CN111976413B - 车辆空调控制装置、方法和车辆空调及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车空调技术领域，提供一种车辆空调控制装置、方法和车辆空调及车辆，通过在车辆空调为采暖模式的情况下根据车辆所处的环境温度确定对应的风量，从而控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆，相比于现有技术未考虑到空调是处于制冷还是采暖模式，而利用鼓风机采用同一风量对风进行输送，本发明对采暖模式下的车辆空调采用不同于制冷模式下的风量控制策略，即根据环境温度确定对应的风量，为用户提供了更佳的舒适性的同时还起到了节能的作用。

Description

车辆空调控制装置、方法和车辆空调及车辆

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，特别涉及一种车辆空调控制装置、方法和车辆空调及车辆。

背景技术

在整个空气流通过程中，鼓风机作为汽车空调系统工作的心脏。鼓风机高负荷工作风量大，低负荷工作风量小。鼓风机进风模式包括内循环模式和外循环模式，通过内外循环风门来控制；鼓风机出风模式根据驾乘人员需求来确定，通过对除霜、吹面、吹足风门进行控制，以保证出风的状态。空调鼓风机的进风和出风模式均通过空调控制器进行控制。目前，当在采暖模式和制冷模式下进行切换时，同档位下鼓风机的风量是不变的，无法为用户提供采暖模式下最佳的采暖性能以及实现更高水平的节能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆空调控制装置、方法和车辆空调及车辆，用于在车辆空调为采暖模式的情况下根据车辆所处的环境温度确定对应的风量，从而控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆空调控制装置，所述车辆空调控制装置包括：温度检测模块，用于在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集所述车辆所处的环境温度；以及控制模块，用于：确定与所述环境温度对应的风量；控制所述空调的鼓风机传递所述对应的风量至所述车辆。

进一步的，所述车辆空调控制装置还包括：湿度检测模块，用于采集所述车辆的前风挡处的空气湿度；所述控制模块还用于根据所述空气湿度判定起雾风险等级；并响应于所述起雾风险等级超过风险等级阈值，控制所述空调的内外循环风门的位置以减小所述对应的风量的内外气混合比。

进一步的，所述控制模块还用于如果在所述控制模块控制所述车辆空调的内外循环风门处于全外风的位置后，所述控制模块判定的起雾风险等级仍超过所述风险等级阈值，则控制所述空调的鼓风机增大传递至所述车辆的所述全外风的风量。

进一步的，所述环境温度对应的风量根据标定表确定，所述标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量。

本发明所述的车辆空调控制装置通过根据车辆所处的环境温度确定对应的风量，从而控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆，相比于现有技术未考虑到空调是处于制冷还是采暖模式，而利用鼓风机采用同一风量对风进行输送，本发明在车辆空调为采暖模式的情况下根据环境温度确定该模式下对应的风量，为用户提供了更佳的舒适性的同时还起到了节能的作用。

本发明的另一目的在于提出一种车辆空调控制方法，以提高用户舒适性并起到节能作用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆空调控制方法，所述车辆空调控制方法包括：在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集所述车辆所处的环境温度；确定与所述环境温度对应的风量；控制所述空调的鼓风机传递所述对应的风量至所述车辆。

进一步的，所述车辆空调控制方法还包括：采集所述车辆的前风挡处的空气湿度；根据所述空气湿度判定起雾风险等级；响应于所述起雾风险等级超过风险等级阈值，控制所述空调的内外循环风门的位置以减小所述对应的风量的内外气混合比。

进一步的，所述车辆空调控制方法还包括：如果所述空调的内外循环风门处于全外风的位置后，所述起雾风险等级仍超过所述风险等级阈值，则控制所述空调的鼓风机增大传递至所述车辆的所述全外风的风量。

进一步的，所述环境温度对应的风量根据标定表确定，所述标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量。

所述车辆空调控制方法与上述车辆空调控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种车辆空调，设置有上述所述的车辆空调控制装置，所述车辆空调与上述车辆空调控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，设置有上述所述的车辆空调，所述车辆与上述车辆空调相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的车辆空调控制装置；

图2为本发明另一实施方式所述的车辆空调控制装置；

图3为本发明实施方式所述的空气循环原理图；

图4为本发明实施方式所述的车辆空调功能模块图；

图5为本发明实施方式所述的车辆空调控制方法的流程图。

图6为本发明另一实施方式所述的车辆空调控制方法的流程图

附图标记说明：

1电源 2蒸发器 3温度检测模块

4车辆空调控制装置 5湿度检测模块 6整车控制器VCU

7模式风门电机 8鼓风机 9电子水泵

10内外循环风门 11高压电加热器 12电动压缩机

13控制模块

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

图1为本发明实施方式所述的车辆空调控制装置4，所述车辆空调控制装置4包括：温度检测模块3，用于在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集车辆所处的环境温度；以及控制模块13，用于：确定与环境温度对应的风量；控制空调的鼓风机8传递所述对应的风量至所述车辆。

本发明所述车辆空调控制装置4用于采暖模式下的车辆空调。其中，温度检测模块3可为原本设置车辆中用于检测车外温度的温度传感器；鼓风机是一种应用于汽车空调系统上，用来对车内进行通风换气的装置，从而保证车内的循环风量；控制模块13可为空调控制器，控制模块13根据检测到的环境温度通过一定的控制逻辑从而控制鼓风机两端的端电压，实现对风量的控制。在模式切换过程中，考虑到同档位下鼓风机端电压的变化可能导致出现风量突变的情况，控制模块13可根据标定步长对鼓风机端电压进行缓慢变化，防止出现风量的忽高忽低。

本发明实施例所述的车辆空调控制装置4通过在车辆空调为采暖模式的情况下根据车辆所处的环境温度确定对应的风量，从而控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆，相比于现有技术未考虑到空调是处于制冷还是采暖模式，而利用鼓风机采用同一风量对风进行输送，本发明对采暖模式下的车辆空调采用不同于制冷模式下的风量控制策略，即根据环境温度确定对应的风量，提高了车内舒适性，并降低了空调对能耗的需求，达到节能的目的。

图2为本发明另一实施方式所述的车辆空调控制装置4，所述车辆空调控制装置4包括：温度检测模块3，用于在车辆空调为采暖模式的情况下采集车辆所处的环境温度；以及控制模块13，用于：确定与环境温度对应的风量；控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆。

其中，温度检测模块3可为原本设置车辆中用于检测车外温度的温度传感器；鼓风机8是一种应用于汽车空调系统上，用来对车内进行通风换气的装置，从而保证车内的循环风量；控制模块13可为空调控制器，控制模块13根据检测到的环境温度通过一定的控制逻辑从而控制鼓风机8两端的端电压，实现对风量的控制。

环境温度对应的风量可根据标定表确定，标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量。具体的，控制模块13可在外循环、全暖模式下标定不同环境温度(-20℃-20℃)、不同鼓风机电压(4V-14V)下的最佳制热性能，然后绘制不同环境温度、不同端电压对应的控制曲线，从而根据不同的环境温度采用不同的鼓风机端电压，进而通过控制鼓风机端电压得到所需风量。

所述车辆空调控制装置4还包括：湿度检测模块5，用于采集车辆的前风挡处的空气湿度；控制模块13还用于根据空气湿度判定起雾风险等级，并响应于起雾风险等级超过风险等级阈值，控制空调的内外循环风门10的位置以减小对应的风量的内外气混合比。

具体的，湿度检测模块5可为车辆的温湿度传感器，布置在车辆的前风挡处，用于采集车辆前风挡处的空气湿度，然后控制模块13根据采集到的空气湿度判定起雾风险等级，其中可通过试验或测量确定湿度与起雾之间的关系，然后根据湿度划分多个起雾风险等级。控制模块13将判定的空气湿度对应的起雾风险等级与风险等级阈值进行比较，若起雾风险等级超过风险等级阈值，则控制模块控制空调的内外循环风门的位置以减小对应的风量的内外气混合比。

具体的，如图3所示，通过改变空调的内外循环风门的位置可控制空调的内循环和外循环模式，即控制车辆内外气混合比以在车内进行空气循环，然后通过汽车空调系统的鼓风机将经过过滤网过滤的内外气混合的风传递至蒸发器制冷或通过暖风芯体制热，最后通过温度风门将制冷和/或制热后的风传递至除霜风门风口、吹面风门风口和/或吹足风门风口。

此外，控制模块13还用于如果在控制模块13控制车辆空调的内外循环风门10处于全外风的位置后，控制模块13判定的起雾风险等级仍超过风险等级阈值，则控制空调的鼓风机8增大传递至车辆的全外风的风量。

可以理解，在冬季采暖过程中，为了保证玻璃不起雾必须降低车内湿度，从而一般采用外循环状态(即引入环境新风)。而在引入外循环进风的同时，比如将环境冷空气引入了车内，而车内已被加热的高温气体被排出车外，从而导致暖风芯体负荷增加，在燃油车型中，由于暖风芯体中循环的水为发动机废热，采暖不消耗额外能量，故暖风芯体负荷问题一般不会引起重视，新能源车型尤其目前大量的纯电动车型，由于无法通过发动机废热采暖，只能通过暖风PTC加热热水或通过加热空气进行采暖，冷负荷的增加必然导致暖风PTC能耗的上升，从而影响整车的续航里程，导致车主抱怨。

为了提升纯电动汽车续航里程，降低能耗，目前各大空调系统厂家采取的对应方案有：

1)开发热泵系统，但是热泵系统控制复杂，且目前系统供应商均为国外系统厂家，开发费用昂贵，单车成本上升2000元左右，故此方案虽然能降低采暖能耗，但其成本过高不利于普遍应用；

2)降低PTC功率，即通过选用小的PTC降低功耗，此方案成本有所降低，但是不利于车内舒适性的提升。

本发明通过对环境外气进入量的控制，可达到最佳的采暖节能效果，预计在-7℃采暖的EV-TEST工况循环续航里程相对没有采用本控制的车辆提升10％。

本发明可用于空调外循环全暖模式，在该模式下，通过上述装置可将不同档风量与其它模式(例如制冷模式)下的风量进行区别，同时根据空气湿度进行内外循环风门的控制，并在内外循环风门处于全外风的位置后，通过控制空调的鼓风机增大风力，从而增加传递至车辆的全外风的风量，该方法一方面加快了前风挡处空气的流通速度，从而增加水分蒸发速度，另一方面通过增加全外风的风量可进一步降低原车内湿度较高的空气的比例，从而降低车内的空气湿度，使用该装置可使纯电动汽车空调采暖更加节能，区别以往的任何一种新风风量控制形式，既可保证乘客的舒适度，又能在保证节能基础上降低起雾风险，最终提升续航里程及提高驾驶安全。

基于上述实施例，本发明实施例还通过检测车辆的前风挡处的空气湿度判定起雾风险等级，并在起雾风险等级超过风险等级阈值时，控制空调的内外循环风门的位置以减小对应的风量的内外气混合比，以及如果在控制模块控制车辆空调的内外循环风门处于全外风的位置后，控制模块判定的起雾风险等级仍超过风险等级阈值，则控制空调的鼓风机增大传递至车辆的全外风的风量，不仅可保证乘客的舒适度，还能在保证节能基础上降低起雾风险。

图4为本发明实施方式所述的车辆空调功能模块图，所述车辆空调还包括以上实施例所述的车辆空调控制装置4。具体的，所述车辆空调包括：温度检测模块3，用于在车辆空调为采暖模式的情况下采集所述车辆所处的环境温度；控制模块13，用于确定与环境温度对应的风量；控制空调的鼓风机8传递对应的风量至车辆。

其中，温度检测模块3可包括车辆本身配置的室内、室外温度传感器，利用车辆的室外温度传感器可采集环境温度。电源1为控制模块13提供电能，控制模块13可为车辆的空调控制器。

所述车辆空调还包括：湿度检测模块5，用于采集车辆的前风挡处的空气湿度；控制模块13还用于根据空气湿度判定起雾风险等级，并响应于起雾风险等级超过风险等级阈值，控制空调的内外循环风门10的位置以减小对应的风量的内外气混合比。

其中，湿度检测模块5可为车辆的温湿度传感器，布置在车辆的前风挡处，用于采集车辆前风挡处的空气湿度和温度，然后控制模块13根据采集到的空气湿度判定起雾风险等级，其中可通过试验或测量确定湿度与起雾之间的关系，然后根据湿度划分多个起雾风险等级。控制模块13将判定的空气湿度对应的起雾风险等级与风险等级阈值进行比较，若起雾风险等级超过风险等级阈值，则控制模块控制空调的内外循环风门的位置以减小对应的风量的内外气混合比。

此外，所述车辆空调还包括：蒸发器2，用于在制冷模式中通过冷凝液体的流动达到制冷效果；VCU整车控制器6用于实现整车控制；模式风门电机7用于驱动除霜风门、出面风门及吹足风门等风门；电子水泵9用于作为水循环、冷却或车上供水系统的组件；高压电加热器11和电动压缩机12，分别通过LIN总线与控制模块13连接，用于实现空气的加热和制冷。

本发明实施例所提供的车辆空调相比现有技术的有益效果与上述本发明实施例所提供的车辆空调控制装置相比现有技术的有益效果相似，在此不再赘述。

图5为本发明实施方式所述的车辆空调控制方法的流程图，所述车辆空调控制方法包括：

步骤S501，在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集环境温度。

具体的，可通过原本设置车辆中用于检测车外温度的温度传感器采集车外的环境温度。

步骤S502，确定与环境温度对应的风量。

步骤S503，控制空调的鼓风机传递对应的风量至车辆。

具体的，环境温度对应的风量可根据标定表确定，标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量。鼓风机传递的风量可通过施加在鼓风机两端的端电压控制，在外循环、全暖模式下可标定不同环境温度(-20℃-20℃)、不同鼓风机电压(4V-14V)下的最佳制热性能，然后绘制不同环境温度、不同端电压对应的控制曲线。从而根据不同的环境温度采用不同的鼓风机端电压，进而通过控制鼓风机端电压得到所需风量。

本发明实施例所提供的车辆空调控制方法相比现有技术的有益效果与上述本发明实施例所提供的车辆空调控制装置相比现有技术的有益效果相似，在此不再赘述。

图6为本发明另一实施方式所述的车辆空调控制方法的流程图。本发明实施例提供的车辆空调控制方法与第五实施例中车辆空调控制方法原理及有益效果类似，区别仅在于在控制对应的风量传递至车辆之后增设了步骤S604-S610，即所述车辆空调控制方法还包括：

步骤S604，采集空气湿度。

步骤S605，根据采集的空气湿度判定起雾风险等级。

步骤S606，判断起雾风险等级是否超过风险等级阈值，若判断结果为“是”，则执行步骤S507，反之结束此次控制流程。

步骤S607，控制空调内外风门的位置。

具体的，可利用布置在车辆的前风挡处的车辆的温湿度传感器采集到的车辆前风挡处的空气湿度判定起雾风险等级，其中可通过试验或测量确定湿度与起雾之间的关系，然后根据湿度划分多个起雾风险等级。然后将判定的空气湿度对应的起雾风险等级与风险等级阈值进行比较，若起雾风险等级超过风险等级阈值，则控制空调的内外循环风门的位置以减小对应的风量的内外气混合比。

步骤S608，判断内外循环风门是否处于全外风的位置，若判断结果为“是”，则执行步骤S609，反之结束此次控制流程。

可以理解，内外循环风门处于全外风的位置时，通过鼓风机传递的风为全外环境风。

步骤S609，判断起雾风险等级是否超过风险等级阈值，若判断结果为“是”，则执行步骤S610，反之结束此次控制流程。

步骤S610，控制增大传递至车辆的全外风风量。

具体的，如果在控制车辆空调的内外循环风门处于全外风的位置后，起雾风险等级仍超过风险等级阈值，则控制空调的鼓风机增大传递至车辆的全外风的风量。

本发明实施例所提供的车辆空调控制方法相比现有技术的有益效果与上述本发明实施例所提供的车辆空调控制装置相比现有技术的有益效果相似，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆空调控制装置，其特征在于，所述车辆空调控制装置包括：

温度检测模块，用于在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集所述车辆所处的环境温度；以及

控制模块，用于：

确定与所述环境温度对应的风量，所述环境温度对应的风量根据标定表确定，所述标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量；

控制所述空调的鼓风机端电压按标定步长变化，以使得所述空调的鼓风机传递所述对应的风量至所述车辆。

2.根据权利要求1所述的车辆空调控制装置，其特征在于，

所述车辆空调控制装置还包括：

湿度检测模块，用于采集所述车辆的前风挡处的空气湿度；

所述控制模块还用于根据所述空气湿度判定起雾风险等级，并响应于所述起雾风险等级超过风险等级阈值，控制所述空调的内外循环风门的位置以减小所述对应的风量的内外气混合比。

3.根据权利要求2所述的车辆空调控制装置，其特征在于，

所述控制模块还用于如果在所述控制模块控制所述车辆空调的内外循环风门处于全外风的位置后，所述控制模块判定的起雾风险等级仍超过所述风险等级阈值，则控制所述空调的鼓风机增大传递至所述车辆的所述全外风的风量。

4.一种车辆空调控制方法，其特征在于，所述车辆空调控制方法包括：

在所述车辆空调为采暖模式的情况下采集所述车辆所处的环境温度；

确定与所述环境温度对应的风量，所述环境温度对应的风量根据标定表确定，所述标定表中预先存储有针对不同环境温度或不同环境温度范围所标定的风量；

控制所述空调的鼓风机端电压按标定步长变化，以使得所述空调的鼓风机传递所述对应的风量至所述车辆。

5.根据权利要求4所述的车辆空调控制方法，其特征在于，所述车辆空调控制方法还包括：

采集所述车辆的前风挡处的空气湿度；

根据所述空气湿度判定起雾风险等级；

响应于所述起雾风险等级超过风险等级阈值，控制所述空调的内外循环风门的位置以减小所述对应的风量的内外气混合比。

6.根据权利要求5所述的车辆空调控制方法，其特征在于，所述车辆空调控制方法还包括：

如果所述空调的内外循环风门处于全外风的位置后，所述起雾风险等级仍超过所述风险等级阈值，则控制所述空调的鼓风机增大传递至所述车辆的所述全外风的风量。

7.一种车辆空调，其特征在于，设置有权利要求1-3中任意一项所述的车辆空调控制装置。

8.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求7所述的车辆空调。

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