一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，同時提供了具體的控制方法。包括鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊、鼓風(fēng)機，以及連接在鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊與鼓風(fēng)機之間的中央處理模塊，鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓，中央處理模塊包括限制電壓模塊和鼓風(fēng)機控制模塊，限制電壓模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值做出限定，鼓風(fēng)機控制模塊根據(jù)鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值控制所述鼓風(fēng)機的進風(fēng)量。本發(fā)明在得到鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓后，根據(jù)此時的外溫對鼓風(fēng)機進行限制，使鼓風(fēng)機進風(fēng)量得到更加平滑的控制，從而使得車內(nèi)的環(huán)境更加舒適，以提高人體適應(yīng)度。
【專利說明】一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車空調(diào)系統(tǒng)，具體是指一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車空調(diào)系統(tǒng)是實現(xiàn)對車廂空氣進行制冷、加熱、換氣和空氣凈化的裝置。它可以為乘車人員提供舒適的乘車環(huán)境，降低駕駛員的疲勞強度，提高行車的安全?？照{(diào)裝置已成為衡量汽車功能是否齊全的標(biāo)志之一。汽車空調(diào)系統(tǒng)由壓縮機、空調(diào)鼓風(fēng)機、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機等組成。
[0003]隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和對車內(nèi)舒適要求的不斷提高，越來越多的自動空調(diào)系統(tǒng)代替手動空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用在汽車上。汽車自動空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵控件為自動空調(diào)控制器，自動空調(diào)控制器接收從傳感器和人機接口上的數(shù)據(jù)，并通過一定的控制策略計算出控制信息傳遞給混合風(fēng)門電機、鼓風(fēng)機、模式電機、循環(huán)電壓等執(zhí)行機構(gòu)，從而使它們執(zhí)行工作，最終完成空調(diào)系統(tǒng)自動控制的目的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，為了使出風(fēng)溫度控制能快準穩(wěn)、在動態(tài)過程中快速的跟隨環(huán)境和用戶設(shè)置的變化，汽車自動空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)車外溫度、目標(biāo)出風(fēng)溫度和車內(nèi)溫度的差值得到一個比較合適的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓，從而得到一個具體的鼓風(fēng)機速度，并在車輛啟動時根據(jù)發(fā)動機的熄火時間和溫度的不同對風(fēng)量進行了相應(yīng)的加強，然而，上述控制策略未考慮空氣質(zhì)量和外溫對風(fēng)量的影響，導(dǎo)致人體適應(yīng)度降低；其次，雖然根據(jù)內(nèi)外循環(huán)對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行了補償，但并未考慮不同車速時對內(nèi)外循環(huán)補償?shù)挠绊懀噹麅?nèi)部變得不舒適。
[0005]因此，需對汽車空調(diào)鼓風(fēng)機進風(fēng)量的控制方式加以改進以提高汽車駕乘人員的舒適度。保證了在各個階段提供給車內(nèi)合適的風(fēng)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種提高車內(nèi)空氣質(zhì)量及人體舒適度的自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，包括:
[0009]鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊、鼓風(fēng)機，以及連接在鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊與鼓風(fēng)機之間的中央處理模塊，所述鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓，其特征在于，所述中央處理模塊包括限制電壓模塊和鼓風(fēng)機控制模塊，所述限制電壓模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值做出限定，所述鼓風(fēng)機控制模塊根據(jù)鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值控制所述鼓風(fēng)機的進風(fēng)量。本發(fā)明在得到鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓后，根據(jù)此時的外溫對鼓風(fēng)機進行限制，充分考慮了空氣質(zhì)量和外溫對風(fēng)量的影響，使鼓風(fēng)機進風(fēng)量得到更加平滑的控制，從而使得車內(nèi)的環(huán)境更加舒適，以提高人體適應(yīng)度；同時，限制電壓還能增加空調(diào)的節(jié)能。
[0010]具體的，中央處理模塊還包括與鼓風(fēng)機控制模塊連接的電壓補償單元，所述電壓補償單元根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償、以及基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償。
[0011]在內(nèi)、外循環(huán)時，不同的出風(fēng)模式和車速時，所得到的風(fēng)量是不同的。根據(jù)這個原理，電壓補償單元根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式下對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行補償，為汽車空調(diào)系統(tǒng)提供所需的進風(fēng)量，保證汽車空調(diào)系統(tǒng)有效運行，而且可以引進在汽車行駛時產(chǎn)生的風(fēng)能代替鼓風(fēng)機的部分或全部功耗，降低了鼓風(fēng)機的功耗和使用頻率。
[0012]起霧概率與空氣溫度和濕度有關(guān)，為了防止車內(nèi)起霧，需要根據(jù)起霧概率來調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度或者濕度，而鼓風(fēng)機風(fēng)量越大，溫度調(diào)節(jié)越快，防起霧響應(yīng)也越快，因此需要根據(jù)計算出的起霧概率來對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行補償，起霧概率越大，鼓風(fēng)機兩端的電壓值補償越大，這樣就可以消除起霧對汽車安全駕駛的影響。
[0013]基于上述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0014]步驟SI，車輛啟動時，前兩分鐘內(nèi)鼓風(fēng)機控制模塊提高鼓風(fēng)機進風(fēng)量；
[0015]步驟S2，鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓；
[0016]步驟S3，中央處理模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端控制電壓做出限定；
[0017]步驟S4，車輛啟動后，中央處理模塊根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償。
[0018]上述控制方法在車輛啟動的前兩分鐘內(nèi)提高進風(fēng)量，快速更新空氣，并且在得到鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓后，根據(jù)此時的外溫對鼓風(fēng)機進行限制，使鼓風(fēng)機進風(fēng)量得到更加平滑的控制，從而使得車內(nèi)的環(huán)境更加舒適，以提高人體適應(yīng)度。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟S4進行第一補償之后還包括以下步驟:
[0020]步驟S5，中央處理模塊基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償。[0021 ] 在步驟S4進行第一補償之后以及在所述步驟S5進行第二補償之前還進行以下步驟:
[0022]當(dāng)檢測到鼓風(fēng)機兩端的控制電壓達14V時，汽車空調(diào)系統(tǒng)啟動噪聲控制功能，同時中央處理模塊限制鼓風(fēng)機兩端的控制電壓使其小于14V，并且維持300秒，300秒后關(guān)閉噪聲控制功能。
[0023]由于在空調(diào)系統(tǒng)接收到聲控設(shè)備的聲控請求信號時,表不聲控設(shè)備將要啟動,如果此時鼓風(fēng)機兩端的控制電壓為14V，鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速大，噪聲也較大，因此，需要自動降低鼓風(fēng)機電壓從而降低風(fēng)量以減小噪聲對聲控設(shè)備的影響，限制鼓風(fēng)機兩端的控制電壓使其小于14V,并且維持300秒，避免鼓風(fēng)機在較大風(fēng)速時產(chǎn)生的噪聲對車上聲控設(shè)備的影響，300秒后忽略聲控設(shè)備的聲控請求信號，以空調(diào)系統(tǒng)的舒適性為優(yōu)先，不進行降噪處理。
[0024]在步驟S5進行第二補償之后還進行以下步驟:
[0025]進入自動停止模式時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端控制電壓值降低調(diào)整，車輛再次啟動時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值恢復(fù)到進入自動停止模式前的值。經(jīng)試驗驗證，利用此方法可以達到在車輛處于自動停止模式時降低能耗的目的。[0026]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0027]本發(fā)明在得到鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓后，根據(jù)此時的外溫對鼓風(fēng)機進行限制，充分考慮了空氣質(zhì)量和外溫對風(fēng)量的影響，使鼓風(fēng)機進風(fēng)量得到更加平滑的控制，從而使得車內(nèi)的環(huán)境更加舒適，以提高人體適應(yīng)度；同時，限制電壓還能增加空調(diào)的節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實施例一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0029]圖2為不同的外溫與對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓做出限定后的鼓風(fēng)機限制電壓值的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0030]圖3為不同鼓風(fēng)機兩端的控制電壓與灌氣因子Fau的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0031]圖4為不同出風(fēng)模式下模式風(fēng)門百分比灌氣因子Fmdp的的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0032]圖5為不同車速與灌氣因子Fsp的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0033]圖6為不同起霧概率與中央處理模塊對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償?shù)墓娘L(fēng)機補償值的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0035]實施例
[0036]如圖1所示，本實施例提供一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，包括:
[0037]鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊、鼓風(fēng)機，以及連接在鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊與鼓風(fēng)機之間的中央處理模塊，所述鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓，所述中央處理模塊包括限制電壓模塊和鼓風(fēng)機控制模塊，所述限制電壓模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值做出限定，所述鼓風(fēng)機控制模塊根據(jù)鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值控制所述鼓風(fēng)機的進風(fēng)量，所述限制電壓模塊與鼓風(fēng)機控制模塊連接。
[0038]中央處理模塊還包括與鼓風(fēng)機控制模塊連接的電壓補償單元，所述電壓補償單元根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償、以及基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償。
[0039]本實施例還提供一種基于上述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0040]車輛啟動時，前兩分鐘內(nèi)鼓風(fēng)機控制模塊提高鼓風(fēng)機進風(fēng)量；
[0041]鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓；
[0042]為了使車內(nèi)快速達到熱平衡和兼顧熱舒適性的要求，中央處理模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端控制電壓做出限定，圖2為不同的外溫與對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓做出限定后的鼓風(fēng)機限制電壓值的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0043]車輛啟動后，中央處理模塊根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償；[0044]當(dāng)檢測到鼓風(fēng)機兩端的控制電壓達14V時，汽車空調(diào)系統(tǒng)啟動噪聲控制功能，同時中央處理模塊限制鼓風(fēng)機兩端的控制電壓使其小于14V，并且維持300秒，300秒后關(guān)閉噪聲控制功能；
[0045]中央處理模塊基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償；
[0046]進入自動停止模式時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值降低調(diào)整，車輛再次啟動時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值恢復(fù)到進入自動停止模式前的值。
[0047]上述控制方法中，所述中央處理模塊根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償?shù)木唧w步驟為:
[0048](I)在內(nèi)循環(huán)時，鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償依據(jù)以下公式計算:
[0049]Vrcom=Vbauk-(Vbauk X μ),
[0050]其中:Vrcom為進行第一補償?shù)难a償電壓值；
[0051]Vbauk為在自動模式下冷啟動鼓風(fēng)機兩端的控制電壓與增加系統(tǒng)響應(yīng)后的鼓風(fēng)機兩端的控制電壓之和(Vbauk由汽車空調(diào)系統(tǒng)的其他模塊計算得出，為現(xiàn)有已知技術(shù)，此處不再贅述)，
[0052]μ參數(shù)須經(jīng)實驗標(biāo)定得出；
[0053](2)在外循環(huán)時，鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償依據(jù)使用灌氣補償算法，如下步驟:
[0054]Α，實驗標(biāo)定出在不同的鼓風(fēng)機兩端的控制電壓下的灌氣因子Fau，如圖3為不同鼓風(fēng)機兩端的控制電壓與灌氣因子Fau的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0055]B，實驗標(biāo)定出在不同的出風(fēng)模式下的灌氣因子Fmdp，如圖4為不同出風(fēng)模式下模式風(fēng)門百分比灌氣因子Fmdp的的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0056]C，實驗標(biāo)定出在不同的車速下的灌氣因子Fsp，如圖5不同車速與灌氣因子Fsp的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖；
[0057]D，依據(jù)上面的趨勢來計算總的灌氣因子Ftal，此為三個表查出的因子的乘積，SPFtal=FauXFmdpXFsp,則灌氣補償值為:Vfcom=Vbauk_(VbaukXFtal)
[0058]其中:Vbauk為在自動模式下冷啟動鼓風(fēng)機兩端的控制電壓與增加系統(tǒng)響應(yīng)后的鼓風(fēng)機兩端的控制電壓之和(這兩個電壓值由汽車空調(diào)系統(tǒng)的其他模塊計算得出，為現(xiàn)有已知技術(shù)，此處不再贅述)。
[0059]上述控制方法中，中央處理模塊基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償，此時用到的起霧概率由汽車空調(diào)系統(tǒng)的其他模塊計算得出，為現(xiàn)有已知技術(shù)，此處不再贅述，如圖6為不同起霧概率與中央處理模塊對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償?shù)墓娘L(fēng)機補償值的對應(yīng)關(guān)系趨勢圖。
[0060]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，包括: 鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊、鼓風(fēng)機，以及連接在鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊與鼓風(fēng)機之間的中央處理模塊，所述鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓，其特征在于，所述中央處理模塊包括限制電壓模塊和鼓風(fēng)機控制模塊，所述限制電壓模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值做出限定，所述鼓風(fēng)機控制模塊根據(jù)鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值控制所述鼓風(fēng)機的進風(fēng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:中央處理模塊還包括與鼓風(fēng)機控制模塊連接的電壓補償單元，所述電壓補償單元根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償、以及基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償。
3.一種基于權(quán)利要求2所述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟: 步驟SI，車輛啟動時，前兩分鐘內(nèi)鼓風(fēng)機控制模塊提高鼓風(fēng)機進風(fēng)量； 步驟S2，鼓風(fēng)機基礎(chǔ)電壓控制模塊至少根據(jù)設(shè)置溫度、陽光強度和車外溫度計算空調(diào)的鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓； 步驟S3，中央處理模塊根據(jù)鼓風(fēng)機基礎(chǔ)控制電壓、車外溫度對鼓風(fēng)機兩端控制電壓做出限定； 步驟S4，車輛啟動后，中央處理模塊根據(jù)不同的車速和不同的循環(huán)模式對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第一補償。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述步驟S4進行第一補償之后還包括以下步驟: 步驟S5，中央處理模塊基于起霧概率對鼓風(fēng)機兩端的控制電壓進行第二補償。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟S4進行第一補償之后以及在所述步驟S5進行第二補償之前還進行以下步驟: 當(dāng)檢測到鼓風(fēng)機兩端的控制電壓達14V時，汽車空調(diào)系統(tǒng)啟動噪聲控制功能，同時中央處理模塊限制鼓風(fēng)機兩端的控制電壓使其小于14V，并且維持300秒，300秒后關(guān)閉噪聲控制功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述自動控制進風(fēng)量的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在步驟S5進行第二補償之后還進行以下步驟: 進入自動停止模式時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值降低調(diào)整，車輛再次啟動時，中央處理模塊將鼓風(fēng)機兩端的控制電壓值恢復(fù)到進入自動停止模式前的值。
【文檔編號】F24F11/04GK103542501SQ201310445628
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】呂旭君, 陳震, 蕭永勝, 陳永久, 廖堅強, 周積茂 申請人:惠州華陽通用電子有限公司