调控制系统还包括车速检测模块，所述控制模块的信号输入端连接所述车速检测模块；所述控制模块实现的控制过程包括：在步骤(1)之前检测车辆车速，当车速大于零时，进行步骤(1)和步骤(2)；当车速等于零时，检测车内温度，当车内温度大于所述第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于所述第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。
6.根据权利要求4或5所述的车载空调控制系统，其特征在于，所述第一温度阈值等于所述第二温度阈值。
7.一种车辆，包括车辆本体以及车载空调控制系统，车辆本体包括车载空调，其特征在于，所述车载空调控制系统包括用于检测发动机实际负荷率的负荷率检测模块、用于检测车内温度的车内温度检测模块和控制模块，所述控制模块的信号输入端连接所述负荷率检测模块和车内温度检测模块，控制模块的信号输出端连接车载空调，控制模块实现的控制过程包括：
(1)检测发动机的实际负荷率；
(2)当发动机的实际负荷率大于或者等于设定的高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第一温度阈值且小于或者等于舒适度上限温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第一温度阈值小于舒适度上限温度阈值；
当发动机的实际负荷率小于所述高负荷率阈值时，检测车内温度，当车内温度大于第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态，其中，第二温度阈值小于所述舒适度上限温度阈值。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车载空调控制系统还包括车速检测模块，所述控制模块的信号输入端连接所述车速检测模块；所述控制模块实现的控制过程包括：在步骤(1)之前检测车辆车速，当车速大于零时，进行步骤(1)和步骤(2)；当车速等于零时，检测车内温度，当车内温度大于所述第二温度阈值时，控制空调进入运行状态；当车内温度小于或者等于所述第二温度阈值时，控制空调进入停止运行状态。
9.根据权利要求7或8所述的车辆，其特征在于，所述第一温度阈值等于所述第二温度阈值。
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