CN105922840B - 一种汽车空调控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车空调控制方法及装置，其中，控制方法包括：步骤S1，当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；步骤S2，根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；步骤S3，根据内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；步骤S4，根据计算出的头部温度对空调进行控制。本实施例可以精确地计算出驾驶员的头部温度，并据此请求发动机退出启停重新回到工作状态，空调得以重新工作，提高车内人员的舒适度。

Description

一种汽车空调控制方法及装置
技术领域
本发明汽车技术领域，尤其涉及一种汽车空调控制方法及装置。
背景技术
随着国家节能减排的要求日趋严格，汽车启停***的应用也越来越广泛，甚至一些主机厂已经把启停***作为标配功能。遇红灯需停车时，该类汽车会在停稳后自动熄火，关闭发动机，直到松掉刹车或其他特殊情况才会重新启动发动机，节约了等红灯时消耗的能源。
在夏天，车载空调中是依靠压缩机的工作提供制冷，而压缩机则由发动机连带转动，所以汽车进入启停后，随着发动机的停止，空调将失去制冷功能，若空调不做出任何处理，出风口很快就会吹出热风；在冬天，车载空调中是依靠发动机热水的循环提供采暖，所以汽车进入启停后，随着发动机的停止，热水停止流动，空调将失去采暖功能，若空调不做出任何处理，出风口很快就会吹出冷风。无论在夏天还是在冬天，启停一段时间后都会让驾驶员及车内乘客感觉不舒适。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车空调控制方法及装置，以便在汽车进入启停状态时及时获得准确的车内温度，并据此对空调进行控制，提高乘坐舒适性。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车空调控制方法，包括：
步骤S1，当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
步骤S2，根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
步骤S3，根据内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
步骤S4，根据计算出的头部温度对空调进行控制。
其中，所述步骤S2具体是根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
其中，所述步骤S3具体是指：将采集的车内温度随时间的微分乘以所述内温系数，再加上所述车内温度、所述车外温度修正系数以及所述阳光强度修正系数，获得头部温度。
其中，所述步骤S2中所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数通过下述步骤获得：
固定车外温度和阳光强度，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数和阳光强度修正系数取值0，标定内温系数使得头部温度与头温传感器的采集值相等；
固定车外温度，改变阳光强度，保持内温系数和车外温度修正系数不变，标定出改变后的阳光强度对应的阳光强度修正系数，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数；
固定阳光强度，改变车外温度，保持内温系数和阳光强度修正系数不变，标定出改变后的车外温度对应的车外温度修正系数，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数。
其中，所述步骤S4具体包括：
当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
其中，所述步骤S1还包括根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：
当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。
其中，所述车外温度第一阈值在23-25℃中选取，所述车外温度第二阈值在10-12℃中选取；所述头部温度第一阈值在27-28℃中选取，所述头部温度第二阈值在23-24℃中选取。
本发明还提供一种汽车空调控制装置，包括：
采集单元，用于当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
获取单元，用于根据所述采集单元采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
计算单元，用于根据所述内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
控制单元，用于根据所述计算单元计算出的头部温度对空调进行控制。
其中，所述获取单元包括查表模块，用于根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
其中，所述计算单元计算头部温度的方式是：将采集的车内温度随时间的微分乘以所述内温系数，再加上所述车内温度、所述车外温度修正系数以及所述阳光强度修正系数，获得头部温度。
其中，还包括标定模块，用于标定查表模块所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数，其标定方式是：
固定车外温度和阳光强度，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数和阳光强度修正系数取值0，标定内温系数使得头部温度与头温传感器的采集值相等；
固定车外温度，改变阳光强度，保持内温系数和车外温度修正系数不变，标定出改变后的阳光强度对应的阳光强度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数；
固定阳光强度，改变车外温度，保持内温系数和阳光强度修正系数不变，标定出改变后的车外温度对应的车外温度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数。
其中，所述控制单元具体用于当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
其中，所述控制单元还用于根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：
当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。
其中，所述车外温度第一阈值在23-25℃中选取，所述车外温度第二阈值在10-12℃中选取；所述头部温度第一阈值在27-28℃中选取，所述头部温度第二阈值在23-24℃中选取。
本发明实施例的有益效果在于：当配备启停***的汽车因为进入启停而发动机停止工作后，车内的温度不能够满足驾驶员的舒适时，本实施例可以精确地计算出驾驶员的头部温度，并据此与头部温度判断阈值进行比较，如果超出舒适温度范围，则请求发动机退出启停重新回到工作状态，空调得以重新工作，提高车内人员的舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一一种汽车空调控制方法的流程示意图。
图2是本发明实施例中空调风道***示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
通常，人的体感舒适温度有一个范围，人的头部温度若超出这个范围，会感觉偏冷或偏热。车内的温度传感器基本布置在驾驶员膝盖处或者中控面板处，而无法布置在头部处，在稳定的环境内该温度传感器采集到的温度可以代表车内温度。但是汽车在夏天进入启停状态后，空调停止制冷，头部温度会快速上升，使人体感觉不适，而此时的车内温度传感器相对不敏感，不会有很大的变化，即无法代表此时车内的真实温度；在冬天进入启停状态后，空调停止采暖，头部温度会快速下降，使人体感觉不适，而此时的车内温度传感器相对不敏感，不会有很大的变化，无法代表此时车内的真实温度。本发明则是在不改变各温度传感器设置位置的情况下，精确计算出车内乘客头部温度，作为空调控制的依据，在达到判断阈值时请求退出启停状态，重新启动空调。
请参照图1所示，本发明实施例一提供一种汽车空调控制方法，包括：
步骤S1，当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
步骤S2，根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
步骤S3，根据内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
步骤S4，根据计算出的头部温度对空调进行控制。
以下再结合图2对各步骤详细说明。
图2为本发明实施例中空调风道***示意图，车内空调打开一段时间后，车内温度趋于稳定，为保证车内温度舒适，混合风门位置通常在第一位置(全冷状态)和第二位置(全热状态)之间，此时的车内温度为TR，头部温度Temp_Head≈TR。
空调控制器通过总线信号获取当前发动机是否进入启停的状态。步骤S1中，发动机进入启停后，空调控制器根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。具体来说，本实施例中，车外温度第一阈值在23-25℃中选取，优选25℃；车外温度第二阈值在10-12℃中选取，优选10℃。控制鼓风机风量不高于中间档位，具体是指，以共有5个风量档位为例，若当前鼓风机风量档位为3档或3档以上，则控制鼓风机风量降低为3档；若当前鼓风机风量档位为3档以下，则不改变鼓风机风量档位。同样地，控制鼓风机风量至最低档位具体是指将鼓风机风量档位降低至1档。如果车外温度位于车外温度第一阈值与车外温度第二阈值之间，相当于处于理论舒适温度范围之内，则对鼓风机风量档位不做调整。
前述对鼓风机和混合风门电机进行调整都是为了提高汽车进入启停后的舒适度，并延长启停的时间。例如，在夏天如果鼓风机风量太大或者混合风门电机没有摆到第一位置，会使蒸发器的温度迅速上升，导致出风口的出风温度迅速上升；在冬天如果鼓风机风量太大或者混合风门电机没有摆到第二位置，会使加热器的温度迅速下降，导致出风口的出风温度迅速下降。
步骤S2中，根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表方式分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
步骤S3根据内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度，是根据以下公式：
即将采集的车内温度TR随时间的微分乘以内温系数KTR，再加上车内温度TR、车外温度修正系数C(TAM)以及阳光强度修正系数C(TS)，获得修正后的头部温度Temp_Head。
需要说明的是，上述公式中，车内温度TR随时间的微分主要是考虑到车内的内温传感器存在一定的滞后，在车外温度很高或很低的情况下，当汽车进入启停后，车内温度变化迅速，一般在20s～2min之内人体便会感觉到不舒适，而此时的内温传感器温度不能准确地表达真实的车内温度，故此处微分可以提高内温传感器的敏感度，从而计算出精确的头部温度。
此外，步骤S2中所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数通过实验标定，标定方式举例如下：
(1)在环境模拟仓内进行空调启停标定实验，固定车外温度为40℃，阳光强度1000W，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数C(TAM)和阳光强度修正系数C(TS)取值0，标定内温系数KTR使得头部温度Temp_Head与头温传感器的采集值相等。
(2)固定车外温度40℃，改变阳光强度至800W，保持内温系数KTR和车外温度修正系数C(TAM)不变，标定出阳光800W时对应的阳光强度修正系数C(TS)，并以此类推，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数C(TS)。
(3)固定阳光强度为1000W，改变车外温度至35℃，保持内温系数KTR和阳光强度修正系数C(TS)不变，标定出车外温度35℃对应的车外温度修正系数C(TAM)，并以此类推，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数C(TAM)。
通过上述方式可以标定出不同车型在不同车外温度、不同车内温度和不同阳光强度下的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。这样，当采集到当前车内温度、车外温度、阳光强度时，即可分别通过查表方式获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
计算出头部温度后，将其与头部温度判断阈值进行比较，头部温度判断阈值包括头部温度第一阈值和头部温度第二阈值，处于头部温度第一阈值和头部温度第二阈值之间的温度范围则为舒适温度范围，如果超出舒适温度范围，例如过热或过冷，则有必要退出启停状态，重新启动空调来调节温度，以提高乘坐舒适度。步骤S4具体包括：
当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
步骤S4的控制是基于两个判断条件，一是车外温度与其阈值(车外温度第一阈值、车外温度第二阈值)的关系，一是计算出的头部温度与其阈值(头部温度第一阈值、头部温度第二阈值)的关系。从配置启停***初衷来说，是为了节省能源，降低排放，因此不能仅考虑乘坐舒适度而忽略启停***；但是，另一方面，配置启停***后，确实会对空调使用造成影响。因此，本实施例通过设置前述两个判断条件来决定是否退出启停，重新启动空调。例如，当车外温度高于车外温度第一阈值，但头部温度仍低于头部温度第一阈值时，表明仍处于舒适温度范围，此时无需退出启停，以保证启停***的正常工作；而当头部温度同时高于头部温度第一阈值时，表明此时温度对乘坐舒适度已造成较大影响，从而请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调来加以调节。
本实施例中，车外温度第一阈值在23-25℃中选取，优选25℃；车外温度第二阈值在10-12℃中选取，优选10℃。头部温度第一阈值在27-28℃中选取，优选28℃；头部温度第二阈值在23-24℃中选取，优选23℃。上述“低于”、“高于”均不包括本数。
由上可知，在夏季和冬季，当配备启停***的汽车因为进入启停而发动机停止工作后，空调失去制冷和采暖功能，使车内温度很快超出人体的舒适温度范围，当车内的温度不能够满足驾驶员的舒适后，本实施例的汽车空调控制方法可以精确地计算出驾驶员的头部温度，并据此与头部温度判断阈值进行比较，如果超出舒适温度范围，则请求发动机退出启停重新回到工作状态，空调得以重新工作，提高车内人员的舒适度。
相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种汽车空调控制装置，包括：
采集单元，用于当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
获取单元，用于根据所述采集单元采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
计算单元，用于根据所述内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
控制单元，用于根据所述计算单元计算出的头部温度对空调进行控制。
具体地，获取单元包括查表模块，用于根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
计算单元计算头部温度的方式是：将采集的车内温度随时间的微分乘以所述内温系数，再加上所述车内温度、所述车外温度修正系数以及所述阳光强度修正系数，获得头部温度。
同时，为标定查表模块所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数，本实施例还包括标定模块，其标定方式是：
固定车外温度和阳光强度，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数和阳光强度修正系数取值0，标定内温系数使得头部温度与头温传感器的采集值相等；
固定车外温度，改变阳光强度，保持内温系数和车外温度修正系数不变，标定出改变后的阳光强度对应的阳光强度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数；
固定阳光强度，改变车外温度，保持内温系数和阳光强度修正系数不变，标定出改变后的车外温度对应的车外温度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数。
控制单元具体用于当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
控制单元还用于根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：
当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。
本实施例中，车外温度第一阈值在23-25℃中选取，优选25℃；车外温度第二阈值在10-12℃中选取，优选10℃。头部温度第一阈值在27-28℃中选取，优选28℃；头部温度第二阈值在23-24℃中选取，优选23℃。上述“低于”、“高于”均不包括本数。
有关本实施例汽车空调控制装置的工作原理以及所带来的有益效果请参照本发明实施例一的说明，此处不再赘述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种汽车空调控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
步骤S2，根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
步骤S3，根据采集的车内温度、内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
步骤S4，根据计算出的头部温度对空调进行控制。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体是根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体是指：将采集的车内温度随时间的微分乘以所述内温系数，再加上所述车内温度、所述车外温度修正系数以及所述阳光强度修正系数，获得头部温度。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数通过下述步骤获得：
固定车外温度和阳光强度，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数和阳光强度修正系数取值0，标定内温系数使得头部温度与头温传感器的采集值相等；
固定车外温度，改变阳光强度，保持内温系数和车外温度修正系数不变，标定出改变阳光强度后对应的阳光强度修正系数，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数；
固定阳光强度，改变车外温度，保持内温系数和阳光强度修正系数不变，标定出改变车外温度后对应的车外温度修正系数，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：
当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述车外温度第一阈值在23-25℃中选取，所述车外温度第二阈值在10-12℃中选取；所述头部温度第一阈值在27-28℃中选取，所述头部温度第二阈值在23-24℃中选取。
8.一种汽车空调控制装置，其特征在于，包括：
采集单元，用于当汽车进入启停状态时，采集车内温度、车外温度以及阳光强度；
获取单元，用于根据所述采集单元采集的车内温度、车外温度、阳光强度分别获取对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数；
计算单元，用于根据采集的车内温度、所述内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数计算头部温度；
控制单元，用于根据所述计算单元计算出的头部温度对空调进行控制。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述获取单元包括查表模块，用于根据采集的车内温度、车外温度、阳光强度，通过查表获得对应的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述计算单元计算头部温度的方式是：将采集的车内温度随时间的微分乘以所述内温系数，再加上所述车内温度、所述车外温度修正系数以及所述阳光强度修正系数，获得头部温度。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，还包括标定模块，用于标定查表模块所查表中的内温系数、车外温度修正系数、阳光强度修正系数，其标定方式是：
固定车外温度和阳光强度，在车内布置头温传感器，将车外温度修正系数和阳光强度修正系数取值0，标定内温系数使得头部温度与头温传感器的采集值相等；
固定车外温度，改变阳光强度，保持内温系数和车外温度修正系数不变，标定出改变后的阳光强度对应的阳光强度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的阳光强度修正系数；
固定阳光强度，改变车外温度，保持内温系数和阳光强度修正系数不变，标定出改变后的车外温度对应的车外温度修正系数，并以此类推，标定出不同阳光强度下的车外温度修正系数。
12.根据权利要求8-11任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制单元具体用于当车外温度高于车外温度第一阈值，同时头部温度高于头部温度第一阈值时；或者当车外温度低于车外温度第二阈值，同时头部温度低于头部温度第二阈值时，请求发动机管理***退出启停，并重新启动空调。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述控制单元还用于根据采集的当前车外温度，对鼓风机和混合风门电机进行调整：
当车外温度高于车外温度第一阈值时，控制鼓风机风量不高于中间档位，将空气混合风门电机调节至第一位置；当车外温度低于车外温度第二阈值时，控制鼓风机风量至最低档位，将空气混合风门电机调节至第二位置。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述车外温度第一阈值在23-25℃中选取，所述车外温度第二阈值在10-12℃中选取；所述头部温度第一阈值在27-28℃中选取，所述头部温度第二阈值在23-24℃中选取。
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