压缩机调速方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及压缩机控制技术领域，尤其涉及压缩机调速方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

车辆的空调系统用于实现对车内空气环境进行调整，为乘车人员提供舒适的乘车环境，因此人们对空调系统的性能要求越来越高。

空调系统中通常是通过电动压缩机的转速调速来实现蒸发器芯体表面空气温度控制的。由空调控制器发送启动压缩机的信号至电动压缩机自动调速控制器，电动压缩机自动调速控制器采集车外环境温度传感器的信号并计算目标蒸发温度，同时采集蒸发器芯体表面前蒸发器温度传感器的信号作为蒸发温度反馈信号。依照自动控制的PID调节规则，通过向电动压缩机发送PWM信号控制电动压缩机的转速，使蒸发器芯体表面空气温度与目标蒸发温度相等，达到蒸发器芯体表面空气温度自动控制的目的，该方案由于需要使用多个传感器，成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机调速方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中电动压缩机的转速调速成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种压缩机调速方法，所述方法包括以下步骤：

获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；

根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；

根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

优选地，所述根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整的步骤，包括：

根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速；

获取所述压缩机的共振转速范围；

检测所述当前转速是否在所述共振转速范围内；

当所述当前转速在所述共振转速范围内时，发送预设转速至所述压缩机，以使所述压缩机根据所述预设转速进行转速调整。

优选地，所述发送预设转速至所述压缩机的步骤，包括：

检测所述调整转速是否大于零；

在所述调整转速大于零时，发送第一转速至所述压缩机；

在所述调整转速小于等于零时，发送第二转速至所述压缩机；其中，所述第一转速为大于所述共振转速范围的上限的转速，所述第二转速为小于所述共振转速范围的下限的转速。

优选地，所述根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速的步骤，包括：

根据所述当前蒸发温度及预设温度获得第一温度差；

根据所述当前蒸发温度及所述前一次蒸发温度获得第二温度差；

根据所述第一温度差及所述第二温度差确定所述当前蒸发温度对应的调速档位；

从所述预设调速档位表中查找并获得所述调速档位对应的调整转速。

优选地，所述根据所述调整转速对所述初始转速进行调整的步骤之前，所述方法还包括：

根据所述当前蒸发温度及所述预设温度获得所述当前蒸发温度对应的参考转速；

检测所述参考转速是否大于预设最大转速；

在所述初始转速大于所述预设最大转速时，将所述预设最大转速作为所述初始转速。

优选地，所述根据所述当前蒸发温度及所述预设温度获得所述当前蒸发温度对应的参考转速的步骤之后，所述方法还包括：

检测所述参考转速是否小于预设最小转速；

在所述参考转速小于所述预设最小转速时，将所述预设最小转速作为所述初始转速。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种压缩机调速系统，所述压缩机调速系统包括：

前蒸发器温度传感器，用于采集蒸发器的蒸发温度；

空调控制模块，用于获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

优选地，所述压缩机调速系统还包括压缩机，所述压缩机与所述空调控制模块通过LIN总线连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种压缩机调速设备，所述压缩机调速设备包括：前蒸发器温度传感器、空调控制模块、存储器及存储在所述存储器上并可在所述空调控制模块上运行的压缩机调速程序，所述压缩机调速程序配置为实现所述的压缩机调速方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有压缩机调速程序，所述压缩机调速程序被处理器执行时实现所述的压缩机调速方法的步骤。

本发明通过空调控制模块获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。其中，通过蒸发温度、初始转速及预设调速档位表即可实现压缩机的转速调整，不需要使用环境温度传感器，减少了调速所需的零件，降低了成本。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的压缩机调速设备结构示意图；

图2为本发明压缩机调速方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明压缩机调速方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明压缩机调速系统一实施例的功能模块图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的压缩机调速设备结构示意图。

如图1所示，该压缩机调速设备可以包括：空调控制模块1001，例如CPU，通信总线1002、前蒸发器温度传感器1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述空调控制模块1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对压缩机调速设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及压缩机调速程序。

在图1所示的压缩机调速设备中，网络接口1004主要用于与外部网络进行数据通信；前蒸发器温度传感器1003主要用于采集蒸发器的蒸发温度；所述压缩机调速设备通过空调控制模块1001调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，并执行以下操作：

获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；

根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；

根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，还执行以下操作：

根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速；

获取所述压缩机的共振转速范围；

检测所述当前转速是否在所述共振转速范围内；

当所述当前转速在所述共振转速范围内时，发送预设转速至所述压缩机，以使所述压缩机根据所述预设转速进行转速调整。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，还执行以下操作：

检测所述调整转速是否大于零；

在所述调整转速大于零时，发送第一转速至所述压缩机；

在所述调整转速小于等于零时，发送第二转速至所述压缩机；其中，所述第一转速为大于所述共振转速范围的上限的转速，所述第二转速为小于所述共振转速范围的下限的转速。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，还执行以下操作：

根据所述当前蒸发温度及预设温度获得第一温度差；

根据所述当前蒸发温度及所述前一次蒸发温度获得第二温度差；

根据所述第一温度差及所述第二温度差确定所述当前蒸发温度对应的调速档位；

从所述预设调速档位表中查找并获得所述调速档位对应的调整转速。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，还执行以下操作：

根据所述当前蒸发温度及所述预设温度获得所述当前蒸发温度对应的参考转速；

检测所述参考转速是否大于预设最大转速；

在所述初始转速大于所述预设最大转速时，将所述预设最大转速作为所述初始转速。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的压缩机调速程序，还执行以下操作：

检测所述参考转速是否小于预设最小转速；

在所述参考转速小于所述预设最小转速时，将所述预设最小转速作为所述初始转速。

本实施例通过空调控制模块获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。其中，通过蒸发温度、初始转速及预设调速档位表即可实现压缩机的转速调整，不需要使用环境温度传感器，减少了调速所需的零件，降低了成本。

基于上述硬件结构，提出本发明压缩机调速方法实施例。

参照图2，图2为本发明压缩机调速方法一实施例的流程示意图。

在第一实施例中，所述压缩机调速方法包括以下步骤：

S10：获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；

可以理解的是，本实施例的执行主体可以为空调控制模块。本方案压缩机调速的方案中未使用环境温度，因此，也不需要使用环境温度传感器。由于不涉及环境温度传感器的介入，本方案中控制程序可以在空调控制模块中执行，而不是必须在压缩机自动调速控制器中进行。

在具体实现中，空调控制模块与蒸发器芯体表面的前蒸发器温度传感器连接，由前蒸发器温度传感器间隔预设时间采集蒸发器芯体表面的蒸发温度。由于温度采集是一个持续的过程，也就是说，采集到的蒸发温度会在一段时间内持续性地变化，因此，所述当前蒸发温度可理解为某一时刻采集到的蒸发温度，前一次蒸发温度可理解为在某一时刻间隔预设时间之前采集到的蒸发温度。

应当理解的是，电动压缩机的初始转速通常在出厂前即由厂家进行标定，可以为2000转/分钟、3000转/分钟或其他转速，本实施例对此不加以限制。

S20：根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；

其中，预设调速档位表可以在压缩机调速之前建立。作为一实施例，预设调速档位表的建立过程如下：假设目前需要一款6档调速的压缩机，则1-6档中每一档的预设温度分别为5℃、7℃、9℃、11℃、13℃和15℃(压缩机温度结霜保护区间1-5℃)。压缩机运行过程中空调控制模块以每5秒1次的频率读取蒸发器的前蒸发器温度传感器的值来获得蒸发温度，选定一个蒸发温度为当前蒸发温度，将当前蒸发温度减去当前档位的预设温度获得第一温度差ΔT1，将当前蒸发温度减去前一次蒸发温度获得第二温度差ΔT2。预设调速档位表如下表一所示：

表一

可理解的是，获得调整转速的过程可以如下：根据所述当前蒸发温度及预设温度获得第一温度差；根据所述当前蒸发温度及所述前一次蒸发温度获得第二温度差；根据所述第一温度差及所述第二温度差确定所述当前蒸发温度对应的调速档位；从所述预设调速档位表中查找并获得所述调速档位对应的调整转速。

需要说明的是，考虑到整车在启动之前蒸发温度很高，当前蒸发温度与预设温度的差值很大，为了提高调速的准确性，可以将该把差值的预设倍数定义为参考转速，如参考转速为ΔT1×100(rpm)。检测参考转速是否大于预设最大转速；在初始转速大于预设最大转速时，将预设最大转速作为初始转速，压缩机以预设最大转速开始工作。当然，还可以检测参考转速是否小于预设最小转速；在参考转速小于预设最小转速时，将预设最小转速作为初始转速，压缩机以预设最小转速开始工作。

应当理解的是，本实施例中预设最小转速、预设最大转速、初始转速及预设调速档位表内相关实际数值均以实际标定为准，本实施例不加以限制。

S30：根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

具体地，可以根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速，发送所述当前转速至所述压缩机，由压缩机根据当前转速进行调整；也可以直接将调整转速发送至压缩机，由压缩机根据调整转速进行调整；或者采用其他方式进行转速调整，本实施例对此不加以限制。

易于理解的是，当初始转速为2000转/分钟时，如果调整转速为-300转/分钟，则当前转速为1700转/分钟，如果调整转速为keep，则当前转速仍然为2000转/分钟。

需要说明的是，空调控制模块可以与压缩机通过LIN总线连接，通过LIN总线将当前转速或调整转速直接发送至压缩机，不需要将初始转速发送至电动压缩机自动调速控制器，再由电动压缩机自动调速控制器计算出当前转速发送至压缩机。如此，当蒸发温度接近保护点时，可以将当前转速快速降下来，避免压缩机损坏。并且，通过输入可变转速至压缩机，可以有效避免压缩机的温度进入结霜保护区间，解决压缩机频繁切断的问题，提升了用户体验。

本实施例通过空调控制模块获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。其中，通过蒸发温度、初始转速及预设调速档位表即可实现压缩机的转速调整，不需要使用环境温度传感器，减少了调速所需的零件，降低了成本。

进一步地，如图3所示，基于一实施例提出本发明压缩机调速方法另一实施例，在本实施例中，S30的步骤包括：

S31：根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速；

S32：获取所述压缩机的共振转速范围；

S33：检测所述当前转速是否在所述共振转速范围内；

S34：当所述当前转速在所述共振转速范围内时，发送预设转速至所述压缩机，以使所述压缩机根据所述预设转速进行转速调整。

应当理解的是，汽车空调压缩机工作时会产生较大的振动，振动传递到空调压缩机安装座上，而空调压缩机安装座刚性较低，易与空调压缩机产生共振，再通过车身支架传递到整车车身上，使得车身内产生较大的噪声，尤其当空调压缩机振动频率与空调压缩机安装座产生共振时，会导致车内噪声变大。本实施例通过对当前转速的调整，将共振转速频段屏蔽，避免了共振问题。

在具体实现中，压缩机的共振转速范围可以通过NVH实验得到。其中，NVH是指Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)，还包括汽车零部件由于振动引起的强度和寿命等问题。

假设压缩机的共振转速范围为N1～N2。其中，N1为共振转速范围的下限的转速，N2为小于共振转速范围的下限的转速。如果当前转速落在N1～N2区间内，则发送预设转速至压缩机，以避免共振。

进一步地，检测所述调整转速是否大于零；在所述调整转速大于零时，发送第一转速至所述压缩机；在所述调整转速小于等于零时，发送第二转速至所述压缩机；其中，所述第一转速为大于所述共振转速范围的上限的转速，所述第二转速为小于所述共振转速范围的下限的转速。

即，如果当前转速处于增加转速的过程，则空调控制模块通过LIN总线发送第一转速(如N2+50转/分钟)给压缩机；如果当前转速处于降低转速的过程，则空调控制模块通过LIN总线发送第二转速(如N1-50转/分钟)给压缩机。

本实施例通过根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速；获取所述压缩机的共振转速范围；检测所述当前转速是否在所述共振转速范围内；当所述当前转速在所述共振转速范围内时，发送预设转速至所述压缩机，以使所述压缩机根据所述预设转速进行转速调整，有效屏蔽了压缩机转速的共振段，提升整车NVH品质。

本发明进一步提供一种压缩机调速系统。

参照图4，图4为本发明压缩机调速系统一实施例的功能模块图。

本实施例中，所述压缩机调速系统包括前蒸发器温度传感器10，用于采集蒸发器的蒸发温度；空调控制模块20，用于获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

应当理解的是，前蒸发器温度传感器10可设置于蒸发器芯体表面，采集蒸发器的蒸发温度。本方案压缩机调速的方案中未使用环境温度，因此，也不需要使用环境温度传感器。由于不涉及环境温度传感器的介入，本方案中控制程序可以在空调控制模块20中执行，而不是必须在压缩机自动调速控制器中进行。

在具体实现中，空调控制模块20与蒸发器芯体表面的前蒸发器温度传感器10连接，由前蒸发器温度传感器10间隔预设时间采集蒸发器芯体表面的蒸发温度。由于温度采集是一个持续的过程，也就是说，采集到的蒸发温度会在一段时间内持续性地变化，因此，所述当前蒸发温度可理解为某一时刻采集到的蒸发温度，前一次蒸发温度可理解为在某一时刻间隔预设时间之前采集到的蒸发温度。

应当理解的是，电动压缩机的初始转速通常在出厂前即由厂家进行标定，可以为2000转/分钟、3000转/分钟或其他转速，本实施例对此不加以限制。

其中，预设调速档位表可以在压缩机调速之前建立。作为一实施例，预设调速档位表的建立过程如下：假设目前需要一款6档调速的压缩机30，则1-6档中每一档的预设温度分别为5℃、7℃、9℃、11℃、13℃和15℃(压缩机30温度结霜保护区间1-5℃)。压缩机30运行过程中空调控制模块20以每5秒1次的频率读取蒸发器的前蒸发器温度传感器10的值来获得蒸发温度，选定一个蒸发温度为当前蒸发温度，将当前蒸发温度减去当前档位的预设温度获得第一温度差ΔT1，将当前蒸发温度减去前一次蒸发温度获得第二温度差ΔT2。预设调速档位表如下表一所示：

表一

可理解的是，获得调整转速的过程可以如下：根据所述当前蒸发温度及预设温度获得第一温度差；根据所述当前蒸发温度及所述前一次蒸发温度获得第二温度差；根据所述第一温度差及所述第二温度差确定所述当前蒸发温度对应的调速档位；从所述预设调速档位表中查找并获得所述调速档位对应的调整转速。

需要说明的是，考虑到整车在启动之前蒸发温度很高，当前蒸发温度与预设温度的差值很大，为了提高调速的准确性，可以将该把差值的预设倍数定义为参考转速，如参考转速为ΔT1×100(rpm)。检测参考转速是否大于预设最大转速；在初始转速大于预设最大转速时，将预设最大转速作为初始转速，压缩机30以预设最大转速开始工作。当然，还可以检测参考转速是否小于预设最小转速；在参考转速小于预设最小转速时，将预设最小转速作为初始转速，压缩机30以预设最小转速开始工作。

应当理解的是，本实施例中预设最小转速、预设最大转速、初始转速及预设调速档位表内相关实际数值均以实际标定为准，本实施例不加以限制。

具体地，根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整，可以根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速，发送所述当前转速至所述压缩机，由压缩机根据当前转速进行调整；也可以直接将调整转速发送至压缩机，由压缩机根据调整转速进行调整；或者采用其他方式进行转速调整，本实施例对此不加以限制。

易于理解的是，当初始转速为2000转/分钟时，如果调整转速为-300转/分钟，则当前转速为1700转/分钟，如果调整转速为keep，则当前转速仍然为2000转/分钟。

进一步地，所述压缩机30调速系统还包括压缩机30，所述压缩机30与所述空调控制模块20通过LIN总线连接。

需要说明的是，空调控制模块20可以与压缩机30通过LIN总线连接，通过LIN总线将当前转速或调整转速直接发送至压缩机30，不需要将初始转速发送至电动压缩机自动调速控制器，再由电动压缩机自动调速控制器计算出当前转速发送至压缩机。如此，当蒸发温度接近保护点时，可以将当前转速快速降下来，避免压缩机损坏。并且，通过输入可变转速至压缩机，可以有效避免压缩机的温度进入结霜保护区间，解决压缩机频繁切断的问题，提升了用户体验。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有压缩机调速程序，所述压缩机调速程序被处理器执行时实现如下操作：

获取当前蒸发温度、前一次蒸发温度及压缩机的初始转速；

根据所述当前蒸发温度、所述前一次蒸发温度及预设调速档位表获得调整转速；

根据所述调整转速控制所述压缩机进行对应的转速调整。

进一步地，所述压缩机调速程序被处理器执行时还实现如下操作：

根据所述调整转速对所述初始转速进行调整，获得当前转速；

获取所述压缩机的共振转速范围；

检测所述当前转速是否在所述共振转速范围内；

当所述当前转速在所述共振转速范围内时，发送预设转速至所述压缩机，以使所述压缩机根据所述预设转速进行转速调整。

进一步地，所述压缩机调速程序被处理器执行时还实现如下操作：

检测所述调整转速是否大于零；

在所述调整转速大于零时，发送第一转速至所述压缩机；

在所述调整转速小于等于零时，发送第二转速至所述压缩机；其中，所述第一转速为大于所述共振转速范围的上限的转速，所述第二转速为小于所述共振转速范围的下限的转速。

进一步地，所述压缩机调速程序被处理器执行时还实现如下操作：

根据所述当前蒸发温度及预设温度获得第一温度差；

根据所述当前蒸发温度及所述前一次蒸发温度获得第二温度差；

根据所述第一温度差及所述第二温度差确定所述当前蒸发温度对应的调速档位；

从所述预设调速档位表中查找并获得所述调速档位对应的调整转速。

进一步地，所述压缩机调速程序被处理器执行时还实现如下操作：

根据所述当前蒸发温度及所述预设温度获得所述当前蒸发温度对应的参考转速；

检测所述参考转速是否大于预设最大转速；

在所述初始转速大于所述预设最大转速时，将所述预设最大转速作为所述初始转速。

进一步地，所述压缩机调速程序被处理器执行时还实现如下操作：

检测所述参考转速是否小于预设最小转速；

在所述参考转速小于所述预设最小转速时，将所述预设最小转速作为所述初始转速。

本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述压缩机调速方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。