本发明涉及一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制系统、方法及挖掘机,属于挖掘机温度控制。
背景技术:
1、目前挖掘机驾驶室的空调系统仅关注制热温度,空调进入或退出制热模式的控制方法单一,面对高原高寒、缺氧、强紫外线等恶劣环境,现有挖掘机驾驶室的空调制热性能受到极大挑战,无法满足驾驶室舒适性需求。
2、现有专利一种适用于高寒环境的高速动车组空调控制方法(cn103868201a),公开了空调系统的控制器接收外部温度传感器信号,对环境温度进行识别,当车辆空调系统的外部温度传感器识别到的环境平均温度t外低于设定值td时,空调系统转入“高寒环境-加热设备运营控制逻辑”的控制程序;否则空调系统执行常规自动控制逻辑,当t外在≤s1(min)时间内突变的温差≥△t,则空调系统进入“高寒环境-低温车辆维护控制逻辑”的程序,如果t外≤tf启动空调系统防冻模式。该方案仅仅关注温度这一变量,系统适用性不足。
3、另有专利空调和环境参数控制方法(cn114738981a),公开了空调包括:传感器单元用于获取实验室内的温度、湿度、气体成分参数和光照强度;控制单元用于基于实验室内的温度、湿度、气体成分参数和光照强度,以及生长在实验室内的待培育植物的生长环境参数曲线,确定温度调节指令、湿度调节指令、气体成分调节指令和光照强度调节指令;温控单元用于执行温度控制指令调节实验室内的温度;通信单元用于将湿度调节指令发送至湿度调节装置,将气体成分调节指令发送至气体制造机,以及将光照强度调节指令发送至日光模拟器。该方案未关注空调本身受到的影响因素,如实验室面积、结构或空调压缩机运转方式等,在高原高寒地区的使用效果较差。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制系统、方法及挖掘机,满足高原高寒地区的驾驶室空调制热需求,快速提高驾驶室温度。
2、为了实现上述目的,本发明采用的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,包括以下步骤:
3、s1、控制器接收驾驶室信息获取装置传输的驾驶室信息、空调信息获取装置传输的空调信息,得到驾驶室内的温度上限值;
4、所述驾驶室信息包括驾驶室体积、驾驶室所处海拔高度、驾驶室内温度、驾驶室内相对湿度、驾驶室内风速、驾驶室外环境温度、驾驶室外相对湿度、驾驶室外风速;
5、所述空调信息包括空调室内设计温度、空调进风口位置、空调进风口温度、空调进风口风速、空调进风口相对湿度、空调出风口位置、空调出风口温度、空调出风口风速、空调出风口相对湿度;
6、s2、控制器判断驾驶室信息中的驾驶室内温度是否低于温度上限值,如果低于温度上限值,则控制驾驶室内的空调进入制热模式;
7、控制器判断驾驶室内温度不低于所述温度上限值时,或者驾驶室内温度不低于设置的空调温度且空调出风口制热能力为很热时,则空调退出制热模式。
8、作为改进的,所述控制器判断当前驾驶室内温度是否低于司机设置的空调温度,若不低于,则满足空调退出制热模式的条件一;
9、控制器根据空调信息得到当前的空调出风口温度、当前的空调进风口温度,进而得到当前空调进出风口温差,控制器判断当前空调进出风口温差是否低于20℃,若不低于,则满足空调退出制热模式条件二;
10、控制器判断当前空调出风口风速是否低于空调出风口风速下限值,若不低于,则满足空调退出制热模式的条件三;
11、控制器根据当前空调出风口温度、当前空调出风口风速、当前空调出风口相对湿度,计算空调出风口制热能力,当空调出风口制热能力为很热时,则满足空调退出制热模式的条件四;
12、当同时满足上述条件一、条件二、条件三、条件四时,空调退出制热模式。
13、作为改进的,所述控制器根据驾驶室信息和空调信息生成第一函数,通过第一函数得到温度上限值;
14、所述第一函数以驾驶室体积为第一自变量,以驾驶室所处海拔高度为第二自变量,以驾驶室内温度为第三自变量,以驾驶室外环境温度为第四自变量,以空调室内设计温度为第五自变量,以空调进风口温度为第六自变量,以空调出风口温度为第七自变量,以驾驶室内温度上限值为第一因变量,拟合建立第一函数模型f1,如式(1)所示:
15、tmax=f1(a,h,t3,t4,t5,t6,t7) (1);
16、式中:a为驾驶室体积;h为驾驶室所处海拔高度;t3为驾驶室内温度;t4为驾驶室外环境温度;t5为空调室内设计温度;t6为空调进风口温度;t7为空调出风口温度;tmax为驾驶室内温度上限值。
17、作为改进的,所述控制器根据第二函数得到实时变化的空调进出风口温差;
18、所述第二函数以空调进出风口温差为第二因变量,建立第二函数模型,如式(2):
19、ta=t7-t6 (2);
20、式中:ta为空调进出风口温差。
21、作为改进的,所述控制器根据驾驶室信息和空调信息生成第三函数,通过第三函数得到空调出风口风速下限值;
22、所述第三函数以驾驶室体积为第一自变量,以驾驶室所处海拔高度为第二自变量,以驾驶室内风速为第八自变量,以驾驶室外风速为第九自变量,以空调进风口风速为第十自变量,以空调出风口风速为第十一自变量,以空调出风口风速下限值为第三因变量,拟合建立第三函数模型f3,如式(3):
23、vmin=f3(a,h,v8,v9,v10,v11) (3);
24、式中:a为驾驶室体积;h为驾驶室所处海拔高度;v8为驾驶室内风速;v9为驾驶室外风速;v10为空调进风口风速;v11为空调出风口风速;vmin为空调出风口风速下限值。
25、作为改进的,控制器根据空调信息得到当前空调出风口温度、当前空调出风口风速、当前空调出风口相对湿度,建立空调出风口制热能力的计算函数模型,如式(4):
26、
27、式中:vheat为空调出风口制热能力;f2为空调出风口相对湿度。
28、作为改进的,当70≤vheat<75时,制热能力为温热;当75≤vheat<80时,制热能力为暖热;当80≤vheat<85时,制热能力为热;当85≤vheat时,制热能力为很热。
29、另外,本发明还提供了一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制系统,用于实施所述的高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,包括:
30、驾驶室信息获取装置,用于获取驾驶室信息,包括驾驶室体积、驾驶室所处海拔高度、驾驶室内温度、驾驶室内相对湿度、驾驶室内风速、驾驶室外环境温度、驾驶室外相对湿度、驾驶室外风速;
31、空调信息获取装置,用于获取空调信息,包括空调室内设计温度、空调进风口位置、空调进风口温度、空调进风口风速、空调进风口相对湿度、空调出风口位置、空调出风口温度、空调出风口风速、空调出风口相对湿度;
32、控制器,其分别与所述驾驶室信息获取装置、空调信息获取装置连接,所述控制器根据接收到的驾驶室信息、空调信息,得到驾驶室内的温度上限值;
33、所述控制器将驾驶室信息中的驾驶室内温度与所述温度上限值进行比较:若驾驶室内温度低于温度上限值,则控制驾驶室内的空调进入制热模式;若驾驶室内温度不低于所述温度上限值时,或者驾驶室内温度不低于设置的空调温度且空调出风口制热能力为很热时,则空调退出制热模式。
34、最后,本发明还提供了一种挖掘机,所述挖掘机上安装有所述的温度控制系统。
35、与现有技术相比,本发明的驾驶室温度控制系统,适用于高原高寒地区空调进入或退出制热模式,与传统方法相比,本发明基于驾驶室信息和空调信息得到驾驶室内温度上限值,从控制逻辑上可以使得空调快速进入制热模式,提高驾驶室温度,进而满足用户高原高寒制热需求;此外,空调退出制热模式时以驾驶室内温度、空调出风口风速、空调出风口制热能力为指标,基于大数据得到相应的控制函数,与传统方法的以制热温度为指标相比,本发明的控制方法更加智能化,且更满足人体舒适性需求。
1.一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,所述控制器判断当前驾驶室内温度是否低于司机设置的空调温度,若不低于,则满足空调退出制热模式的条件一;
3.根据权利要求1所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,所述控制器根据驾驶室信息和空调信息生成第一函数,通过第一函数得到温度上限值;
4.根据权利要求1所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,所述控制器根据第二函数得到实时变化的空调进出风口温差;
5.根据权利要求1所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,所述控制器根据驾驶室信息和空调信息生成第三函数,通过第三函数得到空调出风口风速下限值;
6.根据权利要求1所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,控制器根据空调信息得到当前空调出风口温度、当前空调出风口风速、当前空调出风口相对湿度,建立空调出风口制热能力的计算函数模型,如式(4):
7.根据权利要求6所述的一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,其特征在于,当70≤vheat<75时,制热能力为温热;当75≤vheat<80时,制热能力为暖热;当80≤vheat<85时,制热能力为热;当85≤vheat时,制热能力为很热。
8.一种高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制系统,其特征在于,用于实施权利要求1-7任一项所述的高原高寒地区挖掘机驾驶室温度控制方法,包括:
9.一种挖掘机,其特征在于,所述挖掘机上安装有权利要求8任一项所述的温度控制系统。