汽车空调鼓风机的控制方法及其控制单元的制作方法
【专利摘要】一种汽车空调鼓风机的控制方法，其包括如下步骤：(a)，程序开始；(b)，得到车室内温度控制目标；(c)，判断发动机冷却液温度是否超过第一比较值；如果不超过则使鼓风机的风速为零，如果超过则执行步骤（d);所述第一比较值与所述车室内温度控制目标具有关联性；(d)，判断发动机冷却液温度是否超过第二比较值；如果不超过则使鼓风机以第一风速运转，如果超过则使鼓风机以高于所述第一风速的第二风速运转；最终使车室内温度达到所述车室内温度控制目标。本发明还揭示了一种利用上述控制方法对鼓风机进行控制的控制单元。本发明的有益效果是：将与所述车室内温度控制目标具有关联性的第一比较值作为比较基础，能够更合理地实现对空调鼓风机风速的控制。
【专利说明】
汽车空调鼓风机的控制方法及其控制单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车空调鼓风机的控制方法及其控制单元，属于汽车空调领域。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的飞速发展，舒适的驾驶和乘车环境已经成为汽车厂商越来越重视的问题，因此汽车自动空调也就变得越来越重要。汽车空调自动算法在过去的一些年里得到了迅速发展，基本的控制逻辑已经形成。但是，现有技术中对汽车空调鼓风机风速的控制往往是以环境温度等作为判断依据的，没有考虑到车室内温度控制目标这个因素。可以理解的是，车室内温度控制目标是汽车自动空调算法中极其重要的用户输入，现有技术中因没有考虑该参数而将控制算法完全独立于此用户输入之外，因此对汽车空调鼓风机风速的控制显然是不准确的。
[0003]因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种更合理的汽车空调鼓风机的控制方法及其控制单元。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种汽车空调鼓风机的控制方法，其包括如下步骤:
(a)，程序开始；
(b),得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)；
(c)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第一比较值；如果不超过则使鼓风机的风速为零，如果超过则执行步骤(d);所述第一比较值与所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)具有关联性；
(d)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第二比较值；如果不超过则使鼓风机以第一风速运转，如果超过则使鼓风机以高于所述第一风速的第二风速运转；最终使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。
[0006]作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(b)中得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)是通过如下子步骤实现的:
(bI),初始化如下参数；
IntAirTmp:车室内温度计算值；
IntTmpCtr:车室内温度控制目标；
(b2),通过如下公式计算出程序数(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt
*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中参数代表意义如下:
PNFixed:常数补偿项；
PNOutAmb:环境温度加权系数；
PNSolarLoad:阳光辐射强度的加权系数； PNDiffInt:车室内温度计算值与车室内温度控制目标差值的加权系数；
OutArnb:环^^温度；
SolarLoad:阳光福射强度；
(b3),通过如下公式计算出所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOff setX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOff setA ;其中参数的代表意义如下:
TmpOffsetX:常数补偿项；
TmpOffsetB:程序数加权系数；
IntTmpSet:空调设定温度；
TmpOffsetA:空调设定温度加权系数。
[0007]作为本发明进一步改进的技术方案，所述空调设定温度(IntTmpSet)是通过手动输入的，所述阳光辐射强度是通过阳光辐射强度传感器测得的。
[0008]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一比较值是通过如下公式计算得到的:
第一比较值=(Cl*IntTmp(^t;r- C2*InitialIntTmp)*BlmDelay + C3*InitialIntTmp ；其中参数的代表意义如下:1nitialIntTmp:车室内温度初始值；
BlmDelay:正系数；
C1、C2、C3:系数。
[0009]作为本发明进一步改进的技术方案,所述车室内温度初始值(InitialIntTmp)即车室内温度传感器采集到的第一次有效值。
[0010]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一风速为恒量。
[0011]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二风速为变量。
[0012]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二风速通过阻尼的方式使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。
[0013]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二比较值为恒量。
[0014]本发明还采用如下技术方案:一种控制单元，其包括控制头按键处理电路、传感器处理电路、车身网络处理电路、鼓风机驱动模块及微控制器，其中所述控制头按键处理电路用以处理用户输入的空调设定温度(IntTmpSet);所述传感器处理电路用以处理环境温度传感器的测量值及阳光传感器的测量值，以得到阳光辐射强度及校准后的环境温度；所述车身网络处理电路用以接收来自车身网络总线的信号；所述微控制器按照权利要求1至9中任意一项所述的控制方法进行工作，发送控制信号给所述鼓风机驱动模块，并通过该鼓风机驱动模块对汽车空调鼓风机的风速进行控制。
[0015]与现有技术相比，本发明将与所述车室内温度控制目标具有关联性的第一比较值作为比较基础，能够更合理地实现对空调鼓风机风速的控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明汽车空调鼓风机的控制方法的流程示意图。
[0017]图2是本发明控制单元的连接示意图。
【具体实施方式】
[0018]请参图1所示，本发明揭示了一种汽车空调鼓风机的控制方法，其包括如下步骤:
(a)，程序开始；
(b),得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)；
(c)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第一比较值；如果不超过则使鼓风机的风速为零(即BlwrSpd = O)，如果超过则执行步骤(d);所述第一比较值与所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)具有关联性；
(d)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第二比较值(M2);如果不超过则使鼓风机以第一风速(SI)运转，如果超过则使鼓风机以高于所述第一风速(SI)的第二风速
(S2)运转；最终使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。
[0019]在本发明优选的实施方式中，上述步骤(b)中得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)是通过如下子步骤实现的:
(bl)，初始化如下参数；初始化的目的在于给相关参数赋初始值以确保空调系统能够正常运行；
IntAirTmp:车室内温度计算值；
IntTmpCtr:车室内温度控制目标；
(b2),通过如下公式计算出程序数(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt
*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中各参数代表意义如下(与以上参数相同的部分不再赘述):
PNFixed:常数补偿项；
PNOutAmb:环境温度加权系数；
PNSolarLoad:阳光辐射强度的加权系数；
PNDiffInt:车室内温度计算值与车室内温度控制目标差值的加权系数；
OutAmb:环境温度，即通过测量或者其他方式计算得到的准确的环境温度数值；优选地，该环境温度是通过综合各种与之相关的参数而计算得到的校准后的环境温度。
[0020]SolarLoad:阳光辐射强度，其通过阳光辐射强度传感器测得；
(b3),通过如下公式计算出所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOffsetX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOffsetA ；其中各参数的代表意义如下(与以上参数相同的部分不再赘述):
TmpOffsetX:常数补偿项；
TmpOffsetB:程序数加权系数；
IntTmpSet:空调设定温度，其通过用户手动输入；
TmpOffsetA:空调设定温度加权系数。
[0021]需要说明的是:以上系数、补偿项等各种参数根据不同的车型进行标定。
[0022]在本发明优选的实施方式中，所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)是通过综合考虑环境温度(OutAmb)、阳光辐射强度(SolarLoad)等参数，通过公式而自动计算得到的。当然，所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)也可以根据用户指令进行输入。显然，相比于手动输入，自动计算得到的车室内温度控制目标(IntTmpCtr)具有优越性。
[0023]在本发明优选的实施方式中，所述第一比较值是通过如下公式计算得到的:
第一比较值=(Cl^IntTmpCtr - C2*InitialIntTmp)*BlmDelay +C3*InitialIntTmp ;其中各参数的代表意义如下:1ntTmpCtr:车室内温度控制目标；
InitialIntTmp:车室内温度初始值，即车室内温度传感器采集到的第一次有效值； BlmDelay:正系数；
C1、C2、C3:系数，根据车型进行标定。
[0024]在本发明优选的实施方式中，所述第二比较值为恒量，所述第一风速(SI)为恒量，所述第二风速(S2)为变量。上述“恒量”、“变量”是针对某一种特定车型而言，其汽车空调鼓风机的控制方法中相关参数是“恒量”、“变量”。当然，不同的车型，其第二比较值、第一风速(SI)、第二风速(S2)可能是不同的。
[0025]所述第二风速(S2)通过阻尼的方式使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)0如此设置是为了使鼓风机风速输出值不会变化太快，以缓变的速度到达目标值，若是第一次运行则从自动的最小风速到达目标值，这种调节方式更能够使人体感觉舒适。当然，在其他实施方式中，所述第二风速(S2)也可以是某一定值，只是这种调节方式使人体舒适度稍差。
[0026]步骤(d)中还包括一个跳转的步骤，即在一个周期之后，自动跳转至子步骤(b2)进行下一次循环，直至车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。当车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)时，所述程序跳转至其他程序。
[0027]为了更好的理解本发明，以下进行举例说明。
[0028]步骤(c)中判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第一比较值适用于各种环境，当发动机冷却液温度(CltTmp)小于(Cl*IntTmp(^tr - C2*InitialIntTmp) ^BlmDelay+ C3*InitialIntTmp,鼓风机不吹风。下面从季节来解释本发明的优点:
(I).冬天冷启动；首先汽车在冬天停车很长一段时间，发动机冷却液温度(CltTmp)与车室内温度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。因为冬天需要制热，此时的车室内温度控制目标(IntTmpCtr)比车室内温度初始值(InitialIntTmp)要大很多，这个时候肯定不能吹风，吹风的话只会使乘客更加冷。而本发明在参数Cl、C2、C3合理配置下，能够使发动机冷却液温度(CltTmp)小于第一比较值,此时,鼓风机的风速为零(即BlwrSpd = O),符合上述分析(不吹风)。
[0029](2).夏天启动；夏季条件(天气热)下，停车很长一段时间，发动机冷却液温度(CltTmp)与车室内温度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。因为夏天需要制冷，此时的车室内温度控制目标(IntTmpCtr)比车室内温度初始值(InitialIntTmp)要小很多，这个时候需要吹风。而本发明在参数Cl、C2、C3合理配置下，发动机冷却液温度(CltTmp)大于第一比较值，所以判断条件不会成立，此时执行步骤(d)，鼓风机吹风，符合上述分析(需要吹风)。
[0030](3).春秋季启动；春秋季(温和天气)下，停车很长一段时间，发动机冷却液温度(CltTmp)与车室内温度初始值(InitialIntTmp)大小差不多。车室内温度控制目标(IntTmpCtr)与车室内温度初始值(InitialIntTmp)大小也差不多。本发明在参数C1、C2、C3合理配置下，判断条件成立的时间很短或者没有，但是只要条件成立，说明天气较冷，照样不能吹风。
[0031]步骤⑷中判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第二比较值(M2)是为了系统保护及制冷时的冷启动。当发动机冷却液温度(CltTmp)小于第二比较值(M2)时，说明发动机刚启动，不适合吹大风。一方面，当此时需要制热时，吹出来的风温度肯定小于发动机冷却液温度(CltTmp)，风速太大，乘客会不舒服，会觉得冷，所以只以较小的第一风速(SI)吹风；另一方面，当此时需要制冷时，压缩机必须要开才能较好的制冷，开启压缩机必然会降低发动机的动力性能，这不利于刚启动时发动机的稳定性，所以这段时间发动机受保护一般不会开启压缩机，所以吹出来的风会偏热，风速太大，乘客会不舒服。上述两种情况下，当发动机冷却液温度(CltTmp)小于第二比较值(M2)时，说明发动机刚启动，都不适合吹大风。
[0032]当然，当发动机冷却液温度(CltTmp)超过第二比较值(M2)时，发动机已经达到正常运行状态，此时鼓风机就可以以较大的第二风速(S2)吹风，这也是热启动时鼓风机的一般运行状态。
[0033]请参图2所示，本发明还揭示了一种控制单元，其包括控制头按键处理电路1、传感器处理电路2、车身网络处理电路3、鼓风机驱动模块及微控制器4，其中所述控制头按键处理电路I用以处理用户输入的空调设定温度(IntTmpSet);所述传感器处理电路2用以处理环境温度传感器的测量值及阳光传感器的测量值，以得到阳光辐射强度及校准后的环境温度；所述车身网络处理电路3用以接收来自车身网络总线的信号；所述微控制器4按照前述的控制方法进行工作，发送控制信号给所述鼓风机驱动模块，并通过该鼓风机驱动模块对汽车空调鼓风机的风速进行控制。
[0034]进一步地，所述车身网络处理电路3可以被集成在CAN信号接收与发送芯片中。所述传感器处理电路2包括分别处理环境温度传感器的测量值及阳光传感器的测量值的两路处理电路，以转换成电压信号并传给所述微控制器4。
[0035]所述鼓风机驱动模块可以与所述鼓风机集成在一起或者也可以与所述鼓风机分开设置。所述鼓风机配备有单独的供电单元，以使其能够正常运转。
[0036]本发明能够根据天气情况、车辆发动机系统状况来控制鼓风机风速输出，将与所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)具有关联性的第一比较值作为比较基础，能够更合理地实现对空调鼓风机风速的控制，使车内乘客获得更好的享受。
[0037]需要说明的是:以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，并非对本发明的限定。尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属【技术领域】的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种汽车空调鼓风机的控制方法，其包括如下步骤: (a)，程序开始； (b),得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)； (c)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第一比较值；如果不超过则使鼓风机的风速为零，如果超过则执行步骤(d);所述第一比较值与所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)具有关联性； (d)，判断发动机冷却液温度(CltTmp)是否超过第二比较值；如果不超过则使鼓风机以第一风速运转，如果超过则使鼓风机以高于所述第一风速的第二风速运转；最终使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于:步骤(b)中得到车室内温度控制目标(IntTmpCtr)是通过如下子步骤实现的: (bI),初始化如下参数； IntAirTmp:车室内温度计算值； IntTmpCtr:车室内温度控制目标； (b2),通过如下公式计算出程序数(ProgNo):
ProgNo = PNFixed + PNOutAmb * OutAmb + PNSolarLoad * SolarLoad + PNDiffInt*(IntAirTmp -1ntTmpCtr);其中参数代表意义如下: PNFixed:常数补偿项； PNOutAmb:环境温度加权系数； PNSolarLoad:阳光辐射强度的加权系数； PNDiffInt:车室内温度计算值与车室内温度控制目标差值的加权系数； OutArnb:环^^温度； SolarLoad:阳光福射强度； (b3),通过如下公式计算出所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr):1ntTmpCtr=TmpOff setX+ProgNo*TmpOffsetB+IntTmpSet*TmpOff setA ;其中参数的代表意义如下: TmpOffsetX:常数补偿项； TmpOffsetB:程序数加权系数； IntTmpSet:空调设定温度； TmpOffsetA:空调设定温度加权系数。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于:所述空调设定温度(IntTmpSet)是通过手动输入的，所述阳光辐射强度是通过阳光辐射强度传感器测得的。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第一比较值是通过如下公式计算得到的:
第一比较值=(Cl*IntTmp(^t;r- C2*InitialIntTmp)*BlmDelay + C3*InitialIntTmp ；其中参数的代表意义如下:1nitialIntTmp:车室内温度初始值； BlmDelay:正系数； C1、C2、C3:系数。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于:所述车室内温度初始值(InitialIntTmp)即车室内温度传感器采集到的第一次有效值。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第一风速为恒量。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第二风速为变量。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于:所述第二风速通过阻尼的方式使车室内温度达到所述车室内温度控制目标(IntTmpCtr)。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述第二比较值为恒量。
10.一种控制单元，其特征在于:所述控制单元包括控制头按键处理电路、传感器处理电路、车身网络处理电路、鼓风机驱动模块及微控制器，其中所述控制头按键处理电路用以处理用户输入的空调设定温度(IntTmpSet);所述传感器处理电路用以处理环境温度传感器的测量值及阳光传感器的测量值，以得到阳光辐射强度及校准后的环境温度；所述车身网络处理电路用以接收来自车身网络总线的信号；所述微控制器按照权利要求1至9中任意一项所述的控制方法进行工作，发送控制信号给所述鼓风机驱动模块，并通过该鼓风机驱动模块对汽车空调鼓风机的风速进行控制。
【文档编号】B60H1/00GK104210325SQ201310209836
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】不公告发明人 申请人:杭州三花研究院有限公司