汽車空調(diào)鼓風機的控制方法及其控制單元的制作方法
【專利摘要】一種汽車空調(diào)鼓風機的控制方法，其包括如下步驟：(a)，程序開始；(b)，得到車室內(nèi)溫度控制目標；(c)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度是否超過第一比較值；如果不超過則使鼓風機的風速為零，如果超過則執(zhí)行步驟（d);所述第一比較值與所述車室內(nèi)溫度控制目標具有關(guān)聯(lián)性；(d)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度是否超過第二比較值；如果不超過則使鼓風機以第一風速運轉(zhuǎn)，如果超過則使鼓風機以高于所述第一風速的第二風速運轉(zhuǎn)；最終使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標。本發(fā)明還揭示了一種利用上述控制方法對鼓風機進行控制的控制單元。本發(fā)明的有益效果是：將與所述車室內(nèi)溫度控制目標具有關(guān)聯(lián)性的第一比較值作為比較基礎(chǔ)，能夠更合理地實現(xiàn)對空調(diào)鼓風機風速的控制。
【專利說明】
汽車空調(diào)鼓風機的控制方法及其控制單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)鼓風機的控制方法及其控制單元，屬于汽車空調(diào)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，舒適的駕駛和乘車環(huán)境已經(jīng)成為汽車廠商越來越重視的問題，因此汽車自動空調(diào)也就變得越來越重要。汽車空調(diào)自動算法在過去的一些年里得到了迅速發(fā)展，基本的控制邏輯已經(jīng)形成。但是，現(xiàn)有技術(shù)中對汽車空調(diào)鼓風機風速的控制往往是以環(huán)境溫度等作為判斷依據(jù)的，沒有考慮到車室內(nèi)溫度控制目標這個因素?？梢岳斫獾氖?，車室內(nèi)溫度控制目標是汽車自動空調(diào)算法中極其重要的用戶輸入，現(xiàn)有技術(shù)中因沒有考慮該參數(shù)而將控制算法完全獨立于此用戶輸入之外，因此對汽車空調(diào)鼓風機風速的控制顯然是不準確的。
[0003]因此，有必要對現(xiàn)有的技術(shù)進行改進，以解決以上技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種更合理的汽車空調(diào)鼓風機的控制方法及其控制單元。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種汽車空調(diào)鼓風機的控制方法，其包括如下步驟:
(a)，程序開始；
(b),得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)；
(c)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第一比較值；如果不超過則使鼓風機的風速為零，如果超過則執(zhí)行步驟(d);所述第一比較值與所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)具有關(guān)聯(lián)性；
(d)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第二比較值；如果不超過則使鼓風機以第一風速運轉(zhuǎn)，如果超過則使鼓風機以高于所述第一風速的第二風速運轉(zhuǎn)；最終使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。
[0006]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，步驟(b)中得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)是通過如下子步驟實現(xiàn)的:
(bI),初始化如下參數(shù)；
IntAirTmp:車室內(nèi)溫度計算值；
IntTmpCtr:車室內(nèi)溫度控制目標；
(b2),通過如下公式計算出程序數(shù)(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt
*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中參數(shù)代表意義如下:
PNFixed:常數(shù)補償項；
PNOutAmb:環(huán)境溫度加權(quán)系數(shù)；
PNSolarLoad:陽光輻射強度的加權(quán)系數(shù)； PNDiffInt:車室內(nèi)溫度計算值與車室內(nèi)溫度控制目標差值的加權(quán)系數(shù)；
OutArnb:環(huán)^^溫度；
SolarLoad:陽光福射強度；
(b3),通過如下公式計算出所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOff setX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOff setA ;其中參數(shù)的代表意義如下:
TmpOffsetX:常數(shù)補償項；
TmpOffsetB:程序數(shù)加權(quán)系數(shù)；
IntTmpSet:空調(diào)設定溫度；
TmpOffsetA:空調(diào)設定溫度加權(quán)系數(shù)。
[0007]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述空調(diào)設定溫度(IntTmpSet)是通過手動輸入的，所述陽光輻射強度是通過陽光輻射強度傳感器測得的。
[0008]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述第一比較值是通過如下公式計算得到的:
第一比較值=(Cl*IntTmp(^t;r- C2*InitialIntTmp)*BlmDelay + C3*InitialIntTmp ；其中參數(shù)的代表意義如下:1nitialIntTmp:車室內(nèi)溫度初始值；
BlmDelay:正系數(shù)；
C1、C2、C3:系數(shù)。
[0009]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案,所述車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)即車室內(nèi)溫度傳感器采集到的第一次有效值。
[0010]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述第一風速為恒量。
[0011]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述第二風速為變量。
[0012]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述第二風速通過阻尼的方式使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。
[0013]作為本發(fā)明進一步改進的技術(shù)方案，所述第二比較值為恒量。
[0014]本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案:一種控制單元，其包括控制頭按鍵處理電路、傳感器處理電路、車身網(wǎng)絡處理電路、鼓風機驅(qū)動模塊及微控制器，其中所述控制頭按鍵處理電路用以處理用戶輸入的空調(diào)設定溫度(IntTmpSet);所述傳感器處理電路用以處理環(huán)境溫度傳感器的測量值及陽光傳感器的測量值，以得到陽光輻射強度及校準后的環(huán)境溫度；所述車身網(wǎng)絡處理電路用以接收來自車身網(wǎng)絡總線的信號；所述微控制器按照權(quán)利要求1至9中任意一項所述的控制方法進行工作，發(fā)送控制信號給所述鼓風機驅(qū)動模塊，并通過該鼓風機驅(qū)動模塊對汽車空調(diào)鼓風機的風速進行控制。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將與所述車室內(nèi)溫度控制目標具有關(guān)聯(lián)性的第一比較值作為比較基礎(chǔ)，能夠更合理地實現(xiàn)對空調(diào)鼓風機風速的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明汽車空調(diào)鼓風機的控制方法的流程示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明控制單元的連接示意圖。

【具體實施方式】
[0018]請參圖1所示，本發(fā)明揭示了一種汽車空調(diào)鼓風機的控制方法，其包括如下步驟:
(a)，程序開始；
(b),得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)；
(c)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第一比較值；如果不超過則使鼓風機的風速為零(即BlwrSpd = O)，如果超過則執(zhí)行步驟(d);所述第一比較值與所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)具有關(guān)聯(lián)性；
(d)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第二比較值(M2);如果不超過則使鼓風機以第一風速(SI)運轉(zhuǎn)，如果超過則使鼓風機以高于所述第一風速(SI)的第二風速
(S2)運轉(zhuǎn)；最終使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。
[0019]在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，上述步驟(b)中得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)是通過如下子步驟實現(xiàn)的:
(bl)，初始化如下參數(shù)；初始化的目的在于給相關(guān)參數(shù)賦初始值以確?？照{(diào)系統(tǒng)能夠正常運行；
IntAirTmp:車室內(nèi)溫度計算值；
IntTmpCtr:車室內(nèi)溫度控制目標；
(b2),通過如下公式計算出程序數(shù)(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt
*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中各參數(shù)代表意義如下(與以上參數(shù)相同的部分不再贅述):
PNFixed:常數(shù)補償項；
PNOutAmb:環(huán)境溫度加權(quán)系數(shù)；
PNSolarLoad:陽光輻射強度的加權(quán)系數(shù)；
PNDiffInt:車室內(nèi)溫度計算值與車室內(nèi)溫度控制目標差值的加權(quán)系數(shù)；
OutAmb:環(huán)境溫度，即通過測量或者其他方式計算得到的準確的環(huán)境溫度數(shù)值；優(yōu)選地，該環(huán)境溫度是通過綜合各種與之相關(guān)的參數(shù)而計算得到的校準后的環(huán)境溫度。
[0020]SolarLoad:陽光輻射強度，其通過陽光輻射強度傳感器測得；
(b3),通過如下公式計算出所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOffsetX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOffsetA ；其中各參數(shù)的代表意義如下(與以上參數(shù)相同的部分不再贅述):
TmpOffsetX:常數(shù)補償項；
TmpOffsetB:程序數(shù)加權(quán)系數(shù)；
IntTmpSet:空調(diào)設定溫度，其通過用戶手動輸入；
TmpOffsetA:空調(diào)設定溫度加權(quán)系數(shù)。
[0021]需要說明的是:以上系數(shù)、補償項等各種參數(shù)根據(jù)不同的車型進行標定。
[0022]在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)是通過綜合考慮環(huán)境溫度(OutAmb)、陽光輻射強度(SolarLoad)等參數(shù)，通過公式而自動計算得到的。當然，所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)也可以根據(jù)用戶指令進行輸入。顯然，相比于手動輸入，自動計算得到的車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)具有優(yōu)越性。
[0023]在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述第一比較值是通過如下公式計算得到的:
第一比較值=(Cl^IntTmpCtr - C2*InitialIntTmp)*BlmDelay +C3*InitialIntTmp ;其中各參數(shù)的代表意義如下:1ntTmpCtr:車室內(nèi)溫度控制目標；
InitialIntTmp:車室內(nèi)溫度初始值，即車室內(nèi)溫度傳感器采集到的第一次有效值； BlmDelay:正系數(shù)；
C1、C2、C3:系數(shù)，根據(jù)車型進行標定。
[0024]在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述第二比較值為恒量，所述第一風速(SI)為恒量，所述第二風速(S2)為變量。上述“恒量”、“變量”是針對某一種特定車型而言，其汽車空調(diào)鼓風機的控制方法中相關(guān)參數(shù)是“恒量”、“變量”。當然，不同的車型，其第二比較值、第一風速(SI)、第二風速(S2)可能是不同的。
[0025]所述第二風速(S2)通過阻尼的方式使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)0如此設置是為了使鼓風機風速輸出值不會變化太快，以緩變的速度到達目標值，若是第一次運行則從自動的最小風速到達目標值，這種調(diào)節(jié)方式更能夠使人體感覺舒適。當然，在其他實施方式中，所述第二風速(S2)也可以是某一定值，只是這種調(diào)節(jié)方式使人體舒適度稍差。
[0026]步驟(d)中還包括一個跳轉(zhuǎn)的步驟，即在一個周期之后，自動跳轉(zhuǎn)至子步驟(b2)進行下一次循環(huán)，直至車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。當車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)時，所述程序跳轉(zhuǎn)至其他程序。
[0027]為了更好的理解本發(fā)明，以下進行舉例說明。
[0028]步驟(c)中判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第一比較值適用于各種環(huán)境，當發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)小于(Cl*IntTmp(^tr - C2*InitialIntTmp) ^BlmDelay+ C3*InitialIntTmp,鼓風機不吹風。下面從季節(jié)來解釋本發(fā)明的優(yōu)點:
(I).冬天冷啟動；首先汽車在冬天停車很長一段時間，發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)與車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。因為冬天需要制熱，此時的車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)比車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)要大很多，這個時候肯定不能吹風，吹風的話只會使乘客更加冷。而本發(fā)明在參數(shù)Cl、C2、C3合理配置下，能夠使發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)小于第一比較值,此時,鼓風機的風速為零(即BlwrSpd = O),符合上述分析(不吹風)。
[0029](2).夏天啟動；夏季條件(天氣熱)下，停車很長一段時間，發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)與車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。因為夏天需要制冷，此時的車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)比車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)要小很多，這個時候需要吹風。而本發(fā)明在參數(shù)Cl、C2、C3合理配置下，發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)大于第一比較值，所以判斷條件不會成立，此時執(zhí)行步驟(d)，鼓風機吹風，符合上述分析(需要吹風)。
[0030](3).春秋季啟動；春秋季(溫和天氣)下，停車很長一段時間，發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)與車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)與車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)大小也差不多。本發(fā)明在參數(shù)C1、C2、C3合理配置下，判斷條件成立的時間很短或者沒有，但是只要條件成立，說明天氣較冷，照樣不能吹風。
[0031]步驟⑷中判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第二比較值(M2)是為了系統(tǒng)保護及制冷時的冷啟動。當發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)小于第二比較值(M2)時，說明發(fā)動機剛啟動，不適合吹大風。一方面，當此時需要制熱時，吹出來的風溫度肯定小于發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)，風速太大，乘客會不舒服，會覺得冷，所以只以較小的第一風速(SI)吹風；另一方面，當此時需要制冷時，壓縮機必須要開才能較好的制冷，開啟壓縮機必然會降低發(fā)動機的動力性能，這不利于剛啟動時發(fā)動機的穩(wěn)定性，所以這段時間發(fā)動機受保護一般不會開啟壓縮機，所以吹出來的風會偏熱，風速太大，乘客會不舒服。上述兩種情況下，當發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)小于第二比較值(M2)時，說明發(fā)動機剛啟動，都不適合吹大風。
[0032]當然，當發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)超過第二比較值(M2)時，發(fā)動機已經(jīng)達到正常運行狀態(tài)，此時鼓風機就可以以較大的第二風速(S2)吹風，這也是熱啟動時鼓風機的一般運行狀態(tài)。
[0033]請參圖2所示，本發(fā)明還揭示了一種控制單元，其包括控制頭按鍵處理電路1、傳感器處理電路2、車身網(wǎng)絡處理電路3、鼓風機驅(qū)動模塊及微控制器4，其中所述控制頭按鍵處理電路I用以處理用戶輸入的空調(diào)設定溫度(IntTmpSet);所述傳感器處理電路2用以處理環(huán)境溫度傳感器的測量值及陽光傳感器的測量值，以得到陽光輻射強度及校準后的環(huán)境溫度；所述車身網(wǎng)絡處理電路3用以接收來自車身網(wǎng)絡總線的信號；所述微控制器4按照前述的控制方法進行工作，發(fā)送控制信號給所述鼓風機驅(qū)動模塊，并通過該鼓風機驅(qū)動模塊對汽車空調(diào)鼓風機的風速進行控制。
[0034]進一步地，所述車身網(wǎng)絡處理電路3可以被集成在CAN信號接收與發(fā)送芯片中。所述傳感器處理電路2包括分別處理環(huán)境溫度傳感器的測量值及陽光傳感器的測量值的兩路處理電路，以轉(zhuǎn)換成電壓信號并傳給所述微控制器4。
[0035]所述鼓風機驅(qū)動模塊可以與所述鼓風機集成在一起或者也可以與所述鼓風機分開設置。所述鼓風機配備有單獨的供電單元，以使其能夠正常運轉(zhuǎn)。
[0036]本發(fā)明能夠根據(jù)天氣情況、車輛發(fā)動機系統(tǒng)狀況來控制鼓風機風速輸出，將與所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)具有關(guān)聯(lián)性的第一比較值作為比較基礎(chǔ)，能夠更合理地實現(xiàn)對空調(diào)鼓風機風速的控制，使車內(nèi)乘客獲得更好的享受。
[0037]需要說明的是:以上實施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，并非對本發(fā)明的限定。盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車空調(diào)鼓風機的控制方法，其包括如下步驟: (a)，程序開始； (b),得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)； (c)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第一比較值；如果不超過則使鼓風機的風速為零，如果超過則執(zhí)行步驟(d);所述第一比較值與所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)具有關(guān)聯(lián)性； (d)，判斷發(fā)動機冷卻液溫度(CltTmp)是否超過第二比較值；如果不超過則使鼓風機以第一風速運轉(zhuǎn)，如果超過則使鼓風機以高于所述第一風速的第二風速運轉(zhuǎn)；最終使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:步驟(b)中得到車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)是通過如下子步驟實現(xiàn)的: (bI),初始化如下參數(shù)； IntAirTmp:車室內(nèi)溫度計算值； IntTmpCtr:車室內(nèi)溫度控制目標； (b2),通過如下公式計算出程序數(shù)(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中參數(shù)代表意義如下: PNFixed:常數(shù)補償項； PNOutAmb:環(huán)境溫度加權(quán)系數(shù)； PNSolarLoad:陽光輻射強度的加權(quán)系數(shù)； PNDiffInt:車室內(nèi)溫度計算值與車室內(nèi)溫度控制目標差值的加權(quán)系數(shù)； OutArnb:環(huán)^^溫度； SolarLoad:陽光福射強度； (b3),通過如下公式計算出所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOff setX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOff setA ;其中參數(shù)的代表意義如下: TmpOffsetX:常數(shù)補償項； TmpOffsetB:程序數(shù)加權(quán)系數(shù)； IntTmpSet:空調(diào)設定溫度； TmpOffsetA:空調(diào)設定溫度加權(quán)系數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于:所述空調(diào)設定溫度(IntTmpSet)是通過手動輸入的，所述陽光輻射強度是通過陽光輻射強度傳感器測得的。
4.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第一比較值是通過如下公式計算得到的:
第一比較值=(Cl*IntTmp(^t;r- C2*InitialIntTmp)*BlmDelay + C3*InitialIntTmp ；其中參數(shù)的代表意義如下:1nitialIntTmp:車室內(nèi)溫度初始值； BlmDelay:正系數(shù)； C1、C2、C3:系數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于:所述車室內(nèi)溫度初始值(InitialIntTmp)即車室內(nèi)溫度傳感器采集到的第一次有效值。
6.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第一風速為恒量。
7.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第二風速為變量。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于:所述第二風速通過阻尼的方式使車室內(nèi)溫度達到所述車室內(nèi)溫度控制目標(IntTmpCtr)。
9.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第二比較值為恒量。
10.一種控制單元，其特征在于:所述控制單元包括控制頭按鍵處理電路、傳感器處理電路、車身網(wǎng)絡處理電路、鼓風機驅(qū)動模塊及微控制器，其中所述控制頭按鍵處理電路用以處理用戶輸入的空調(diào)設定溫度(IntTmpSet);所述傳感器處理電路用以處理環(huán)境溫度傳感器的測量值及陽光傳感器的測量值，以得到陽光輻射強度及校準后的環(huán)境溫度；所述車身網(wǎng)絡處理電路用以接收來自車身網(wǎng)絡總線的信號；所述微控制器按照權(quán)利要求1至9中任意一項所述的控制方法進行工作，發(fā)送控制信號給所述鼓風機驅(qū)動模塊，并通過該鼓風機驅(qū)動模塊對汽車空調(diào)鼓風機的風速進行控制。
【文檔編號】B60H1/00GK104210325SQ201310209836
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:杭州三花研究院有限公司