CN117507745A - 一种汽车空调自动除雾节能控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车空调自动除雾节能控制方法及系统,涉及汽车空调系统控制技术领域。该方法包括步骤:获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。本发明通过提高露点温度、划分起雾风险概率等级等措施,避免压缩机频繁开启,达到了节省燃油、节省电能以及降低车内噪音的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车空调系统控制技术领域,尤其涉及一种汽车空调自动除雾节能控制方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
随着传感器技术、通信技术、信号处理技术、信息融合技术等多理论的发展,这些技术在汽车上的应用也越来越广泛,汽车自动空调控制算法集成了这些技术也越来越智能,在满足了采暖/制热/通风/除雾这些空调基本功能的情况下,相对于传统控制算法,更节能、更舒适。
现有的自动空调自动除雾功能控制过程中,一旦车内湿度较大,将要起雾的时候,就会开启压缩机来降低湿度,在0-25℃这样的容易起雾的环境温度段内,压缩机频繁工作,会大大提升能耗。因此,如何解决当前汽车空调自动除雾功能控制算法中,除湿时压缩机频繁工作,由于不够智能化导致能耗提升的问题成为当务之急。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种汽车空调自动除雾节能控制方法及系统,利用提高露点温度、划分起雾风险概率等级等措施,避免压缩机频繁开启,达到了节省燃油、节省电能以及降低车内噪音的目的。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
本发明第一方面提供了一种汽车空调自动除雾节能控制方法,包括以下步骤:
获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;
根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;
结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
进一步的,车内温湿度数据包括车内相对湿度、车内温度和玻璃温度。
进一步的,起雾概率根据玻璃温度,相对湿度和车内温度标定得到。
进一步的,起雾概率等级分为三个等级,起雾概率等级1:即将起雾,45%<起雾概率等级1<65%;起雾概率等级2:薄雾,62%<起雾概率等级2<75%;起雾概率等级3:浓雾,65%<起雾概率等级3<90%。
更进一步的,起雾概率等级1对应1,起雾概率等级2对应除雾算法2,起雾概率等级3对应除雾算法3,其中,除雾算法2和除雾算法3均是在除雾算法1的基础上加大关联量的补偿,并开启压缩机。
更进一步的,除雾算法1的控制逻辑为当起雾概率初次到达大于45%且小于65%的区间时,吹风模式转为吹窗,风量加大一档,切换到外循环,混合风门往热的方向偏移5%,按此状态工作并且每隔一分钟判断一次当前的起雾概率值,若起雾概率有上升但是不超过65%+3%,则维持当前状态,若仍有上升,则同时判断车内乘员数量,若乘员数量≤2人,说明车内湿度的增加速率不大,则在起始风量的基础上加大两档风量,混合风门往热的方向再偏移5%,若起雾概率继续上升超过了65%+5%,则开启压缩机;若起雾概率下降,则维持当前状态运行,直到起雾概率<45%,则返回到起始状态。
进一步的,起雾概率等级的划分为根据不同的车型进行反复标定得到的起雾边界,不同车型起雾概率等级划分标准不同。
本发明第二方面提供了一种汽车空调自动除雾节能控制系统,包括:
自动空调控制模块,被配置为获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;
起雾概率等级模块,被配置为根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;
除雾控制模块,被配置为结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
进一步的,座椅上安装有重力传感器,用以通过重力判断乘员数量。
进一步的,通过CAN总线和LIN总线实现信号的通讯。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
本发明公开了一种汽车空调自动除雾节能控制方法及系统,能够结合环境温度、室内温度、光雨量湿度传感器发来的相对湿度信号、玻璃温度信号,通过算法计算出起雾概率。自动除雾的算法分成三个不同的子算法,CLM根据起雾概率情况及座椅控制模块采集的乘员数量信息,判断进入哪个子算法,其中子算法1起到节能的作用。本发明新型汽车空调自动除雾节能控制算法在自动除雾功能响应时,通过标定及自动空调控制算法控制某些湿度段内不开启压缩机,通过关联量的补偿进行除雾,因此对于燃油车可以降低油耗,对于EV或者HEV车型,可以节省电能,提升续航。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例一中汽车空调自动除雾节能控制方法流程图;
图2为本发明实施例一中除雾算法1流程图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合;
实施例一:
本发明实施例一提供了一种汽车空调自动除雾节能控制方法,如图1所示,光雨量传感器和内温传感器将采集到的温湿度信号传给自动空调控制模块,座椅重力传感器将采集的重力信息传递给座椅控制模块用以判断人数,自动空调控制模块结合露点温度、相对湿度、玻璃温度和车内温度计算起雾概率,并结合乘员人数对起雾概率等级进行对应,从而选择相应的算法进行除雾控制。
具体包括以下步骤:
步骤1,获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率。
车内温湿度数据包括车内相对湿度、车内温度和玻璃温度。其中,车内相对湿度和玻璃温度通过光雨量湿度传感器进行采集,车内温度通过内温传感器进行采集,光雨量湿度传感器将采集的数据通过LIN线传递至BCM,BCM通过CAN线将信号传递至自动空调控制模块(CLM)。内温传感器将车内温度数据传递至自动空调控制模块。
起雾概率的计算方式为:
根据镜面起雾原理可知,起雾基本因素在于玻璃自身温度,玻璃起雾侧表面接触的空气相对湿度与空气温度。相对湿度与玻璃温度就可以计算出镜面露点温度Tdp,就是玻璃表面空气温度Tx大于露点温度,则不会起雾,若小于露点温度,就会起雾。
可以得到起雾概率F关系式:
F=g(Tdp,Tx)。
露点温度Tdp关系式:
Tdp=f1(Tg,HR)。
由于车内配置了湿度传感器与玻璃温度传感器(这俩传感器是集成在一起的)、内温传感器,故得到在车内试用的起雾概率F关系式:
F=g(Tdp,Tx)=g(Tdp,f2(Tg,Ti))
=g(f1(Tg,HR),f2(Tg,Ti))。
所以起雾概率F可根据玻璃温度Tg,相对湿度HR和车内温度Ti的相关函数,由3者标定得到。
步骤2,根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应。
本实施例中,起雾概率为当前环境下导致起雾的概率。起雾概率等级分为三个等级,起雾概率等级1:即将起雾,45%<起雾概率等级1<65%;起雾概率等级2:薄雾,62%<起雾概率等级2<75%;起雾概率等级3:浓雾,65%<起雾概率等级3<90%。本实施例中,起雾概率等级的概率区间之间存在重叠,重叠区间起到回滞区间的作用。起雾概率等级确定方式以初次到达的低一级的起雾概率等级区间内为准,例如,当起雾概率等级为63%时,确定为起雾概率等级1。
需要特别说明的是,起雾概率等级的划分为根据不同的车型进行反复标定得到的起雾边界,不同车型起雾概率等级划分标准不同。一般来说,起雾过程是逐渐上升的,在起雾概率到达等级3之前会先经过等级1和等级2,但是也不排除驾驶员一上车,车上的起雾概率就达到等级3的情况,比如雨天。所以本实施例中的起雾概率等级非绝对的递进等级,也可以为并列等级。
步骤3,结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
本实施例中,如图1所示,起雾概率等级1对应1,起雾概率等级2对应除雾算法2,起雾概率等级3对应除雾算法3,其中,除雾算法2和除雾算法3均是在除雾算法1的基础上加大关联量的补偿,并开启压缩机。
更为具体的,如图2所示,除雾算法1的控制逻辑为当起雾概率初次到达大于45%且小于65%的区间时,吹风模式转为吹窗,目的是为了减少湿空气在前挡风玻璃上的附着。风量加大一档,目的是为了增强空气流通。切换到外循环,目的是为了进一步增强空气流通。混合风门往热的方向偏移5%,目的是为了提高吹窗的风温,进而提高玻璃的温度,提高露点温度,不容易起雾。按此状态工作并且每隔一分钟判断一次当前的起雾概率值,若起雾概率有上升但是不超过65%+3%,则维持当前状态,若仍有上升,则同时判断车内乘员数量,若乘员数量≤2人,说明车内湿度的增加速率不大,则在起始风量的基础上加大两档风量,混合风门往热的方向再偏移5%,若起雾概率继续上升超过了65%+5%,则开启压缩机;若起雾概率下降,则维持当前状态运行,直到起雾概率<45%,则返回到起始状态。
除雾算法2和除雾算法3均是在除雾算法1的基础上加大相关量的补偿和压缩机的持续开启。具体步骤如下:
除雾算法2:在起雾概率处于上升阶段,当起雾概率初次到达大于等于65%且小于75%的区间时,判定起雾概率为起雾概率等级2,此时前挡风玻璃上已经有一层薄雾,影响驾驶安全,需要立刻除雾,所以需要开启压缩机,外循环,吹风模式为吹窗,风量加大一档。若起雾概率下降,则维持当前状态运行,直到起雾概率<62%,则按算法1执行。
除雾算法3:在起雾概率处于上升阶段,当起雾概率初次到达大于等于75%且小于90%的区间时,判定起雾概率为等级3,此时前挡风玻璃上已经有一层浓雾,无法驾驶,为了以最快的速度除雾,所以需要开启压缩机,外循环,吹风模式为吹窗,风量最大档。若起雾概率下降,仍维持当前状态运行,直到起雾概率<65%,则按算法2执行。
本实施例的除雾算法存在一个起雾概率变化趋势的判断,比如开始的时候起雾概率在等级1区间,按算法1响应,但是起雾概率没有控制住,起雾概率继续上升,升到等级2区间的时候会按等级2对应的算法2执行,一旦执行算法2,起雾概率得到控制,起雾概率开始往下降,当降低到65%的时候仍然按算法2执行,一直到降低到<62%的时候才会进入等级1,按算法1执行。
实施例二:
本发明实施例二提供了一种汽车空调自动除雾节能控制系统,包括:
自动空调控制模块,被配置为获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;
起雾概率等级模块,被配置为根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;
除雾控制模块,被配置为结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
还包括座椅控制模块,座椅上安装有重力传感器,重力传感器将采集的重力数据传递给座椅控制模块,座椅控制模块用以通过重力判断乘员数量。
本实施例中,座椅的重力传感器只会对超过一定重量的物体才能感应到,因此可以过滤掉一部分轻的行李。
本实施例中,通过CAN总线和LIN总线实现信号的通讯。具体的,车内相对湿度和玻璃温度通过光雨量湿度传感器进行采集,车内温度通过内温传感器进行采集,光雨量湿度传感器将采集的数据通过LIN线传递至BCM,BCM通过CAN线将信号传递至自动空调控制模块。内温传感器将车内温度数据传递至自动空调控制模块。
以上实施例二中涉及的各步骤与方法实施例一相对应,具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。
本领域技术人员应该明白,上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;
根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;
结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
2.如权利要求1所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,车内温湿度数据包括车内相对湿度、车内温度和玻璃温度。
3.如权利要求2所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,起雾概率根据玻璃温度,相对湿度和车内温度标定得到。
4.如权利要求1所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,起雾概率等级分为三个等级,起雾概率等级1:即将起雾,45%<起雾概率等级1<65%;起雾概率等级2:薄雾,62%<起雾概率等级2<75%;起雾概率等级3:浓雾,65%<起雾概率等级3<90%。
5.如权利要求4所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,起雾概率等级1对应1,起雾概率等级2对应除雾算法2,起雾概率等级3对应除雾算法3,其中,除雾算法2和除雾算法3均是在除雾算法1的基础上加大关联量的补偿,并开启压缩机。
6.如权利要求4所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,除雾算法1的控制逻辑为当起雾概率初次到达大于45%且小于65%的区间时,吹风模式转为吹窗,风量加大一档,切换到外循环,混合风门往热的方向偏移5%,按此状态工作并且每隔一分钟判断一次当前的起雾概率值,若起雾概率有上升但是不超过65%+3%,则维持当前状态,若仍有上升,则同时判断车内乘员数量,若乘员数量≤2人,说明车内湿度的增加速率不大,则在起始风量的基础上加大两档风量,混合风门往热的方向再偏移5%,若起雾概率继续上升超过了65%+5%,则开启压缩机;若起雾概率下降,则维持当前状态运行,直到起雾概率<45%,则返回到起始状态。
7.如权利要求1所述的汽车空调自动除雾节能控制方法,其特征在于,起雾概率等级的划分为根据不同的车型进行反复标定得到的起雾边界,不同车型起雾概率等级划分标准不同。
8.一种汽车空调自动除雾节能控制系统,其特征在于,包括:
自动空调控制模块,被配置为获取车内温湿度数据,根据温湿度数据计算得到起雾概率;
起雾概率等级模块,被配置为根据起雾风险大小将起雾概率分成多个等级,并根据当前起雾概率进行起雾概率等级对应;
除雾控制模块,被配置为结合起雾概率等级与乘员数量选择除雾算法,其中,当达到最低的起雾概率等级时,根据除雾算法控制先不开启压缩机,但是对关联量进行补偿,后续根据起雾概率趋势决定是否开启压缩机。
9.如权利要求8所述的汽车空调自动除雾节能控制系统,其特征在于,座椅上安装有重力传感器,用以通过重力判断乘员数量。
10.如权利要求8所述的汽车空调自动除雾节能控制系统,其特征在于,通过CAN总线和L IN总线实现信号的通讯。
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