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CN116901644A - 车辆空调控制系统和车辆空调控制方法 - Google Patents

车辆空调控制系统和车辆空调控制方法 Download PDF

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CN116901644A
CN116901644A CN202211449611.5A CN202211449611A CN116901644A CN 116901644 A CN116901644 A CN 116901644A CN 202211449611 A CN202211449611 A CN 202211449611A CN 116901644 A CN116901644 A CN 116901644A
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Abstract

本发明公开了一种车辆空调控制系统和车辆空调控制方法，该车辆空调控制系统包括：控制器，被配置为接收目标温度和传感器值并且基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及设施，被配置为接收由控制器确定的控制变量并且基于接收到的控制变量来运行以冷却或加热车辆室内。

Description

车辆空调控制系统和车辆空调控制方法
技术领域
本公开涉及一种车辆空调控制系统和车辆空调控制方法，更具体地，涉及一种被控制以在优化能耗的同时跟随目标温度的空调控制系统和空调控制方法。
背景技术
近来，诸如电动车辆的环保车辆广泛用于解决内燃机车辆带来的环境问题。在现有技术中的内燃机车辆的情况下，来自发动机的废热可以用于加热室内，不需要用于加热过程的单独的能量。然而，由于电动车辆没有发动机，即热源，因此需要单独的能量来执行加热过程，这导致燃料经济性下降。进一步地，燃料经济性下降使电动车辆的可行驶距离减少并且导致车辆需要频繁充电，这导致便利性差。
另一方面，随着车辆的电动化，不仅需要管理车辆内部的热，而且还需要管理诸如高压电池和马达的电气组件的热。也就是说，在电动车辆的情况下，室内空间、电池和电气组件对于空调的需求不同，因此需要一种能够通过独立应对并高效协同管理不同需求来最大限度地节约能量的技术。因此，为了通过独立管理各个组件的热并且集成整个车辆的热管理来提高热效率，已经提出了集成车辆热管理概念。
为了执行集成车辆热管理，需要将复杂的冷却剂管路和组件集成和模块化。为此，需要能够将多个组件模块化、简单地制造组件并且实现紧凑封装的模块化概念。
在现有技术中，热管理系统和方法由使传感器检测到的控制温度(输出值)跟随目标温度的控制方法来控制。然而，上述方法是在没有考虑能耗的情况下执行的，这导致难以优化能耗。进一步地，由于上述方法不能反映热惯性，因此在某些情况下控制温度会偏离目标温度。
作为背景进行说明的前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，并不旨在意味着本公开落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。
发明内容
本公开被提出以解决这些问题并且旨在提供一种将使用基于模型的预测控制(MPC)的最优控制算法应用于车辆室内空调的技术。
为了实现上述目的，本公开提供了一种车辆空调控制系统，该车辆空调控制系统包括：控制器，被配置为接收目标温度和传感器值并且基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及设施，被配置为接收由控制器确定的控制变量并且基于接收到的控制变量来运行以冷却或加热车辆室内。
由控制器确定的控制变量可以是根据运行设施的结果来影响冷却或加热车辆室内的过程的物理量。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且控制器可以确定控制变量，该控制变量使流向冷凝器的制冷剂的流率或在冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且控制器可以确定控制变量，该控制变量满足与根据压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且成本函数可以反映压缩机的功耗或冷却风扇的功耗。
成本函数可以反映目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
为了实现上述目的，本公开提供了一种车辆空调控制方法，该车辆空调控制方法包括：接收目标温度和传感器值；基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及基于确定的控制变量来运行设施以冷却或加热车辆室内。
控制变量可以是根据运行设施的结果来影响冷却或加热车辆室内的过程的物理量。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且确定最优控制变量可以包括确定控制变量，该控制变量使流向冷凝器的制冷剂的流率或在冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且确定最优控制变量可以包括确定控制变量，该控制变量满足与根据压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
设施可以是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且在确定最优控制变量中，成本函数可以反映压缩机的功耗或冷却风扇的功耗。
在确定最优控制变量中，成本函数可以反映目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
根据本公开的车辆空调控制系统和车辆空调控制方法，可以提高使车辆室内温度跟随目标温度的跟随控制性能。进一步地，可以减少加热/冷却车辆所需的能耗。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的车辆空调控制系统的配置图。
图2是根据本公开的实施例的客舱热系统模型的配置图。
图3是根据本公开的实施例的制冷剂循环的P-h图。
图4是示出本公开中假定的饱和气体与饱和液体的热含量的视图。
图5是示出本公开中假定的饱和气体与饱和液体的热含量的视图。
图6是示出根据本公开的实施例的与制冷剂质量流率和空气质量流率相关的行为的图。
图7是示出根据本公开的实施例的与制冷剂质量流率和制冷剂温度相关的行为的图。
图8是示出根据本公开的实施例的车辆空调控制方法的流程图。
具体实施方式
仅出于说明根据本公开的实施例的目的举例说明在本说明书或申请中所公开的本公开的实施例的具体结构或功能描述，根据本公开的实施例可以以各种形式实施并且不应解释为本公开限于本说明书或申请中描述的实施例。
由于根据本公开的实施例可以进行各种改变并且可以具有各种形式，因此将在附图中示出具体实施例并且在本说明书或申请中对具体实施例进行详细描述。然而，具体实施例的描述并非旨在将根据本公开的构思的实施例限制为具体实施例，而是应理解为本公开涵盖落入本公开的精神和技术范围内的所有修改方案、等同方案和替换方案。
诸如“第一”和/或“第二”的术语可以用于描述各种构成元件，但这些构成元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构成元素与其他构成元素区分开来。例如，在不脱离根据本公开的构思的范围的情况下，第一构成元件可以称为第二构成元件，同样地，第二构成元件也可以称为第一构成元件。
当一个构成元件被描述为“联接”或“连接”到另一构成元件时，应理解为一个构成元件可以直接联接或连接到另一构成元件，并且在两个构成元件之间也可以存在介于中间的构成元件。当一个构成元件被描述为“直接联接到”或“直接连接到”另一构成元件时，应理解为在两个构成元件之间不存在介于中间的构成元件。用于解释构成元件之间的关系的其他表达，即“在……之间”和“直接在……之间”或“与……相邻”和“直接与……相邻”，应以类似的方式解释。
本说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例，并非旨在限制本公开。除非在上下文中明确描述为不同的含义，否则单数表达包括复数表达。在本说明书中，应理解为术语“包含”、“包含有”、“包括”、“包括有”、“含有”、“具有”、“有”或其他变体是包含性的，因此指定存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合。
除非另外定义，否则本文中使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在常用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应被解释为理想或过于正式的含义，除非在本说明书中明确定义。
在下文中，将通过参照附图对本公开的优选实施例的描述来详细描述本公开。各图中示出的相同的附图标记指代相同的构件。
图1是根据本公开的实施例的车辆空调控制系统的配置图。
参照图1，根据本公开的实施例的车辆空调控制系统包括：控制器100，被配置为接收目标温度并且基于反映能耗和跟随通过使用控制模型300接收到的目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及设施200，被配置为接收由控制器100确定的控制变量并且基于接收到的控制变量来运行以冷却或加热车辆室内。
车辆空调控制系统包括诸如压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器的组件。此外，车辆空调控制系统可以进一步包括：冷却风扇，被配置为使空气在冷凝器周围循环；鼓风机，被配置为使空气在蒸发器周围流动；内部/外部空气门，被配置为引入外部空气；加热器(例如，PTC加热器)，被配置为加热已经经过蒸发器的空气；以及温度门，被配置为调节朝向电加热器的空气流率。
根据本公开的示例性实施例的控制器100可以由非易失性存储器(未示出)和处理器(未示出)实施，该非易失性存储器被配置为存储与用于控制车辆中的各种组成元件的操作的算法或用于执行算法的软件命令相关的数据，该处理器被配置为通过使用存储在相应存储器中的数据来执行以下操作。在这种情况下，存储器和处理器可以被实施为单独的芯片。可替代地，存储器和处理器可以被实施为集成存储器和处理器的单个芯片。处理器可以被配置为一个或多个处理器的形式。
特别地，根据本公开的实施例的控制器100可以是集成热管理控制器100，该集成热管理控制器100被配置为同时控制被配置为压缩制冷剂的压缩机、被配置为在外部冷凝器中产生空气流动的冷却风扇、设置在空调管路中的PTC加热器、被配置为使空气在空调管路中流动的鼓风机、膨胀阀和流量调节阀。
如下所述，控制器100可以在控制设施200时通过使用控制模型将成本函数和约束条件反映到MPC控制算法，使得设施200跟随目标温度。
另外，根据本公开的实施例的设施200是控制器100控制的控制目标。控制器100可以控制所输入的设施200的控制变量(u)，使得由传感器感测的设施200的输出值(Xsns)变为目标值(Xtarget)。
在一个实施例中，例如，设施200被描述为压缩机和冷却风扇。另外，设施200可以是用于优化控制制冷机的设备，该制冷机连接到冷却管路并且被配置为与冷却管路进行热交换，该冷却管路用于冷却主动风门(AAF)和电池。
现有技术中的空调控制是控制跟随目标值(温度)的控制变量(u)，而与能耗无关。特别地，在使用开环控制方法的情况下，该方法不能反映热惯性。因此，温度偏离目标值，难以优化能耗。
根据本公开的控制器100使用基于模型的预测控制(MPC)并且输出使成本函数最小化的当前时间点的控制变量(u0)，该成本函数反映在当前时间点到遥远未来的时间窗口中的能耗和跟随性能。在下一个时间点，控制器100重复执行在新的时间窗口的计算并且设置最优控制变量。
由根据本公开的控制器100确定的控制变量可以是根据运行设施200的结果来影响冷却或加热车辆室内的过程的物理量。
具体地，在用于热管理的空调控制系统中，设施200的运行量(例如，压缩机的转速、冷却风扇的转速等)相对于热物理特性值(例如，制冷剂流率、空气流率等)表现出非线性行为，该热物理特性值是用于实质控制的实际成分。
因此，在本公开中，可以将作为用于控制的实际成分的热物理特性值设置为控制变量。具体地，控制变量可以是流向冷凝器的制冷剂的质量流率或在冷凝器周围流动的空气的质量流率。
图2是根据本公开的实施例的热系统模型的配置图。
进一步参照图2，考虑来自发动机和内部组件的热传递、太阳热、外部热传递、通风热损失等来制作用于车辆室内空调控制的热系统模型。在车辆室内，内部材料温度和室内空气温度受外部空气、太阳辐射、发动机热等的影响而变化。由于内部材料温度和室内空气温度不均匀，因此用于模拟实际行为的分析提供了几个部分。然而，采用集总容量法以用于控制模型。实际室内温度传感器设置在车辆前侧的驾驶员座椅附近，并且分析只需要模拟室内温度传感器。进一步地，内部材料根据材料物理特性和内部材料暴露于太阳辐射的程度而具有各种温度分布，并且没有传感器。因此，将内部材料温度设置为假想模型温度。
在一个实施例中，车辆室内温度(Tcab)和内部材料温度(Tstr)可以基于下列等式来计算。
这里，mcab表示车辆室内空气质量，表示通过鼓风机引入室内的空气的质量流率，cpa表示通过空调管路引入室内的空气的比热，cp，cab表示车辆室内空气的比热，Ta，do表示通过空调管路引入室内的空气的温度，α表示热传递率(0<α<1)，/>表示从太阳传递到车辆的热量，/>表示从发动机传递到车辆室内的热量，并且/>表示由于通风而导致的热损失。
另外，通过对流实现的热传递系数可以如下定义。热传递可以基于分析模型或实际车辆评估来定义。
hAo＝f(Vspd)
这里，Vspd表示车辆的速度。
图3是根据本公开的实施例的制冷剂循环的P-h图，并且图4至图5是示出本公开中假定的饱和气体与饱和液体的热含量的视图。
具体地，进一步参照图3至图5，在车辆空调系统中，压缩机排出高温/高压气态制冷剂，冷凝器冷却制冷剂以产生低温/高压液态制冷剂，并且制冷剂经过膨胀阀时产生可以易于蒸发的低温/低压二相制冷剂。最后，制冷剂在经过蒸发器的同时从周围空气中吸收热并且转化为高温/低压气态制冷剂，然后制冷剂再次流入压缩机。如上所述，空调控制系统形成制冷循环，并将干燥的冷空气供应到车辆室内。
特别地，制冷剂的行为可以表示为图3所示的莫里尔图(P-h)。实际行为(真实过程)很难用作控制模型。因此，可以将当前状态假定为准稳态，并且可以将经过冷凝器和蒸发器的制冷剂的状态分别假定为饱和液体与饱和气体。因此，制冷剂的状态被简单地确定为单个状态值(例如，温度、压力、物理特性值等)。如图4至图5所示，饱和气体与饱和液体的热含量可以仅用温度函数来表示。
可以定义状态等式来控制从蒸发器排出的空气的温度(Ta，eo)。在这种情况下，状态等式基于表示制冷剂的热变化量与空气的显热变化量和空气的潜热变化量相同的能量等式。控制元素是
Ta，bo表示从鼓风机排出的空气的温度，表示制冷剂的质量流率，he，in和he，out表示引入压缩机或从压缩机排出的制冷剂的热含量，/>表示通过鼓风机引入车辆室内的空气的质量流率，ω1和ω2表示蒸发器的入口和出口处的绝对湿度，hfg表示相对于潮湿空气的潜热的冷凝热，并且cpa表示空气的比热。
在这种情况下，动态行为可以主要由过滤器初次处理并且以表示从蒸发器排出的空气的温度的反应延迟。
这里，τ表示时间常数。
如下列等式所示，在he，in-he，out中，Δhe受制冷剂质量流率、空气质量流率和外部空气温度的影响。以这种方式，定义了与在空调循环中从蒸发器排出的空气的温度的行为相关的控制模型等式。
因此，空调系统的行为由与从蒸发器排出的空气的温度相关的下列等式表示。
hfg＝-2.364Ta，eo+2501·4
这里，Tamb表示外部空气温度，并且γintake表示空气循环比(内部空气的流率与鼓风机的空气流率的比)。
冷凝器中的热传递率如下。
这里，εc表示冷凝器的热传递效率，并且Tr，c表示在冷凝器中的制冷剂温度。
因此，蒸发器中热含量的变化量可以由下列等式表示。
总之，空调系统中控制模型的动态等式由以下三个等式建立。
(1)
(2)
(3)
这里，如下所述，状态温度(x)可以是车辆的室内空气温度(Tcab)、内部材料温度(Tstr)和从蒸发器排出的空气的温度(Taeo)。
x＝[Tcab Tstr Taeo]T
另外，如上所述，控制变量(u)可以是制冷剂的质量流率空气的质量流率/>和加热器的发热量(Phtr)。
另外使用以下静态等式。
Ta，bo＝γintakeTcab+(1-γintake)Tamb
w1＝wamb(1-γintake)+wcabinγintake
w2＝f(Taeo，Patm)
这里，Ta，bo表示从鼓风机排出的空气的温度，Tr，eo表示在蒸发器的出口处的制冷剂的温度，表示在鼓风机中流动的空气的质量流率，w1和w2表示蒸发器的入口和出口处的绝对湿度，并且wamb和wcabin表示大气和车辆室内的绝对湿度。
更具体地，基于多输入/多输出(MIMO)系统中压缩机、冷却风扇、PTC加热器等的各种输入来确定从蒸发器排出的空气温度和室内空气温度。满足动态等式的控制变量包括无数组合，但控制值实际上可能无法满足制冷剂循环。这是因为即使在控制模型等式中考虑了空调循环的每个系统的能量平衡，也可能在运行范围之外的非预期位置确定温度。因此，可以如下限制控制变量(u)的运行范围。
图6是示出根据本公开的实施例的与制冷剂质量流率和空气质量流率相关的行为的图。
进一步参照图6，设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的车辆速度效应和冷却风扇，并且控制器100可以确定控制变量，该控制变量使流向冷凝器的制冷剂的流率或在冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
在一个实施例中，可以如下述设置与压缩机和冷凝器中的行为相关的约束条件。特别地，可以通过下列等式来限制制冷剂质量流率和空气质量流率。在这种情况下，a1、a2和a3可以根据外部空气温度来设置并且通过实验确定。
图7是示出根据本公开的实施例的与制冷剂质量流率和制冷剂温度相关的行为的图。
进一步参照图7，在另一实施例中，设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且控制器100可以确定控制变量，该控制变量满足与根据压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
具体地，可以如下述设置与压缩机的运行相关的约束条件。
a1、a2和a3可以根据待引入压缩机的制冷剂的温度通过实验来设置。
更具体地，提取与压缩机的最大转速和最小转速相关的条件，并且可以设置约束条件使得压缩机在最大转速和最小转速之间运行。
各种采用的公式可以用作成本函数J。特别地，成本函数可以反映从当前时间点到任何未来时间的跟随性能(追踪误差)和能耗。也就是说，成本函数可以反映压缩机的功耗或冷却风扇的功耗。进一步地，成本函数可以反映目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
具体地，成本函数可以反映目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差以及目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差/>以反映跟随性能。
另外，设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且成本函数可以反映压缩机的功耗或冷却风扇的功耗。
具体地，压缩机的功耗可以通过下列等式表示。
Pcomp＝Pflow/ηk
ηk表示压缩机的运转效率，Pin和Pout表示压缩机的入口和出口处的制冷剂压力，V表示制冷剂的体积，n表示压缩比，并且N表示压缩机的转速。
压缩机的功耗是根据制冷剂的状态、熵效率等而变化的复杂因素。
压缩机的功耗由包含控制变量(u)的下列等式表示。
这里，蒸发器中制冷剂的温度(Tr，e)可以通过下列等式表示。
Ta，bo表示鼓风机的出口侧的空气的温度，并且Ta，eof表示蒸发器的出口侧的空气的温度。
另外，如下列等式所示，冷却风扇的功耗可以表示为车辆的行驶速度和在冷凝器周围流动的空气的质量流率。
表示流过冷却风扇的空气的质量流率，并且Vspd表示车辆的行驶速度。
另外，加热器的发热量可以是空调管路中的PTC加热器消耗的电力。
Pheater，k(W)＝Qheater，k
特别地，如下所述，空调控制系统可以是线性时变系统(LTV)模型，其中即使参数矩阵A和B在运行点处线性化，参数矩阵A和B每次都改变。
xk+1＝Akxk+Bkuk
进一步参照图1，控制器100计算Horizon的最优控制变量(u)，Horizon是从当前时间点到未来预定时间。特别地，针对Horizon中的每个时刻进行线性化，从而获得离散等式。
x((k+1)Ts)＝Adx(kTs)+Bdu(kTs)
xk+1＝Adxk+Bduk
可以再次如下定义从当前时间点到未来预定时间的控制输入。
U＝[u0 u1 … uk-1]T
成本函数J可以通过使用定义的U以关于控制输入的二次等式的形式表示。
另外，可以如下表示约束条件。
GU≤W
当求解考虑约束条件制作的成本函数时，得到从当前时间点到未来预定时间的最优控制输入。在这种情况下，执行作为当前时间点的控制输入的u0。
考虑到控制输入是物理量，为了最终运行压缩机或冷却风扇，可以通过下列等式将物理量改变为运行量。
Tr，e表示蒸发器侧制冷剂饱和温度，并且Tr，c表示冷凝器侧制冷剂饱和温度。可以通过使用蒸发器侧制冷剂饱和温度和冷凝器侧制冷剂饱和温度来表示制冷剂的压缩比。
因此，与现有技术中的控制相比，控制模型300被有效地使用，从而降低了能耗，同时提高了跟随性能。另外，同时应用前馈控制和传感器值反馈控制，这使得可以提前控制响应速度并且补偿控制模型的不准确性。
图8是示出根据本公开的实施例的车辆空调控制方法的流程图。
进一步参照图8，根据本公开的实施例的车辆空调控制方法包括：接收目标温度和设施的传感器值(S10)；基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量(S20)；以及基于确定的控制变量来运行设施200以冷却或加热车辆室内(S30)。
控制变量可以是根据运行设施200的结果来影响冷却或加热车辆室内的过程的物理量。
设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且确定最优控制变量(S20)可以包括确定控制变量，该控制变量使流向冷凝器的制冷剂的流率或在冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且确定最优控制变量(S20)可以包括确定控制变量，该控制变量满足与根据压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
设施200是被配置为压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或被配置为使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且在确定最优控制变量(S20)中，成本函数可以反映压缩机的功耗或冷却风扇的功耗。
在确定最优控制变量(S20)中，成本函数可以反映目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
尽管已示出和描述了本公开的具体实施例，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离所附权利要求限定的本公开的技术精神的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims (13)

1.一种车辆空调控制系统，包括：
控制器，接收目标温度和传感器值并且基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的所述目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及
设施，接收由所述控制器确定的所述控制变量并且基于接收到的所述控制变量来运行以冷却或加热车辆室内。
2.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
由所述控制器确定的所述控制变量是根据运行所述设施的结果来影响冷却或加热所述车辆室内的过程的物理量。
3.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且所述控制器确定所述控制变量，所述控制变量使流向所述冷凝器的制冷剂的流率或在所述冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
4.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且所述控制器确定所述控制变量，所述控制变量满足与根据所述压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
5.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且所述成本函数反映所述压缩机的功耗或所述冷却风扇的功耗。
6.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
所述成本函数反映所述目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或所述目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
7.根据权利要求1所述的车辆空调控制系统，其中，
所述成本函数考虑从当前时间点到未来预定时间的成本。
8.一种车辆空调控制方法，包括：
接收目标温度和传感器值；
基于反映能耗和跟随通过使用控制模型接收到的所述目标温度的跟随性能的成本函数来确定最优控制变量；以及
基于确定的所述控制变量来运行设施以冷却或加热车辆室内。
9.根据权利要求8所述的车辆空调控制方法，其中，
所述控制变量是根据运行所述设施的结果来影响冷却或加热所述车辆室内的过程的物理量。
10.根据权利要求8所述的车辆空调控制方法，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且确定最优控制变量包括确定所述控制变量，所述控制变量使流向所述冷凝器的制冷剂的流率或在所述冷凝器周围流动的空气的流率满足与预设制冷剂循环的运行范围相关的约束条件。
11.根据权利要求8所述的车辆空调控制方法，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机，并且确定最优控制变量包括确定所述控制变量，所述控制变量满足与根据所述压缩机的最高转速或最低转速的制冷剂的流率相关的约束条件。
12.根据权利要求8所述的车辆空调控制方法，其中，
所述设施是压缩并排出所引入的制冷剂的压缩机或使空气在冷凝器周围流动的冷却风扇，并且在确定最优控制变量中，所述成本函数反映所述压缩机的功耗或所述冷却风扇的功耗。
13.根据权利要求8所述的车辆空调控制方法，其中，
在确定最优控制变量中，所述成本函数反映所述目标温度与车辆的室内空气温度之间的误差或所述目标温度与从蒸发器排出的空气的温度之间的误差。
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