本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空調(diào)采暖控制系統(tǒng)、控制器、方法和裝置。

背景技術(shù)：

為了節(jié)能減排，近年來混合動力汽車得到了長足的發(fā)展。而混動汽車的空調(diào)采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，將發(fā)動機和水泵并聯(lián)在兩個回路中，這兩個回路均經(jīng)過加熱器和換熱器，所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還設(shè)置有三通閥。所述三通閥有三個口，一進兩出，當內(nèi)部閥芯在不同位置時，出口不同。

基于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，當發(fā)動機啟動時，三通閥出口切換至發(fā)動機側(cè)，阻擋水泵回路的水流進入加熱器，此時系統(tǒng)主要依靠發(fā)動機回路的熱水采暖；當發(fā)動機熄火時，三通閥出口切換至水泵側(cè)，阻止發(fā)動機水進入加熱器，此時系統(tǒng)主要依靠加熱器對水泵回路的水進行加熱，通過輸出的熱水采暖。然而，基于上述采暖系統(tǒng)，每次發(fā)動機啟動和熄火時，將給加熱器的水溫造成重大沖擊，使加熱器水溫劇烈波動，進而導(dǎo)致空調(diào)的出風溫度劇烈波動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明實施例提供了空調(diào)采暖控制系統(tǒng)、控制器、方法和裝置，能夠避免加熱器水溫劇烈波動的問題。

本發(fā)明一方面提供空調(diào)采暖控制系統(tǒng)，包括：控制器、發(fā)動機回路、水泵回路、比例閥、加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述比例閥、加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與所述控制器連接；

所述比例閥用于提供第一閥口和第二閥口，所述發(fā)動機回路和水泵回路中的水流分別通過所述第一閥口和第二閥口進入所述加熱器，經(jīng)過所述加熱器的加熱之后回到所述發(fā)動機回路和水泵回路；

所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別用于采集發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫，并將采集到的回路水溫信號分別發(fā)送至所述控制器；

所述比例閥還用于接收所述控制器輸出的位置調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述位置調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)所述第一閥口和第二閥口的開控。

本發(fā)明另一方面提供一種空調(diào)采暖控制器，包括：MCU和電機驅(qū)動芯片，所述MCU包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及串行外設(shè)接口單元；所述MCU通過所述串行外設(shè)接口單元連接所述電機驅(qū)動芯片；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于接收空調(diào)采暖控制系統(tǒng)中第一溫度傳感器采集的發(fā)動機回路水溫信息、第二溫度傳感器采集的水泵回路水溫信息以及比例閥的位置反饋信息，以及用于將接收到的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字字號；

所述串行外設(shè)接口單元，用于將所述MCU生成的用于調(diào)節(jié)比例閥的位置調(diào)節(jié)指令發(fā)送給所述電機驅(qū)動芯片；

所述電機驅(qū)動芯片用于接收MCU發(fā)送的位置調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述位置調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)所述比例閥的位置。

本發(fā)明另一方面提供一種空調(diào)采暖控制方法，包括：

獲取當前的發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫并進行比較；

若發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；

若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫，比較發(fā)動機回路水溫與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫；若發(fā)動機回路水溫小于所述加熱器目標出口水溫，調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于所述加熱器目標出口水溫，控制加熱器停止加熱，并根據(jù)預(yù)設(shè)第二PID控制算法調(diào)節(jié)所述比例閥的第一閥口的開控和第二閥口的開控，以使加熱器的入口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

本發(fā)明另一方面提供一種空調(diào)采暖控制裝置，包括：

回路水溫獲取及比較模塊，用于獲取當前的發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫并進行比較；

第一比例閥調(diào)節(jié)模塊，用于若發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；

第二比例閥調(diào)節(jié)模塊，用于若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫，比較發(fā)動機回路水溫與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫；若發(fā)動機回路水溫小于所述加熱器目標出口水溫，調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于所述加熱器目標出口水溫，控制加熱器停止熱器，并根據(jù)預(yù)設(shè)第二PID控制算法調(diào)節(jié)所述比例閥的第一閥口的開控和第二閥口的開控，以使加熱器的入口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

基于上述實施例提供的空調(diào)采暖控制系統(tǒng)、控制器、方法和裝置，通過獲取當前的發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫并進行比較，若發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫且小于所述加熱器目標出口水溫，則調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫且大于所述加熱器目標出口水溫，則控制加熱器停止熱器，并根據(jù)預(yù)設(shè)PID控制算法調(diào)節(jié)所述比例閥，以使加熱器的入口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)；通過靈活調(diào)節(jié)比例閥的閥口開控，使得發(fā)動機回路和水泵回路的水流按相應(yīng)比例進入加熱器，有效克服了加熱器入口水溫及出口水溫劇烈波動的問題，并且當回路水溫足夠時還控制加熱器停止熱器，提高了資源利用率。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)混動汽車空調(diào)采暖的工作環(huán)境示意圖；

圖2為一實施例的空調(diào)采暖控制系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖3為一實施例空調(diào)采暖控制器的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖4為一實施例的空調(diào)采暖控制方法的示意性流程圖；

圖5為另一實施例的空調(diào)采暖控制方法的示意性流程圖

圖6為一實施例的空調(diào)采暖控制裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖7為另一實施例的空調(diào)采暖控制裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

其中，所述比例閥用于提供第一閥口和第二閥口，所述發(fā)動機回路和水泵回路中的水流分別通過所述第一閥口和第二閥口進入所述加熱器，經(jīng)過所述加熱器的加熱之后再回到所述發(fā)動機回路和水泵回路；通過將所述加熱器的加熱之后水流的溫度轉(zhuǎn)換為得到對應(yīng)的空氣溫度，由此實現(xiàn)空調(diào)的出風溫度。此外，還包括，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，分別用于采集發(fā)動機回路水溫、水泵回路水溫；所述比例閥、加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與所述控制器連接；所述比例閥還用于接收所述控制器輸出的位置調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述位置調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)所述第一閥口和第二閥口的開控，以使發(fā)動機回路、水泵回路中的水流按相應(yīng)比例進入所述加熱器，以克服因發(fā)動機開啟/停止過程中加熱器的入口水溫出現(xiàn)較大波動。

在一優(yōu)選實施例中，所述空調(diào)采暖控制系統(tǒng)中，在水泵回路設(shè)置有第一水泵(例如圖2中的1號水泵)，在發(fā)動機回路設(shè)置有第二水泵(例如圖2中的2號水泵)和發(fā)動機，所述發(fā)動機、第一水泵、第二水泵均與所述控制器連接。所述第一水泵和所述第二水泵還用于接收所述控制器輸出的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)各自的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)水泵回路的水流速度和發(fā)動機回路的水流速度，進一步確保發(fā)動機回路和水泵回路中的水流以相應(yīng)比例進入所述加熱器。

優(yōu)選的，采用連續(xù)控制的比例閥，通過調(diào)整所述比例閥的位置可使所述第一閥口和第二閥口打開任意一個開度，由此精確控制通過的流量大小。同時，還可調(diào)節(jié)第一水泵和第二水泵的轉(zhuǎn)速，以此調(diào)節(jié)發(fā)動機回路和水泵回路中的水進入所述加熱器的流量大小，進一步確保加熱器入口端的水溫不會出現(xiàn)較大波動。

在一優(yōu)選實施例中，所述空調(diào)采暖控制系統(tǒng)還包括：第三溫度傳感器和第四溫度傳感器，分別用于采集加熱器的入口端的水溫和出口端的的水溫，并將采集到的加熱器水溫信息分別發(fā)送至所述控制器。所述第三溫度傳感器和第四溫度傳感器分別與所述控制器連接；所述加熱器還用于接收所述控制器輸出的功率調(diào)節(jié)指令，并根據(jù)所述功率調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)其加熱功率，以使加熱器的出口水溫滿足預(yù)期的溫度；所述預(yù)期的溫度為與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)(例如±3度范圍內(nèi))。

優(yōu)選的，將所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別設(shè)于所述比例閥的第一閥口和第二閥口；將所述第三溫度傳感器和第四溫度傳感器分別設(shè)置于所述加熱器的入口端、出口端。以更方便的采集相應(yīng)的水溫。

在一優(yōu)選實施例中，所述控制器通過CAN總線連接汽車的EMS系統(tǒng)，通過所述汽車EMS系統(tǒng)連接所述發(fā)動機。更方便獲取當前發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。

此外，基于上述結(jié)構(gòu)的空調(diào)采暖控制系統(tǒng)，所述控制器還可調(diào)節(jié)所述加熱器的加熱功率，所述加熱器的加熱功率越大，其對通過的水流的加熱效果越好，反之，對通過的水流的加熱效果越差，由此可根據(jù)實際需要得到相應(yīng)的輸出水溫，有利于避免資源浪費。

進一步的，所述空調(diào)采暖控制系統(tǒng)還包括換熱器；所述加熱器輸出的水流經(jīng)過所述換熱器之后回到所述發(fā)動機回路、水泵回路。在所述換熱器中將水流溫度轉(zhuǎn)換為空氣溫度，進而得到相應(yīng)溫度的空調(diào)出風。

上述結(jié)構(gòu)的空調(diào)采暖控制系統(tǒng)，尤其適用于油電混合動力車型采暖的空調(diào)控制。通過一個比例閥、兩個轉(zhuǎn)速可調(diào)的電子水泵、一個發(fā)動機回路水溫傳感器和一個水泵回路水溫傳感器，通過對所述比例閥提供的閥口開度的自動控制，提高對加熱器入口水溫的控制精度，有效地利用發(fā)動機余熱進行采暖，節(jié)約整車能耗，無論發(fā)動機是否啟動，都可以控制加熱器出口水溫保持穩(wěn)定，控制精度高，空調(diào)出風口溫度不會大幅度波動，使車內(nèi)人員舒適。

參考圖3所示，還提供了一種空調(diào)采暖控制器的實施例。本實施例中，所述空調(diào)采暖控制器包括：MCU和電機驅(qū)動芯片，所述MCU包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(ADC)以及串行外設(shè)接口單元(SPI)；所述MCU通過所述串行外設(shè)接口單元連接所述電機驅(qū)動芯片。

其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC，用于接收空調(diào)采暖控制系統(tǒng)中第一溫度傳感器采集的發(fā)動機回路水溫信息、第二溫度傳感器采集的水泵回路水溫信息以及比例閥的位置反饋信息，以及用于將接收到的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字字號。

其中，所述串行外設(shè)接口單元SPI，用于將所述MCU生成的用于調(diào)節(jié)比例閥的位置調(diào)節(jié)指令發(fā)送給所述電機驅(qū)動芯片。

其中，所述電機驅(qū)動芯片，用于接收MCU發(fā)送的位置調(diào)節(jié)指令，根據(jù)所述位置調(diào)節(jié)指令調(diào)節(jié)空調(diào)采暖控制系統(tǒng)中比例閥的位置。

在一優(yōu)選實施例中，所述MCU還包括脈寬調(diào)制單元(PWM)。所述脈寬調(diào)制單元，用于根據(jù)MCU生成的調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵和發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，分別調(diào)節(jié)向第一水泵和第二水泵輸出的PWM信號的占空比。通過改變PWM信號的占空比達到調(diào)節(jié)第一水泵和第二水泵轉(zhuǎn)速的效果。

在一優(yōu)選實施例中，所述MCU還可包括LIN標準接口單元(LIN)；所述LIN標準接口單元，用于連接空調(diào)采暖控制系統(tǒng)中的加熱器，以及用于將所述MCU生成的用于調(diào)節(jié)加熱器的功率調(diào)節(jié)指令發(fā)送至加熱器。

在一優(yōu)選實施例中，所述MCU還包括總線接口單元；所述總線接口單元，用于通過CAN總線連接汽車EMS系統(tǒng)；所述MCU通過所述總線接口單元從汽車EMS系統(tǒng)獲取當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息。

此外，所述空調(diào)采暖控制器還可包括電壓轉(zhuǎn)換單元、RST(復(fù)位電路)和XTAL(晶振電路)，所述MCU通過所述電壓轉(zhuǎn)換單元連接蓄電池。優(yōu)選的，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括12V轉(zhuǎn)5V的電壓轉(zhuǎn)換器(12V-5V Power)。

參考圖3所示，其中，Control of Pump1和Control of Pump2信號端由PWM單元控制，通過調(diào)節(jié)PWM的占空比可分別調(diào)節(jié)1號電子水泵和2號電子水泵的轉(zhuǎn)速。CAN High和CAN Low分別代表車內(nèi)總線的兩條CAN線信號。BATT代表蓄電池輸入，TAM代表車外溫度，TR代表車內(nèi)溫度，TS代表陽光強度，T1代表發(fā)動機回路水溫，T2代表水泵回路水溫，T3代表加熱器入口水溫，T4代表加熱器出口水溫，Pos代表比例閥的位置反饋，Control of Pump1代表1號水泵的PWM輸出，Control of Pump2代表2號水泵的PWM輸出，Power代表加熱器的加熱功率信號，K1為比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的開控輸出，K2為比例閥在水泵側(cè)的開控輸出。

結(jié)合圖2及上述空調(diào)采暖控制系統(tǒng)的實施例，本發(fā)明還提供了一種空調(diào)采暖控制方法的實施例，如圖4所示，本實施例中的空調(diào)采暖控制方法包括步驟：

S11，獲取當前的發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫并進行比較。

可通過預(yù)設(shè)的溫度傳感器按照設(shè)定時間周期采集發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫。

優(yōu)選了，為了更準確的實現(xiàn)對加熱器入口水溫的控制，所述發(fā)動機回路水溫指的是發(fā)動機回路中靠近加熱器入口一側(cè)的水溫，所述水泵回路水溫指的是水泵回路中靠近加熱器入口一側(cè)的水溫。具體實現(xiàn)方式例如：在發(fā)動機回路側(cè)的閥口處設(shè)置第一溫度傳感器，采集所述發(fā)動機回路水溫；在水泵回路側(cè)的閥口處設(shè)置第二溫度傳感器，采集所述水泵回路水溫。

S12，若發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口。

通常情況下，水泵回路水溫由當前的環(huán)境溫度決定，一般不會超過加熱器目標出口水溫；發(fā)動機回路水溫由發(fā)動機的工作情況決定，有可能超過加熱器目標出口水溫，例如當發(fā)動機連續(xù)工作較長時間。因此若當前的水泵回路水溫大于當前的發(fā)動機回路水溫，表明當前水泵回路中的水流的溫度更接近加熱器目標出口水溫，因此通過調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口，可以使更接近目標出口水溫的水流進入加熱器，一方面減小加熱器的功耗，同時也有利于提高熱能利用率。

S13，若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫，比較發(fā)動機回路水溫與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫；若發(fā)動機回路水溫小于所述加熱器目標出口水溫，調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于所述加熱器目標出口水溫，控制加熱器停止加熱，并根據(jù)預(yù)設(shè)第二PID控制算法調(diào)節(jié)所述比例閥，以使加熱器的入口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

由于發(fā)動機回路水溫由發(fā)動機的工作情況決定，有可能超過加熱器目標出口水溫，因此在確定當前的發(fā)動機回路水溫大于水泵回路水溫時，進一步檢測發(fā)動機回路水溫是否大于預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫，若是，則加熱器無需再進行加熱，適應(yīng)性的調(diào)節(jié)比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口的開控和在水泵回路側(cè)的第二閥口的開控，以使加熱器入口水溫不至于過高。若當前的發(fā)動機回路水溫不大于所述加熱器目標出口水溫，則調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口，以使更接近目標出口水溫的發(fā)動機回路的水流進入加熱器，減小加熱器的功耗，提高熱能利用率。

在一優(yōu)選實施例中，當用戶打開汽車空調(diào)后，空調(diào)的控制器通過CAN總線讓EMS吸合離合器，采集當前的空調(diào)設(shè)定溫度TSet、車外溫度TAM、車內(nèi)溫度TR、陽光強度TS等，以此計算加熱器目標出口水溫。具體計算方式可為：

計算空調(diào)目標出風溫度TAO：

TAO＝K₁×TSet-K₂×TR-K₃×TAM-K₄×TS；

根據(jù)空調(diào)目標出風溫度計算加熱器目標出口水溫TargetTW：

TargetTW＝K₅×TAO+40；TargetTW∈[40,70]

其中，TSet表示空調(diào)設(shè)定溫度、TAM表示車外溫度、TR表示車內(nèi)溫度、TS表示陽光強度，K₁～K₄分別為預(yù)設(shè)的空調(diào)設(shè)定溫度、車內(nèi)溫度、車外溫度、陽光強度對應(yīng)的權(quán)值系數(shù)；K₅為預(yù)設(shè)的空調(diào)出風溫度對加熱器出口水溫的影響系數(shù)。

在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID(proportion-integral-derivative)控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。PID控制的基礎(chǔ)是比例控制；積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差；微分控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢。

在一優(yōu)選實施例中，所述第二PID控制算法可為：

Pos(n)＝KP₂×(((TargetTW(n)-T3(n))-(TargetTW(n-1)-T3(n-1))+KI₂×(TargetTW(n)-T3(n))+Pos(n-1)；

其中，Pos(n)為當前比例閥反饋的位置，Pos(n-1)為上一周期比例閥反饋的位置，TargetTW(n)為當前加熱器目標出口水溫，T3(n)為當前采集的加熱器入口水溫，TargetTW(n-1)為上一周期加熱器目標出口水溫，T3(n-1)為上一周期采集的加熱器入口水溫，KP₂為預(yù)設(shè)的第二比例參數(shù)，KI₂為預(yù)設(shè)的第二積分參數(shù)。

進一步的，確定第二比例參數(shù)KP₂和第二積分參數(shù)KI₂的步驟可為：

設(shè)定加熱器目標出口水溫TargetTW為第一溫度值，調(diào)節(jié)KI₂的值，直到加熱器的入口水溫T3穩(wěn)定且與所述第一溫度值的差值在設(shè)定范圍之內(nèi)；獲取當前KI₂的值；在選定KI₂的值之后，設(shè)定加熱器目標出口水溫TargetTW為第二溫度值；保持KI₂的值不變，調(diào)節(jié)KP₂的值，獲取與當前KP₂的值對應(yīng)的、加熱器的入口水溫T3達到與所述第二溫度值的差值在設(shè)定范圍內(nèi)的速率；獲取速率最大時KP₂的值。

例如：采集加熱器入口水溫T3，強制目標加熱器出口水溫TargetTW分別為40℃、55℃和70℃，通過改變KI₂，保證T3穩(wěn)定在目標加熱器出口水溫TargetTW的±3度范圍之內(nèi)，當KI₂選定后，通過改變KP₂提高T4接近目標加熱器水溫度TargetTW的速率。

上述實施例的空調(diào)采暖控制方法，通過實時采集發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫，根據(jù)兩回路的水溫適應(yīng)性的調(diào)節(jié)比例閥的閥口開控，以使兩回路的水流按相應(yīng)比例進入加熱器入口端，從而有效克服了加熱器入口端水溫出現(xiàn)較大波動的問題。

參考圖5所示，在另一優(yōu)選實施例中，所述空調(diào)采暖控制方法還包括以下步驟：

S14，獲取當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)水泵回路的水流速度和發(fā)動機回路的水流速度。

需要說明的時，上述步驟S11～S13與步驟S14可為并發(fā)執(zhí)行的步驟，其執(zhí)行順序不限于其步驟編號順序。

在根據(jù)兩回路水溫調(diào)節(jié)比例閥的同時，還對兩回路的水流速度進行相應(yīng)調(diào)節(jié)，從而保證兩回路的水流能夠按照相應(yīng)的流量比例進入加熱器入口端。

在一優(yōu)選實施例中，步驟S14中根據(jù)所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速的具體方式可包括：

若所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速不為0，則調(diào)節(jié)發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速為0，并根據(jù)所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速，使水泵回路的水流速度與發(fā)動機回路的水流速度相等；若所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速為0，且發(fā)動機回路水溫T1大于或等于水泵回路水溫T2，則將發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速和水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速均調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的最大轉(zhuǎn)速；若所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速為0，且發(fā)動機回路水溫T1小于水泵回路水溫T2，則調(diào)節(jié)發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速為0，調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)的最大轉(zhuǎn)速。

在一優(yōu)選實施例中，即若r_Engine>0，則調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速為：

其中，V1＝k6×r_Engine，V2＝k7×r_Pump1，r_Engine為發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，r_Pump1為第一水泵的轉(zhuǎn)速，r_Pump2為第二水泵的轉(zhuǎn)速，V1表示發(fā)動機回路的水流速度，V2表示水泵回路的水流速度，k6、k7分別為預(yù)設(shè)的發(fā)動機的速度轉(zhuǎn)換效率、水泵的速度轉(zhuǎn)換效率。同時，調(diào)節(jié)第二水泵的轉(zhuǎn)速為r_Pump2＝0。

繼續(xù)參考圖5所示，在另一優(yōu)選實施例中，所述空調(diào)采暖控制方法還包括以下步驟：

S15，在當前的發(fā)動機回路水溫小于當前的水泵回路水溫時，或者，在當前的發(fā)動機回路水溫大于或等于當前的水泵回路水溫且小于所述加熱器目標出口水溫時，獲取當前加熱器的入口水溫和出口水溫；根據(jù)所述入口水溫和出口水溫，采用預(yù)設(shè)第一PID控制算法調(diào)節(jié)所述加熱器的加熱功率，以使加熱器的出口水溫與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

本實施例中，即當加熱器未停止加熱時，還根據(jù)當前的入口水溫和出口水溫，采用PID控制算法調(diào)節(jié)加熱器的加熱功率，以使加熱器的出口水溫滿足預(yù)設(shè)條件。

在一優(yōu)選實施例中，所述第一PID控制算法為：

Power(n)＝KP₁×(((TargetTW(n)-T4(n))-(TargetTW(n-1)-T4(n-1))+KI₁×(TargetTW(n)-T4(n))+Power(n-1)；

其中，Power(n)為當前加熱器的加熱功率，Power(n-1)為上一周期加熱器的加熱功率，TargetTW(n)為當前加熱器目標出口水溫，T4(n)為當前采集的加熱器出口水溫，TargetTW(n-1)為上一周期加熱器目標出口水溫，T4(n-1)為上一周期采集的加熱器出口水溫，KP₁為預(yù)設(shè)的第一比例參數(shù)，KI₁為預(yù)設(shè)的第一積分參數(shù)。

在一優(yōu)選實施例中，確定第一比例參數(shù)KP₁和第一積分參數(shù)KI₁的步驟可包括：設(shè)定加熱器目標出口水溫TargetTW為第一溫度值，調(diào)節(jié)KI₁的值，直到加熱器的出口水溫穩(wěn)定且與設(shè)定加熱器目標出口水溫TargetTW的差值在設(shè)定范圍之內(nèi)；獲取當前KI₁的值；然后，可設(shè)定加熱器目標出口水溫TargetTW為第二溫度值；保持KI₁的值不變，調(diào)節(jié)KP₁的值，獲取與當前KP₁的值對應(yīng)的、加熱器的出口水溫達到與所述第二溫度值的差值在設(shè)定范圍內(nèi)的速率；獲取速率最大時KP₂的值。

例如：采集加熱器出口水溫TW，強制目標加熱器出口水溫TargetTW分別為40℃、55℃和70℃，通過改變KI₁，保證TW穩(wěn)定在目標加熱器出口水溫TargetTW的±3度范圍之內(nèi)，當KI₁選定后，通過改變KP₁提高TW接近目標加熱器水溫度TargetTW的速率。

基于本實施的空調(diào)采暖控制方法，通過采集水泵回路水溫、發(fā)動機回路水溫、加熱器入口水溫來控制比例閥的閥口開度、水泵轉(zhuǎn)速及加熱器的加熱功率，使加熱器出口水溫達到預(yù)期的目標水溫，實現(xiàn)精確控制加熱器溫度、有效利用發(fā)動機余熱、降低整車能耗的目的。該方法同時也適用于汽車后裝領(lǐng)域。

需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡便描述，將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時進行。此外，還可對上述實施例進行任意組合，得到其他的實施例。

基于與上述實施例中的空調(diào)采暖控制方法相同的思想，本發(fā)明還提供空調(diào)采暖控制裝置，該裝置可用于執(zhí)行上述空調(diào)采暖控制方法。為了便于說明，空調(diào)采暖控制裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖中，僅僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖示結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對裝置的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。

圖6為本發(fā)明一實施例的空調(diào)采暖控制裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；如圖6所示，本實施例的空調(diào)采暖控制裝置包括：回路水溫獲取及比較模塊510、第一比例閥調(diào)節(jié)模塊520以及第二比例閥調(diào)節(jié)模塊530，各模塊詳述如下：

回路水溫獲取及比較模塊，用于獲取當前的發(fā)動機回路水溫和水泵回路水溫并進行比較；

第一比例閥調(diào)節(jié)模塊，用于若發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，調(diào)小比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)大比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；

第二比例閥調(diào)節(jié)模塊，用于若發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫，比較發(fā)動機回路水溫與預(yù)先確定的加熱器目標出口水溫；若發(fā)動機回路水溫小于所述加熱器目標出口水溫，調(diào)大比例閥在發(fā)動機回路側(cè)的第一閥口，并調(diào)小比例閥在水泵回路側(cè)的第二閥口；若發(fā)動機回路水溫大于或等于所述加熱器目標出口水溫，控制加熱器停止熱器，并根據(jù)預(yù)設(shè)第二PID控制算法調(diào)節(jié)所述比例閥的第一閥口的開控和第二閥口的開控，以使加熱器的入口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

如圖7所示，在一優(yōu)選實施例中，所述的空調(diào)采暖控制裝置還可包括：

加熱器調(diào)節(jié)模塊540，用于在當前的發(fā)動機回路水溫小于當前的水泵回路水溫時，或者，在當前的發(fā)動機回路水溫大于或等于當前的水泵回路水溫且小于所述加熱器目標出口水溫時，獲取當前加熱器的入口水溫和出口水溫；根據(jù)所述入口水溫和出口水溫，采用預(yù)設(shè)第一PID控制算法調(diào)節(jié)所述加熱器的加熱功率，以使加熱器的出口水溫與所述加熱器目標出口水溫的差值在設(shè)定范圍內(nèi)。

繼續(xù)參考圖7所示，在一優(yōu)選實施例中，所述的空調(diào)采暖控制裝置還可包括：

水泵調(diào)節(jié)模塊550，用于獲取當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速；根據(jù)當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)水泵回路的水流速度和發(fā)動機回路的水流速度。

在一優(yōu)選實施例中，所述水泵調(diào)節(jié)模塊550具體包括：

第一調(diào)節(jié)子模塊，用于若當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速不為0，則調(diào)節(jié)發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速為0，并根據(jù)所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速，以使水泵回路的水流速度與發(fā)動機回路的水流速度相等；

第二調(diào)節(jié)子模塊，用于若所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速為0、且發(fā)動機回路水溫大于或等于水泵回路水溫，則將發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速和水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速均調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的最大轉(zhuǎn)速；

以及，第三調(diào)節(jié)子模塊，用于若所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速為0、且發(fā)動機回路水溫小于水泵回路水溫，則調(diào)節(jié)發(fā)動機回路中第二水泵的轉(zhuǎn)速為0，調(diào)節(jié)水泵回路中第一水泵的轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)的最大轉(zhuǎn)速。

在一優(yōu)選實施例中，所述的空調(diào)采暖控制裝置還可包括出口水溫計算模塊(圖中未示出)，用于采集當前的車外溫度、車內(nèi)溫度、陽光強度以及當前的空調(diào)設(shè)定溫度；根據(jù)所述車外溫度、車內(nèi)溫度、陽光強度以及空調(diào)設(shè)定溫度計算加熱器目標出口水溫。

需要說明的是，上述示例的空調(diào)采暖控制裝置的實施方式中，各模塊之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明前述系統(tǒng)實施例基于同一構(gòu)思，其帶來的技術(shù)效果與本發(fā)明前述系統(tǒng)實施例相同，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明系統(tǒng)實施例中的敘述，此處不再贅述。

此外，上述示例的空調(diào)采暖控制裝置的實施方式中，各功能模塊的邏輯劃分僅是舉例說明，實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要，例如出于相應(yīng)硬件的配置要求或者軟件的實現(xiàn)的便利考慮，將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將所述空調(diào)采暖控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例系統(tǒng)中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用。所述程序在執(zhí)行時，可執(zhí)行如上述各系統(tǒng)的實施例的全部或部分步驟。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其它實施例的相關(guān)描述。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，不能理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。