汽車空調系統(tǒng)及汽車空調控制方法
【專利摘要】汽車空調系統(tǒng)包括溫控開關、模式選擇單元和控制單元，溫控開關上設有調節(jié)旋鈕，調節(jié)旋鈕可在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內運動，調節(jié)旋鈕在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內的不同位置對應不同的目標溫度；模式選擇單元與溫控開關連接，模式選擇單元用于根據(jù)調節(jié)旋鈕的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式和制熱模式；控制單元與該模式選擇單元連接，控制單元用于根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度計算電動壓縮機轉速,并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機轉速,或者采集該調節(jié)旋鈕對應的目標溫度控制加熱器的功率。其能手動空調控制電動壓縮機，提高空調舒適性，實現(xiàn)節(jié)能。本發(fā)明還涉及一種空調控制方法。
【專利說明】
汽車空調系統(tǒng)及汽車空調控制方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車領域，特別涉及一種汽車空調系統(tǒng)及汽車空調控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，車載空調系統(tǒng)已在機動車輛上實現(xiàn)普及，隨之而來的是人們對于空調系統(tǒng)的舒適性以及節(jié)能性要求越來越高。對于已上市車型的空調系統(tǒng)而言，其空調系統(tǒng)具有制冷、制熱和除霜除霧三種模式，當空調系統(tǒng)以制冷模式運行時，通過增加室外溫度傳感器對室外溫度的采集以及結合車速信息通過一定的算法控制壓縮機轉速，從而調節(jié)制冷量，實現(xiàn)空調系統(tǒng)的制冷模式；當空調系統(tǒng)以制熱模式運行時，直接手動開啟加熱器，達到增溫取暖的作用；當空調系統(tǒng)以除霜除霧模式運行時，通過手動開啟加熱器和制冷開關AC按鍵，從而達到除霜除霧的功能。
[0003]但是，和普通汽油車的空調系統(tǒng)一樣，客戶對制冷大小的需求受到車速和外部環(huán)境溫度的限制，不能將電動壓縮機變頻的功用很好的發(fā)揮出來，無法實現(xiàn)手動控制電動壓縮機的變頻功能，同時空調系統(tǒng)的舒適性和出風溫度的可控性差。而且，在保證室內乘員艙舒適的情況下，電動壓縮機容易受車速和外溫影響導致電動壓縮機頻繁啟停。
[0004]此外，對于電動汽車中動力電池的冷卻需要通過從外部環(huán)境抽出的風進行降溫，當外部環(huán)境溫度過高時，動力電池冷卻降溫的可靠性差，且動力電池的冷卻方式與空調系統(tǒng)的制冷方式的相互優(yōu)先級的控制方法沒有很好的控制策略。
[0005]還有，空調系統(tǒng)以除霜除霧模式運行時，無法手動控制加熱器的功率，能耗較大。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供了一種汽車空調系統(tǒng)，能手動控制電動壓縮機，充分利用電動壓縮機的變頻特點，提高了空調舒適性，并且實現(xiàn)節(jié)能。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于，提供了一種汽車空調控制方法，能手動控制電動壓縮機，充分利用電動壓縮機的變頻特點，提高了空調舒適性，并且實現(xiàn)節(jié)能。
[0008]本發(fā)明解決其技術問題是采用于下的技術方案來實現(xiàn)的。
[0009]—種汽車空調系統(tǒng)，包括溫控開關、模式選擇單元和控制單元，溫控開關上設有調節(jié)旋鈕，調節(jié)旋鈕可在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內運動，調節(jié)旋鈕在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內的不同位置對應不同的目標溫度;模式選擇單元與溫控開關連接，模式選擇單元用于根據(jù)調節(jié)旋鈕的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式和制熱模式，當調節(jié)旋鈕處于制冷區(qū)間時，模式選擇單元選擇制冷模式，當調節(jié)旋鈕處于制熱區(qū)間時，模式選擇單元選擇制熱模式;控制單元與該模式選擇單元連接，控制單元用于根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度并計算出電動壓縮機的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機按目標轉速運行，或者采集該調節(jié)旋鈕對應的目標溫度并控制加熱器的功率。
[0010]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述汽車空調系統(tǒng)還包括熱交換閥門和駕駛艙兩通閥門，熱交換閥門和駕駛艙兩通閥門與控制單元連接，控制單元用于控制熱交換閥門阻斷或導通空調冷卻媒介與電池冷卻液之間的熱量交換以及控制駕駛艙兩通閥門阻斷或導通空調冷卻媒介與駕駛艙內空氣之間的熱量交換。
[0011 ]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式，制冷模式為駕駛艙降溫模式時，控制單元根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度計算出第一目標轉速，關閉熱交換閥門、打開駕駛艙兩通閥門，控制電動壓縮機以第一目標轉速運轉；制冷模式為電池降溫模式時，控制單元根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，打開熱交換閥門、關閉駕駛艙兩通閥門，控制電動壓縮機以第二目標轉速運轉；制冷模式為混合降溫模式時，控制單元比較第一目標轉速與第二目標轉速的大小，同時打開熱交換閥門和駕駛艙兩通閥門，控制電動壓縮機以較大的目標轉速運轉。
[0012]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述汽車空調系統(tǒng)還包括除霜除霧開關，除霜除霧開關與模式選擇單元連接，運行模式還包括除霜除霧模式，除霜除霧開關被激活時，模式選擇單元選擇除霜除霧模式，此時控制單元判斷調節(jié)旋鈕的位置，當調節(jié)旋鈕處于制冷區(qū)間時，控制單元以制冷模式控制電動壓縮機運轉；當調節(jié)旋鈕處于制熱區(qū)間時，控制單元控制電動壓縮機以最低轉速運轉，同時根據(jù)調節(jié)旋鈕對應的目標溫度控制加熱器的功率。
[0013]—種汽車空調控制方法，包括以下步驟:
[0014]調節(jié)溫控開關的調節(jié)旋鈕，使調節(jié)旋鈕在制冷區(qū)間或制熱區(qū)間內運動，調節(jié)旋鈕在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內的不同位置對應不同的目標溫度；
[0015]根據(jù)調節(jié)旋鈕的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式和制熱模式，當調節(jié)旋鈕處于制冷區(qū)間時，選擇制冷模式，當調節(jié)旋鈕處于制熱區(qū)間時，選擇制熱模式；以及
[0016]根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度并計算出電動壓縮機的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機按目標轉速運轉，或者采集調節(jié)旋鈕對應的目標溫度控制加熱器的功率。
[0017]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式，當動力電池無冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，選擇駕駛艙降溫模式；當動力電池有冷卻降溫需求，且駕駛艙無降溫需求時，選擇電池降溫模式；當動力電池有冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，選擇混合降溫模式。
[0018]在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述制冷模式為駕駛艙降溫模式時，根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度計算出第一目標轉速，關閉熱交換閥門、打開駕駛艙兩通閥門，控制電動壓縮機以第一目標轉速運轉。
[0019]在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述蒸發(fā)器溫度低于第一結冰點達到預設時間或者蒸發(fā)器溫度低于第二結冰點時，其中第一結冰點高于第二結冰點，控制電動壓縮機停止運轉，直至蒸發(fā)器溫度比第一結冰點大預設溫度以后，再控制電動壓縮機以第一目標轉速運轉。
[0020]在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述制冷模式為該電池降溫模式時，根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，同時打開熱交換閥門、關閉駕駛艙兩通閥門，控制電動壓縮機以第二目標轉速運轉。
[0021 ]在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述動力電池冷卻液溫度高于動力電池冷卻液目標溫度或者動力電池冷卻液溫度高于動力電池本體溫度時，控制電動壓縮機以最高轉速運轉；當動力電池冷卻液溫度不高于動力電池冷卻液目標溫度時，控制電動壓縮機以最低轉速運轉；當動力電池冷卻液溫度不高于冷卻液最低限制溫度時，控制電動壓縮機停止運轉；當動力電池冷卻液溫度不高于動力電池冷卻液目標溫度，且動力電池冷卻液溫度不高于動力電池本體溫度時，控制電動壓縮機以第二目標轉速運轉。
[0022]在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述制冷模式為混合降溫模式時，根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度計算出第一目標轉速以及根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，比較第一目標轉速與第二目標轉速的大小，同時打開熱交換閥門和駕駛艙兩通閥門，并控制電動壓縮機以較大的目標轉速運轉。
[0023]在本發(fā)明的較佳實施例中，上述運行模式還包括除霜除霧模式，當除霜除霧開關被激活時，選擇除霜除霧模式，并判斷調節(jié)旋鈕的位置，當調節(jié)旋鈕處于制冷區(qū)間時，按照制冷模式控制電動壓縮機的轉速；當調節(jié)旋鈕處于制熱區(qū)間時，控制電動壓縮機按照最低轉速運轉，同時根據(jù)調節(jié)旋鈕對應的目標溫度控制加熱器的功率。
[0024]本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)的溫控開關上設有調節(jié)旋鈕，調節(jié)旋鈕可在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內運動，調節(jié)旋鈕在制冷區(qū)間和制熱區(qū)間內的不同位置對應不同的目標溫度;模式選擇單元與溫控開關連接，模式選擇單元用于根據(jù)調節(jié)旋鈕的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式和制熱模式，當調節(jié)旋鈕處于制冷區(qū)間時，模式選擇單元選擇制冷模式，當調節(jié)旋鈕處于制熱區(qū)間時，模式選擇單元選擇制熱模式;控制單元與模式選擇單元連接，控制單元用于根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度計算電動壓縮機轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機轉速，或者采集調節(jié)旋鈕對應的目標溫度控制加熱器的功率。本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)通過對蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕對應的目標溫度進行采集計算出電動壓縮機的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速進而控制電動壓縮機的轉速，而蒸發(fā)器的溫度和流過的制冷劑量密不可分，因此通過一定的算法控制電動壓縮機轉速，可保證出風溫度呈線性變化，實現(xiàn)了手動空調控制電動壓縮機的問題。而且，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)是采用比例積分控制方法計算電動壓縮機的轉速，可有效轉化蒸發(fā)器的目標溫度值，節(jié)省能源，同時又充分利用了電動壓縮機變頻的特點，提高了空調舒適性。
[0025]此外，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)的除霜除霧模式與制冷模式、制熱模式的溫控方式不同，即實現(xiàn)節(jié)能，又實現(xiàn)了除霜除霧功能。
[0026]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)的結構示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的溫控開關的示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的汽車空調控制方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的汽車空調系統(tǒng)及汽車空調控制方法的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細如下:
[0031]有關本發(fā)明的前述及其它技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實施方式】的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0032]圖1是本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，在本實施例中，汽車空調系統(tǒng)10包括熱交換閥門11、駕駛艙兩通閥門12、電動壓縮機13、加熱器14、溫控開關15、除霜除霧開關16、電池管理單元17、模式選擇單元18和控制單元19。
[0033]熱交換閥門11用于阻斷或導通空調冷卻媒介與電池冷卻液之間的熱量交換。
[0034]駕駛艙兩通閥門12用于阻斷或導通空調冷卻媒介與駕駛艙內空氣之間的熱量交換。
[0035]電動壓縮機13與動力電池1a連接，電動壓縮機13在空調系統(tǒng)的制冷循環(huán)中主要用于壓縮制冷劑。電動壓縮機13具有較好的變頻功能，電動壓縮機13的轉速可調節(jié)，從而調節(jié)制冷循環(huán)的制冷量，且電動壓縮機13的轉速越高，蒸發(fā)器的溫度變化趨勢越低。在本實施例中，為了控制蒸發(fā)器的溫度變化趨勢，限定電動壓縮機13的最低轉速Rl (Rl的取值范圍為800?1200RPM)和最高轉速R2(R2的取值范圍為6000?8000RPM)。
[0036]加熱器14在空調系統(tǒng)的制熱循環(huán)中主要用于提高駕駛艙內的空氣溫度。在本實施例中，加熱器14采用PTC型陶瓷加熱器，但并不以此為限。值得一提的是，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10的空調箱取消了混合風門的設計，并將加熱器14設置在風門處，也就是說，鼓風機吹出的風是經(jīng)過加熱器14后從風門進入駕駛艙。
[0037]圖2是本發(fā)明的溫控開關的示意圖。如圖2所示，溫控開關15上設有調節(jié)旋鈕152，調節(jié)旋鈕152可在制冷區(qū)間101和制熱區(qū)間102內移動，調節(jié)旋鈕152在制冷區(qū)間101和制熱區(qū)間102內的不同位置對應不同的目標溫度。在本實施例中，溫控開關15包括電路板(圖未示)、滑動變阻器(圖未示)和調節(jié)旋鈕152，滑動變阻器連接在電路板上，調節(jié)旋鈕152連接在滑動變阻器上。調節(jié)旋鈕152在滑動變阻器上運動時產(chǎn)生大小不同的電信號，不同的電信號對應不同的目標溫度，也就是說，調節(jié)旋鈕152在滑動變阻器上的不同位置對應不同的目標溫度(乘員需要的駕駛艙內的溫度)。具體地，定義調節(jié)旋鈕152的兩個極限位置，并分別命名為A處和B處，定義兩個極限位置之間的中間位置命名為C處;調節(jié)旋鈕152越靠近A處，對應的蒸發(fā)器的目標溫度越低(例如取值范圍為-3?5°C);調節(jié)旋鈕152越靠近C處，對應的蒸發(fā)器的目標溫度越高(例如取值范圍為5?20°C);調節(jié)旋鈕152越靠近B處，對應加熱器14的目標溫度越高；其中，A處與C處之間的區(qū)間為制冷區(qū)間101，C處與B處之間的區(qū)間為制熱區(qū)間102。值得一提的是，調節(jié)旋鈕152也可以繞著制冷區(qū)間和制熱區(qū)間圍成的半圓或圓形軌道上運動，并非限定于圖2所示的直線式運動。
[0038]除霜除霧開關16用于啟動空調系統(tǒng)的除霜除霧模式，優(yōu)選地，當除霜除霧開關16被激活時，空調系統(tǒng)以除霜除霧模式運行。
[0039]電池管理單元17與動力電池1a連接，電池管理單元17用于檢測動力電池1a是否有降溫需求。
[0040]模式選擇單元18分別與溫控開關15、除霜除霧開關16、電池管理單元17連接，模式選擇單元18用于根據(jù)調節(jié)旋鈕152的位置以及除霜除霧開關16的激活情況選擇空調系統(tǒng)的運行模式。在本實施例中，空調系統(tǒng)的運行模式包括制冷模式、制熱模式和除霜除霧模式。具體地，當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101，且除霜除霧開關16沒有激活時，模式選擇單元18選擇制冷模式;當調節(jié)旋鈕152處于制熱區(qū)間102，且除霜除霧開關16沒有激活時，模式選擇單元18選擇制熱模式；當除霜除霧開關16被激活時，模式選擇單元18選擇除霜除霧模式。在本實施例中，制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式;在空調系統(tǒng)以制冷模式運行，當動力電池1a無冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，模式選擇單元18選擇駕駛艙降溫模式；當動力電池1a有冷卻降溫需求，且駕駛艙無降溫需求時，模式選擇單元18選擇電池降溫模式；當動力電池1a有冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，模式選擇單元18選擇混合降溫模式。
[0041]控制單元19分別與熱交換閥門11、駕駛艙兩通閥門12、電動壓縮機13、加熱器14以及模式選擇單元18連接。在本實施例中，控制單元19用于根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度、調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度和電池冷卻液溫度計算電動壓縮機13的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機13以該目標轉速運行，或者采集調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率。在本實施例中，電動壓縮機13的目標轉速的計算是采用比例積分控制方法進行計算，即采用PI控制方法計算，但并不以此為限。
[0042]進一步地，當空調系統(tǒng)以制冷模式運行，且制冷模式為駕駛艙降溫模式時，控制單元19根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度計算出電動壓縮機13的第一目標轉速，并控制電動壓縮機13以第一目標轉速運轉；當空調系統(tǒng)以制冷模式運行，且制冷模式為電池降溫模式時，控制單元19根據(jù)電池冷卻液溫度計算出電動壓縮機13的第二目標轉速，并控制電動壓縮機13以第二目標轉速運轉；當空調系統(tǒng)以制冷模式運行，且制冷模式為混合降溫模式時，控制單元19根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度計算出電動壓縮機13的第一目標轉速以及根據(jù)電池冷卻液溫度計算出電動壓縮機13的第二目標轉速，并比較第一目標轉速與第二目標轉速的大小，之后控制單元19控制電動壓縮機13以較大目標轉速運轉；當空調系統(tǒng)以制熱模式運行時，控制單元19根據(jù)調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率；當空調系統(tǒng)以除霜除霧模式運行時，控制單元19根據(jù)調節(jié)旋鈕152的位置選擇以制冷模式控制電動壓縮機13運轉，或以制熱模式控制加熱器14功率，同時控制電動壓縮機13以最低轉速Rl運轉。
[0043]在本實施例中，控制單元19還用于控制熱交換閥門11和駕駛艙兩通閥門12的開啟與關閉，進而配合空調系統(tǒng)的不同運行模式，具體地:
[0044]1、空調系統(tǒng)以制冷模式運行
[0045](I)、當空調系統(tǒng)以制冷模式中的駕駛艙降溫模式運行時，控制單元19關閉熱交換閥門U，打開駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以第一目標轉速運轉;特別地，當蒸發(fā)器溫度低于第一結冰點Al(第一結冰點Al取值范圍為O?5°C)達到預設時間SI秒(SI大于3秒)或者蒸發(fā)器溫度低于第二結冰點A2(第二結冰點A2取值范圍為-3?TC)時，其中第一結冰點Al高于第二結冰點A2，控制單元19控制電動壓縮機13停止運轉，且電動壓縮機13至少停止運轉達預設時間S2秒(S2大于5秒)，直至蒸發(fā)器溫度比第一結冰點Al大預設溫度Tl°C (Tl大于3°C)以后，控制單元19控制電動壓縮機13以第一目標轉速運轉。
[0046](2)、當空調系統(tǒng)以制冷模式中的電池降溫模式運行時，控制單元19打開熱交換閥門U，關閉駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以第二目標轉速運轉;特別地，當動力電池I Oa冷卻液溫度高于動力電池I Oa冷卻液目標溫度BI+T2 °C (BI為動力電池I Oa目標溫度，T2大于20°C)或者動力電池1a冷卻液溫度高于動力電池1a本體溫度時，控制單元19控制電動壓縮機13以最高轉速R2運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a冷卻液目標溫度時，控制單元19控制電動壓縮機13以最低轉速Rl運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于冷卻液最低限制溫度(最低限制溫度的取值范圍為5?15°C)時，控制單元19控制電動壓縮機13停止運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a冷卻液目標溫度B1+T2°C，且動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a本體溫度時，控制單元19控制電動壓縮機13以第二目標轉速運轉。
[0047](3)、當空調系統(tǒng)以制冷模式中的混合降溫模式運行時，控制單元19同時打開熱交換閥門11和駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以較大的目標轉速運轉，即控制單元19控制電動壓縮機13以駕駛艙降溫模式和電池降溫模式中計算的最大轉速運轉。特別地，當駕駛艙降溫模式或者電池降溫模式中的某一個需要關閉電動壓縮機13時，控制單元19僅關閉此種模式下對應的閥門；如果當其中一個閥門關閉后，另外一個閥門也需要關閉時，則控制單元19先關閉電動壓縮機13，再關閉第二個閥門。
[0048]2、空調系統(tǒng)以制熱模式運行
[0049]控制單元19根據(jù)調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率。
[0050]3、空調系統(tǒng)以除霜除霧模式運行
[0051 ] 控制單元19判斷調節(jié)旋鈕152的位置，當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101時，控制單元19按照制冷模式控制電動壓縮機13轉速；當調節(jié)旋鈕15 2處于制熱區(qū)間1 2時，控制單元19控制電動壓縮機13按照最低轉速Rl運轉，同時根據(jù)調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率。
[0052]值得一提的是，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10可應用于純電動汽車或混合動力汽車，但并不以此為限。
[0053]以下將對采用汽車空調系統(tǒng)10進行空調控制的汽車空調控制方法作進一步說明。圖3是本發(fā)明的汽車空調控制方法的流程示意圖。請結合圖1、圖2和圖3，汽車空調控制方法包括如下步驟:
[0054]首先，啟動空調系統(tǒng)；
[0055]然后，調節(jié)溫控開關15的調節(jié)旋鈕152，并使調節(jié)旋鈕152在制冷區(qū)間101或制熱區(qū)間102內運動(需要冷卻降溫時將調節(jié)旋鈕152移動至制冷區(qū)間101內，需要取暖增溫時將調節(jié)旋鈕152移動至制熱區(qū)間102內)，調節(jié)旋鈕152在制冷區(qū)間101和制熱區(qū)間102內的不同位置對應不同的目標溫度；
[0056]接著，根據(jù)調節(jié)旋鈕152的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式、制熱模式和除霜除霧模式，其中，制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式，當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101時，選擇制冷模式，當調節(jié)旋鈕152處于制熱區(qū)間102時，選擇制熱模式，當除霜除霧開關16被激活時，選擇除霜除霧門模式；
[0057]最后，根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式，采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度，計算出電動壓縮機13的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機13按該目標轉速運行，或者采集調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度并控制加熱器14的功率;具體地:
[0058]當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101、駕駛艙有降溫需求、動力電池1a無冷卻降溫需求、除霜除霧開關16沒有被激活、制冷開關AC被激活時，空調系統(tǒng)以制冷模式中的駕駛艙降溫模式運行，此時根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度計算出第一目標轉速，關閉熱交換閥門U，打開駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以第一目標轉速運轉;特別地，當蒸發(fā)器溫度低于第一結冰點Al(第一結冰點Al取值范圍為O?5°C)達到預設時間SI秒(SI大于3秒)或者蒸發(fā)器溫度低于第二結冰點A2(第二結冰點A2取值范圍為-3?I0C )時，其中第一結冰點Al高于第二結冰點A2，控制電動壓縮機13停止運轉，且電動壓縮機13至少停止運轉達預設時間S2秒(S2大于5秒)，直至蒸發(fā)器溫度比第一結冰點Al大預設溫度TrC (Tl大于:TC)以后，控制電動壓縮機13再以第一目標轉速運轉。
[0059]當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101、駕駛艙無降溫需求、動力電池1a有冷卻降溫需求、除霜除霧開關16沒有被激活時，空調系統(tǒng)以制冷模式中的電池降溫模式運行，此時根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，打開熱交換閥門11，關閉駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以第二目標轉速運轉;特別地，當動力電池1a冷卻液溫度高于動力電池1a冷卻液目標溫度B1+T2°C (BI為動力電池1a目標溫度，T2大于20°C )或者冷卻液溫度高于動力電池1a本體溫度時，控制電動壓縮機13以最高轉速R2運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a目標溫度時，控制電動壓縮機13以最低轉速Rl運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于冷卻液最低限制溫度(最低限制溫度的取值范圍為5?15 °C )時，控制電動壓縮機13停止運轉；當動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a冷卻液目標溫度B1+T20C，且動力電池1a冷卻液溫度不高于動力電池1a本體溫度時，控制電動壓縮機13以第二目標轉速運轉。
[0060]當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101、駕駛艙有降溫需求、動力電池1a有冷卻降溫需求、除霜除霧開關16沒有被激活、制冷開關AC被激活時，空調系統(tǒng)以制冷模式中的混合降溫模式運行，此時根據(jù)蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度計算出第一目標轉速，同時根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，比較第一目標轉速與第二目標轉速的大小，同時打開熱交換閥門11和駕駛艙兩通閥門12，并控制電動壓縮機13以較大的目標轉速運轉，即控制電動壓縮機13以駕駛艙降溫模式和電池降溫模式中計算出的最大轉速運轉。特別地，當駕駛艙降溫模式或者電池降溫模式中的某一個需要關閉電動壓縮機13時，僅關閉此種模式下對應的閥門；如果當其中一個閥門關閉后，另外一個閥門也需要關閉時，則先關閉電動壓縮機13，再關閉第二個閥門。
[0061 ]當調節(jié)旋鈕152處于制熱區(qū)間102，且暖風開關被激活時，空調系統(tǒng)以制熱模式運行，此時根據(jù)調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率。
[0062]當除霜除霧開關16被激活時，自動激活制冷開關AC和暖風開關，之后判斷調節(jié)旋鈕152的位置，當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101時，空調系統(tǒng)按照制冷模式控制電動壓縮機13轉速；當調節(jié)旋鈕152處于制熱區(qū)間102時，控制電動壓縮機13按照最低轉速Rl運轉，同時根據(jù)調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度控制加熱器14的功率。
[0063]值得一提的是，為了保證整車運行的舒適性和節(jié)能性，本發(fā)明的汽車空調控制方法還采用特殊的控制方法用于配合空調系統(tǒng)的各種運行模式;例如，當制冷開關AC沒有激活時，如果動力電池1a無降溫需求，則電動壓縮機13不允許運行;如果動力電池1a有降溫需求，則電動壓縮機13可以運行，但駕駛艙內的駕駛艙兩通閥門12需要關閉；當暖風開關沒有激活時，加熱器14不允許工作，即功率為O。蒸發(fā)器溫度低時，電動壓縮機13不允許運行。
[0064]本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10的溫控開關15上設有調節(jié)旋鈕152，調節(jié)旋鈕152可在制冷區(qū)間101和制熱區(qū)間102內運動，調節(jié)旋鈕152在制冷區(qū)間101和制熱區(qū)間102內的不同位置對應不同的目標溫度;模式選擇單元18與溫控開關15連接，模式選擇單元18用于根據(jù)調節(jié)旋鈕152的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，運行模式包括制冷模式和制熱模式，當調節(jié)旋鈕152處于制冷區(qū)間101時，模式選擇單元18選擇制冷模式，當調節(jié)旋鈕152處于制熱區(qū)間102時，模式選擇單元18選擇制熱模式;控制單元19與模式選擇單元18連接，控制單元19根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式采集蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度并計算出電動壓縮機13的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機13的轉速，或者采集調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度并控制加熱器14的功率。本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10通過對蒸發(fā)器的實際溫度和調節(jié)旋鈕152對應的目標溫度進行采集并計算出電動壓縮機13的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速進而控制電動壓縮機13的轉速，而蒸發(fā)器的溫度和流過的制冷劑量密不可分，因此通過一定的算法控制電動壓縮機13轉速，可保證出風溫度呈線性變化，實現(xiàn)了手動空調控制電動壓縮機13的問題。而且，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10是采用比例積分控制方法計算電動壓縮機13的轉速，可有效轉化蒸發(fā)器的目標溫度值，節(jié)省能源，同時又充分利用了電動壓縮機13變頻的特點，提高了空調舒適性。
[0065]此外，本發(fā)明的汽車空調系統(tǒng)10的除霜除霧模式與制冷模式、制熱模式的溫控方式不同，既實現(xiàn)節(jié)能，又實現(xiàn)了除霜除霧功能。
[0066]本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
【主權項】
1.一種汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，包括: 溫控開關(15)，該溫控開關(15)上設有調節(jié)旋鈕(152)，該調節(jié)旋鈕(152)可在制冷區(qū)間(1I)和制熱區(qū)間(1 2)內運動，該調節(jié)旋鈕(15 2)在該制冷區(qū)間(1I)和該制熱區(qū)間(102)內的不同位置對應不同的目標溫度； 模式選擇單元(18)，該模式選擇單元(18)與該溫控開關(15)連接，該模式選擇單元(18)用于根據(jù)該調節(jié)旋鈕(152)的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，該運行模式包括制冷模式和制熱模式，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制冷區(qū)間(101)時，該模式選擇單元(18)選擇該制冷模式，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制熱區(qū)間(102)時，該模式選擇單元(18)選擇該制熱模式；以及 控制單元(19 )，該控制單元(19)與該模式選擇單元(18)連接，該控制單元(19)用于根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式，采集蒸發(fā)器的實際溫度和該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度并計算出電動壓縮機(13)的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機(13)按該目標轉速運行，或者采集該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度并控制加熱器(14)的功率。2.如權利要求1所述的汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，該汽車空調系統(tǒng)還包括熱交換閥門(11)和駕駛艙兩通閥門(12)，該熱交換閥門(11)和該駕駛艙兩通閥門(12)與該控制單元(19)連接，該控制單元(19)用于控制該熱交換閥門(11)阻斷或導通空調冷卻媒介與電池冷卻液之間的熱量交換以及控制該駕駛艙兩通閥門(12)阻斷或導通空調冷卻媒介與駕駛艙內空氣之間的熱量交換。3.如權利要求2所述的汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，該制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式，該制冷模式為駕駛艙降溫模式時，該控制單元(19)根據(jù)該蒸發(fā)器的實際溫度和該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度計算出第一目標轉速，關閉該熱交換閥門(11)、打開該駕駛艙兩通閥門(12)，控制該電動壓縮機(13)以該第一目標轉速運轉；該制冷模式為電池降溫模式時，該控制單元(19)根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，打開該熱交換閥門(11)、關閉該駕駛艙兩通閥門(12)，控制該電動壓縮機(13)以該第二目標轉速運轉;該制冷模式為混合降溫模式時，該控制單元(19)比較該第一目標轉速與該第二目標轉速的大小，同時打開該熱交換閥門(11)和該駕駛艙兩通閥門(12)，控制該電動壓縮機(13)以較大的目標轉速運轉。4.如權利要求3所述的汽車空調系統(tǒng)，其特征在于，該汽車空調系統(tǒng)還包括除霜除霧開關(16)，該除霜除霧開關(16)與該模式選擇單元(18)連接，該運行模式還包括除霜除霧模式，該除霜除霧開關(16)被激活時，該模式選擇單元(18)選擇該除霜除霧模式，此時該控制單元(19)判斷該調節(jié)旋鈕(152)的位置，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制冷區(qū)間(101)時，該控制單元(I9)以該制冷模式控制該電動壓縮機(13)運轉；當該調節(jié)旋鈕(I52)處于該制熱區(qū)間(102)時，該控制單元(19)控制該電動壓縮機(13)以最低轉速運轉，同時根據(jù)該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度控制該加熱器(14)的功率。5.一種汽車空調控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 調節(jié)溫控開關(15)的調節(jié)旋鈕(152)，使該調節(jié)旋鈕(I52)在制冷區(qū)間(101)或制熱區(qū)間(102)內運動，該調節(jié)旋鈕(152)在該制冷區(qū)間(101)和該制熱區(qū)間(102)內的不同位置對應不問的目標溫度； 根據(jù)該調節(jié)旋鈕(152)的位置選擇空調系統(tǒng)的運行模式，該運行模式包括制冷模式和制熱模式，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制冷區(qū)間(101)時，選擇該制冷模式，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制熱區(qū)間(102)時，選擇該制熱模式；以及 根據(jù)空調系統(tǒng)的運行模式，采集蒸發(fā)器的實際溫度和該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度并計算出電動壓縮機(13)的目標轉速，并根據(jù)計算出的目標轉速控制電動壓縮機(13)按該目標轉速運轉，或者采集該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度并控制加熱器(14)的功率。6.如權利要求5所述的汽車空調控制方法，其特征在于，該制冷模式包括駕駛艙降溫模式、電池降溫模式和混合降溫模式；當動力電池(1a)無冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，選擇該駕駛艙降溫模式;當動力電池(1a)有冷卻降溫需求，且駕駛艙無降溫需求時，選擇該電池降溫模式；當動力電池(1a)有冷卻降溫需求，且駕駛艙有降溫需求時，選擇該混合降溫模式。7.如權利要求6所述的汽車空調控制方法，其特征在于，當該制冷模式為該駕駛艙降溫模式時，根據(jù)該蒸發(fā)器的實際溫度和該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度計算出第一目標轉速，關閉熱交換閥門(11)、打開駕駛艙兩通閥門(12)，控制該電動壓縮機(13)以該第一目標轉速運轉。8.如權利要求7所述的汽車空調控制方法，其特征在于，當蒸發(fā)器溫度低于第一結冰點達到預設時間或者蒸發(fā)器溫度低于第二結冰點時，其中第一結冰點高于第二結冰點，控制該電動壓縮機(13)停止運轉，直至蒸發(fā)器溫度比該第一結冰點大預設溫度以后，再控制該電動壓縮機(13)以該第一目標轉速運轉。9.如權利要求6所述的汽車空調控制方法，其特征在于，當該制冷模式為該電池降溫模式時，根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，打開熱交換閥門(11)、關閉駕駛艙兩通閥門(12 )，控制該電動壓縮機(13)以該第二目標轉速運轉。10.如權利要求9所述的汽車空調控制方法，其特征在于，當動力電池(1a)冷卻液溫度高于動力電池(1a)冷卻液目標溫度或者動力電池(1a)冷卻液溫度高于動力電池(1a)本體溫度時，控制該電動壓縮機(13)以最高轉速運轉；當動力電池(1a)冷卻液溫度不高于動力電池(1 a)冷卻液目標溫度時，控制該電動壓縮機(13)以最低轉速運轉；當動力電池(1a)冷卻液溫度不高于冷卻液最低限制溫度時，控制該電動壓縮機(13)停止運轉；當動力電池(1a)冷卻液溫度不高于動力電池(1a)冷卻液目標溫度，且動力電池(1a)冷卻液溫度不高于動力電池(1a)本體溫度時，控制該電動壓縮機(13)以該第二目標轉速運轉。11.如權利要求6所述的汽車空調控制方法，其特征在于，當該制冷模式為該混合降溫模式時，根據(jù)該蒸發(fā)器的實際溫度和該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度計算出第一目標轉速以及根據(jù)電池冷卻液溫度計算出第二目標轉速，比較該第一目標轉速與該第二目標轉速的大小，同時打開熱交換閥門(11)和駕駛艙兩通閥門(12)，并控制該電動壓縮機(13)以較大的目標轉速運轉。12.如權利要求5所述的汽車空調控制方法，其特征在于，該運行模式還包括除霜除霧模式，當除霜除霧開關(16)被激活時，選擇除霜除霧模式，并判斷該調節(jié)旋鈕(152)的位置，當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制冷區(qū)間(101)時，按照該制冷模式控制該電動壓縮機(13)的轉速；當該調節(jié)旋鈕(152)處于該制熱區(qū)間(102)時，控制該電動壓縮機(13)按照最低轉速運轉，同時根據(jù)該調節(jié)旋鈕(152)對應的目標溫度控制該加熱器(14)的功率。
【文檔編號】B60H1/00GK106080109SQ201610600801
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月27日 公開號201610600801.0, CN 106080109 A, CN 106080109A, CN 201610600801, CN-A-106080109, CN106080109 A, CN106080109A, CN201610600801, CN201610600801.0
【發(fā)明人】張斌, 薛磊, 劉忠剛
【申請人】浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司