CN104842742A - 一种混合动力车、混合动力车的空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车的空调系统及控制方法，电机的一端的轴伸与压缩机离合器和空调发电机分别连接；所述电机另一端的轴伸上固定电机离合器，所述电机离合器与发动机连接。通过设置电机离合器，可以将发动机与电机进行结合或分离，当发动机处于不同状态时，都可以进行有效控制，保证了所述电机的动力输出。通过压缩机离合器实现对所述空调压缩机的控制，从而实现了对混合动力车的空调系统的有效控制，无需额外设置电空调则解决了空调控制的问题，不仅环保节能，且该设置方式结构简单，工作可靠，成本较低，降低了改造空调系统的成本，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式。

Description

一种混合动力车、混合动力车的空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力车控制领域，具体地说是一种混合动力车、混合动力车的空调系统及控制方法。

背景技术

通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)，即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源的车辆。混合动力车在纯电行驶模式下传统车载空调无法使用，目前市场上一般采用两种方式实现混合动力车空调的正常使用，一种是有空调需求时发动机就运转提供动力，另一种是加装一套电空调，由储能系统提供动力。但是，前一种模式中，空调需求时发动机就运转提供动力，导致油耗较高，不利于环保节能；而后一种模式，需要加装一套电空调，不仅安装复杂，而且成本较高。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的混合动力车的空调系统和控制方法，需要重新安装电空调导致成本高、操作复杂，从而提出一种简单方便的实现了空调控制的混合动力车的空调系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种混合动力车的空调系统及其控制方法。

本发明提供一种混合动力车的空调系统，包括空调控制器、空调压缩机、与该空调压缩机连接的压缩机离合器、空调发电机、发动机，还包括电机、电机离合器以及电机控制器，所述电机控制器与整车储能系统连接，所述电机一端的轴伸与所述压缩机离合器和所述空调发电机分别连接；所述电机另一端的轴伸上固定所述电机离合器，所述电机离合器与所述发动机连接；所述电机控制器与所述电机和电机离合器分别连接，用于控制电机及电机离合器。

优选地，所述电机一端的轴伸上设有电机皮带轮，所述电机皮带轮与所述压缩机离合器和所述空调发电机分别连接。

优选地，所述电机一端的轴伸通过联轴器与所述空调发电机/压缩机离合器连接。

优选地，所述电机离合器通过皮带与所述发动机的皮带轮连接。

本发明还提供一种所述的空调系统的控制方法，包括如下步骤：

空调控制器判断空调是否需要制冷或制热，是则将压缩机离合器通电吸合；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调需要制冷或制热时，判断发动机是否正常运转，是则控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，所述电机拖动空调压缩机和空调发电机工作。

优选地，还包括

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调需要制冷或制热时，若发动机未正常运转处于熄火状态，则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转，拖动空调压缩机和空调发电机工作。

优选地，还包括

空调控制器判断空调是否无需制冷或制热但需要吹风，是则将压缩机离合器断开；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调无需制冷或制热但需要吹风时，判断所述发动机是否正常运转，是则控制电机离合器吸合，发动机拖动所述电机运转，所述电机通过拖动空调发电机工作。

优选地，还包括电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调无需制冷或制热但需要吹风时，若发动机未正常运转处于熄火状态，电机控制器则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转拖动空调发电机工作。

优选地，还包括

空调控制器判断空调是否无需制冷或制热且无需吹风，是则将压缩机离合器断开；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，空调无需制冷或制热且无需吹风时，判断发动机是否正常运转以及整车的电池SOC是否低于预设阈值；若均为是，电机控制器控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，电机控制器控制所述电机作为发电机，为整车储能系统充电。

本发明还提供一种混合动力车，具有所述的空调系统。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

(1)本发明提供一种混合动力车的空调系统，除包括现有技术中的空调部分的结构和发动机外，还包括电机，电机的一端的轴伸与所述压缩机离合器和所述空调发电机连接；所述的电机另一端的轴伸上固定所述电机离合器，所述电机离合器与所述发动机连接。通过设置电机离合器，可以将发动机与电机进行结合或分离，当发动机处于不同状态时，都可以进行有效控制，保证了所述电机的动力输出。通过压缩机离合器实现对所述空调压缩机的控制，从而实现了对混合动力车的空调系统的有效控制，无需额外设置电空调则解决了空调控制的问题，不仅环保节能，且该设置方式结构简单，工作可靠，成本较低，降低了改造空调系统的成本，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式。

(2)本发明还提供一种上述空调系统的控制方法，判断空调的需求，是制冷或制热还是吹风，并结合当前发动机的状态，进行合理的控制，无需进行车辆工作模式的切换，在当前工作模式下即可完成空调控制，简单方便，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式，且能发电给整车储能系统充电。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1的混合动力车的空调系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2的混合动力车的空调控制方法的流程图；

图3是本发明实施例3的混合动力车的空调控制方法的流程图。

图中附图标记表示为：1-压缩机离合器，2-电机，3-电机皮带轮，4-空调发电机，5-电机控制器，6-电机离合器，7-空调压缩机，8-发动机皮带轮。

具体实施方式

实施例1：

本发明提供一种混合动力车的空调系统，结构示意图如图1所示，该空调系统包括空调控制器(图中未示出)、空调压缩机7、与该空调压缩机7连接的压缩机离合器1、空调发电机4、发动机(图中未标出)、电机2、电机离合器6以及电机控制器5。其中，空调控制器用于接收外部的制冷、制热、吹风等信号，控制压缩机离合器1的通电状态，实现空调压缩机的开关，从而控制空调的运行。上述空调控制器、空调压缩机7、压缩机离合器1、空调发电机4、发动机与现有技术中的空调系统相同。空调压缩机7与压缩机离合器1之间为机械连接，空调控制器与压缩机离合器1之间为电连接。

在本实施例中，电机皮带轮3作为主动轮固定在电机2一端轴伸上，通过皮带分别与压缩机离合器1和空调发电机4相连(均为机械连接)，电机离合器6固定在电机2另一端轴伸上，并通过皮带与发动机皮带轮8相连(机械连接)，发动机皮带轮8为发动机的动力输出轮。电机控制器5与所述电机2和电机离合器6分别连接，电机控制器5用于控制电机2电驱动或发电，电机控制器5与电机离合器6之间为电连接，用于控制电机离合器6的通电状态。所述电机控制器5还与整车储能系统连接，通过电机控制器5控制电机驱动或发电。其中，所述的电机离合器6可以为电磁离合器，所述电机2可以选择交流电机或直流电机，并且该电机具有电驱动，机械驱动和在电机控制器控制下发电三种工作状态。

在其他可以替换的实施方案中，所述电机一端的轴伸还可以选择通过联轴器与所述空调发电机或压缩机离合器连接。例如电机一端的轴伸与所述空调发电机连接时，选择通过联轴器进行连接，将电机此端的轴与空调发电机的轴通过联轴器直接连接，也可以实现其联动，达到相应的效果。此时，压缩机离合器通过皮带与空调发电机连接，但速度不好匹配。此外，还可以选择通过联轴器连接压缩机离合器与电机，空调发电机通过皮带连接压缩机离合器。

本方案中，通过设置电机离合器6，可以将发动机与电机2进行结合或分离，当发动机处于不同状态时，都可以进行有效控制，保证了所述电机2的动力输出。通过压缩机离合器1实现对所述空调压缩机7的控制，从而实现了对混合动力车的空调系统的有效控制，无需额外设置电空调则解决了空调控制的问题，不仅环保节能，且该设置方式结构简单，工作可靠，成本较低，降低了改造空调系统的成本，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式。

实施例2：

本实施例中，提供一种用于实施例1中的空调系统的控制方法，流程图如图2所示，包括如下步骤：

S1：空调控制器判断空调是否需要制冷或制热，是则将压缩机离合器通电吸合；

S2：电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调需要制冷或制热时(由控制控制器的信号提供)，判断发动机是否正常运转(由整车控制器的信号提供)，是则控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，所述电机拖动空调压缩机和空调发电机工作。若发动机未正常运转处于熄火状态，则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转，拖动空调压缩机和空调发电机工作。

在其他的实施方案中，还包括

S3：空调控制器判断空调是否无需制冷或制热但需要吹风，是则将压缩机离合器断开。

S4：电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调无需制冷或制热但需要吹风时(由空调控制器提供)，判断所述发动机是否正常运转(由整车控制器提供)，是则控制电机离合器吸合，发动机拖动所述电机运转，所述电机通过拖动空调发电机工作。若发动机未正常运转处于熄火状态，电机控制器则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转拖动空调发电机工作。

在其他的实施方案中，还包括进一步空调控制器判断空调是否无需制冷或制热且无需吹风，是则将压缩机离合器断开；然后，电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，空调无需制冷或制热且无需吹风时(空调控制器的信号提供)，判断发动机是否正常运转以及整车的电池SOC是否低于预设阈值(整车控制器的信号提供)；若均为是，电机控制器控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，电机控制器控制所述电机作为发电机，为整车储能系统充电。

该方案中的空调系统的控制方法，通过判断空调的需求，是制冷或制热还是吹风，并结合当前发动机的状态，进行合理的控制，无需进行车辆工作模式的切换，在当前工作模式下即可完成空调控制，简单方便，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式，且能发电给整车储能系统充电。

实施例3：

本实施例中，提供一种混合动力车的空调控制方法，流程图如图3所示，具体如下：

由于空调制冷或制热时，都需要使用空调压缩机。因此当空调制冷(或制热)时，空调控制器控制压缩机离合器1通电吸合，如果发动机正常运转，则电机控制器5控制电机离合器6通电吸合，发动机通过皮带拖动电机2运转，电机2又通过皮带拖动空调压缩机7和空调发电机4工作。

当空调制冷(或制热)时，空调控制器控制压缩机离合器1通电吸合，如果发动机处于熄火状态，则电机控制器5控制电机离合器6不通电断开，电机控制器5控制电机2运转拖动空调压缩机7和空调发电机4工作。

由于当空调不制冷或制热时，无需启动空调压缩机7，故空调不制冷(或制热)时但需吹风时，空调控制器控制压缩机离合器1不通电断开，如果发动机正常运转，则电机控制器5控制电机离合器6通电吸合，发动机通过皮带拖动电机2运转，电机2又通过皮带拖动空调发电机4工作；如果发动机处于熄火状态，则电机控制器5控制电机离合器6不通电断开，电机控制器5控制电机2运转拖动空调发电机4工作。

此外，当电池电量低时，电机还可以作为发电机，通过发动机带动该电机为整车的储能系统充电。电池电量可以通过SOC来衡量，SOC全称是Stateof Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0-1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。

如果空调不制冷(或制热)时且无需吹风时，空调控制器控制压缩机离合器1不通电断开，如果发动机正常运转，且整车SOC较低(与低于预设的一个阈值时，如低于0.5)时，则电机控制器5控制电机离合器6通电吸合，发动机拖动电机2运转，电机控制器5控制电机2作为发电机，给整车储能系统充电。

本实施例中的混合动力车的空调控制方法，无需额外设置电空调则解决了空调控制的问题，不仅环保节能，且该设置方式结构简单，工作可靠，成本较低，降低了改造空调系统的成本，整车只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式，还可以根据需要对整车储能系统进行充电。

实施例4：

本实施例中提供一种具有实施例1中的空调系统的混合动力车。该混合动力车安装有实施例1中的空调系统。该空调系统包括空调控制器、空调压缩机7、与该空调压缩机7连接的压缩机离合器1、空调发电机4、发动机(图中未标出)、电机2、电机离合器6以及电机控制器5。其中，电机皮带轮3作为主动轮固定在电机2一端轴伸上，通过皮带分别与压缩机离合器1和空调发电机4相连，电机离合器6固定在电机2另一端轴伸上，并通过皮带与发动机皮带轮8相连，发动机皮带轮8为发动机的动力输出轮。电机控制器5与所述电机2和电机离合器6分别连接，电机控制器5用于控制电机2电驱动或发电，电机控制器5与电机离合器6之间为电连接，用于控制电机离合器6的通电状态。所述电机控制器5还与整车储能系统连接，通过电机控制器5控制电机驱动或发电。

本实施例中的空调系统的控制方法与实施例2和实施例3中的控制方法一致，在此不再赘述。

本实施例中的混合动力车，只需一套空调系统就可实现机械驱动和电驱动两种工作模式，实现对空调系统的有效控制，无需额外设置电空调则解决了空调控制的问题，不仅环保节能，且该设置方式结构简单，工作可靠，成本较低，降低了改造空调系统的成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种混合动力车的空调系统，包括空调控制器、空调压缩机、与该空调压缩机连接的压缩机离合器、空调发电机、发动机，其特征在于，还包括电机、电机离合器以及电机控制器，所述电机控制器与整车储能系统连接，所述电机一端的轴伸与所述压缩机离合器和所述空调发电机分别连接；所述电机另一端的轴伸上固定所述电机离合器，所述电机离合器与所述发动机连接；所述电机控制器与所述电机和电机离合器分别连接，用于控制电机及电机离合器。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述电机一端的轴伸上设有电机皮带轮，所述电机皮带轮与所述压缩机离合器和所述空调发电机分别连接。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述电机一端的轴伸通过联轴器与所述空调发电机/压缩机离合器连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的空调系统，其特征在于，所述电机离合器通过皮带与所述发动机的皮带轮连接。

5.一种用于权利要求1-4任一所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

空调控制器判断空调是否需要制冷或制热，是则将压缩机离合器通电吸合；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调需要制冷或制热时，判断发动机是否正常运转，是则控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，所述电机拖动空调压缩机和空调发电机工作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调需要制冷或制热时，若发动机未正常运转处于熄火状态，则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转，拖动空调压缩机和空调发电机工作。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括

空调控制器判断空调是否无需制冷或制热但需要吹风，是则将压缩机离合器断开；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调无需制冷或制热但需要吹风时，判断所述发动机是否正常运转，是则控制电机离合器吸合，发动机拖动所述电机运转，所述电机通过拖动空调发电机工作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，当空调无需制冷或制热但需要吹风时，若发动机未正常运转处于熄火状态，电机控制器则控制电机离合器断开，电机控制器控制电机运转拖动空调发电机工作。

9.根据权利要求5或6或8所述的方法，其特征在于，还包括

空调控制器判断空调是否无需制冷或制热且无需吹风，是则将压缩机离合器断开；

电机控制器接收整车控制器和所述空调控制器的信号，空调无需制冷或制热且无需吹风时，判断发动机是否正常运转以及整车的电池SOC是否低于预设阈值；若均为是，电机控制器控制电机离合器吸合，使得发动机拖动所述电机运转，电机控制器控制所述电机作为发电机，为整车储能系统充电。

10.一种混合动力车，其特征在于，具有权利要求1-4任一所述的空调系统。