深度节能的外控变排量压缩机控制方法技术

一种深度节能的外控变排量压缩机控制方法，包括一个向微处理器输入指令的过程，利用微处理器根据车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、出风模式和空调模式计算出当时的制冷负荷，并根据当时的制冷负荷通过PWM方式调节电磁阀的开度，以控制压缩机达到合适的排量；同时，利用微处理器根据制冷剂压力和蒸发器温度计算出期望的压缩机扭矩并传递给汽车发动机控制器，由汽车发动机控制器调整发动机喷油量以调整整车扭矩。本发明专利技术将车内外环境对制冷系统的多种影响因素综合在一起，对制冷负荷进行计算，在目标蒸发器温度计算时施加了车速、鼓风机风量的影响，使得空调在苛刻工况下也能保证节油的效果，可以实现最大程度的降低排放。

Deep energy saving control method of externally controlled variable displacement compressor

A deep energy-saving external control variable displacement compressor control method includes a process of inputting instructions to the microprocessor. The microprocessor is used to calculate the cooling load at that time according to the outside temperature, solar radiation intensity, inside temperature, outside air temperature, outside air mode and air conditioning mode of the vehicle, and adjust the opening of the solenoid valve by PWM according to the cooling load at that time to control At the same time, according to the refrigerant pressure and evaporator temperature, a microprocessor is used to calculate the desired compressor torque and transmit it to the automobile engine controller. The automobile engine controller adjusts the fuel injection quantity of the engine to adjust the torque of the whole vehicle. The invention integrates various influencing factors of the internal and external environment of the vehicle on the refrigeration system, calculates the refrigeration load, exerts the influence of the speed of the vehicle and the air volume of the blower when calculating the temperature of the target evaporator, so that the air conditioner can also guarantee the effect of oil saving under the harsh working conditions, and can achieve the maximum reduction of emissions.

【技术实现步骤摘要】
深度节能的外控变排量压缩机控制方法
:本专利技术涉及空调领域，尤其涉及汽车空调压缩机的控制技术，特别是一种深度节能的外控变排量压缩机控制方法。
技术介绍
:采用定排量压缩机或者内控变排量压缩机的车载空调系统，其耗能占发动机功率的20％，无法满足当前汽车行业对汽车空调轻量化、高效化且满足电动车方向发展的需求。在此形势下，采用外控压缩机空调系统是降低发动机能耗的一个有效办法。现有技术中，外控压缩机空调系统利用控制器考虑车内外环境对制冷系统的影响，并根据车内制冷需求实时调整目标蒸发器温度，然后以PWM信号的形式发送给连续变排量压缩机去降低施加于发动机上的空调工作负荷。一般情况下，这些空调系统可提升乘客的舒适性并且降低了油耗。公告号CN102721154B专利文件提供了一种“空调变排量压缩机的节能控制装置和控制方法”，详细阐述了比较典型的变排量压缩机空调控制装置的节能原理。但是，发动机的喷油量不能快速实时地跟随制冷负荷变化进行响应，并且在制冷负荷很大的苛刻工况下(比如车外温度30度、阳光800W、湿度50％的NEDC排放工况)难以保持优良节能效果。其主要原因在于期望扭矩方面考虑不够精细，没有考虑车辆的加速/减速逻辑，或者期望扭矩计算公式中没有引入足够的影响因素，或者发动机的喷油量没有根据空调的期望制冷负荷进行实时调整。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种深度节能的外控变排量压缩机控制方法，所述的这种深度节能的外控变排量压缩机控制方法要解决现有技术中外控压缩机空调系统的节能效果在制冷负荷较大工况下不理想的技术问题。本专利技术的这种深度节能的外控变排量压缩机控制方法，包括一个向微处理器输入指令的过程，所述的微处理器连接有存储器和输入输出接口，其特征在于：所述的微处理器通过输入输出接口与一个电磁阀的控制端连接，所述的电磁阀的介质入口通过高压管路与一个外控压缩机的出口连接，电磁阀的介质出口通过高压管路与一个冷凝器的入口连接,所述的冷凝器的出口通过高压管路与一个储液干燥器的入口连接，所述的储液干燥器的出口通过高压管路与一个蒸发器的入口连接，与所述的蒸发器的出口通过低压管路与一个膨胀阀的入口连接，所述的膨胀阀的出口通过低压管路与所述的外控压缩机的入口连接；微处理器通过输入输出接口连接有车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器、蒸发器温度传感器和汽车发动机控制器，它利用所述的车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器和蒸发器温度传感器实时采集车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、制冷剂压力和蒸发器温度，进而微处理器根据车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、出风模式和空调模式计算出当时的制冷负荷，并根据当时的制冷负荷通过PWM方式调节电磁阀的开度，以控制压缩机达到合适的排量；同时，利用微处理器根据制冷剂压力和蒸发器温度计算出期望的压缩机扭矩并传递给汽车发动机控制器，由汽车发动机控制器调整发动机喷油量以调整整车扭矩。进一步的，在所述的存储器中以代码形式存储微处理器执行指令，所述的代码包括制冷负荷CQT计算模块、目标蒸发器温度计算模块、加减速逻辑模块、期望扭矩计算模块和压缩机控制模块。所述的制冷负荷CQT计算模块根据空调设定温度、车外温度、车内温度和阳光强度计算所需的制冷负荷的大小，制冷负荷CQT计算模块采用如下方程进行计算：CQT＝K0+K1*(sun)+K2*(Tset)+K3*(Tamb)+K4*(TIncar)其中：CQT是表征制冷负荷大小的参数；K0,K1,K2,K3和K4是制冷负荷计算方程常数系数；sun是阳光的强度；Tset是用户设定温度；Tamb是车外温度；TIncar是车内温度；所述的目标蒸发器温度计算模块包括基于制冷负荷计算第一目标值计算单元基于车外温度的第一补偿值计算单元、基于阳光强度的第二补偿值计算单元、基于鼓风机风量的第三补偿值计算单补偿值计算单元、基于车速的第四补偿值计算单元、基于车辆加速信号的第五补偿值计算单元、基于车辆减速的第六补偿值计算单元、基于出风模式的第七补偿值计算单元、基于设定温度的第二目标值计算单元，所述目标蒸发器温度的第一目标值计算单元是指根据制冷负荷参数CQT得到目标蒸发器温度的第一目标值，通过查表法获得；所述目标蒸发器温度的第一补偿值计算单元是指依据车外温度得到目标蒸发器的补偿值，通过查表法获得；所述第一补偿值随着车外温度的升高而不断减小；所述目标蒸发器温度的第二补偿值计算单元是指根据阳光的强度得到目标蒸发器温度的第二补偿值，通过查表法获得，阳光越强补偿值越小，大体呈反斜线形状变化；所述目标蒸发器温度的第三补偿值计算单元是指根据鼓风机风量获得目标蒸发器温度的第三补偿值，通过查表法获得，鼓风机风量越高补偿值越高，大体呈正斜线形状变化；所述目标蒸发器温度的第四补偿值计算单元是指根据车速获得目标蒸发器温度的第四补偿值，通过查表法获得，车速越高补偿值越大；大体呈反斜线形状变化；所述目标蒸发器温度的第五补偿值计算单元是指根据车辆加速信号获得目标蒸发器温度的第五补偿值，加速时补偿值为正值；所述目标蒸发器温度的第六补偿值计算单元是指根据车辆的减速信号获得蒸发器温度的第六补偿值，减速时补偿值为负值；所述目标蒸发器温度的第七补偿值计算单元是指根据出风模式，通过查表法获得蒸发器温度的第七补偿值；所述目标蒸发器温度的第二目标值计算单元是指根据设定温度得到目标蒸发器温度的第二目标值，设定温度为低时目标蒸发器温度设置为最小值；所述目标蒸发器温度为上述第一目标值、第一补偿值、第二补偿值、第三补偿值、第四补偿值、第五补偿值、第六补偿值和第七补偿值的和值；然后将此和值同第二目标值进行对比取二者中的较小者；所述的加速信号计算模块依据车辆的档位信号和油门踏板信号判断车辆是否处于加速状态；加速时为保证动力短时间提升目标蒸发器温度，适当降低发动机上空调负荷，通过的目标蒸发器温度第五补偿值来升高目标蒸发器温度值来实现；所述的减速信号计算模块依据刹车信号判断车辆是否处于减速状态；减速时为增加阻力短时间降低目标蒸发器温度，适当增加发动机上的空调负荷，通过目标蒸发器温度第六补偿值减少目标蒸发器的温度值来实现；所述期望扭矩计算模块计算当前空调制冷负荷下的所需的压缩机扭矩值并通知EMS根据此值调整喷油量等参数实现整车扭矩的实时补偿；在蒸发器温度已经到达并且稳定在目标蒸发器温度后，期望扭矩计算公式如下：ETQ[T0]＝K1+K2*APT[T0]+K3*EVAP[T0]+K4*RPM[T0]+K5*ECV_Current[T0]ETQ[Tn]＝ETQ[Tn-1]+K2*(APT[Tn]-APT[Tn-1])+K3*(EVAP[Tn]-EVAP[Tn-1])+K4*(RPM[Tn]-RPM[Tn-1])+K5*(ECV_Current[本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度节能的外控变排量压缩机控制方法，包括一个向微处理器输入指令的过程，所述的微处理器连接有存储器和输入输出接口，其特征在于：所述的微处理器通过输入输出接口与一个电磁阀的控制端连接，所述的电磁阀的介质入口通过高压管路与一个外控压缩机的出口连接，电磁阀的介质出口通过高压管路与一个冷凝器的入口连接,所述的冷凝器的出口通过高压管路与一个储液干燥器的入口连接，所述的储液干燥器的出口通过高压管路与一个蒸发器的入口连接，与所述的蒸发器的出口通过低压管路与一个膨胀阀的入口连接，所述的膨胀阀的出口通过低压管路与所述的外控压缩机的入口连接；微处理器还通过输入输出接口连接有车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器、蒸发器温度传感器和汽车发动机控制器，它利用所述的车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器和蒸发器温度传感器实时采集车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、制冷剂压力和蒸发器温度，进而微处理器根据采集到的车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、出风模式和空调模式计算出当时的制冷负荷，并根据当时的制冷负荷通过PWM方式调节电磁阀的开度，以控制压缩机达到合适的排量；同时，利用微处理器根据制冷剂压力和蒸发器温度计算出期望的压缩机扭矩并传递给汽车发动机控制器，由汽车发动机控制器调整发动机喷油量以调整整车扭矩。/n...

【技术特征摘要】
1.一种深度节能的外控变排量压缩机控制方法，包括一个向微处理器输入指令的过程，所述的微处理器连接有存储器和输入输出接口，其特征在于：所述的微处理器通过输入输出接口与一个电磁阀的控制端连接，所述的电磁阀的介质入口通过高压管路与一个外控压缩机的出口连接，电磁阀的介质出口通过高压管路与一个冷凝器的入口连接,所述的冷凝器的出口通过高压管路与一个储液干燥器的入口连接，所述的储液干燥器的出口通过高压管路与一个蒸发器的入口连接，与所述的蒸发器的出口通过低压管路与一个膨胀阀的入口连接，所述的膨胀阀的出口通过低压管路与所述的外控压缩机的入口连接；微处理器还通过输入输出接口连接有车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器、蒸发器温度传感器和汽车发动机控制器，它利用所述的车外温度传感器、太阳辐射强度传感器、车内温度传感器、车内出风温度传感器、制冷剂压力传感器和蒸发器温度传感器实时采集车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、制冷剂压力和蒸发器温度，进而微处理器根据采集到的车外温度、太阳辐射强度、车内温度、车内出风温度、出风模式和空调模式计算出当时的制冷负荷，并根据当时的制冷负荷通过PWM方式调节电磁阀的开度，以控制压缩机达到合适的排量；同时，利用微处理器根据制冷剂压力和蒸发器温度计算出期望的压缩机扭矩并传递给汽车发动机控制器，由汽车发动机控制器调整发动机喷油量以调整整车扭矩。


2.如权利要求1所述的深度节能的外控变排量压缩机控制方法，其特征在于：在所述的存储器中以代码形式存储微处理器执行指令，所述的代码包括制冷负荷CQT计算模块、目标蒸发器温度计算模块、加减速逻辑模块、期望扭矩计算模块和压缩机控制模块。
所述的制冷负荷CQT计算模块根据空调设定温度、车外温度、车内温度和阳光强度计算所需的制冷负荷的大小，制冷负荷CQT计算模块采用如下方程进行计算：
CQT＝K0+K1*(sun)+K2*(Tset)+K3*(Tamb)+K4*(TIncar)
其中：
CQT是表征制冷负荷大小的参数；
K0,K1,K2,K3和K4是制冷负荷计算方程常数系数；
sun是阳光的强度；
Tset是用户设定温度；
Tamb是车外温度；
TIncar是车内温度；
所述的目标蒸发器温度计算模块包括基于制冷负荷计算第一目标值计算单元基于车外温度的第一补偿值计算单元、基于阳光强度的第二补偿值计算单元、基于鼓风机风量的第三补偿值计算单元、基于车速的第四补偿值计算单元、基于车辆加速信号的第五补偿值计算单元、基于车辆减速的第六补偿值计算单元、基于出风模式的第七补偿值计算单元、基于设定温度的第二目标值计算单元，
所述目标蒸发器温度的第一目标值计算单元是指根据制冷负荷参数CQT得到目标蒸发器温度的第一目标值，通过查表法获得；
所述目标蒸发器温度的第一补偿值计算单元是指依据车外温度得到目标蒸发器的补偿值，通过查表法获得；所述第一补偿值随着车外温度的升高而不断减小；
所述目标蒸发器温度的第二补偿值计算单元是指根据阳光的强度得到目标蒸发器温度的第二补偿值，通过查...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光明，杨磊，王玉华，
申请(专利权)人：延锋伟世通电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31