專利名稱：一種汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)設(shè)備，更具體地說，涉及一種汽車自動(dòng)空調(diào)控制裝置和汽車自動(dòng)空調(diào)的參數(shù)標(biāo)定。
背景技術(shù)：
汽車自動(dòng)空調(diào)已經(jīng)逐漸成為汽車配置中一種標(biāo)準(zhǔn)配置，自動(dòng)空調(diào)的控制效果成為自動(dòng)空調(diào)評(píng)判的必要標(biāo)準(zhǔn)。汽車自動(dòng)空調(diào)主要完成用戶調(diào)整設(shè)定溫度之后的自動(dòng)控制，并使得用戶感受舒適，滿足司機(jī)和乘客對(duì)于舒適性的需要。現(xiàn)在人工智能在空調(diào)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在自動(dòng)空調(diào)的控制上，目前常用的控制方法主要是采用能量平衡的控制理念來完成控制，計(jì)算在特定環(huán)境溫度(Tamb)下的基本環(huán)境能量，由環(huán)境能量推導(dǎo)出空調(diào)系統(tǒng)中溫度風(fēng)門位置，出風(fēng)模式，出風(fēng)風(fēng)速等參數(shù)，通過空調(diào)控制器上的設(shè)定溫度(Tset)修正出風(fēng)溫度，使控制效果滿足客戶設(shè)定，在整個(gè)過程中，用戶只需要對(duì)設(shè)定溫度進(jìn)行操作即可。但這樣的控制往往存在實(shí)際控制溫度和客戶設(shè)定溫度之間的誤差，特別當(dāng)自動(dòng)空調(diào)采用雙溫區(qū)控制(車內(nèi)左右側(cè)座位分別可以設(shè)定不同的出風(fēng)溫度，或者前后排座位分別設(shè)定不同的出風(fēng)溫度)，當(dāng)客戶設(shè)定溫度不一致時(shí)，車內(nèi)的溫差非常難以消除，導(dǎo)致車內(nèi)不同座位上的用戶都會(huì)感覺到不舒適。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，在自?dòng)空調(diào)的各個(gè)溫度控制區(qū)域中，設(shè)定溫度和實(shí)際溫度偏差的補(bǔ)償控制方法，使自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)通過較少的邏輯運(yùn)算完成溫度誤差的補(bǔ)償，并通過特定的實(shí)驗(yàn)，確定其參數(shù)范圍，提聞自動(dòng)空調(diào)控制精度，減少開發(fā)成本。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，包括基礎(chǔ)環(huán)境能量模塊、設(shè)定溫度偏差能量模塊、溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量模塊以及綜合能量求和過程，其中基本環(huán)境能量模塊的輸入為環(huán)境溫度Tamb，輸出為以環(huán)境溫度為基礎(chǔ)的環(huán)境能量Pl ；設(shè)定溫度偏差能量模塊的輸入為標(biāo)準(zhǔn)溫度以及本溫區(qū)設(shè)定溫度Tsetl，輸出設(shè)定溫度偏差能量P2 ；區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量的計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做調(diào)整，輸入為各個(gè)區(qū)域的設(shè)定溫度(Tsetl，Tset2……)，輸出區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3 ；分別將基礎(chǔ)環(huán)境能量P1，設(shè)定溫度偏差能量P2和區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3求和后獲得綜合能量P4，將P4輸入模式選擇，出風(fēng)溫度選擇和風(fēng)速選擇模塊，以及相應(yīng)輸出模塊，完成控制。所述的基礎(chǔ)環(huán)境能量模塊，設(shè)定溫度偏差能量模塊，區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量模塊主要負(fù)責(zé)各個(gè)能量的計(jì)算，將空調(diào)系統(tǒng)中傳遞的部分參數(shù)轉(zhuǎn)化成控制系統(tǒng)的核心參數(shù)，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。其中模式選擇，出風(fēng)溫度選擇和風(fēng)速選擇模塊將根據(jù)綜合能量計(jì)算出空調(diào)系統(tǒng)需要的模式控制變量，出風(fēng)溫度控制變量以及風(fēng)速控制變量，經(jīng)由各個(gè)輸出模塊輸出完成系統(tǒng)控制。所述的控制系統(tǒng)以及步驟將可以避免用戶設(shè)定溫度和控制溫度之間的溫差，同時(shí)可以避免各個(gè)溫區(qū)控制溫度的相互溫差影響，保證當(dāng)前溫區(qū)控制的穩(wěn)定性，以及準(zhǔn)確性。從而滿足客戶的需要。 本發(fā)出所公開的對(duì)汽車自動(dòng)空調(diào)控制溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ窃谀芰科胶獾睦砟钌?，先在主要控制?jì)算中計(jì)算基本環(huán)境能量，完成一定環(huán)境溫度下的控制輸出；接著通過計(jì)算設(shè)定溫度偏差能量，完成客戶設(shè)定溫度后的偏差控制輸出；再通過計(jì)算不同區(qū)域的區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量，完成不同區(qū)域的偏差控制輸出；最終綜合完成整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的控制輸出。實(shí)際控制溫度和客戶設(shè)定溫度之間的誤差就會(huì)較容易通過控制標(biāo)定試驗(yàn)來消除。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)空調(diào)常用穩(wěn)態(tài)控制原理框圖；圖2為本發(fā)明所公開的自動(dòng)空調(diào)穩(wěn)態(tài)控制原理框圖；圖3為雙區(qū)自動(dòng)空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。首先判斷自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)有幾個(gè)溫度分區(qū)，雙區(qū)自動(dòng)空調(diào)有2個(gè)溫度分區(qū)，三區(qū)自動(dòng)空調(diào)有3個(gè)溫度分區(qū)，依此類推。由此獲得不同設(shè)定溫度區(qū)間的設(shè)定溫度TSetl，TSet2，Tset3......Tsetn0如圖3所示，本發(fā)明可應(yīng)用在典型的雙區(qū)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，其中，包括了鼓風(fēng)機(jī)1，兩個(gè)獨(dú)立的溫度風(fēng)門2，蒸發(fā)器芯體3、加熱器4以及出風(fēng)風(fēng)道等，軟件通過控制系統(tǒng)中鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)速，溫度風(fēng)門的角度以及出風(fēng)的模式，完成自動(dòng)空調(diào)的控制，完成溫度誤差的補(bǔ)償。如圖I所示，原有常用的控制系統(tǒng)，通過計(jì)算獲得基本環(huán)境能量，并將其輸入模式選擇模塊、出風(fēng)溫度選擇模塊，風(fēng)速選擇模塊來完成對(duì)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制，同時(shí)再通過設(shè)定溫度來修正出風(fēng)溫度，調(diào)整系統(tǒng)的溫度誤差，但這樣的誤差會(huì)比較明顯。所以本發(fā)明通過增加補(bǔ)償變量，調(diào)整控制流程，更好地完成溫度誤差的補(bǔ)償。如圖2所示，本發(fā)明展示出了雙區(qū)自動(dòng)空調(diào)(單一溫度區(qū)間的)穩(wěn)態(tài)控制原理圖。在自動(dòng)空調(diào)運(yùn)行到穩(wěn)定狀態(tài)后，其溫度控制效果受到以下3個(gè)因素外界環(huán)境溫度Tamb，本溫區(qū)設(shè)定溫度Tsetl，相鄰溫區(qū)的溫度傳導(dǎo)。相鄰溫區(qū)的控制效果最主要因素是Tset2。所以，控制原理圖中，將Tamb，Tsetl, Tset2作為輸入?yún)?shù)，經(jīng)行運(yùn)算?？照{(diào)系統(tǒng)控制的是輸入車廂內(nèi)的能量，外界環(huán)境溫度，以及各個(gè)溫區(qū)的設(shè)定溫度對(duì)車內(nèi)控制溫度的影響全部可以歸結(jié)為能量之間的相互作用，也就是說最終車內(nèi)包含的綜合能量P4，為基本環(huán)境能量，設(shè)定溫度偏差能量和區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量的總和。即P4=P1+P2+P3，其中基本環(huán)境能量Pl是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，一般情況下，在汽車自動(dòng)空調(diào)的標(biāo)定初期，會(huì)以標(biāo)準(zhǔn)溫度為參考進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)定，所以可以不做過多控制。設(shè)定溫度偏差能量P2是指當(dāng)本溫區(qū)設(shè)定溫度不同于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，所需要補(bǔ)充給本溫區(qū)的能量。由于這個(gè)能量和本區(qū)設(shè)定溫度Tsetl和標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值有關(guān)，所以P2=f (TsetI，標(biāo)準(zhǔn)溫度)，其中由于能量P2的變化和Tsetl和標(biāo)準(zhǔn)溫度的溫差成非線性關(guān)系，因此，需要在自動(dòng)空調(diào)標(biāo)定過程中去完成能量P2和Tsetl與標(biāo)準(zhǔn)溫度溫差的關(guān)系查找，具體查找步驟如下I)設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及車輛狀態(tài)，具體為·a)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室的溫度至25攝氏度，b)車速調(diào)整至中等速度，c)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)速與車速一致，d)將車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)設(shè)定溫度調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)溫度，2)保持車輛運(yùn)行，待車輛內(nèi)部溫度穩(wěn)定后，計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Pltl，3)調(diào)節(jié)車內(nèi)出風(fēng)溫度或風(fēng)量等，將車內(nèi)溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)溫度低I度的情況下并穩(wěn)定30分鐘以上時(shí)間，4)計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Plt2，5)此時(shí)，可獲得設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差I(lǐng)度時(shí)的設(shè)定溫度偏差能量P2，其中P2=Pltl-Plt2；6)重復(fù)步驟3)，4)，5)并逐漸增大保設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差，且保持車內(nèi)溫度在需要的范圍內(nèi)，即可獲得設(shè)定溫度偏差能量P2和Tsetl與標(biāo)準(zhǔn)溫度溫差的關(guān)系。區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3是指不同溫區(qū)之間相互流動(dòng)的，相互影響的能量。由于各個(gè)溫區(qū)的設(shè)定溫度會(huì)因使用者的偏好而被改變，所以不同的區(qū)域之間一定會(huì)存在溫度差，而且相互影響。導(dǎo)致原有溫度區(qū)域的控制溫度上升或者下降。P3與自身所在的溫區(qū)的設(shè)定溫度Tsetl和旁溫區(qū)的設(shè)定溫度Tset2有關(guān)，即P3 = f (Tsetl, Tset2),由于在單位時(shí)間內(nèi)，不同溫區(qū)之間傳遞的能量是恒定的。所以，在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，這個(gè)能量的傳遞速度，不隨時(shí)間而變化。通過標(biāo)定P3就可以修正不同溫區(qū)之間的相互影響。由于P3和Tsetl，Tset2之間的溫差是非線性的，所以，需要通過試驗(yàn)獲得P3與Tsetl和Tset2之間溫差的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體步驟如下I)設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及車輛狀態(tài)，a)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室的溫度至25攝氏度，b)車速調(diào)整至中等速度，c)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)速與車速一致，d)將車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)設(shè)定溫度調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)溫度，2)保持車輛運(yùn)行，待車輛內(nèi)部溫度穩(wěn)定后，計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Pltl，3)調(diào)節(jié)旁側(cè)車內(nèi)出風(fēng)溫度或風(fēng)量等，將車內(nèi)溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)溫度低I度的情況下并穩(wěn)定30分鐘以上時(shí)間，
4)計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Plt2，5)此時(shí)，可獲得設(shè)定溫度Tsetl與Tset2 (Tset2=標(biāo)準(zhǔn)溫度-I度時(shí))偏差一度時(shí)的區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3，其中P3=Pltl-Plt2 ；6)重復(fù)步驟3)，4)，5)并逐步增大設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度之間的差值，將旁溫區(qū)車內(nèi)溫度保持在需要的范圍內(nèi)且原溫區(qū)的控制溫度保持不變，即可獲得區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3和Tsetl與Tset2溫差的關(guān)系。當(dāng)基本環(huán)境能量P1，設(shè)定溫度偏差能量P2和區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3的數(shù)值計(jì)算完畢后，就可以獲得能夠準(zhǔn)確控制Tsetl所在溫區(qū)的車內(nèi)溫度的綜合能量P4S1。然后將P4S1輸入其后的模式選擇模塊，出風(fēng)溫度選擇模塊，風(fēng)速選擇模塊后，得到相應(yīng)的模式，出風(fēng)溫度和風(fēng)速，并通過輸出模塊輸出，完成對(duì)該溫區(qū)的控制。同時(shí)，使用同種計(jì)算方式和步驟，可以獲得能夠準(zhǔn)確控制Tset2所在溫區(qū)的車內(nèi)溫度的綜合能量P4S2，然后將P4S2輸入 其后的模式選擇模塊，出風(fēng)溫度選擇模塊，風(fēng)速選擇模塊后，得到相應(yīng)的模式，出風(fēng)溫度和風(fēng)速，并通過輸出模塊輸出，完成對(duì)該溫區(qū)的控制。這時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)溫度控制的功能可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，包括基礎(chǔ)環(huán)境能量模塊、設(shè)定溫度偏差能量模塊、溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量模塊以及綜合能量求和過程，其中，所述基本環(huán)境能量模塊以環(huán)境溫度為輸入，以環(huán)境溫度為基礎(chǔ)的環(huán)境能量Pl為輸出；所述設(shè)定溫度偏差能量模塊以標(biāo)準(zhǔn)溫度以及本溫區(qū)設(shè)定溫度Tsetl為輸入，以設(shè)定溫度偏差能量P2為輸出；所述溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量模塊以各個(gè)溫區(qū)的設(shè)定溫度為輸入，以溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量P3為輸出，分別將所述的基礎(chǔ)環(huán)境能量Pl，設(shè)定溫度偏差能量P2和區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3求和后獲得綜合能量P4，將P4輸入相應(yīng)的功能選擇模塊，完成控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，所述設(shè)定溫度偏差能量P2與標(biāo)準(zhǔn)溫度以及本溫區(qū)設(shè)定溫度Tsetl之間的關(guān)系是非線性的，通過在自動(dòng)空調(diào)標(biāo)定過程中查找完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，所述查找的具體步驟如下 1)設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及車輛狀態(tài)，具體如下 a)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室的溫度至25攝氏度， b)車速調(diào)整至中等速度， c)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)速與車速一致， d)將車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)設(shè)定溫度調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)溫度， 2)保持車輛運(yùn)行，待車輛內(nèi)部溫度穩(wěn)定后，計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Pltl， 3)調(diào)節(jié)車內(nèi)出風(fēng)溫度或風(fēng)量等，將車內(nèi)溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)溫度低I度的情況下并穩(wěn)定30分鐘以上時(shí)間， 4)計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Plt2， 5)此時(shí)，可獲得設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差一度時(shí)的設(shè)定溫度偏差能量P2，其中P2=Pltl-Plt2, 6)重復(fù)步驟3)，4)，5)并逐漸增大保設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差，且保持車內(nèi)溫度在需要的范圍內(nèi)，即可獲得設(shè)定溫度偏差能量P2和Tsetl與標(biāo)準(zhǔn)溫度溫差的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量P3與本溫區(qū)及旁溫區(qū)的設(shè)定溫度Tsetl，Tset2之間的溫差是非線性的，通過試驗(yàn)獲得P3與Tsetl和Tset2之間溫差的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體步驟如下 1)設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及車輛狀態(tài)，具體如下 a)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室的溫度至25攝氏度， b)車速調(diào)整至中等速度， c)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)速與車速一致， d)將車內(nèi)自動(dòng)空調(diào)設(shè)定溫度調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)溫度， 2)保持車輛運(yùn)行，待車輛內(nèi)部溫度穩(wěn)定后，計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Pltl， 3)調(diào)節(jié)旁側(cè)車內(nèi)出風(fēng)溫度或風(fēng)量，將車內(nèi)溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)溫度低I度的情況下并穩(wěn)定30分鐘以上時(shí)間， 4)計(jì)算此時(shí)的基本環(huán)境能量Plt2， 5)此時(shí)，可獲得設(shè)定溫度Tsetl與Tset2之間偏差I(lǐng)度時(shí)的區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3，其中 P3=Pltl-Plt2 ；6)重復(fù)步驟3)，4)，5)并逐步增大設(shè)定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度之間的差值，將旁溫區(qū)車內(nèi)溫 度保持在需要的范圍內(nèi)且原溫區(qū)的控制溫度保持不變，即可獲得區(qū)域設(shè)定溫度偏差能量P3 和Tsetl與Tset2溫差的關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，所述功能選 擇模塊包括模式選擇模塊，出風(fēng)溫度選擇模塊，風(fēng)速選擇模塊，得到相應(yīng)的模式，出風(fēng)溫度 和風(fēng)速，并通過輸出模塊輸出，完成對(duì)該溫區(qū)的控制。
全文摘要
一種汽車空調(diào)多溫區(qū)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，包括以環(huán)境溫度為輸入，以環(huán)境溫度為基礎(chǔ)的環(huán)境能量為輸出的基本環(huán)境能量模塊、以標(biāo)準(zhǔn)溫度以及本溫區(qū)設(shè)定溫度為輸入，以設(shè)定溫度偏差能量為輸出的設(shè)定溫度偏差能量模塊、以各個(gè)溫區(qū)的設(shè)定溫度為輸入，以溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量為輸出的溫區(qū)設(shè)定溫度偏差能量模塊以及上述幾個(gè)模塊的能量綜合求和模塊；的功能選擇模塊，最后將綜合能量輸入功能選擇模塊，完成控制。本發(fā)明方法，對(duì)設(shè)定溫度標(biāo)定的偏差消除，各個(gè)溫區(qū)之間的設(shè)定溫度控制結(jié)果的相互干擾的消除。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單；集成度高，易于實(shí)驗(yàn)獲取標(biāo)定數(shù)據(jù)，降低實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)F24F11/00GK102954561SQ20121045510
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者李玉欽, 蘭藝零, 李鋼 申請(qǐng)人:上海德爾福汽車空調(diào)系統(tǒng)有限公司