空调及其制冷控制方法和控制装置与流程

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及空调及其制冷控制方法和控制装置。

背景技术：

炎炎夏日,很多人整日整夜都离不开空调，但是长期吹空调对人体的危害很多，容易得空调病。因此，空调控制的舒适性、尤其是制冷运行时的舒适性尤为重要，空调是否舒适已经成为用户使用空调的主要考虑因素，也是评价空调性能的重要指标。

空调是否舒适，包括有温度的舒适性和噪音的舒适性。对于温度的舒适性控制，基于室温PID控制和盘温PID控制的双PID控制是目前性能较高的控制方式。对于噪音的舒适性控制，其中关键的一个控制因素是对室内风机风速的控制。对于风速的控制，现有技术常用的是根据设定温度与室内温度之间的温差进行控制，温差较大时控制高风速运行，温差较小时控制低风速运行。这种风速控制并没有考虑风速产生的噪音的影响，更多的是通过风速的控制来调节温度的舒适性，因此，对噪音舒适性几乎没有太大的改善。并且，现有技术中，还未出现兼顾温度舒适性和噪音舒适性的综合性控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种空调制冷控制方法及控制装置，实现对温度舒适性和噪音舒适性的兼顾，提高空调舒适性运行性能。

为实现上述发明目的，本发明提供的空调制冷控制方法采用下述技术方案予以实现：

一种空调制冷控制方法，所述方法包括：

空调制冷运行过程中，获取室内温度，计算所述室内温度与设定室内目标温度的温差，获得室内温差，根据所述室内温差进行室温PID运算，获得第一目标频率，并将所述室内温度与第一设定舒适温度作比较；

若所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度，执行下述的第一控制过程：

根据所述第一目标频率控制空调的压缩机；

若所述室内温度小于所述第一设定舒适温度，执行下述的第二控制过程：

获取空调蒸发器的盘管温度，计算所述盘管温度与设定盘管目标温度的温差，获得盘管温差，根据所述盘管温差进行盘温PID运算，获得第二目标频率，根据所述第一目标频率和所述第二目标频率中的较小值控制空调的压缩机；同时，控制空调室内风机的转速不高于低风速所对应的转速。

如上所述的方法，所述方法还包括：

判断所述室内温度是否小于第二设定舒适温度；所述第二设定舒适温度小于所述第一设定舒适温度；

若所述室内温度不小于所述第二设定舒适温度，在所述第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为所述低风速所对应的转速；

若所述室内温度小于所述第二设定舒适温度，在所述第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为小于所述低风速所对应的转速。

如上所述的方法，所述第一控制过程还包括：若检测到用户设定的风速，控制空调室内风机的转速为所述用户设定的风速对应的转速；否则，控制空调室内风机的转速为高风速所对应的转速。

如上所述的方法，在执行所述第二控制过程时，仍实时获取所述室内温度，并将所述室内温度与所述第一设定舒适温度作比较，在所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度时，退出所述第二控制过程，执行所述第一控制过程。

如上所述的方法，在执行所述第二控制过程时，仍实时获取所述室内温度，并将所述室内温度与所述第一设定舒适温度作比较，在所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度、且所述室内温度与所述第一设定舒适温度之差大于设定差值时，退出所述第二控制过程，执行所述第一控制过程。

为实现前述发明目的，本发明提供的空调制冷控制装置采用下述技术方案予以实现：

一种空调制冷控制装置，所述装置包括：

室内温度获取单元，用于获取室内温度；

盘管温度获取单元，用于获取空调蒸发器的盘管温度；

室温PID运算单元，用于计算所述室内温度与设定室内目标温度之间的温差，获得室内温差，根据所述室内温差进行室温PID运算，获得并输出第一目标频率；

盘温PID运算单元，用于计算所述盘管温度与设定盘管目标温度之间的温差，获得盘管温差，根据所述盘管温差进行盘温PID运算，获得并输出第二目标频率；

控制模式选择单元，用于比较所述室内温度与第一设定舒适温度，并输出比较结果作为控制模式选择信号；

第一过程控制单元，用于在所述控制模式选择单元输出的比较结果为所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度时，执行第一控制过程，根据所述第一目标频率控制空调的压缩机；

第二过程控制单元，用于在所述控制模式选择单元输出的比较结果为所述室内温度小于所述第一设定舒适温度时，执行第二控制过程，根据所述第一目标频率与所述第二目标频率中的较小值控制空调的压缩机，同时，控制空调室内风机的转速不高于低风速所对应的转速。

如上所述的装置，所述控制模式选择单元还判断所述室内温度是否小于第二设定舒适温度，并输出比较结果；所述第二设定舒适温度小于所述第一设定舒适温度；

若所述控制模式选择单元的输出结果为所述室内温度不小于所述第二设定舒适温度，所述第二过程控制单元在执行所述第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为所述低风速所对应的转速；

若所述控制模式选择单元的输出结果为所述室内温度小于所述第二设定舒适温度，所述第二过程控制单元在执行所述第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为小于所述低风速所对应的转速。

如上所述的装置，所述第一过程控制单元在执行所述第一控制过程中，还包括：若检测到用户设定的风速，控制空调室内风机的转速为所述用户设定的风速对应的转速；否则，控制空调室内风机的转速为高风速所对应的转速。

如上所述的装置，所述第二过程控制单元在执行所述第二控制过程时，所述控制模式选择单元仍实时比较所述室内温度与所述第一设定舒适温度，在比较结果为所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度或者所述室内温度不小于所述第一设定舒适温度、且所述室内温度与所述第一设定舒适温度之差大于设定差值时，所述第二过程控制单元退出所述第二控制过程的控制，所述第一过程控制单元执行所述第一控制过程。

本发明还提供了一种具有上述空调制冷控制装置的空调。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过设定舒适温度，根据室内温度与设定舒适温度的大小，选择采用室温PID的第一控制过程或采用考虑基于蒸发器盘管温度的盘温PID控制的第二控制过程，既能在室内温度高时及时、快速对房间进行降温，达到制冷目的，又可以在室内温度不是很高时将盘管温度稳定在盘管目标温度，使得空调出风温度舒适，达到温度调节的舒适性；而且，在执行第二控制过程、达到温度调节舒适性的同时，控制室内风机的风速不高于低风速，以降低室内机噪音，达到噪音调节舒适性的目的，从而实现了温度舒适性与噪音舒适性的同步兼顾调节，提高了空调舒适性运行性能。并且，风速的调整基于室内温度的大小，而非室内温度与目标温度的温差的大小，只要室内温度降低到设定舒适温度之下即调整为低风速，由于室内温度已经是较为舒适的非高温，那么，风速的降低不会影响温度调节的舒适性，但会使得室内噪音显著降低，风速调整更为合理，且更加节能。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 是基于本发明空调制冷控制方法一个实施例的流程图；

图2是基于本发明空调制冷控制装置一个实施例的结构框图。

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，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为本发明空调制冷控制方法一个实施例的流程图。

如图1所示，该实施例实现制冷控制的方法的具体过程如下：

步骤11：制冷运行，获取室内温度，根据室内温差进行室温PID运算，获得第一目标频率。

具体来说，在空调开机并执行制冷运行时，检测空调所处房间的室内温度。该室内温度的检测采用现有技术来实现。例如，通过设置在空调进风口或靠近空调进风口处的温度传感器检测并获取进风温度，作为室内温度。

然后，计算室内温度与设定室内目标温度之间的温差，将该温差作为室内温差。其中，设定室内目标温度是指用户设定的、希望室内所达到的目标温度。

再然后，根据室内温差进行室温PID运算，获得对压缩机进行控制的目标频率，并将该目标频率定义为第一目标频率。其中，根据室内温差进行室温PID运算、获得对压缩机进行控制的目标频率的具体方法可以采用现有技术来实现，在此不作详细阐述和限定。

步骤12：判断室内温度是否小于第一设定舒适温度。若是，执行步骤14的第二控制过程；否则，执行步骤13的第一控制过程。

该步骤12可以与步骤11同时进行，在此分为两个步骤仅是为了更加清楚地表述该实施例的控制过程。在步骤11获取到室内温度之后，将室内温度与第一设定舒适温度作比较，并判断室内温度是否小于该第一设定舒适温度。其中，第一设定舒适温度可以是出厂时空调的一个默认设定温度，也可以是由用户自行选定并设置的一个设定温度。如果是由用户自行设定，空调可以给出一个参考温度值，供用户参考。例如，建议将该第一设定舒适温度设定为27℃。

步骤13：如果室内温度不小于第一设定舒适温度，执行第一控制过程，根据第一目标频率控制压缩机。

如果步骤12判定室内温度不小于第一设定舒适温度，表明此时室内温度较高，则第一控制过程，具体来说是根据室温PID所计算出的第一目标频率控制空调的压缩机，使得室内温度快速降温至设定室内目标温度。

步骤14：如果室内温度小于第一设定舒适温度，执行第二控制过程。

如果步骤12判定室内温度小于第一设定舒适温度，为避免温度过快下降导致体感不舒适，执行包括有双重PID控制的第二控制过程，以便及时调整压缩机运行频率，使得蒸发器盘管温度能够稳定到设定盘管目标温度，以调整空调出风温度，达到凉而不冷的舒适出风效果。第二控制过程的具体控制方法参见下面步骤15和步骤16的描述。

步骤15：获取蒸发器的盘管温度，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得第二目标频率。

蒸发器的盘管温度的检测可通过在蒸发器盘管上设置温度传感器进行检测。检测出盘管温度之后，计算盘管温度与设定盘管目标温度之间的温差，将该温差作为盘管温差。其中，设定盘管目标温度可以是出厂时空调的一个默认设定温度，当然也可以是由用户自行选定并设置的一个设定温度。如果是由用户自行设定，由于用户对于盘管温度的概念及其代表的性能指标不是很明确，优选由空调给出一个参考温度值，供用户参考选定。例如，建议将该盘管目标温度设定为14℃。然后，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得对压缩机进行控制的目标频率，并将该目标频率定义为第二目标频率。盘温PID运算获得对压缩机进行控制的目标频率的方法可以参考现有技术中的室温PID运算而获得压缩机目标频率的方法。其中，盘温PID运算的初始频率可以为一个设定的初始频率。优选的，盘温PID运算的初始频率为步骤12判定室内温度小于第一设定舒适温度、执行第二控制过程时压缩机的当前运行频率。而且，该当前运行频率至少是在压缩机运行一段时间（如3min）之后的一个运行频率。

步骤16：根据步骤11计算的第一目标频率与步骤15计算的第二目标频率中的较小值控制压缩机；同时，控制室内风机的转速不高于低风速所对应的转速。

在室内温度小于第一设定舒适温度时，根据盘管温度及设定盘管目标温度执行盘温PID运算，并根据室温PID运算输出的第一目标频率及盘温PID运算输出的第二目标频率中的较小值控制压缩机运行，在制冷降温的同时调整盘管温度，使得盘管温度能够向盘管目标温度逼近。

而且，在第二控制过程中，除了对压缩机运行频率采用上述温度舒适性的上述控制之外，还需要对室内风机转速进行调节，达到噪音舒适性的目的。具体而言，是在第二控制过程中，控制室内风机的转速不高于低风速所对应的转速。现有空调室内风机的转速具有包括低风速的多个风速档位，如具有低风速、中风速和高风速的三个风速档位，或者具有静音风速、微弱风速、低风速、中风速和高风速的五个风速档位，每个风速档位均具有相对应的转速。在该实施例中，在室内温度小于第一设定舒适温度、执行第二控制过程时，获取空调本机中预设的、不高于低风速所对应的转速，按照该转速对控制室内风机进行控制，实现低噪音的噪音舒适性调整。

采用上述过程对空调进行制冷控制，通过设定舒适温度，根据室内温度与设定舒适温度的大小，选择采用室温PID的第一控制过程或采用考虑基于蒸发器盘管温度的盘温PID控制的第二控制过程，既能在室内温度高时及时、快速对房间进行降温，达到制冷目的，又可以在室内温度不是很高时将盘管温度稳定在盘管目标温度，使得空调出风温度舒适，达到温度调节的舒适性；而且，在执行第二控制过程、达到温度调节舒适性的同时，控制室内风机的风速不高于低风速，以降低室内机噪音，达到噪音调节舒适性的目的，从而实现了温度舒适性与噪音舒适性的同步兼顾调节，提高了空调舒适性运行性能。并且，风速的调整基于室内温度的大小，而非室内温度与目标温度的温差的大小，只要室内温度降低到设定舒适温度之下即调整为低风速，由于室内温度已经是较为舒适的非高温，那么，风速的降低不会影响温度调节的舒适性，但会使得室内噪音显著降低，风速调整更为合理，且更加节能。

在其他一些实施例中，空调还具有第二设定舒适温度，该第二设定舒适温度小于第一设定舒适温度。与第一设定舒适温度类似的，该第二设定舒适温度也可以是出厂时空调的一个默认设定温度，还可以是由用户自行选定并设置的一个设定温度。如果是由用户自行设定，空调可以给出一个参考温度值，供用户参考。例如，建议将该第二设定舒适温度设定为25℃。在室内温度小于第一设定舒适温度时，进一步判断室内温度是否小于第二设定舒适温度。如果室内温度不小于第二设定舒适温度，那么，在第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为低风速所对应的转速。而如果室内温度小于第二设定舒适温度，在第二控制过程中，将控制空调室内风机的转速为小于低风速所对应的转速。譬如，控制空调室内风机的转速为微弱风所对应的转速或者静音风速所对应的转速。这样处理的优点在于，在室内温度进一步下降后，在制冷状态下室内温度更加舒适，此时控制室内风机进一步降低转速，达到进一步降低噪音的目的，使得温度和噪音均更加舒适。而且，风速的进一步降低也能够减少空气的热交换，避免室内温度进一步下降而导致室温过低而不舒适。

对于第一控制过程，除了对温度进行的室温PID调节之外，也还可以包括对风速的控制。具体而言，在第一控制过程中，如果未检测到用户设定的风速，则控制空调风机按照最高风速对应的转速运行；而若检测到用户设定的风速，则控制风机按照用户设定的风速对应的转速运行。

在其他一些实施例中，在执行第二控制过程时，优选仍然不断地实时获取室内温度，并比较室内温度与第一设定舒适温度的大小。一旦室内温度不小于第一设定舒适温度，则退出第二控制过程，转入到第一控制过程，以使得室内温度稳定在设定室内目标温度。

作为优选的实施方式，在室内温度不小于第一设定舒适温度、且室内温度与第一设定舒适温度之差大于设定差值时，再退出第二控制过程，转入到第一控制过程。通过合理选择设定差值，例如，差值为1℃，可以确保盘管温度不低于盘管目标温度，保证出风凉而不冷的舒适性。

请参见图2，该图所示为基于本发明空调制冷控制装置一个实施例的结构框图。

如图2所示，该实施例的制冷控制装置所包含的结构单元及其功能如下：

室内温度获取单元21，用于获取室内温度。

室温PID运算单元22，用于计算室内温度获取单元21所获取的室内温度与设定室内目标温度之间的温差，获得室内温差，并根据室内温差进行室温PID运算，获得并输出第一目标频率。

盘管温度获取单元23，用于获取空调蒸发器的盘管温度。

盘温PID运算单元24，用于计算盘管温度获取单元23获取的盘管温度与设定盘管目标温度之间的温差，获得盘管温差，根据盘管温差进行盘温PID运算，获得并输出第二目标频率。

控制模式选择单元25，用于比较室内温度获取单元21所获取的室内温度与第一设定舒适温度的大小，并输出比较结果作为控制模式选择信号至第一过程控制单元26和/或第二过程控制单元27。

第一过程控制单元26，用于在控制模式选择单元25输出的比较结果为室内温度不小于第一设定舒适温度时，执行第一控制过程，根据室温PID运算单元22输出的第一目标频率控制空调的压缩机。

第二过程控制单元27，用于在控制模式选择单元25输出的比较结果为室内温度小于第一设定舒适温度时，执行第二控制过程，根据室温PID运算单元22输出的第一目标频率与盘温PID运算单元24输出的第二目标频率中的较小值控制压缩机；同时，还控制空调室内风机的转速不高于低风速所对应的转速。

上述结构的制冷控制装置可以应用在空调中，运行相应的软件程序，并按照图1的流程执行制冷控制，实现空调温度舒适性和噪音舒适性的调节。

在其他一些实施例中，控制模式选择单元25还判断室内温度是否小于第二设定舒适温度，并输出比较结果；第二设定舒适温度小于所述第一设定舒适温度。若控制模式选择单元25的输出结果为室内温度不小于第二设定舒适温度，第二过程控制单元27在执行第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为低风速所对应的转速；若控制模式选择单元25的输出结果为室内温度小于第二设定舒适温度，第二过程控制单元27在执行第二控制过程中，控制空调室内风机的转速为小于低风速所对应的转速。

在其他一些实施例中，第一过程控制单元26在执行第一控制过程中，还包括：若检测到用户设定的风速，控制空调室内风机的转速为所述用户设定的风速对应的转速；否则，控制空调室内风机的转速为高风速所对应的转速。

在其他一些实施例中，第二过程控制单元27在执行第二控制过程时，控制模式选择单元25仍实时比较室内温度与第一设定舒适温度；在比较结果为室内温度不小于第一设定舒适温度或者室内温度不小于第一设定舒适温度、且室内温度与第一设定舒适温度之差大于设定差值时，第二过程控制单元27退出第二控制过程的控制，第一过程控制单元26执行第一控制过程。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。