CN112519532B - 热泵系统诊断控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车热管理技术领域，公开了一种热泵系统诊断控制方法及装置。该方法包括：获取热泵系统的当前传感器信号；根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。通过上述方式，对热泵空调的当前状态进行获取及诊断，在诊断到异常时，启动对应的预设保护策略，从而保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车热管理技术领域，尤其涉及一种热泵系统诊断控制方法及装置。
背景技术
应用于电动汽车上的普通空调在冬季采暖时，主要通过正温度系数(PositiveTemperature Coefficient，PTC)加热，无论是风暖PTC还是水暖PTC，本质上都是直接将电能通过PTC片转换为热能，理论效率为100％，但存在损耗，实际可能只有90％。随着电动车热管理技术的发展，热泵空调成为电动车冬季加热节能的重要热管理措施，热泵空调的效率为200％。根据行业内大数据显示，冬季PTC平均能耗约2kw，热泵空调平均能耗约1kw，节能约50％。
但是由于热泵系统比普通空调复杂，且低温工作工况恶劣，潜在失效模式会更多。亟待提出方案以保障热泵系统稳定可靠运行。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热泵系统诊断控制方法及装置，旨在解决如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种热泵系统诊断控制方法，所述方法包括以下步骤：
获取热泵系统的当前传感器信号；
根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；
在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；
根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。
可选地，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
在所述第一压力信号对应的压力值大于第一预设压力值或者小于第二预设压力值时，得到压力异常的诊断结果，其中，所述第一预设压力值大于所述第二预设压力值；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动禁止压缩机启动的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第一预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第二预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为温度异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第三预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第四预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式以及环境温度值；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述环境温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第三预设温度值或者所述第二温度信号对应的温度值小于第四预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为温度异常时，启动禁止压缩机转速上升的保护策略。
可选地，其特征在于，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号和低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
根据所述第二压力信号和所述第一压力信号确定压力比值；
在所述压力比值大于预设压力比值时，得到压力异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式以及出风口温度值；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述出风口温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第五预设温度值，得到制热不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制热不良时，启动正温度系数(PTC)加热的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括出风口温度值以及车内外温度值；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为PTC制热模式或者热泵和PTC制热模式时，若所述出风口温度值和所述车内外温度值之差小于或者等于第六预设温度值，则得到制热不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制热不良时，启动关闭压缩机或者PTC的保护策略。
可选地，所述当前传感器信号包括蒸发温度、车内外温度值、电池最高温度以及进水口温度；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式或者乘员舱和电池包制冷模式时，若所述蒸发温度与所述车内外温度之间的差值小于或者等于预设第一温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
在所述当前工作模式为电池包制冷模式时，若所述电池最高温度以及所述进水口温度之间的差值小于或者等于预设第二温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制冷不良时，启动停机预设时间的保护策略。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种热泵系统诊断控制装置，所述热泵系统诊断控制装置包括：
获取模块，用于获取热泵系统的当前传感器信号；
诊断模块，用于根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；
启动模块，用于在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；
控制模块，用于根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。
本发明通过获取热泵系统的当前传感器信号；根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。通过上述方式，对热泵空调的当前状态进行获取及诊断，在诊断到异常时，启动对应的预设保护策略，从而保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，在充分考虑多种失效模式以获取当前传感器信号时，能够增加系统容错，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
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热泵系统诊断控制设备的结构示意图；
图2为本发明热泵系统诊断控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明热泵系统诊断控制方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明热泵系统诊断控制方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明热泵系统诊断控制装置第一实施例的结构框图。
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热泵系统诊断控制设备结构示意图。
如图1所示，该热泵系统诊断控制设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口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。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器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热泵系统诊断控制设备的限定，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、用户接口模块以及热泵系统诊断控制程序。
在图1所示的热泵系统诊断控制设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明热泵系统诊断控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在热泵系统诊断控制设备中，所述热泵系统诊断控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的热泵系统诊断控制程序，并执行本发明实施例提供的热泵系统诊断控制方法。
本发明实施例提供了一种热泵系统诊断控制方法，参照图2，图2为本发明热泵系统诊断控制方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述热泵系统诊断控制方法包括以下步骤：
步骤S10：获取热泵系统的当前传感器信号。
可以理解的是，本实施例的执行主体为热泵系统诊断控制设备，所述热泵系统诊断控制设备可以为电动汽车的整车控制器(Vehicle control unit，VCU)，也可以为另外设置的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，该热泵系统诊断控制设备可以包括存储器，用于存储热泵系统诊断控制程序以及需要保存和调用的数据。
需要说明的是，当前传感器信号包括安装于车辆上的传感器采集的信号和传感器的状态信号。传感器采集的信号通过VCU与传感器的通信获取，可以包括：低压压力温度传感器温度信号以及压力信号、高压压力温度传感器温度信号以及压力信号、室内温度传感器温度信号、室外温度传感器温度信号以及蒸发温度传感器温度信号等等；传感器的状态信号通过该传感器与VCU或者其他控制单元连接通信时反馈的电压确定，可以包括：蒸发温度传感器反馈的电压信号、室内温度传感器反馈的电压信号、室外温度传感器反馈的电压信号、伺服电机反馈的电压信号、低压压力温度传感器反馈的电压信号以及高压压力温度传感器反馈的电压信号等等。在具体实现中，低压压力温度传感器安装于热泵与气液分离器之间，高压压力温度传感器安装于室内换热器与室外换热器之间。为了使后续诊断得到的结果更准确，当前传感器信号可以为一段时间内的信号。
步骤S20：根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果。
应当理解的是，根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断的过程可以包括调用存储器内的标准信号，将当前传感器信号与标准信号进行对比，确定是否一致，若不一致，则得到异常的诊断结果，若一致，则得到正常的诊断结果；也可以包括判断当前传感器信号对应的数值是否小于预设数值且持续预设时间，若是，则得到异常的诊断结果，若否，则得到正常的诊断结果。
步骤S30：在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略。
需要说明的是，预设保护策略主要是针对热泵空调系统，例如，在异常情况为预设的重大故障时，启动停止热泵空调运转的保护策略，从而保证系统安全。预设保护策略中包含压缩机控制指令、控制时间以及反馈响应机制等等。
步骤S40：根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。
可以理解的是，根据预设保护策略确定控制指令、控制时间以及反馈响应机制，根据预设保护策略控制压缩机进行运转，从而保证系统正常运行，例如，控制指令为降速、控制时间为一分钟，反馈响应机制为如果对应的温度仍然高于一预设数值，则继续控制降速，直到温度低于另一预设数值，控制压缩机按照期望转速运转。VCU每隔一个诊断周期对热泵空调的当前传感器信号进行获取以及通过当前传感器信号进行诊断，从而使热泵空调系统保持正常运转，诊断周期根据实际情况设置。
在具体实现中，针对热泵空调系统，完善和增加相关传感器以及执行器的故障诊断，具体内容可以包括：
采集循环伺服电机反馈的电压平均值，如果电压平均值小于或者等于一预设数值的次数达到一预设次数，并且故障持续时间达到一预设时间，则判断为循环伺服电机可能发生断路故障，具体地，一预设次数可以设置为20次，一预设数值可以设置为0.1V，一预设时间可以设置为2min。VCU在检测到循环伺服电机可能发生断路故障时，控制循环伺服电机向相反方向驱动，使循环伺服电机反向运动2s，连续3次，如果采集到电压平均值≤0.1V，且故障持续2min时，判定为循环伺服电机断路故障，停止循环伺服电机工作，上报循环伺服电机断路故障编码；
获取循环伺服电机的运动情况，如果20s的规定时间内未达到指定位置，则判断为循环伺服电机可能发生故障，在循环伺服电机正常运动20s后，VCU进行3次循环启动(2s启动，2s停止)，如果采集到的电压仍与设置电压范围不符，且持续2min，判定为循环伺服电机故障，停止循环伺服电机动作，上报循环伺服电机故障编码，其中误差精度±0.2V；
在检测到低压压力温度传感器反馈的电压≤0.1V且持续2min时，判定为低压压力温度传感器短路故障，采用温度默认值20℃、压力默认值0.5MPa，允许压缩机开启，上报低压压力温度传感器短路故障编码。采集到低压压力温度传感器反馈的电压≥4.9V且持续2min时，判定为低压压力温度传感器断路故障，采用温度默认值20℃、压力默认值0.5MPa，允许压缩机开启，上报低压压力温度传感器断路故障编码；
在检测到高压压力温度传感器反馈的电压≤0.1V且持续2min时，判定为高压压力温度传感器短路，采用温度默认值20℃、压力默认值1.0MPa，允许压缩机开启，上报高压压力温度传感器短路编码。采集到高压压力温度传感器反馈的电压≥4.9V且持续2min时，判定为高压压力温度传感器断路，采用温度默认值20℃、压力默认值1.0MPa，允许压缩机开启，上报高压压力温度传感器断路编码；
在检测到室内温度传感器反馈的电压≥4.9V且持续2min时，判定为吹脚出风口温度传感器断路故障、吹面出风口温度传感器断路故障以及PTC温度传感器断路故障，采用温度默认值25℃以及断开PTC继电器。上报相关故障编码。在采集到室外温度传感器反馈的电压≤0.1V且持续2min时，判定为吹脚出风口温度传感器短路故障、吹面出风口温度传感器短路故障以及PTC温度传感器短路故障，采用温度默认值25℃以及断开PTC继电器，上报相关故障编码；
在检测到室外温度传感器采集的温度≥5℃，高压压力温度传感器采集的压力信号＜0.2MPa，并且持续5s，且回差为0.25Mpa时，判定为冷媒缺失，禁止压缩机开启，在高压压力温度传感器采集的压力信号＞0.25MPa，并且持续5s时，故障恢复；
在持续2min收不到膨胀阀信号时，判定为电子膨胀阀信号丢失；
在压缩机连续运行2min后检测到吸气过热度＞30，判定为热泵制热时冷媒泄露；
在单独电池冷却状态时，检测到低压压力温度传感器采集的压力信号≤0.05Mpa，且持续5s，则判定为电池冷却器堵塞故障。
具体地，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号；
步骤S20，包括：在所述第一压力信号对应的压力值大于第一预设压力值或者小于第二预设压力值时，得到压力异常的诊断结果，其中，所述第一预设压力值大于所述第二预设压力值；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为压力异常时，启动禁止压缩机启动的保护策略。
在具体实现中，第一预设压力值为3.06MPa，第二预设压力值为0.2MPa，在第一压力信号对应的压力值＞3.06MPa或者第一压力信号对应的压力值＜0.2MPa时，禁止压缩机开启；在第一压力信号对应的压力值处于0.25MPa～2.86MPa之间，允许压缩机开启。
在热泵系统的当前工作模式为制冷模式时，判断第一压力信号对应的压力值是否处于回差区间，如果处于回差区间，则控制压缩机保持之间的工作状态，回差区间为2.86MPa～3.06MPa或者0.2MPa～0.25MPa，在车辆点火时，检测到第一压力信号对应的压力值处于回差区间，此时，不允许压缩机工作。
具体地，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一温度信号；
步骤S20，包括：获取所述热泵系统的当前工作模式；在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第一预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第二预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为温度异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
在具体实现中，第一预设温度值可以设置为126℃，第二预设温度值可以设置为90℃；在制冷模式时，第一温度信号对应的温度值≥126℃，启动压缩机转速下降的保护策略，制冷模式下的压缩机转速下降的保护策略可以包括：在检测到第一温度信号对应的温度值≥126℃，控制压缩机转速下降第一梯度，其中第一梯度是指目标转速的70％，运行60s后控制压缩机转速下降至第二梯度，其中第二梯度是指目标转速的50％，运行60s后控制压缩机转速下降至第三梯度，其中第三梯度是指目标转速的40％，在压缩机转速下降至第三梯度后，再次获取高压压力温度传感器采集的当前第一温度信号，如果当前第一温度信号对应的温度值≥125℃，且持续60s，则控制压缩机停止运转，如果当前第一温度信号对应的温度值≤124℃，则控制压缩机转速回到降速前的转速。
可以理解的是，在制冷模式的任何情况下，VCU检测到第一温度信号对应的温度值≥130℃且持续5秒，则控制压缩机停机，如果在检测到压缩机转速处于1200rpm与1600rpm之间，也就是说1200rpm≤压缩机转速<1600rpm，此时第一温度信号对应的温度值≥105℃，且持续60s，则控制压缩机停机。
需要说明的是，在热泵制热模式时，第一温度信号对应的温度值≥90℃，启动压缩机转速下降的保护策略，热泵制热模式下的压缩机转速下降的保护策略可以包括：在检测到第一温度信号对应的温度值≥90℃，控制压缩机转速下降第一梯度，其中第一梯度是指目标转速的70％，运行60s后控制压缩机转速下降至第二梯度，其中第二梯度是指目标转速的50％，运行60s后控制压缩机转速下降至第三梯度，其中第三梯度是指目标转速的40％，在压缩机转速下降至第三梯度后，再次获取高压压力温度传感器采集的当前第一温度信号，如果当前第一温度信号对应的温度值≥90℃，且持续60s，则控制压缩机停止运转，如果当前第一温度信号对应的温度值≤88℃，则控制压缩机转速回到降速前的转速。
可以理解的是，在热泵制热模式的任何情况下，VCU检测到第一温度信号对应的温度值≥95℃且持续5秒，则控制压缩机停机，如果在检测到压缩机转速处于1600rpm与2000rpm之间，也就是说1200rpm≤压缩机转速<2000rpm，此时第一温度信号对应的温度值≥85℃，且持续60s，则控制压缩机停机；如果1200rpm≤压缩机转速<1600rpm，此时第一温度信号对应的温度值≥85℃，且持续60s，则控制压缩机停机。
具体地，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
步骤S20，包括：获取所述热泵系统的当前工作模式；在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第三预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第四预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
在具体实现中，第三预设压力值可以设置为0.2MPa，第四预设压力值可以设置为0.12MPa，在制冷模式时，第二压力信号对应的压力值≤0.2MPa，启动压缩机转速下降的保护策略，制冷模式下的压缩机转速下降的保护策略可以包括：在检测到第二压力信号对应的压力值≤0.2MPa，控制压缩机转速下降第一梯度，其中第一梯度是指目标转速的70％，运行60s后控制压缩机转速下降至第二梯度，其中第二梯度是指目标转速的50％，运行60s后控制压缩机转速下降至第三梯度，其中第三梯度是指目标转速的40％，在压缩机转速下降至第三梯度后，再次获取低压压力温度传感器采集的当前第二压力信号，如果第二压力信号对应的压力值≤0.2MPa，且持续60s，则控制压缩机停止运转，如果第二压力信号对应的压力值回升至0.22Mpa，则控制压缩机转速回到降速前的转速。
可以理解的是，在热泵制热模式时，第二压力信号对应的压力值≤0.12MP，启动压缩机转速下降的保护策略，热泵制热模式下的压缩机转速下降的保护策略可以包括：在检测到第二压力信号对应的压力值≤0.12MP，控制压缩机转速下降第一梯度，其中第一梯度是指目标转速的70％，运行60s后控制压缩机转速下降至第二梯度，其中第二梯度是指目标转速的50％，运行60s后控制压缩机转速下降至第三梯度，其中第三梯度是指目标转速的40％，在压缩机转速下降至第三梯度后，再次获取低压压力温度传感器采集的当前第二压力信号，如果当前第二压力信号对应的压力值≤0.12MPa，且持续60s，则控制压缩机停止运转，如果当前第二压力信号对应的压力值回升至0.14MPa，则控制压缩机转速回到降速前的转速。
具体地，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
步骤S20，包括：获取所述热泵系统的当前工作模式以及环境温度值；在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述环境温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第三预设温度值或者所述第二温度信号对应的温度值小于第四预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为温度异常时，启动禁止压缩机转速上升的保护策略。
可以理解的是，第三预设温度值可以设置为13℃，第四预设温度值可以设置为-25℃，在热泵制热模式时，如果环境温度值与第二温度信号对应的温度值之间的差值＞13℃或第二温度信号对应的温度值≤-25℃，则禁止压缩机转速上升。
具体地，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号和低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
步骤S20，包括：根据所述第二压力信号和所述第一压力信号确定压力比值；在所述压力比值大于预设压力比值时，得到压力异常的诊断结果；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
可以理解的是，预设压力比值可以设置为15.5，压缩机转速下降的保护策略可以包括：在检测到压力比值≥15.5，控制压缩机转速下降第一梯度，其中第一梯度是指目标转速的70％，运行60s后控制压缩机转速下降至第二梯度，其中第二梯度是指目标转速的50％，运行60s后控制压缩机转速下降至第三梯度，其中第三梯度是指目标转速的40％，在压缩机转速下降至第三梯度后，再次获取高压压力温度传感器采集的第一压力信号和低压压力温度传感器采集的第二压力信号，如果第一压力信号与第二压力信号之比≥15.5，且持续60s，则控制压缩机停止运转，如果第一压力信号与第二压力信号之比≥13，则控制压缩机转速回到降速前的转速。
可以理解的是，在任何情况下，VCU检测到第一压力信号与第二压力信号之比≥16.5且持续60秒，则控制压缩机停机，如果在检测到压缩机转速<2000rpm，此时第一压力信号与第二压力信号之比≥13.5，且持续60s，则控制压缩机停机。
本实施例通过获取热泵系统的当前传感器信号；根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。通过上述方式，对热泵空调的当前状态进行获取及诊断，在诊断到异常时，启动对应的预设保护策略，从而保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，在充分考虑多种失效模式以获取当前传感器信号时，能够增加系统容错，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
参考图3，图3为本发明热泵系统诊断控制方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例热泵系统诊断控制方法中，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
步骤S20，包括：
步骤S201：获取所述热泵系统的当前工作模式以及出风口温度值。
可以理解的是，本实施例中，当前工作模式可以包括：热泵制热模式、PTC制热模式以及热泵和PTC制热模式，出风口温度值通过安装于出风口的温度传感器确定。
步骤S202：在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述出风口温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第五预设温度值，得到制热不良的诊断结果。
需要说明的是，第五预设温度值可以设置为40℃，在具体实现中，当前工作模式为热泵制热模式，压缩机持续运行2min以上时，获取低压压力温度传感器采集的第二温度信号和出风口温度值，如果出风口温度值与第二温度信号对应的温度值之差＞40℃，即可判定为热泵工况制热不良。
步骤S30，包括：
步骤S301：在所述诊断结果为制热不良时，启动正温度系数(PTC)加热的保护策略。
需要说明的是，在所述诊断结果为制热不良时，上报故障编码437，还包含一位故障位，1代表有故障，0代表无故障。正温度系数(PTC)加热系统对VCU发送的故障进行响应，从而时启动PTC加热。
在当前工作模式为PTC制热模式以及热泵和PTC制热模式时，本实施例也提出响应的预设保护策略，具体内容如下：
所述当前传感器信号包括出风口温度值以及车内外温度值；
步骤S20，包括：获取所述热泵系统的当前工作模式；在所述当前工作模式为PTC制热模式或者热泵和PTC制热模式时，若所述出风口温度值和所述车内外温度值之差小于或者等于第六预设温度值，则得到制热不良的诊断结果；
步骤S30，包括：在所述诊断结果为制热不良时，启动关闭压缩机或者PTC的保护策略。
可以理解的是，第六预设温度值可以设置为4℃，在所述当前工作模式为PTC制热模式或者热泵和PTC制热模式时，还需考虑当前循环模式，在循环模式为外循环时，压缩机或PTC持续运行2min后获取出风口温度值以及车内外温度值，确定所述出风口温度值与车外温度值之差是否小于或者等于4℃，如果小于或者等于4℃，则判定为采暖不良。上报故障码38，控制压缩机或者PTC停机，3min后重启判断，如果所述出风口温度值与车外温度值之差仍然小于或者等于4℃，再次停机等待3min后重启，进行5次检测，如果故障未解除，则不在进行重启检测，始终保持报警提示。
在循环模式为内循环时，压缩机或PTC持续运行2min后获取出风口温度值以及车内外温度值，确定所述出风口温度值与车内温度值之差是否小于或者等于4℃，如果小于或者等于4℃，则判定为采暖不良。上报故障码37，控制压缩机或者PTC停机，3min后重启判断，如果所述出风口温度值与车内温度值之差仍然小于或者等于4℃，再次停机等待3min后重启，进行5次检测，如果故障未解除，则不在进行重启检测，始终保持报警提示。
本实施例通过对热泵空调是否存在制热不良进行诊断，如果为热泵单独制热的情况，则启动PTC加热，及时启动第二套加热系统，从而使加热性能提高，保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
参考图4，图4为本发明热泵系统诊断控制方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例热泵系统诊断控制方法中，所述当前传感器信号包括蒸发温度、车内外温度值、电池最高温度以及进水口温度；
步骤S20，包括：
步骤S203：获取所述热泵系统的当前工作模式。
可以理解的是，本实施例中，当前工作模式可以包括：乘员舱制冷模式、乘员舱和电池包制冷模式以及电池包制冷模式。
步骤S204：在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式或者乘员舱和电池包制冷模式时，若所述蒸发温度与所述车内外温度之间的差值小于或者等于预设第一温度差值，则得到制冷不良的诊断结果。
需要说明的是，预设第一温度差值根据实际情况设置，在具体实现中，为了使诊断结果更准确，避免误诊，在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式，将预设第一温度差值设置为4℃，在所述当前工作模式为乘员舱和电池包制冷模式时，将预设第一温度差值设置为3℃。
具体地，在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式时，还需考虑当前循环模式，在当前循环模式为内循环时，若车内温度与蒸发温度之差小于或者等于4℃，且持续2分钟，则判定为制冷不良；在当前循环模式为外循环时，若车外温度与蒸发温度之差小于或者等于4℃，且持续2分钟，则判定为制冷不良；在所述当前工作模式为乘员舱和电池包制冷模式，当前循环模式为内循环时，若车内温度与蒸发温度之差小于或者等于3℃，且持续2分钟，则判定为制冷不良；在当前循环模式为外循环时，若车外温度与蒸发温度之差小于或者等于3℃，且持续2分钟，则判定为制冷不良。
步骤S205：在所述当前工作模式为电池包制冷模式时，若所述电池最高温度以及所述进水口温度之间的差值小于或者等于预设第二温度差值，则得到制冷不良的诊断结果。
可以理解的是，预设第二温度差值可以设置为2℃，VCU在检测到所述电池最高温度以及所述进水口温度之间的差值小于或者等于2℃，且持续3分钟，发送故障编码08。
步骤S30，包括：
步骤S302：在所述诊断结果为制冷不良时，启动停机预设时间的保护策略。
可以理解的是，停机预设时间的保护策略可以包括：控制压缩机停止转动，3分钟后响应目标转速，清除故障，预设诊断周期后再次执行诊断。
本实施例通过对热泵空调是否存在制冷不良进行诊断，对不同的制冷模式分别进行诊断，如果存在制冷不良的情况，停机预设时间再次启动，提高制冷效率，保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，增加系统容错，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
参照图5，图5为本发明热泵系统诊断控制装置第一实施例的结构框图。
如图5所示，本发明实施例提出的热泵系统诊断控制装置包括：。
获取模块10，用于获取热泵系统的当前传感器信号。
需要说明的是，当前传感器信号包括安装于车辆上的传感器采集的信号和传感器的状态信号。传感器采集的信号通过获取模块10与传感器的通信获取，可以包括：低压压力温度传感器温度信号以及压力信号、高压压力温度传感器温度信号以及压力信号、室内温度传感器温度信号、室外温度传感器温度信号以及蒸发温度传感器温度信号等等；传感器的状态信号通过该传感器与获取模块10或者其他控制单元连接通信时反馈的电压确定，可以包括：蒸发温度传感器反馈的电压信号、室内温度传感器反馈的电压信号、室外温度传感器反馈的电压信号、伺服电机反馈的电压信号、低压压力温度传感器反馈的电压信号以及高压压力温度传感器反馈的电压信号等等。在具体实现中，低压压力温度传感器安装于热泵与气液分离器之间，高压压力温度传感器安装于室内换热器与室外换热器之间。为了使后续诊断得到的结果更准确，当前传感器信号可以为一段时间内的信号。
诊断模块20，用于根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；
应当理解的是，根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断的过程可以包括调用存储器内的标准信号，将当前传感器信号与标准信号进行对比，确定是否一致，若不一致，则得到异常的诊断结果，若一致，则得到正常的诊断结果；也可以包括判断当前传感器信号对应的数值是否小于预设数值且持续预设时间，若是，则得到异常的诊断结果，若否，则得到正常的诊断结果。
启动模块30，用于在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；
需要说明的是，预设保护策略主要是针对热泵空调系统，例如，在异常情况为预设的重大故障时，启动停止热泵空调运转的保护策略，从而保证系统安全。预设保护策略中包含压缩机控制指令、控制时间以及反馈响应机制等等。
控制模块40，用于根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。
可以理解的是，根据预设保护策略确定控制指令、控制时间以及反馈响应机制，根据预设保护策略控制压缩机进行运转，从而保证系统正常运行，例如，控制指令为降速、控制时间为一分钟，反馈响应机制为如果对应的温度仍然高于一预设数值，则继续控制降速，直到温度低于另一预设数值，控制压缩机按照期望转速运转。获取模块10每隔一个诊断周期对热泵空调的当前传感器信号进行获取以及通过当前传感器信号进行诊断，从而使热泵空调系统保持正常运转，诊断周期根据实际情况设置。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
本实施例通过获取热泵系统的当前传感器信号；根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制。通过上述方式，对热泵空调的当前状态进行获取及诊断，在诊断到异常时，启动对应的预设保护策略，从而保证压缩机的可靠运行，保护系统不受损坏，及时诊断，及时启动预设保护策略，保证用户的舒适度，在充分考虑多种失效模式以获取当前传感器信号时，能够增加系统容错，解决了如何保障热泵系统稳定可靠运行的技术问题。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的热泵系统诊断控制方法，此处不再赘述。
在一实施例中，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
所述诊断模块20，还用于获取所述热泵系统的当前工作模式以及出风口温度值；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述出风口温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第五预设温度值，得到制热不良的诊断结果；
所述启动模块30，还用于在所述诊断结果为制热不良时，启动正温度系数(PTC)加热的保护策略。
在一实施例中，所述当前传感器信号包括出风口温度值以及车内外温度值；
所述诊断模块20，还用于获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为PTC制热模式或者热泵和PTC制热模式时，若所述出风口温度值和所述车内外温度值之差小于或者等于第六预设温度值，则得到制热不良的诊断结果；
所述启动模块30，还用于在所述诊断结果为制热不良时，启动关闭压缩机或者PTC的保护策略。
在一实施例中，所述当前传感器信号包括蒸发温度、车内外温度值、电池最高温度以及进水口温度；
所述诊断模块20，还用于获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式或者乘员舱和电池包制冷模式时，若所述蒸发温度与所述车内外温度之间的差值小于或者等于预设第一温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
在所述当前工作模式为电池包制冷模式时，若所述电池最高温度以及所述进水口温度之间的差值小于或者等于预设第二温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
所述启动模块30，还用于在所述诊断结果为制冷不良时，启动停机预设时间的保护策略。
此外，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一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，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，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。
Claims (8)
1.一种热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述热泵系统诊断控制方法包括：
获取热泵系统的当前传感器信号；
根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；
在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；
根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制；
其中，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第一预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第二预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为温度异常时，启动压缩机转速下降的保护策略；
其中，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号和低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
根据所述第二压力信号和所述第一压力信号确定压力比值；
在所述压力比值大于预设压力比值时，得到压力异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
2.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
在所述第一压力信号对应的压力值大于第一预设压力值或者小于第二预设压力值时，得到压力异常的诊断结果，其中，所述第一预设压力值大于所述第二预设压力值；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动禁止压缩机启动的保护策略。
3.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第三预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第二压力信号对应的压力值小于或者等于第四预设压力值，则得到压力异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
4.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式以及环境温度值；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述环境温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第三预设温度值或者所述第二温度信号对应的温度值小于第四预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为温度异常时，启动禁止压缩机转速上升的保护策略。
5.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括低压压力温度传感器采集的第二温度信号；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式以及出风口温度值；
在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述出风口温度值与所述第二温度信号对应的温度值之间的差值大于第五预设温度值，得到制热不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制热不良时，启动正温度系数(PTC)加热的保护策略。
6.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括出风口温度值以及车内外温度值；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为PTC制热模式或者热泵和PTC制热模式时，若所述出风口温度值和所述车内外温度值之差小于或者等于第六预设温度值，则得到制热不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制热不良时，启动关闭压缩机或者PTC的保护策略。
7.如权利要求1所述的热泵系统诊断控制方法，其特征在于，所述当前传感器信号包括蒸发温度、车内外温度值、电池最高温度以及进水口温度；
所述根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果，包括：
获取所述热泵系统的当前工作模式；
在所述当前工作模式为乘员舱制冷模式或者乘员舱和电池包制冷模式时，若所述蒸发温度与所述车内外温度之间的差值小于或者等于预设第一温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
在所述当前工作模式为电池包制冷模式时，若所述电池最高温度以及所述进水口温度之间的差值小于或者等于预设第二温度差值，则得到制冷不良的诊断结果；
所述在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略，包括：
在所述诊断结果为制冷不良时，启动停机预设时间的保护策略。
8.一种热泵系统诊断控制装置，其特征在于，所述热泵系统诊断控制装置包括：
获取模块，用于获取热泵系统的当前传感器信号；
诊断模块，用于根据所述当前传感器信号对所述热泵系统进行诊断，得到诊断结果；
启动模块，用于在所述诊断结果为异常时，启动对应的预设保护策略；
控制模块，用于根据所述预设保护策略对所述热泵系统中的压缩机进行控制；
其中，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一温度信号；
所述诊断模块，还用于获取所述热泵系统的当前工作模式；在所述当前工作模式为制冷模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第一预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；在所述当前工作模式为热泵制热模式时，若所述第一温度信号对应的温度值大于或者等于第二预设温度值，则得到温度异常的诊断结果；
所述启动模块，还用于在所述诊断结果为温度异常时，启动压缩机转速下降的保护策略；
其中，所述当前传感器信号包括高压压力温度传感器采集的第一压力信号和低压压力温度传感器采集的第二压力信号；
所述诊断模块，还用于根据所述第二压力信号和所述第一压力信号确定压力比值；在所述压力比值大于预设压力比值时，得到压力异常的诊断结果；
所述启动模块，还用于在所述诊断结果为压力异常时，启动压缩机转速下降的保护策略。
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| GR01 | Patent grant | ||
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