一种汽车PM2.5空气净化控制方法

技术领域

本发明涉及电子控制领域，特别涉及一种汽车PM2.5空气净化控制方法。

背景技术

汽车车内的PM2.5净化功能作为越来越多车内标配功能，受到很多用户的喜欢，但是现有技术中的PM2.5净化控制策略过于简单，无论任何工况下，只要开启PM2.5空气净化按钮就会启动空气净化功能，且整个功能处于独立状态，然而PM2.5净化功能往往会关联很多车内器件，如空调的运行等，现有技术中单一的PM2.5开启操作无法适应用户对于车辆PM2.5控制功能的舒适性要求以及车内的智能化控制需求，故而，需要设计一种新的空气净化控制策略，保证了PM2.5空气净化功能的可靠、全面、协调空调运行的空气净化策略，从而提升整车智能化程度和提升用户体验感。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供新的一种汽车PM2.5空气净化控制方法，全面考虑车辆的不同工况协同控制空调等工作状态，保证PM2.5空气净化运行的同时提升用户的体验。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车PM2.5空气净化控制方法，包括：

在车辆PM2.5空气净化功能开启后，首先检测车内PM2.5值和车外PM2.5值，当检测到车内PM2.5值大于车外PM2.5值且差值大于设定阈值，则先控制车辆进入外循环并在车内、车外PM2.5值差值小于设定值后进入车内空气净化控制策略，否则直接进入车内空气净化控制策略。

车内空气净化策略包括：

当车外温度≥T1时，根据空调开启状态来进行净化控制：

在空调开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调AC开启以及空调循环模式调节成内循环；

控制空调按照AUTO控制模块运行来调节温度和空调模式；

根据车内PM2.5值来调节空调的风量：在PM2.5值处于优良等级时，若空调风量档位小于D1档位，则风量档位加一；若否则，保持风量档位不变；

在PM2.5值处于污染等级时，若风量档位小于D1档位，则风量强制运行在D1档位；若风量大于D1档位，则风量档位保持不变；

在空调未开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调AC开启以及空调循环模式调节成内循环；

以上一次空调关机前的设置参数的温度和模式进入AUTO模式运行；

根据车内PM2.5值来调节空调的风量：在PM2.5值处于优良等级时，控制空调风量档位处于低档位，否则控制风量档位为设置档位D2；

当车内达到净化结束条件后，PM2.5净化功能关闭，控制空调进入PM2.5功能开启前的运行状态。

当车外温度大于T1时，车内净化结束条件为：

(1)车内PM2.5值处于优等级且持续时间达到设定时间阈值；

(2)车内PM2.5值在空气净化策略下由良等级运行到设定数值P1；

(3)车内PM2.5值在空气净化策略下由污染等级降低至设定的数值P2，其中P2>P1，且P1、P2数值均处于优等级数值范围内；

以上条件任一满足则判断满足车内净化结束条件。

在车内空气净化策略中，当车外温度小于T1且大于T2时，根据空调开启状态来进行净化控制：

在空调开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调AC开启以及空调循环模式调节成内循环；

根据车内PM2.5值来调节空调的风量：在PM2.5值处于优良等级时，若空调风量档位小于D2档位，则风量档位加一；若否则，保持风量档位不变；

在PM2.5值处于污染等级时，若风量档位小于D2档位，则风量强制运行在D2档位；若风量大于D2档位，则风量档位保持不变；

根据车外温度来控制空调运行模式，空调温度按照PM2.5净化功能启动前空调温度进行控制；

在空调未开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调AC开启以及空调循环模式调节成内循环；

根据车外温度来控制空调运行模式，空调温度按照PM2.5净化功能启动前空调温度进行控制；

根据车内PM2.5值来调节空调的风量：在PM2.5值处于优良等级时，控制空调风量档位处于低档位，否则控制风量档位为设置档位D2；

当车内达到净化结束条件后，PM2.5净化功能关闭，控制空调进入PM2.5功能开启前的运行状态。

车内空气净化策略还包括：

当车外温度≤T2时，根据空调开启状态来进行净化控制：

在空调开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调循环模式调节成内循环以及控制模式切入全除霜模式；

对风量进行控制：当风量档位小于D3时，则控制风量档位以D3档位运行；否则保持风量不变；

在空调未开启状态下，PM2.5净化功能启动后：

控制空调AC开启以及空调循环模式调节成内循环；

控制风量以低档位运行；

当车内达到净化结束条件后，PM2.5净化功能关闭，控制空调进入PM2.5功能开启前的运行状态。

在车外温度小于T1且大于T2时，车内达到净化结束条件包括PM2.5净化功能开启后计时达到设定时间或PM2.5值降低到设定的阈值时，任一条件满足后判断满足车内达到净化结束条件。

所述方法还包括车外PM2.5控制策略，车外PM2.5控制策略包括：

在车外温度大于温度T1时，实时监控车外PM2.5的浓度值，根据车外PM2.5浓度值来控制循环风门的状态，当车外PM2.5浓度值大于风门内循环阈值时，控制循环风门强制工作在内循环模式：在控制循环风门强制工作在内循环模式时，周期性的检测PM2.5浓度值，当车外温度小于风门内循环阈值时，循环风门按照空调AUTO模式控制或恢复至强制工作在内循环模式之前的状态；否则置需保持循环风门处于内循环状态；在内循环状态持续运行时间达到换气时间后将内循环切换成外循环工作设定时间后恢复强制内循环工作状态。

在车外温度小于温度T1且大于温度T2时，根据车外PM2.5的浓度值是否大于春秋季阈值、A/C状态来控制内外循环状态，当车外PM2.5浓度值小于春秋季阈值或A/C状态关闭时，循环风门无动作，当车外浓度值大于春秋季阈值且A/C状态开启时，循环风门切内循环；周期性的检测车外PM2.5的值：当车外PM2.5﹤春秋季阈值时，内循环风门按AUTO自动计算控制；当车外PM2.5﹥春秋季阈值时，则保持内循环状态；当在内循环状态持续运行时间达到换气时间后将内循环切换成外循环工作设定时间，然后周期性的检测车外PM2.5的值进行循环风门控制。

当出现如下任一状态时，禁止响应PM2.5空气净化策略：

(1)空调处于前除霜状态时；

(2)雨刮持续运行超过设定时间；

(3)车外温度小于外温阈值或发动机水温小于水温阈值或车内温度小于内温阈值时。

车辆PM2.5空气净化功能开启包括：根据不同车外温度下对应的PM2.5功能预启动判断条件来判断是否进入预启动状态，若满足，则进入预启动状态，在预启动状态下，控制车窗关闭，通过弹窗提醒方式提醒用户开启PM2.5净化功能，在预启动状态持续时间内实时检测PM2.5按键的操作信号，若无操作信号，则结束预启动状态，恢复预启动状态前的车辆状态；若检测到PM2.5按键操作信号，则车辆PM2.5空气净化功能开启。

本发明的优点在于：全面考虑车辆的不同工况协同控制空调等工作状态，保证PM2.5空气净化运行的同时提升用户的体验；控制更加合理，且可以有效实现快速净化的目的；根据不同温度来判断不同季节下的PM2.5净化策略，分别对应夏、春秋、东三种类别的控制策略，在不同的季节下提供不同的净化策略，更加舒适且合理的完成净化功能和提高用户体验；设置多个禁止启动的状态，防止PM2.5的工作影响车辆的功能的实现。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明夏季状态下车内空气净化示意图；

图2为本发明春秋季状态下的车内空气净化示意图；

图3为本发明冬季状态下的车内空气净化示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明一种相对全面的汽车空气净化策略，将空气净化与空调关联进行控制，使得空气净化更加合理且舒适，提高用户体验具体包括如下：

一、首先PM2.5数值可以进行划分为优良污染等级，具体等级划分包括：

PM2.5根据数值进行等级划分：

优(Lv1：0-35‰㎎/m

良(Lv2：35‰-75‰㎎/m

轻度污染(Lv3：75‰-115‰㎎/m

中度污染(Lv4：115‰-150‰㎎/m

重度污染(Lv5：150‰-250‰㎎/m

严重污染(Lv6：250‰-999‰㎎/m

其中PM2.5数值的量纲单位为‰㎎/m

二、策略优先级

以下几种情况优先级最高，高于PM2.5净化策略：

Ⅰ、前除霜状态下，内外PM2.5策略均不响应，操作PM2.5按键也不要有响应；

Ⅱ、雨刮信号持续20S有效时，内外PM2.5策略均不响应，操作PM2.5按键也不要有响应；

Ⅲ、外温≤2℃时，发动机水温未达到70℃之前或者內温低于15℃，内外PM2.5策略均不响应，操作PM2.5按键也不要有响应；

Ⅳ、温度风门的位置始终处于自动计算状态；

Ⅴ、在操作PM2.5按键有效时，操作此按键开启空气净化功能时，只要求弹出空气净化界面，不需要弹出空调显示界面；

Ⅵ、在操作PM2.5按键指示灯亮期间，若操作PM2.5按键关闭空气净化功能时，弹出空气净化界面，空气净化界面自动消失后，回到操作PM2.5按键前的DVD界面；

Ⅶ、当内PM2.5值与外PM2.5值差≥50，开启PM2.5按键，先进行外循环，当两者值达到一致后，按PM2.5策略进行空气净化。

空气净化策略包括车内PM2.5净化策略和车外PM2.5净化策略，在车辆PM2.5空气净化功能开启后，首先检测车内PM2.5值和车外PM2.5值，当检测到车内PM2.5值大于车外PM2.5值且差值大于设定阈值，则先控制车辆进入外循环并在车内、车外PM2.5值差值小于设定值后进入车内空气净化控制策略，否则直接进入车内空气净化控制策略。

车辆PM2.5空气净化功能开启包括：根据不同车外温度下对应的PM2.5功能预启动判断条件来判断是否进入预启动状态，若满足，则进入预启动状态，在预启动状态下，控制车窗关闭，通过弹窗提醒方式提醒用户开启PM2.5净化功能，在预启动状态持续时间内实时检测PM2.5按键的操作信号，若无操作信号，则结束预启动状态，恢复预启动状态前的车辆状态；若检测到PM2.5按键操作信号，则车辆PM2.5空气净化功能开启。如图1-3所示，可以看出预启动状态进入后操作按键才会根据空调状态进行策略控制，具体方案如下：

三、车内PM2.5控制策略：

根据车外温度的不同，需要有不同的空气净化策略，因为空气净化是关联空调运行的，而空调运行在春夏秋冬等不同季节不同温度下，所需要的空调操作也是不同的，因此为了提升用户体验，根据不同温度下来设置不同的控制策略以及空调控制，从而满足用户的实际需求，提升用户体验，同时由于风量的控制也与空气净化相关，而风量也会收到温度的影响，故而需要考虑温度

Ⅰ、车外温度大于23℃(一般对应为夏季，温度较高时)

1、根据车内PM2.5的浓度值是否大于115(或其它数值如优良等级中的数值，合理即可)来区分是否自动开启空气净化，如图1所示：，当检测到车外温度大于或等于23摄氏度时，采用车内PM2.5数值大于115来判断是否进入预启动，当车内PM2.5数值大于115时，则自动启动弹窗提示10s，同时关闭车窗，开启PM2.5按键功能(如虚拟按键显示)，然后检测用户是否操作开启PM2.5按键，若否则恢复车窗，退出弹窗提醒以及开启的PM2.5虚拟按键弹窗，若是，则进入控制策略，打开PM2.5空气净化策略并控制空调运行，具体如下：

开启空气净化后根据目前空调状态所处状态会执行不同的策略

⑴空调开启时(AUTO或者手动)操作PM2.5开启后空调状态：

1、关联AC开启，内循环；

2、若PM2.5≤75，若风量＜4档，则风量在原来的基础上增加一档，若风量＞4档，则风量保持不变；

3、若PM2.5﹥75，若风量﹤4档，则风量强制4档，若风量﹥4档，则风量保持不变；风量关联可以保证汽车内部空气流通来实现快速的空气净化，同时由于车外空气温度高的原因，增加风档位可以保证车内人员不会在空气净化时感觉到热，从而提升用户体验。

4、温度和模式按AUTO运行

以下条件满足任一条时：记忆操作PM2.5按键前状态，空调自动进入操作PM2.5按键前状态，发送净化结束标识：

1、当PM2.5≤35，计时运行4分钟；

2、若35﹤PM2.5≤75，运行到PM2.5﹤20；

3、若PM2.5﹥75，运行到PM2.5﹤30；

⑵空调未开启时操作PM2.5开启后空调状态：

1、关联AC开启，内循环；

2、若PM2.5≤75，则风量为1档；

3、若PM2.5﹥75，则风量为4档；

4、记忆关机前的温度和模式进入AUTO模式

以下条件满足任一条时：空调自动进入OFF之前状态，发送净化结束标识：

1、当PM2.5≤35，计时运行4分钟；

2、若35﹤PM2.5≤75，运行到PM2.5﹤20；

3、若PM2.5﹥75，运行到PM2.5﹤30；

Ⅱ、车外温度大于2℃小于23℃(春秋季)

1、根据整车工况及车内PM2.5的浓度值是来区分是否自动开启空气净化，如下图2所示，当车外温度大于2℃小于23℃时，先判断此时的车辆工况，根据GPS等位置信息来判断此时的车辆处于乡村工况还是城市工况，当当在乡村工况则判断车内PM2.5是否大于115，若是，则进入弹窗提醒10s同时强制关闭车窗然后检测用户是否操作PM2.5按键，若是城市工况，则判断PM2.5是否大于150，若是，则进入弹窗提醒10s同时强制关闭车窗然后检测用户是否操作PM2.5按键，；若用户在设置的时间内未操作开启PM2.5按键，则回复车窗强制开启前的车窗状态，退出弹窗；若操作开启了PM2.5按键，则启动PM2.5功能同时控制空调，具体方案如下：

开启空气净化后根据目前空调状态所处状态会执行不同的策略

⑴空调开启时(AUTO或者手动)操作PM2.5开启后空调状态：

1、关联AC开启，内循环；

2、若PM2.5≤75，若风量＜4档，则风量在原来的基础上增加一档，若风量＞4档，则风量保持不变；

3、若PM2.5﹥75，若风量﹤4档，则风量强制4档，若风量﹥4档，则风量保持不变；

4、若外温﹥10℃，则模式维持操作PM2.5之前的模式；

5、若2﹤外温﹤10℃，则模式强制到吹脚除霜模式；

6、温度记忆关机前的温度。

以下条件满足任一条时：记忆操作PM2.5按键前状态，空调自动进入操作PM2.5按键前状态，发送净化结束标识：

1、当PM2.5≤35，计时运行4分钟；

2、若35﹤PM2.5≤75，计时运行15min或PM2.5﹤30；

3、若PM2.5﹥75，计时运行15min或PM2.5﹤60；

⑵空调未开启时操作PM2.5开启后空调状态：

1、关联AC开启，内循环；

2、若PM2.5≤75，则风量为1档；

3、若PM2.5﹥75，则风量为4档；4、若外温﹥10℃，则模式维持操作PM2.5之前的模式；

5、若2﹤外温﹤10℃，则模式强制到吹脚除霜模式；

6、温度记忆关机前的温度。

以下条件满足任一条时：空调自动进入OFF之前状态，发送净化结束标识：

1、当PM2.5≤35，计时运行4分钟；

2、若35﹤PM2.5≤75，计时运行15min或PM2.5﹤30；

3、若PM2.5﹥75，计时运行15min或PM2.5﹤60；

车外温度小于2℃(冬季)

1、根据整车工况及车内PM2.5的浓度值是来区分是否自动开启空气净化，如下图3所示：

先判断此时的车辆工况，根据GPS等位置信息来判断此时的车辆处于乡村工况还是城市工况，当当在乡村工况则判断车内PM2.5是否大于115、车内温度是否≥15摄氏度且发动机水温是否≥70℃，若均满足是，则进入弹窗提醒10s同时强制关闭车窗然后检测用户是否操作PM2.5按键，若是城市工况，则判断PM2.5是否大于150、车内温度是否≥15摄氏度且发动机水温是否≥70℃，若均满足是，则进入弹窗提醒10s同时强制关闭车窗然后检测用户是否操作PM2.5按键，；若用户在设置的时间内未操作开启PM2.5按键，则回复车窗强制开启前的车窗状态，退出弹窗；若操作开启了PM2.5按键，开启空气净化后根据目前空调状态所处状态会执行不同的策略

⑴空调开启时(AUTO或者手动)操作PM2.5开启后空调状态：

1、切全内循环，切全除霜；

2、若风量＜4档，则风量变为4档，若风量＞4档，则风量保持不变；

3、若PM2.5﹥75，计时2min或内PM2.5≤60时；

以上条件满足时：记忆操作PM2.5按键前状态，空调自动进入操作PM2.5按键前状态，发送净化结束标识

⑵空调未开启时操作PM2.5开启后空调状态：

1、切全内循环，切全除霜；

2、若风量＜4档；

3、计时2min或内PM2.5≤60时；

以上条件满足时：空调自动进入OFF之前状态，发送净化结束标识。

四、车外PM2.5控制策略

车外PM2.5控制策略在空调AUTO模式下根据车外温度的不同，需要有不同的空气净化策略，车外PM2.5控制策略独立于车内控制策略只要满足相应的条件就会对风门进行自动控制，从而减少车外的PM2.5对车内的影响，而车内控制策略则是当车内PM2.5达到一定数值时而自动控制策略，两者不同，本申请的车外PM2.5策略如下：

Ⅰ、车外温度大于23℃(夏季)

根据车外PM2.5的浓度值是否大于115来决定内外循环状态，当车外浓度值小于115时，循环风门无动作，当车外浓度值大于115度时，循环风门切内循环。每1min实时监测和判断外PM2.5的值：当车外PM2.5﹤115时，内循环风门按AUTO自动计算；当车外PM2.5﹥115时，则保持内循环状态；若连续15min内循环则切换1min外循环，然后在对车外PM2.5值进行每分钟一次监测判断。防止车外PM2.5过大对车内的污染以及长时间内循环造成车内空气氧气等空气不流通对人体的影响，故而需要在长时间内循环后切换至外循环进行换气。

Ⅱ、车外温度大于2℃小于23℃(春秋季)

根据车外PM2.5的浓度值是否大于115、A/C状态来决定内外循环状态，当车外浓度值小于115或A/C状态关闭时，循环风门无动作，当车外浓度值大于115度切且A/C状态开启时，循环风门切内循环。每1min实时监测和判断外PM2.5的值：当车外PM2.5﹤115时，内循环风门按AUTO自动计算；当车外PM2.5﹥115时，则保持内循环状态；若连续15min内循环则切换1min外循环，然后在对车外PM2.5值进行每分钟一次监测判断。

Ⅲ、车外温度小于2℃(冬季)

循环风门不受PM2.5值的影响。

以上车内、车外控制策略，从不同车外温度触发，综合考虑车内的环境以及空调对人体的影响，来实现对于PM25开启后的空调控制，从而满足用户的需求，满足用户的PM2.5控制的需求，且由于自动控制策略多重考虑，提升了用户体验。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。