一种车辆、空调调控方法及装置与流程

1.本发明属于车辆空调调节技术领域，具体涉及一种车辆、空调调控方法及装置。


背景技术：

2.高铁的快速发展、私家车的普及，使客运市场的利润空间日益缩减，为了使客户获取更大的经济利益，各主机厂也在不断开发新的技术，或优化车辆配置，使车辆自身的成本降低，提升客户利润。
3.对于优化车辆配置方面，很多厂家也从发动机运营区域范围、运营工况着手，在满足车辆常规动力需要的前提下，尽可能降低发动机的功率，选择较小马力发动机，从而降低车辆整个生命周期内的油量消耗，为用户创造更多价值。然而，小马力发动机在应用时，遇到一些特殊工况会出现动力不足现象，其表现突出的就是夏季高温时，空调开启状态，又遇到上坡工况，小马力发动机无法满足整车动力性需求。若在上坡工况下关闭空调压缩机，则导致舒适性较差。如何实现整车经济性、动力性以及舒适性的平衡，是急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种车辆、空调调控方法及装置，用以解决现有技术无法平衡整车经济性、动力性与舒适性的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
6.本发明提供了一种车辆空调调控方法，包括如下步骤：
7.1)获取车辆当前位置信息以及车辆周围路况信息，判断车辆行驶方向前方设定范围内是否有大动力工况路段，所述大动力工况路段对应的时间阶段为大动力工况阶段；
8.2)若车辆行驶方向前方设定范围内有大动力工况路段，预判车辆通过所述大动力工况路段是否出现动力不足的情况；
9.3)若预判结果为在所述大动力工况路段会出现动力不足，预估车辆在关闭空调压缩机的情况下通过所述大动力工况路段车内的温升；根据所述温升，预判在所述大动力工况阶段的车内温度是否会超过设定舒适度温度上限，若预判结果为会超过设定舒适度温度上限，则在车辆驶入所述大动力工况阶段前，控制空调压缩机工作使车内温度低于设定舒适度温度上限；
10.4)当车辆处于所述大动力工况阶段时，若车辆实际运行情况出现动力不足的情况，控制关闭空调压缩机。
11.上述技术方案的有益效果为：本发明对空调压缩机的开启关闭进行调控，在车辆驶入大动力工况路段前，先控制空调压缩机工作使车内温度适当降低，在驶入大动力工况路段后，如若出现动力不足的情况，则可控制空调压缩机关闭来满足车辆动力需求，由于在大动力工况阶段发动机不需要带动空调压缩机工作，所以使用小马力发动机便可满足整车动力需求，实现了经济性与动力性的平衡，而且，由于提前实行了降温动作，即使出现关闭
空调压缩机通过该大动力工况路段导致车内温度有所升高的状况，也可使车内最终温度仍处于一种较为舒适的状态，实现了整车动力性与舒适性的平衡。
12.进一步的，所述大动力工况路段为上坡路段，对应的所述大动力工况阶段为上坡阶段；步骤2)中，若出现以下状况预判车辆通过所述大动力工况路段出现动力不足的情况：根据所述上坡路段的坡度和坡长确定要求动力，当前动力小于要求动力且该车辆历史行程中出现通过所述大动力工况路段时关闭空调压缩机的行为。
13.进一步的，为了保证车内温度适宜，步骤3)中，控制空调压缩机工作使车内温度还低于当前空调设定温度，且低于的程度为第一设定温度，当前空调设定温度低于所述设定舒适度温度上限；第一设定温度大于0。
14.进一步的，为了准确判断车辆是否出现动力不足的情况，步骤4)中，若出现以下状况则判定车辆实际运行情况出现动力不足的情况：油门踏板开度大于设定油门开度阈值、发动机负载率大于设定负载率阈值、且发动机转速处于逐渐降低状态。
15.进一步的，为了平衡整车动力性与舒适性，步骤4)中，当车辆处于所述大动力工况阶段时，若已关闭空调压缩机，还需对车内温度进行检测：若车内温度超过设定空调开启温度且超过的程度为大于等于第二设定温度，则控制延迟t秒后开启空调压缩机；若车内温度超过设定空调开启温度且超过的程度为小于第二设定温度，则保持空调压缩机为关闭状态；第二设定温度大于0。
16.进一步的，步骤4)后，若车辆已通过所述大动力工况路段，需对车内温度进行检测：若车内温度超过设定空调开启温度，控制空调压缩机为开启状态；否则，控制空调压缩机为关闭状态。
17.进一步的，为了准确获取车辆当前位置信息和车辆周围路况信息，步骤1)中，利用gps获取车辆当前位置信息，利用adas地图获取车辆周围路况信息。
18.本发明还提供了一种车辆空调调控装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现上述介绍的车辆空调调控方法，并达到与该方法相同的效果。
19.本发明还提供了一种车辆，包括空调，还包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现上述介绍的车辆空调调控方法，并达到与该方法相同的效果。
附图说明
20.图1是本发明的车辆中各模块的连接示意图；
21.图2是本发明的车辆空调调控方法的流程图；
22.图3是本发明的车辆空调调控装置的结构图。
具体实施方式
23.本发明的一种车辆空调调控方法的基本构思为：选用小马力发动机，针对夏季高温环境，在车辆驶入大动力工况路段前，对车内提前进行适当的降温，进而在车辆处于大动力工况阶段时，若车辆动力出现明显不足，便可暂时关闭空调压缩机，使用该小马力发动机便可满足整车动力需求，使车辆通过该大动力工况路段，而且，即使在由于空调压缩机关闭
导致车内温度升高的情况下，车内温度仍然在一个舒适的范围内，从而实现了整车经济性、动力性以及舒适性多方面的平衡。
24.下面结合附图及实施例，对发明的一种车辆、一种车辆空调调控方法、以及一种车辆空调调控装置进行介绍说明。
25.车辆实施例：
26.本发明的一种车辆实施例，包括车辆本体以及如图1所示的各模块，图1中的各模块分别为空调控制器、控制策略控制器、地图控制器、gps定位模块和发动机ecu。
27.空调控制器用于将压缩机状态、车内温度信息发送给控制策略控制器。
28.gps定位模块用于获取车辆当前位置信息，并发送给地图控制器。
29.地图控制器用于根据车辆当前位置信息，利用adas地图获取当前行驶路况信息(包括道路上的上/下坡、转弯、以及道路上的拥挤程度等信息)，并在发现车辆行驶方向前方设定范围内有大动力工况路段的情况下，将大动力工况路段的基本情况告知给控制策略控制器。例如，大动力工况路段为上坡路段，则地图控制器需要将该上坡路段的坡度、坡长等信息发送给控制策略控制器。
30.发动机ecu用于将发动机转速、油门踏板开度、发动机负载率等信息发送给控制策略控制器。
31.控制策略控制器用于对空调控制器、发动机ecu、地图控制器发送的信息进行分析与处理，根据处理结果以发送空调启停控制指令至空调控制器，使空调控制器根据该指令来控制空调压缩机动作。整个数据分析、处理、控制的过程为本发明的一种车辆空调控制方法。下面结合图2，具体介绍。
32.步骤一，利用gps模块获取车辆的当前位置信息，并发送给地图控制器模块，地图控制器模块根据当前位置信息，利用adas地图获取当前行驶路况信息，判断车辆前方s1千米内是否存在大动力工况路段。本实施例中的大动力工况路段为上坡路段，对应的爬过该上坡路段的时间阶段为上坡阶段。并在存在上坡路段时，利用adas地图获取上坡路段的坡度、坡长等信息。
33.步骤二，控制策略控制器根据上坡路段的坡度、坡长，预估车辆当前动力能否满足坡度动力需求(爬过该上坡路段所需的动力)；进行历史数据查询，查询车辆历史行程中，是否存在通过该上坡路段时需要关闭空调压缩机的行为。若预估出来车辆当前动力无法满足坡度动力需求且历史行程中存在通过该上坡路段时需要关闭空调压缩机的行为，则说明车辆动力不足，预判为上坡动力不足，并执行步骤三；若预估出来车辆当前动力可以满足坡度动力需求或者历史行程中不存在通过该上坡路段时需要关闭空调压缩机的行为，则直接执行步骤四。
34.其中，可采用如下方法预估车辆当前动力能否满足坡度动力需求：
35.1)假设发动机不提供动力，车辆以当前速度行驶，那么车辆所受到的阻力为：
[0036][0037]
其中，rw为车轮半径；m
veh
为车辆质量；θ为道路坡度角；cd为空气阻力系数；a为车辆迎风面积；v
x
为x时刻车速。
[0038]
由此产生的加速度为：
[0039][0040]
2)假定当前上坡前速度为v0，坡后速度为v
t
，要求v
t
≥v
0-5，为满足动力需求，根据动力需求，根据动能定理则有：
[0041][0042]
其中，t
eng
为车辆扭矩；i0为主减速器速比；ig为变速器速比；s
ramp
为总坡长；s为某一小段坡长。
[0043]
若设定发动机的转矩范围为1300n.m～2100n.m，上式中扭矩取最大值，则上式中仅v
t
为未知量，若估算出的v
t
不能满足v
t
≥v
0-5，则认为当前周期车辆动力不能满足动力需求。
[0044]
步骤三，控制策略控制器的预判结果为上坡动力不足的情况下，预估车辆在关闭空调压缩机的情况下通过上坡路段的车内的温升，并根据车辆在上坡阶段的车内的温升以及车辆当前温度预估上坡阶段的车内温度是否会超过设定舒适度温度上限(例如30℃，一般为空调标定值)。若预估上坡阶段的温度超过设定的舒适度温度上限，则在上坡前，需要下发指令至空调控制器，使空调控制器控制空调制冷，对车内进行适当的降温，例如，以在当前空调设定温度的基础上下降2℃为目标来控制空调压缩机工作，以降低上坡阶段关闭空调压缩机对舒适性造成的影响。
[0045]
步骤四，进而通过gps模块和adas地图信息判断车辆是否已经驶入上坡路段，并在判定车辆已经驶入上坡路段时，通过发动机ecu获取油门踏板开度、发动机负载、发动机转速等信息，判断油门踏板开度是否大于95％、发动机负载率是否大于90％、发动机转速是否在逐渐降低，若这三个条件均满足，说明车辆在上坡阶段出现明显动力不足，则在该上坡阶段控制策略控制器向空调控制器下发指令，使空调控制器控制关闭空调压缩机，以提升发动机动力。
[0046]
步骤五，在上坡阶段，若此时空调压缩机已关闭，还需对车内温度进行判断：若车内温度已达到设定空调开启温度(为用户设置，可根据需求设置)，但未达到设定空调开启温度+2℃，则使空调压缩机仍保持关闭状态；若车内温度已达到设定空调开启温度+2℃，则通过仪表提醒司机空调压缩机即将开启，建议降挡爬坡，t秒后开启空调压缩机。
[0047]
步骤六，通过gps模块和adas地图信息判断车辆是否已经驶出上坡路段，并在判定车辆已经驶出上坡路段时，记录本次车辆上坡行为、空调压缩机的开/关动作、车辆换挡行为等，作为历史行程的参考数据。而且，该过程中还需继续对车内温度进行判断：若车内温度已达到设定空调开启温度，则使空调压缩机处于开启状态；若车内温度未达到设定空调开启温度，则使空调压缩机处于关闭状态。
[0048]
通过上述各阶段对空调压缩机的调节控制，使用小马力发动机即可完成各种大动力工况路段的行驶，实现了经济性和动力性的平衡；而且，大动力工况阶段即使关闭空调压缩机的情况下仍可使车内最终温度处于一种舒适的状态，实现了动力性和舒适性的平衡。
[0049]
本实施例中，大动力工况路段为上坡路段。作为其他实施方式，针对其他大动力工况路段也可采用本发明的方法来实现整车动力性、经济性以及舒适性的平衡。例如，若司机
猛加油门，车辆油门开度＞95％，发动机负载率超过90％，发动机转速不变甚至降低，则认为该行驶路段为大动力工况路段，且出现了动力不足的情况。
[0050]
方法实施例：
[0051]
本发明的一种车辆空调调控方法，其流程如图2所示，如车辆实施例中介绍的一种车辆空调调控方法，这里不再赘述。
[0052]
装置实施例：
[0053]
本发明的一种车辆空调调控装置实施例，如图3所示，包括存储器、处理器和内部总线，处理器、存储器之间通过内部总线完成相互间的通信和数据交互。存储器包括至少一个存储于存储器中的软件功能模块，处理器通过运行存储在存储器中的软件程序以及模块，执行各种功能应用以及数据处理，实现本发明的车辆实施例中介绍的一种车辆空调调控方法。
[0054]
其中，处理器可以为微处理器mcu、可编程逻辑器件fpga等处理装置，例如系统实施例中介绍的控制策略控制器。
[0055]
存储器可为利用电能方式存储信息的各式存储器，例如ram、rom等；也可为利用磁能方式存储信息的各式存储器，例如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、u盘等；还可为利用光学方式存储信息的各式存储器，例如cd、dvd等；当然，还可为其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等。