CN103386872A - 一种混合动力客车和双压缩机空调系统及其制冷控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合动力客车和双压缩机空调系统及其制冷控制方法，该空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，机械式空调压缩机由发动机驱动，电动式空调压缩机由动力电池组驱动，空调ECU控制连接两个压缩机，整车控制器控制连接空调ECU，根据驾驶员设定的空调温度，整车控制器通过采集车内实际温度、发动机工作状态和电池组信息，发出控制指令给空调ECU，由空调ECU发出控制信号给两个压缩机，控制压缩机的工作。解决了现有车辆中，发动机带动空调系统工作使发动机燃油经济性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力客车和空调系统及其制冷控制方法。
背景技术
混合动力与新能源车近期发展迅猛，节油率提升迅速，但是带有空调的混合动力车辆、插电式车辆的空调控制一直影响节油率的提升，对于现行的部分混合动力客车，空调系统是通过发动机驱动工作的，空调系统加大了对发动机最大功率的需求，只要车辆启动，发动机就带动空调系统工作，空调系统无法根据实际需要自动调节工作状况，使发动机燃油经济性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合动力客车用双压缩机空调系统控制方法，用以解决现有车辆中，发动机带动空调系统工作使发动机燃油经济性较差的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种混合动力客车用双压缩机空调系统控制方法，由发动机驱动机械式空调压缩机，由动力电池组驱动电动式空调压缩机，包括如下步骤:
(1)若车内温度低于驾驶员设定的空调温度，则机械式空调压缩机和电动式空调压缩机均不工作；
(2)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且高于两个压缩机全负荷工作的温度，则两个压缩机同时工作；
(3)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，同时，动力电池组的SOC值满足工作要求，则电动式空调压缩机工作，如果此时发动机处于工作状态，且输出扭矩高于整车需求扭矩，则机械式空调压缩机也工作；
(4)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，动力电池组的SOC值不满足工作要求，则发动机启动，机械式空调压缩机单独工作。
本发明还提供一种双压缩机空调系统，该空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机用于与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机用于与动力电池组驱动连接，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
所述空调控制系统由空调ECU和整车控制器组成，所述整车控制器与空调ECU控制连接。
所述电动式空调压缩机为变频或定频电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机为输入可调或输入不可调的机械式空调压缩机。
本发明还提供一种混合动力客车，包括双压缩机空调系统、发动机和动力电池组，该双压缩机空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机与动力电池组驱动连接，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
所述空调系统由空调ECU和整车控制器组成，所述整车控制器与空调ECU控制连接。
本发明达到的有益效果：本发明的机械式压缩机由发动机驱动，电动式压缩机由电池组驱动，空调ECU控制连接两个压缩机，且由整车控制器控制连接空调ECU，整车控制器根据车内温度、空调设定温度、电池组的SOC值和发动机的输出扭矩来给空调ECU指令，由空调ECU控制两个压缩机单独工作或同时工作或都不工作，提高了发动机的燃油经济性。
附图说明
图1是本发明空调系统的电气原理图；
图2是本发明空调系统一个实施例的电气原理图；
图3是本发明空调系统的制冷控制方法流程图；
图4是本发明双压缩机空调系统一个实施例的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
控制方法实施例：
本发明的控制方法包括如下步骤:
本发明的控制方法由发动机驱动机械式空调压缩机，由动力电池组驱动电动式空调压缩机，具体包括如下步骤:
(1)若车内温度低于驾驶员设定的空调温度，则机械式空调压缩机和电动式空调压缩机均不工作；
(2)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且高于两个压缩机全负荷工作的温度，则两个压缩机同时工作；
(3)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，同时，动力电池组的SOC值满足工作要求，则电动式空调压缩机工作，如果此时发动机处于工作状态，且输出扭矩高于整车需求扭矩，则机械式空调压缩机也工作；
(4)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，动力电池组的SOC值不满足工作要求，则发动机启动，机械式空调压缩机单独工作。
本实施例双压缩机空调系统的两个压缩机的工作状态根据驾驶员设定的空调温度、车内实际温度、两个压缩机全负荷工作温度、发动机工作状态决定，电动空调压缩机和机械式空调压缩机制冷能力之和满足整车制冷要求，具体控制流程如图3所示：
当整车控制器检测到车内实际温度低于驾驶员设定的空调温度时，发出控制指令给空调控制器，由空调控制器控制电动式空调压缩机和机械式空调压缩机均不工作；
当整车控制器检测到车内实际温度高于驾驶员设定的空调温度时，且高于两个压缩机全负荷工作温度时，发出控制指令给空调控制器，由空调控制器控制电动式空调压缩机和机械式空调压缩机同时工作；
当整车控制器检测到车内实际温度高于驾驶员设定的空调温度时，且低于两个压缩机全负荷工作温度时，则判断动力电池SOC值是否满足工作要求；
如果动力电池SOC值满足工作要求，整车控制器发出控制指令给空调控制器，由空调控制器控制电动空调压缩机工作，同时机械式空调压缩机根据发动机是否工作且发动机输出扭矩是否高于整车需求扭矩判断是否工作，即：在此温度条件下，当发动机根据混合动力系统需求停机，则电动空调压缩机单独工作，维持车内较低温度；当发动机根据混合动力系统需求工作，且整车控制器判断发动机状态为输出扭矩冗余，则给空调控制器信号，命令机械式空调压缩机工作；如果动力电池SOC值不满足工作要求，则发动机启动，机械式空调压缩机单独工作，降低车内温度。
本实施例中，双压缩机空调系统为一个单空调系统，一个空调系统中设置了两个并联的压缩机，在其他实施例中，也可以为双空调系统，一个空调系统中设置机械式空调压缩机，一个空调系统中设置电动式空调压缩机。
空调系统实施例：
如图1，本发明的空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机用于与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机用于与动力电池组驱动连接，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
如图2所示，本实施例中，空调控制系统由整车控制器和空调ECU组成，在其他实施例中，空调控制系统也可以只由整车控制器构成，空调系统设有两个压缩机，一个为机械式空调压缩机，一个为电动式空调压缩机，机械式空调压缩机设置在发动机上，由发动机驱动，电动式空调压缩机与混合动力客车的动力电池组连接，由动力电池组驱动，整车控制器控制连接空调ECU，空调ECU控制连接两个压缩机，发动机工作状态、动力电池组SOC值、车内温度信息都由整车控制器获得，并根据获得的信息发出控制指令给空调ECU，由空调ECU控制两个压缩机工作。
空调ECU对两个压缩机控制的具体过程，与空调系统控制方法实施例相同，在此不再赘述。
如图4，本实施例为一个双压缩机单空调系统，机械式空调压缩机3和电动式空调压缩机4分别由发动机5和动力电池组驱动连接，两个压缩机均通过管路与蒸发器1和冷凝器2连接，在两个压缩机与蒸发器1和冷凝器2连接的管路上均设有电磁阀6和三通阀7，电动式空调压缩机和机械式空调压缩机同时工作时，通过三通阀和电磁阀根据两个压缩机的工作状态不同，实现连通和断开。空调系统的工作原理属于公知常识，在此不再赘述。
在其他实施例中，也可以采用双空调系统，机械式空调压缩机和电动式空调压缩机分别对应设置在不同的空调系统中。其中，电动式空调压缩机可以是变频的，也可以是定频的，机械式空调压缩机可以与发动机输出轴直接连接，由发动机直接驱动，其输入不可调，该机械式空调压缩机也可以配备一个能量调节装置，由发动机输出轴经过能量调节装置之后再驱动机械式空调压缩机工作，使其输入可调。
混合动力客车实施例：
本实施例的混合动力客车包括双压缩机空调系统、发动机和动力电池组，该双压缩机空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机与动力电池组驱动连接，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
本发明混合动力客车上双压缩机空调系统的原理和结构与上述空调系统实施例相同，在此不再赘述。
Claims (6)
1.一种混合动力客车用双压缩机空调系统制冷控制方法，由发动机驱动机械式空调压缩机，由动力电池组驱动电动式空调压缩机，其特征在于，包括如下步骤:
(1)若车内温度低于驾驶员设定的空调温度，则机械式空调压缩机和电动式空调压缩机均不工作；
(2)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且高于两个压缩机全负荷工作的温度，则两个压缩机同时工作；
(3)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，同时，动力电池组的SOC值满足工作要求，则电动式空调压缩机工作，如果此时发动机处于工作状态，且输出扭矩高于整车需求扭矩，则机械式空调压缩机也工作；
(4)若车内温度高于驾驶员设定的空调温度，且低于两个压缩机全负荷工作的温度，动力电池组的SOC值不满足工作要求，则发动机启动，机械式空调压缩机单独工作。
2.一种采用如权利要求1所述控制方法的双压缩机空调系统，该空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机用于与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机用于与动力电池组驱动连接，其特征在于，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
3.根据权利要求2所述的双压缩机空调系统，其特征在于，所述空调控制系统由空调ECU和整车控制器组成，所述整车控制器与空调ECU控制连接。
4.根据权利要求2所述的双压缩机空调系统，其特征在于，所述电动式空调压缩机为变频或定频电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机为输入可调或输入不可调的机械式空调压缩机。
5.一种采用如权利要求2所述空调系统的混合动力客车，包括双压缩机空调系统、发动机和动力电池组，该双压缩机空调系统包括机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，所述机械式空调压缩机与发动机输出轴驱动连接，所述电动式空调压缩机与动力电池组驱动连接，其特征在于，还包括一个空调控制系统，所述空调控制系统控制连接所述机械式空调压缩机和电动式空调压缩机，该空调控制系统还设有用于采集动力电池组信息、车内温度信息和发动机工作状态信息的信号采集端口。
6.根据权利要求5所述的混合动力客车，其特征在于，所述空调系统由空调ECU和整车控制器组成，所述整车控制器与空调ECU控制连接。
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