CN115214313B - 一种压缩机的控制方法、装置及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机的控制方法、装置及汽车，包括，通过V2X获取车辆前方道路上预设的RSU内预存的道路信息，并根据所述道路信息确定当前道路的坡度信息；结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值；根据重新计算的蒸发器温度阈值对车载空调压缩机进行调整，实现车载空调压缩机的控制。本发明通过在路边建设RSU，可以将道路的坡度信息通过车联传递给周围车辆，实现空调定排量压缩机的控制，在存在上坡和下坡的道路上，可以对发动机的能量进行回收，既保证车内舒适度，又降低整车能耗。

Description

一种压缩机的控制方法、装置及汽车
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，特别是涉及一种压缩机的控制方法、装置及汽车。
背景技术
随着汽车行业的发展，车辆的保有度越来越高，碳排放也越来越高。现有的车辆在空调压缩机控制时，主要是通过车辆已经处于的路面坡度信息对蒸发器进行相应的调整，这样会造成调整温度操作的延时，甚至会出现空调温度还未调整完成，车辆已经通过了当前路段；进而造成正常能耗的不必要浪费以及用户体验舒适度的下降。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种压缩机的控制方法、装置及汽车，解决现有方法空调压缩机控制不及时而导致能耗的浪费和用户体验差的技术问题。
一方面，提供一种压缩机的控制方法，应用于车辆行驶过程的车载空调压缩机的控制，包括：
通过V2X获取车辆前方道路上预设的RSU内预存的道路信息，并根据所述道路信息确定当前道路的坡度信息；
结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值；
根据重新计算的蒸发器温度阈值对车载空调压缩机进行调整，实现车载空调压缩机的控制。
优选地，所述结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值具体包括：
根据以下公式分别计算关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值：
TE1＝1-D×K1
TE2＝TE1+2-D×K2
其中，TE1表示关闭压缩机的蒸发器温度阈值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值；K1表示坡度信息对应的补偿值；TE2表示打开压缩机的蒸发器温度阈值；K2表示坡度信息对应的补偿值。
优选地，所述根据重新计算的蒸发器温度阈值对空调压缩机进行调整具体包括：
获取蒸发器的当前温度值，并将所述蒸发器的当前温度值分别与关闭压缩机的蒸发器温度阈值、打开压缩机的蒸发器温度阈值进行比较；
当蒸发器的当前温度值小于等于关闭压缩机的蒸发器温度阈值时，请求发动机管理系统关闭压缩机；
当蒸发器的当前温度值大于等于打开压缩机的蒸发器温度阈值时，请求发动机管理系统打开压缩机。
优选地，所述结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值具体包括：
根据以下公式计算蒸发器的目标温度值：
TE＝K5×TAO2+2-K6×D
TE∈[2-K6×D,12-K6×D]
其中，TE表示蒸发器的目标温度值；K5表示坡度信息对应的补偿值；TAO表示目标出风口温度；K6表示坡度信息对应的补偿值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值。
优选地，所述目标出风口温度根据以下公式计算：
TAO＝K1×TSet-K2×TR-K3×TAM-K4×TS
其中，K1表示预设的空调温度系数；TSet表示空调的初始温度值；K2表示车内温度系数；TR表示采集的车内温度值；K3表示车外温度系数；TAM表示采集的车外温度；K4表示阳光强度系数；TS表示采集的阳光强度值。
优选地，所述根据重新计算的蒸发器温度阈值对空调压缩机进行调整具体包括：
调整空调压缩机输出的排量，使所述空调压缩机运行时的蒸发器表面温度达到所述目标温度值。
另一方面，还提供一种压缩机的控制装置，通过所述的压缩机的控制方法对车载空调压缩机进行控制。
另一方面，还提供一种汽车，通过所述的压缩机的控制装置对车载空调压缩机进行控制。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的压缩机的控制方法、装置及汽车，通过在路边建设RSU，可以将道路的坡度信息通过车联传递给周围车辆，实现空调定排量压缩机的控制，在存在上坡和下坡的道路上，可以对发动机的能量进行回收，既保证车内舒适度，又降低整车能耗。当车辆下坡时，降低压缩机开关所需要的蒸发器温度，提高发动机负载，将温度保存在蒸发器中，后续用于乘员舱制冷，避免踩刹车消耗掉，进行能量回收。当车辆上坡时，提高压缩机开关所需要的蒸发器温度，降低发动机负载，提高动力性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种压缩机的控制方法的主流程示意图。
图2为本发明实施例中定排量压缩机控制框图。
图3为本发明实施例定排量压缩机控制逻辑图。
图4为本发明实施例中外控变排量压缩机控制框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种压缩机的控制方法的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述方法应用于车辆行驶过程的车载空调压缩机的控制，包括以下步骤：
通过V2X(vehicle to everything，车对外界的信息交换)获取车辆前方道路上预设的RSU(Road Side Unit，路侧单元)内预存的道路信息，并根据所述道路信息确定当前道路的坡度信息；也就是说，车辆在原空调控制器的基础上新增V2X通讯芯片、GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统)高精度定位芯片；V2X芯片实现V2V(Vehicle-to-Vehicle)和V2N(Vehicle-to-Net)的互联功能，GNSS实现车辆位置定位。
具体实施例中，具体实现过程为将所述RSU设置于车辆行驶的道路上；采集所述RSU所处位置周围道路的道路信息，并将所述道路信息录入所述RSU内；当车辆驶入所述RSU的通信范围内时，通过V2X获取所述RSU内录入的道路信息。也就是，在路边提前建设RSU，提前采集周围道路的地图信息并录入RSU内，RSU可以通过V2X每100ms广播至周围的车辆，这样当可以与RSU连通的车辆行驶进广播范围内时，就可以获取RSU内存储的道路的地图信息。
结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值；也就是，根据当前道路的坡度信息对所需的控制压缩机的蒸发器温度阈值进行计算，以便对于不同的道路信息进行调整压缩机的工作状态，当车辆下坡时，降低压缩机开关所需要的蒸发器温度，提高发动机负载，将温度保存在蒸发器中，后续用于乘员舱制冷，避免踩刹车消耗掉，进行能量回收。当车辆上坡时，提高压缩机开关所需要的蒸发器温度，降低发动机负载，提高动力性。
根据重新计算的蒸发器温度阈值对车载空调压缩机进行调整，实现车载空调压缩机的控制。也就是，根据车辆即将通过的道路信息计算的蒸发器温度阈值，可以对空调压缩机的工作状态进行调整，实现对车辆通过道路进行准确的适配。实现以最低的能耗进行空调压缩机的控制，还可以在控制过程进行能量回收。
第一个实施例中，如图2所示，对于网联式定排量压缩机来说，需要计算关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值，本实施例中，根据以下公式分别计算关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值：
TE1＝1-D×K1
TE2＝TE1+2-D×K2
其中，TE1表示关闭压缩机的蒸发器温度阈值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值；K1表示坡度信息对应的补偿值；TE2表示打开压缩机的蒸发器温度阈值；K2表示坡度信息对应的补偿值。
计算关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值之后，就可以根据关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值进行控制，具体地，如图3所示，获取蒸发器的当前温度值，并将所述蒸发器的当前温度值分别与关闭压缩机的蒸发器温度阈值、打开压缩机的蒸发器温度阈值进行比较；当蒸发器的当前温度值小于等于关闭压缩机的蒸发器温度阈值时，空调控制器请求发动机管理系统(EMS)关闭压缩机；当蒸发器的当前温度值大于等于打开压缩机的蒸发器温度阈值时，空调控制器请求发动机管理系统(EMS)打开压缩机。可以理解的是，打开压缩机之后，若当蒸发器温度下降至关闭压缩机的蒸发器温度阈值以下时，空调控制器重新请求EMS关闭压缩机，如此循环往复，实现压缩机的关启，进一步控制压缩机的工作状态。
第二个实施例中，如图4所示，对于网联式外控变排量压缩机来说，结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值具体包括：
根据以下公式计算蒸发器的目标温度值：
TE＝K5×TAO2+2-K6×D
TE∈[2-K6×D,12-K6×D]
其中，TE表示蒸发器的目标温度值；K5表示坡度信息对应的补偿值；TAO表示目标出风口温度；K6表示坡度信息对应的补偿值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值。
其中，目标出风口温度根据以下公式计算：
TAO＝K1×TSet-K2×TR-K3×TAM-K4×TS
其中，K1表示预设的空调温度系数；TSet表示空调的初始温度值；K2表示车内温度系数；TR表示采集的车内温度值；K3表示车外温度系数；TAM表示采集的车外温度；K4表示阳光强度系数；TS表示采集的阳光强度值。也就是，当用户打开空调后，空调控制器通过CAN总线让EMS吸合离合器，采集空调设定温度TSet、车外温度TAM、车内温度TR、阳光强度TS等计算出目标出风口温度TAO。
进一步的，空调控制器调整空调压缩机输出的排量，使所述空调压缩机运行时的蒸发器表面温度达到所述目标温度值。也就是，空调控制器采集蒸发器表面温度TE，再根据第一步过标定好的KP(比例调节系数，实现加快系统的响应速度，提高系统的调节精度)、KI(积分调节系数，消除残差)，对PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)占空比进行PID(Proportion-Integral-Differential，比例-积分-微分)控制算法调节PWM的占空比改变电磁阀的控制电压，进而改变压缩机的排量使蒸发器表面温度等于蒸发器的目标温度值。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
本发明还提供一种压缩机的控制装置，通过所述的压缩机的控制方法对车载空调压缩机进行控制。
本发明还提供一种汽车，通过所述的压缩机的控制装置对车载空调压缩机进行控制。
关于上述的压缩机的控制装置、汽车的具体实现过程可以参考上述的压缩机的控制方法的具体实现过程，在此不再赘述。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的压缩机的控制方法、装置及汽车，通过在路边建设RSU，可以将道路的坡度信息通过车联传递给周围车辆，实现空调定排量压缩机的控制，在存在上坡和下坡的道路上，可以对发动机的能量进行回收，既保证车内舒适度，又降低整车能耗。当车辆下坡时，降低压缩机开关所需要的蒸发器温度，提高发动机负载，将温度保存在蒸发器中，后续用于乘员舱制冷，避免踩刹车消耗掉，进行能量回收。当车辆上坡时，提高压缩机开关所需要的蒸发器温度，降低发动机负载，提高动力性。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种压缩机的控制方法，应用于车辆行驶过程的车载空调压缩机的控制，其特征在于，包括：
通过V2X获取车辆前方道路上预设的RSU内预存的道路信息，并根据所述道路信息确定当前道路的坡度信息；
结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值；
根据重新计算的蒸发器温度阈值对车载空调压缩机进行调整，实现车载空调压缩机的控制；
其中，所述结合当前道路的坡度信息重新计算控制压缩机的蒸发器温度阈值具体包括：
根据以下公式分别计算关闭压缩机的蒸发器温度阈值和打开压缩机的蒸发器温度阈值：
TE1＝1-D×K1
TE2＝TE1+2-D×K2
其中，TE1表示关闭压缩机的蒸发器温度阈值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值；K1表示坡度信息对应的补偿值；TE2表示打开压缩机的蒸发器温度阈值；K2表示坡度信息对应的补偿值；
根据以下公式计算蒸发器的目标温度值：
TE＝K5×TAO2+2-K6×D
TE∈[2-K6×D,12-K6×D]
其中，TE表示蒸发器的目标温度值；K5表示坡度信息对应的补偿值；TAO表示目标出风口温度；K6表示坡度信息对应的补偿值；D表示当前道路的坡度信息，其中，下坡为正值，上坡为负值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据重新计算的蒸发器温度阈值对空调压缩机进行调整具体包括：
获取蒸发器的当前温度值，并将所述蒸发器的当前温度值分别与关闭压缩机的蒸发器温度阈值、打开压缩机的蒸发器温度阈值进行比较；
当蒸发器的当前温度值小于等于关闭压缩机的蒸发器温度阈值时，请求发动机管理系统关闭压缩机；
当蒸发器的当前温度值大于等于打开压缩机的蒸发器温度阈值时，请求发动机管理系统打开压缩机。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标出风口温度根据以下公式计算：
TAO＝K1×TSet-K2×TR-K3×TAM-K4×TS
其中，K1表示预设的空调温度系数；TSet表示空调的初始温度值；K2表示车内温度系数；TR表示采集的车内温度值；K3表示车外温度系数；TAM表示采集的车外温度；K4表示阳光强度系数；TS表示采集的阳光强度值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据重新计算的蒸发器温度阈值对空调压缩机进行调整具体包括：
调整空调压缩机输出的排量，使所述空调压缩机运行时的蒸发器表面温度达到所述目标温度值。
5.一种压缩机的控制装置，其特征在于，通过如权利要求1-4任一项所述的压缩机的控制方法对车载空调压缩机进行控制。
6.一种汽车，其特征在于，通过如权利要求5所述的压缩机的控制装置对车载空调压缩机进行控制。
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