CN106274352A - 空调系统的进风装置、空调系统及空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调系统的进风装置，包括主体部，所述主体部包括中空的壳体，所述壳体包括两个端板和两个侧板，所述端板和侧板围成出风口；所述进风装置还包括转轴和风门，所述风门通过所述转轴可转动地装设在所述壳体内部；所述风门的长度小于所述端板的弧形边缘的半径，使得所述风门在其转动过程中，所述风门朝向所述出风口外侧的边缘始终不会越过所述端板的弧形边缘而凸出到所述出风口之外。本发明还提供包括上述进风装置的空调系统以及该空调系统的使用方法。

Description

空调系统的进风装置、空调系统及空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及汽车空调系统及其进风装置。

背景技术

汽车空调系统的空气循环方式一般包括内循环方式和外循环方式，其中内循环方式指的是仅对汽车客舱内部的空气进行循环的制冷或加热处理，而外循环方式指的是将外部环境中的空气通过制冷或加热处理后排入汽车客舱内部。

现今新出现的很多车型，尤其是电动汽车，在某些情况下可能会需要汽车空调系统同时开启内循环和外循环两种空气循环方式，并通过混风装置将内循环和外循环的气流混合在一起。在这种情况下，为了使排入汽车客舱内部的气流达到理想的温度，需要精确地控制分别通过内循环和外循环进入汽车空调系统的两部分空气的比例。但是现有的汽车空调系统中混风装置的结构一般较为复杂，并且在调节内外循环气流混合比例的过程中，为了改变混风装置内部的风道，往往需要对混风装置的机械构件进行较为复杂的调整动作，不仅操作较为繁琐，而且这些机械构件在调整位置关系时往往会形成多余的风阻结构，阻挡气流的顺畅通过；这样不但降低空调系统的工作效率，而且难以对内外循环气流的混合比例进行线性的调节，影响空调系统出风温度的调节精度。因此，在现有的电动汽车中，在空调进行制冷的情况下，经常需要同时打开电加热器进行辅助的调节才能达到较为合理以及精确的出风温度。但在环境温度较高的情况下(即需要制冷的情况下)采用电加热器进行辅助的温度调节不仅仅耗费能源，还可能导致在环境温度较高的情况下仍然使用电加热器的情况出现，造成安全隐患。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽车空调系统的进风装置，其允许汽车空调系统同时进行内循环与外循环，而且结构简单，操作方便，并能够在不使用其他加热器辅助加温的情况下线性地调节分别通过内循环和外循环进入汽车空调系统的两部分空气的比例。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种空调系统的进风装置，所述进风装置包括主体部，所述主体部包括中空的壳体，所述壳体包括两个端板和两个侧板，所述两个端板相互平行或大致平行地设置，所述两个侧板设置在所述两个端板之间，其中一个侧板开设有内循环气窗，另一个侧板开设有外循环气窗；每个所述端板包括一条向外侧凸出的弧形边缘，所述两个端板的弧形边缘与一个侧板的一条边缘及另一个侧板的一条边缘围成出风口；所述进风装置还包括转轴和风门，所述转轴的两端分别可转动地装设在所述两个端板上，所述风门固定在所述转轴上或者与所述转轴本为一体，使得所述风门通过所述转轴可转动地装设在所述壳体内部，并且所述风门在其转动过程中始终位于所述两个端板之间；所述风门的长度小于所述端板的弧形边缘的半径，使得所述风门在其转动过程中，所述风门朝向所述出风口外侧的边缘始终不会越过所述端板的弧形边缘而凸出到所述出风口之外。

所述端板的形状大致为扇形的平板，包括两条直线形边缘和所述弧形边缘，所述弧形边缘的两端分别与两条直线形边缘连接，所述两条直线形边缘构成60度到120度的夹角；所述端板在靠近所述两条直线形边缘的交点的位置开设有轴孔，所述转轴的两端分别可转动地装设在所述轴孔内。

所述侧板的形状大致为矩形的平板，一个侧板的两条相对的边缘分别与一个端板的一条直线形边缘和另一个端板的一条直线形边缘连接或本为一体，另一个侧板的两条相对的边缘分别与一个端板的另一条直线形边缘和另一个端板的另一条直线形边缘连接或本为一体，并且每个侧板都与所述两个端板垂直或大致垂直；所述两个侧板形成60度到120度的夹角。

所述进风装置通过驱动转轴转动的手段来驱动所述风门在所述壳体内部转动；当所述风门转动到与开设有所述内循环气窗的侧板平行或大致平行，并放置在开设有所述内循环气窗的侧板的内壁上时，所述风门将所述内循环气窗封闭；当所述风门转动到与开设有所述外循环气窗的侧板平行或大致平行，并放置在开设有所述外循环气窗的侧板的内壁上时，将所述外循环气窗封闭；当所述风门转动到其他位置时，所述内循环气窗和所述外循环气窗均与所述壳体的内部空间连通。

所述进风装置还包括过滤部，所述过滤部包括滤芯，所述滤芯设有进风面和出风面，所述进风面和出风面均为圆柱面且相互平行设置，所述进风面和出风面的弯曲方向和曲率与所述端板的弧形边缘的弯曲方向和曲率一致；所述过滤部覆盖在所述出风口外侧，所述进风面朝向所述出风口设置。

所述风门表面凸设有用于提高所述风门的机械强度的加强筋；所述风门表面上还设有柔性的密封件，该密封件的部分边缘固定在所述加强筋上。

另外，本发明还提供一种汽车空调系统，其包括空调箱总成、制冷剂管路总成、压缩机及冷凝器；所述空调箱总成包括箱体，所述箱体设有入口和出口；所述空调系统还包括上述的进风装置、风机、蒸发器、加热器，其中所述进风装置的出风口与所述箱体的内部空间连通；所述风机、蒸发器、加热器均设置在所述箱体内部，并且沿着从所述箱体的入口到所述箱体的出口的方向依次排列；所述风机以抽吸方式驱动气流从所述进风装置的内循环气窗和/或外循环气窗进入所述进风装置，经过所述进风装置的出风口进入所述箱体的内部空间，流过所述蒸发器和加热器后从所述出口排出；所述压缩机、蒸发器及冷凝器通过所述制冷剂管路总成循环地连通。

所述空调系统是可以利用电能作为全部或部分动力的汽车的空调系统；所述加热器是不采用内燃机的热量作为热源的加热器。

本发明还提供一种空调系统的控制方法，用于上述的空调系统进行工作，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

确定所述风门朝向出风口外部的边缘在所述风门的转动过程中所形成的轨迹；根据所述空调系统的温度控制开关的档位，将所述轨迹划分成若干段，将每一段的端点作为调节点，各个调节点分布对应所述温度控制开关的不同档位；

启动所述空调系统，形成内循环气流和/或外循环气流；

根据所述空调系统的工况判断是否需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节；若判断结果为是，则将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度。

所述根据所述空调系统的工况判断是否需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节的操作包括以下步骤：

利用空调控制器实时地获取空调系统的出风温度，并判断所述出风温度是否低于预设的低温阈值；

若所述出风温度低于所述低温阈值，则利用空调控制器判断所述压缩机此时是否处于最低转速；若判断结果为是，则进一步判断此时需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节。

在所述将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度的操作的过程中，既不关闭所述压缩机，又不启动所述空调系统的加热器。

所述将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度的操作包括以下步骤：

对所述温度控制开关的档位进行逐档的手动和/或自动调节；

利用空调控制器实时地获取所述温度控制开关的档位，并在发现温度控制开关的档位发生变化时，驱动所述风门朝向出风口外部的边缘旋转到温度控制开关本次被调节到的档位所对应的调节点。

本发明揭示的用于汽车空调系统的进风装置、应用该进风装置的汽车空调系统、以及该空调系统的使用方法可以同时进行空气内循环和空气外循环，仅通过转动风门就可以对内循环与外循环的混风比例进行线性调节，不需要使用其他热源(如空调系统本身的加热器，或者空调系统之外的热源例如汽车的内燃机)对气流进行加温，就可以较为精确地调节内外循环同时进行时的混合出风温度，结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式提供的空调系统安装在汽车上的示意图。

图2是图1所示的空调系统的空调箱总成的内部示意图。

图3是图1所示的空调系统中的进风装置的立体示意图。

图4是图3所示的进风装置去掉过滤部，并从另一个角度观察所得的立体示意图。

图5是图3所示的进风装置工作时的剖视示意图。

图6是根据本发明的一个实施方式提供的空调系统控制方法使用图1所示的空调系统时，所述空调系统中的进风装置的工作状态的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供一种汽车空调系统，其包括空调箱总成2、制冷剂管路总成3、压缩机4及冷凝器5。这些部件都安装在汽车上，空调箱总成2通过送风管道和汽车的客舱内部相通。本实施方式中，该汽车空调系统为可以利用电能作为全部或部分动力的汽车(例如蓄电池电动汽车、混合动力汽车、增程式电动汽车等等)的空调系统。

请一并参阅图2，空调箱总成2包括箱体20，所述箱体20两端分别形成有入口和出口；空调箱总成2还包括进风装置1(该进风装置1在图1中也有显示)、风机21、蒸发器22、加热器23，其中进风装置1设置在箱体20的入口处，风机21、蒸发器22、加热器23均设置在箱体20内部，并且沿着从箱体20的入口到箱体20的出口的方向依次排列；在其他实施方式中，风机21也可能设置在箱体20的外部。本实施方式中，该加热器23为电加热器而非利用内燃机产生的热量的加热器。需要注意的是，虽然图1及图2中并未具体地显示出蒸发器22与制冷剂管路总成3有连接，但是在本实施方式中，蒸发器22实际上是通过制冷剂管路总成3连接在压缩机4和冷凝器5之间的，制冷剂可以在蒸发器22、压缩机4和冷凝器5等组成的系统中循环。箱体20的出口处可以被分隔成多个风道，分别对应于汽车中不同的出风位置，具体可根据设定工况选择气流通过的风道。在本实施方式中，该多个风道包括除霜风道A、吹脸风道B及吹脚风道C，箱体20内部还设有用于将该等风道选择性地打开和关闭的活门24。在其他实施方式中，风道及活门也可以采用与本实施方式不同的结构。

请参阅图3及图4，所述进风装置1包括主体部10和过滤部16。主体部10是中空的壳体或者包括中空的壳体，该壳体的形状大致是一个侧面为圆柱面的三棱柱形，具有两个端板11a、11b和两个侧板12、13。该两个端板11a、11b均为大致呈扇形的平板状，两个端板11a、11b平行或大致平行地设置，每个端板11a/11b都具有两条直线形边缘和一条向外侧凸出的弧形边缘，弧形边缘的两端分别与两条直线形边缘连接，两条直线形边缘构成夹角A，本实施方式中该夹角A的范围优选为60度到120度。两个端板11a、11b都在靠近其顶点(即各自的两条直线形边缘的交点)的位置开设有圆形的轴孔(图中未标号)。两个侧板12、13均为大致呈矩形的平板状，一个侧板12的两条相对的边缘分别与端板11a的一条直线形边缘和端板11b的一条直线形边缘连接或本为一体，另一个侧板13的两条相对的边缘分别与端板11a的另一条直线形边缘和端板11b的另一条直线形边缘连接或本为一体，并且每个侧板12/13都与两个端板11a/11b垂直或大致垂直；可以理解，这样两个侧板12、13就形成了一定的夹角，该夹角和每个端板11a、11b之间形成的夹角A相同，也处于60度到120度的范围内。侧板12、13上分别开设有贯通的气窗101及102，该气窗101及102可以分别用作内循环气窗和外循环气窗。

由于侧板12、13均为矩形或大致呈矩形的平板，可以理解，侧板12和侧板13还各有两条相对的边缘与端板11a、11b垂直或大致垂直；根据上述的结构设置可以得知，由于侧板12和侧板13形成了上述的夹角，因此侧板12的一条与端板11a、11b垂直或大致垂直的边缘和侧板13的一条与端板11a、11b垂直或大致垂直的边缘距离较近，侧板12的另一条与端板11a、11b垂直或大致垂直的边缘和侧板13的另一条与端板11a、11b垂直或大致垂直的边缘距离较远。在本实施方式中，侧板12及13的均与端板11a、11b垂直或大致垂直，且距离较近的边缘相互连接或本为一体，而侧板12及13的均与端板11a、11b垂直或大致垂直，且距离较远的边缘则与端板11a及11b的弧形边缘共同围成出风口110。

所述进风装置1还包括转轴14和风门15。转轴14呈圆柱形，两端分别可转动地插设在端板11a及11b上开设的轴孔中，从而与端板11a及11b垂直地装设在端板11a和11b上，并且其绝大部分长度位于主体部10内部。该转轴14还与驱动装置(图未示)例如伺服电机等传动连接，可以在驱动装置的控制下进行转动。风门15是大致为矩形的平板，设置在主体部10内部，风门15的一条边缘连接在转轴14的一侧并相对于转轴14固定(也可以将风门15与转轴14一体成型，使得风门15和转轴14自始即为一体)，同时风门15的尺寸略小于侧板12、13，使得转轴14旋转时可以带动风门15在主体部10内部转动，并且风门15转动时不会受到端板11a及11b的阻碍。风门15的另一条边缘150(即与连接转轴14的边缘相对的边缘)朝向出风口110外侧。风门15的两侧表面上还凸设有用于增强风门15的机械强度的加强筋151。本实施方式中该加强筋151包括多个凸设于风门15的两侧表面上的矩形框体(在其他实施方式中也可以是其他形状的框体)。

当风门15与侧板12/13平行或大致平行地放置在侧板12/13内侧时，可以将侧板12/13上开设的气窗101/102完全封闭。请一并参阅图5，除了将气窗101或102完全封闭的两个位置之外，当风门15处于其他任何可能的位置时，风门15的朝向出风口110的外侧的边缘150都会将出风口110分隔成两个子出风口111和112，子出风口111和侧板12上的气窗101相通，子出风口112和侧板13上的气窗102相通。风门15在主体部10内部的转动会改变子出风口111、112的大小，当风门15转动到平行或大致平行地贴合在侧板12/13的内壁上时，则会对应地使子出风口111/112被暂时地取消。在其他一些实施方式中，风门15的两侧表面边缘上还可以设置密封件(图未示)，该密封件可以是用密封海绵、软橡胶等柔性气密材料制成的大致呈矩形的框体，通过胶粘等方式固定在风门15表面上，尺寸与内循环气窗101和外循环气窗102相对应；当风门15转动到平行或大致平行地贴合在侧板12/13的内壁上时，该密封件可以封住内循环气窗101或外循环气窗102周边的空隙，从而将内循环气窗101或外循环气窗102完全封住。该密封件的部分边缘可以用胶粘等方式固定在加强筋151上，以便让该密封件安装得更加牢固。

风门15的长度(本实施方式中，“风门15的长度”指的是风门15的与转轴14连接或连成一体的边缘和风门15的朝向出风口110外侧的边缘150之间的距离)小于端板11a、11b的弧形边缘的半径的长度(也就是侧板12或侧板13的两条与端板11a、11b垂直的边缘之间的距离)，从而使得在风门15的整个转动过程中，风门15朝向出风口110外侧的边缘150都不会越过端板11a、11b的弧形边缘而凸出到出风口110之外。另外，本实施方式中风门15的两条相对的边缘分别和端板11a、11b平行，且端板11a/11b和风门15的与之平行的边缘之间的距离设置为1毫米到4毫米之间，该距离范围可以确保风门15的转动不会受到端板11a、11b的阻碍，同时也可以尽量避免内外循环气流在从出风口110中吹出之前就明显地混合在一起，有助于保证内外循环气流混合比例的精确。

所述过滤部16的形状大致为弯曲的矩形板状，其具体形状和尺寸与出风口110对应，可以覆盖在出风口110外侧而将出风口110完全封住，使得从出风口110中吹出的全部气流都必须通过过滤部16才能到达外界。过滤布16包括用于净化空气的滤芯160。该滤芯160可以是长丝布滤芯、碳纤维滤芯、活性炭滤芯等等。滤芯150相对的两侧分别形成进风面161和出风面162，该进风面161和出风面162均为圆柱面且相互平行设置，进风面161和出风面162的弯曲方向和曲率与端板11a、11b的弧形边缘的弯曲方向和曲率一致。进风面161朝向出风口110设置，气流可以从该进风面161进入滤芯160内部，被滤芯160过滤后通过出风面162从滤芯160中吹出。本实施方式中，滤芯160的厚度(即进风面161与出风面162之间的最短距离)范围为2毫米到80毫米。进风面161安装在主体部10的出风口110上，正对所述出风口110设置，使得从该出风口110中吹出的气流必须通过滤芯160才能到达进风装置1之外。显然，由于风门15的长度小于端板11a、11b的弧形边缘的半径的长度，因此无论风门15转动到什么位置，风门15朝向出风口110外侧的边缘150和过滤部16的进风面161之间都存在一定的距离L，如图5所示。当该进风装置1用于同时进行内外空气循环时，从出风口110中吹出的气流在到达进风面161之前，会在该距离L对应的空间内进行混风。出风面162置于箱体20的入口处，与箱体20的内部空间连通。风机21设置于出风面162的出风路径上，蒸发器22设置在风机21的出风路径上，加热器23设置在蒸发器22的出风路径上，风道A、B、C都设置在加热器23的出风路径上。

请参阅图5，在实际应用中，是将上述进风装置1的两侧分别与汽车空调系统的内循环风道和外循环风道连通，具体可以是将进风装置的一个侧板(本实施方式中为侧板12)上开设的气窗(本实施方式中为气窗101)开口于汽车客舱内部，使主体部10的内部空间通过该侧板上的气窗和汽车客舱内部连通；外循环的气流通道通过进风装置的一个侧板(本实施方式中为侧板13)上开设的气窗(本实施方式中为气窗102)和主体部10的内部空间连通。在图1及图2中，箭头6大致地显示了外循环气流的流通路径，而箭头7则大致地显示了内循环气流的流通路径。风机21在本实施方式中为吸风式涡旋风机，安装在进风装置1正下方，其吸气区域正对过滤部16的出风面162，这样就使得风机21被设置在进风装置1的出风路径上。在其他实施方式中，进风装置1和风机21的位置关系不一定必须是上下关系，只要风机21的吸气区域正对过滤部16的出风面162即可。

所述进风装置1在使用时，通过将风门15转动到不同的位置，就可以调节通过内循环和外循环进入进风装置1的风量。只要通过驱动装置控制转轴14转动，即可驱动风门15在主体部10内部转动。在风门15的转动过程中，风门15会不断地改变其相对于所述第一侧板12及第二侧板13的角度，并同时接近或远离第一侧板12或第二侧板13，而且风门15始终位于两个端板11a、11b之间，并与两个端板11a、11b保持相互垂直或大致垂直。

可以理解，在风门15的转动过程中，当风门15转动到与第一侧板12大致平行，并且尽量与第一侧板12的内侧贴近时，可以将第一侧板12上开设的气窗101关闭，此时只有外循环风道和主体部10的内部空间相通，其中的气流可以通过第二侧板13上开设的气窗102吹入主体部10内部。此时开动风机21，从出风面162外侧抽吸空气，就可以通过进风装置1从汽车外部吸入空气，被吸入进风装置1的空气从第二侧板13上开设的气窗112进入进风装置1，然后通过过滤部16的进风面161和出风面162吹入箱体20，并在风机21的驱动下沿着图2所示的箭头F的方向流过蒸发器22及加热器23，最后根据具体需要从风道A、B、C中的至少一个中吹出。类似地，当风门15转动到与第二侧板13大致平行，并且尽量与第二侧板13的内侧贴近时，可以将第二侧板13上开设的气窗112关闭，此时只有内循环风道和主体部10的内部空间相通，其中的气流可以通过第一侧板12上开设的气窗101吹入主体部10内部。此时开动风机21，从出风面162外侧抽吸空气，就可以通过进风装置1从汽车外部吸入空气，被吸入进风装置1的空气从第一侧板13上开设的气窗102进入进风装置1，然后通过过滤部16的进风面161和出风面162吹入箱体20，并在风机21的驱动下沿着图2所示的箭头F的方向流过蒸发器22及加热器23，最后根据具体需要从风道A、B、C中的至少一个中吹出。

除了上述的两种状态之外，如前所述，当风门15处于主体部10中其他任何可能的位置时，都会将主体部10当风门15处于其他任何可能的位置时，风门15朝向出风口110的外侧的边缘150都会将出风口110分隔成两个子出风口111和112，子出风口111和侧板12上的气窗101相通，子出风口112和侧板13上的气窗102相通。此时，第一侧板12和第二侧板13上的气窗101、102都被打开，内循环风道和外循环风道都与主体部10的内部空间相通，内循环通道和外循环通道中的气流可以分别通过气窗101及102吹入主体部10内部。此时开动风机21，从出风面162外侧抽吸空气，就可以通过进风装置1同时从汽车外部及内部吸入空气，被吸入进风装置1的空气同时从气窗101及102进入进风装置1，然后通过过滤部16的进风面161和出风面162吹入箱体20，并在风机21的驱动下沿着图2所示的箭头F的方向流过蒸发器22及加热器23，最后根据具体需要从风道A、B、C中的至少一个中吹出。

显然，在上述的内外空气循环同时进行时，通过转轴14带动风门15在主体部10内部的转动，就会改变子出风口111、112的大小，从而改变内外循环气流的混合比例。参照图5所示，在本实施方式中，由于出风口110的两条相对边缘(即端板11a及11b的弧形边缘)是弧形的，在风门15转动时，出风口110的这两条弧形边缘与风门15朝向出风口110的外侧的端部(即形成有上述边缘150的端部)的运动轨迹平行，使得无论风门15转动到任何可能的位置，风门15朝向出风口110的外侧的边缘150和过滤部16的进风面161之间的距离L都可以保持恒定值。在本实施方式中，该恒定值的优选为1毫米到10毫米，有利于确保风门15的转动不受影响，同时又不会因为距离过大而影响混风效果。再者，由于边缘150和进风面161之间的该距离L是恒定的，因此风门15在转动时只会改变两个子出风口111和112的面积，但不会导致子出风口111和112的边缘的具体形状发生改变(例如使风门15凸出到出风口10之外)。这样，可以确保子出风口111和112吹出的气流在吹到主体部10外部之后(也就是越过了端板11a、11b的弧形边缘之后)不会再受到风门15的影响，使得从主体部10中吹到过滤部16的进风面161的气流中，内外循环气流的比例完全地或基本上仅由子出风口111和112的面积确定。基于此原理，通过转动风门15即可对内循环气流和外循环气流的出风比例进行较为精确的线性调节。

对应于上述的空调系统，本发明还提供一种空调系统控制方法，用于对上述空调系统的工作进行控制，使该空调系统通过其进风装置1可以同时进行空气内循环和空气外循环，并在不需要使用其他热源(如上述空调系统本身的加热器23，或者上述空调系统之外的热源例如汽车的内燃机)对气流进行加温的情况下，就可以较为精确地调节内外循环的混风比例，进而较为精确地调节内外循环同时进行时的混合出风温度。请一并参阅图6，该方法的一个实施方式包括以下的步骤。

步骤S1：在上述空调系统使用前，确定其风门15的朝向出风口110外部的边缘150在风门15的转动过程中所形成的轨迹T。如图6所示，本实施方式中，该轨迹T是从垂直于侧板11a或11b的方向进行观察时所看到的边缘150的运动轨迹。

步骤S2：根据上述空调系统的温度控制开关(可以是各种现有的温度控制开关，例如温度控制旋钮或按钮等)的档位，将该轨迹T划分成若干段，将每一段的端点作为调节点，各个调节点分布对应着温度控制开关的不同档位。依照进风装置1上述的具体结构容易得知，在本实施方式中，若温度控制开关对应最高出风温度的档位(即对应完全的空气外循环的档位，此时空调系统完全从外部环境中吸入空气，出风温度最高)为第1档位，对应最低出风温度的档位(即对应完全的内循环的档位，此时空调系统完全从车内吸入经过空调制冷的空气，出风温度最低)为第X档位(X为大于2的自然数，本实施方式中X至少为4)，则轨迹T最接近侧板12的端点即对应第1档位的调节点(下称第1调节点)，轨迹T最接近侧板13的端点即对应第X档位的调节点(下称第X调节点)，而对应其他档位(如第2档位、第3档位等)的调节点(下称第2调节点、第3调节点等)则根据出风温度从高到低的顺序，依次排列在第1调节点和第X调节点之间。各个调节点之间的距离可以是相等的，但也可以根据具体的温度调节需求改变它们之间的距离比例。

步骤S3：启动上述空调系统，依照上述的工作原理，使内循环气流和/或外循环气流从出风口110内吹出，并最终从风道A、B、C中的至少一个吹入汽车客舱。

步骤S4：根据空调系统的工况判断是否需要采用驱动风门15旋转的方式对空调系统的出风温度进行调节。具体的工况判断原理及方法如下所述。

在汽车空调系统的实际使用过程中，在使用者利用空调系统进行制冷的初期，一般都会首先将空调系统调节到完全的内循环状态，使出风温度降到最低，以便尽快降低车内温度。在这种情况下，车内温度很快就会降到令使用者感到不适的较低温度，此时需要适当提高出风温度。根据现有技术，提高出风温度主要的方法是降低压缩机功率或开启空调系统的加热器(例如本实施方式中的加热器23)。但是由于此时空调系统的热负荷很低，此时压缩机的转速很可能已经降到最低值，若是想要再降低压缩机的功率，则只能关闭压缩机，但频繁启停压缩机对空调系统损害较大，而且直接关闭压缩机会导致车内温度迅速重新上升，很难保持在需要的舒适温度；而在现有出风温度较低的情况下，对于电动汽车来说，由于缺少内燃机作为热源，需要采用电加热器对出风气流进行加热，这又较为耗费能源。因此，对于电动汽车来说，在车内温度明显较低，并且压缩机转速已经降到最低值，无法在不关闭压缩机的情况下继续降低压缩机功率的情况下，就适合采用本实施方式的方法，在既不关闭压缩机，又不启动加热器的前提下，仅依靠风门15的转动对出风温度进行调节。基于上述原理，本实施方式中，该步骤S4具体包括以下的子步骤。

S41：利用空调控制器实时地获取空调系统的出风温度，并判断出风温度是否低于预设的低温阈值。本实施方式中，该低温阈值设置为20℃以下，当然在其他实施方式中可以根据具体需求予以调整。若出风温度高于所述低温阈值，则返回上述步骤S3，也就是继续维持空调系统的现有工作状态；若出风温度低于所述低温阈值，则继续以下子步骤S42。

S42：若出风温度低于所述低温阈值，则利用空调控制器判断压缩机4此时是否处于最低转速，空调控制器可以直接从汽车电子系统的ECU获知压缩机转速并判断其是否为最低转速。若判断结果为是，则进一步判断此时无法用降低压缩机的转速的方式来提高出风温度，需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节，据此执行以下步骤S5；若判断结果为否，则可以执行以下步骤S6(即利用压缩机的转速的方式来提高出风温度)；但此时也可以选择执行以下步骤S5(即利用旋转风门15来调节出风温度)，或者同时执行以下步骤S5和S6(即两种升温方法一起使用)。

步骤S5：在既不关闭压缩机4，又不启动空调系统的加热器(例如上述空调系统本身的加热器23，或者上述空调系统之外的热源例如汽车的内燃机)对上述空调系统形成的内循环气流和/或外循环气流进行加温的前提下，通过旋转所述风门15来调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度。该步骤S5可以包括以下两个子步骤。

S51：根据具体的温度调节需要，对上述温度控制开关的档位进行逐档的调节。该调节可以是手动调节和/或根据预设的程序进行自动调节，自动调节的具体方法可以是利用空调控制器(图未示)在感测到车内温度高于空调控制器内的第一预设温度时控制温度控制开关向第X档位进行逐档的调节，直到车内温度不高于该第一预设温度为止；或者利用空调控制器在感测到车内温度低于空调控制器内的第二预设温度时控制温度控制开关向第1档位进行逐档的调节，直到车内温度不低于该第二预设温度为止。

S52：利用空调控制器实时地获取温度控制开关的档位，并在发现温度控制开关的档位发生变化时，控制转轴14的驱动装置带动转轴14及风门15转动。空调控制器的具体转动控制方式是在每次发现温度控制开关被从当前档位调节到最为邻近的另一个档位(无论是前一档还是后一档)时，都通过驱动装置及转轴14带动风门15的边缘150从当前所在的调节点沿着轨迹T旋转到温度控制开关本次被调节到的档位所对应的调节点。这样，就可以逐渐改变子出风口111及112的面积比例，进而调节内外循环气流的混合比例，最终达到调节出风温度的目的。显然，通过在步骤S1及S2中标定对应着多种出风温度的多个档位，仅通过风门15的转动来调节出风温度的操作可以更加精确。

步骤S6：空调控制器控制压缩机降低转速，从而降低压缩机功率，达到提高出风温度的效果。

本发明提供的空调系统通过其进风装置1可以同时进行空气内循环和空气外循环，而且依照本发明提供的上述空调系统控制方法，仅通过转动风门15就可以对内循环与外循环的混风比例进行线性调节，不需要使用其他热源(如上述空调系统本身的加热器23，或者上述空调系统之外的热源例如汽车的内燃机)对气流进行加温，就可以较为精确地调节内外循环同时进行时的混合出风温度，结构简单，操作方便。这样，就可以通过同时启用内循环和外循环的手段调节汽车空调系统的进风温度，从而在不使用其他热源的情况下也能把汽车空调系统的出风温度控制在合适的范围内。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，以上关于“上”、“下”、“左”、“右”等方位的描述只是为了便于理解本发明的内容，并非对本发明的限定。尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种空调系统的进风装置，其特征在于：所述进风装置包括主体部，所述主体部包括中空的壳体，所述壳体包括两个端板和两个侧板，所述两个端板相互平行或大致平行地设置，所述两个侧板设置在所述两个端板之间，其中一个侧板开设有内循环气窗，另一个侧板开设有外循环气窗；每个所述端板包括一条向外侧凸出的弧形边缘，所述两个端板的弧形边缘与一个侧板的一条边缘及另一个侧板的一条边缘围成出风口；所述进风装置还包括转轴和风门，所述转轴的两端分别可转动地装设在所述两个端板上，所述风门固定在所述转轴上或者与所述转轴本为一体，使得所述风门通过所述转轴可转动地装设在所述壳体内部，并且所述风门在其转动过程中始终位于所述两个端板之间；所述风门的长度小于所述端板的弧形边缘的半径，使得所述风门在其转动过程中，所述风门朝向所述出风口外侧的边缘始终不会越过所述端板的弧形边缘而凸出到所述出风口之外。

2.如权利要求1所述的进风装置，其特征在于：所述端板的形状大致为扇形的平板，包括两条直线形边缘和所述弧形边缘，所述弧形边缘的两端分别与两条直线形边缘连接，所述两条直线形边缘构成60度到120度的夹角；所述端板在靠近所述两条直线形边缘的交点的位置开设有轴孔，所述转轴的两端分别可转动地装设在所述轴孔内。

3.如权利要求2所述的进风装置，其特征在于：所述侧板的形状大致为矩形的平板，一个侧板的两条相对的边缘分别与一个端板的一条直线形边缘和另一个端板的一条直线形边缘连接或本为一体，另一个侧板的两条相对的边缘分别与一个端板的另一条直线形边缘和另一个端板的另一条直线形边缘连接或本为一体，并且每个侧板都与所述两个端板垂直或大致垂直；所述两个侧板形成60度到120度的夹角。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的进风装置，其特征在于：所述进风装置通过驱动转轴转动的手段来驱动所述风门在所述壳体内部转动；当所述风门转动到与开设有所述内循环气窗的侧板平行或大致平行，并放置在开设有所述内循环气窗的侧板的内壁上时，所述风门将所述内循环气窗封闭；当所述风门转动到与开设有所述外循环气窗的侧板平行或大致平行，并放置在开设有所述外循环气窗的侧板的内壁上时，将所述外循环气窗封闭；当所述风门转动到其他位置时，所述内循环气窗和所述外循环气窗均与所述壳体的内部空间连通。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的进风装置，其特征在于：所述进风装置还包括过滤部，所述过滤部包括滤芯，所述滤芯设有进风面和出风面，所述进风面和出风面均为圆柱面且相互平行设置，所述进风面和出风面的弯曲方向和曲率与所述端板的弧形边缘的弯曲方向和曲率一致；所述过滤部覆盖在所述出风口外侧，所述进风面朝向所述出风口设置。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的进风装置，其特征在于：所述风门表面凸设有用于提高所述风门的机械强度的加强筋；所述风门表面上还设有柔性的密封件，该密封件的部分边缘固定在所述加强筋上。

7.一种空调系统，包括空调箱总成、制冷剂管路总成、压缩机及冷凝器；其特征在于：所述空调箱总成包括箱体，所述箱体设有入口和出口；所述空调系统还包括如权利要求1-6中任意一项所述的进风装置、风机、蒸发器、加热器，其中所述进风装置的出风口与所述箱体的内部空间连通；所述风机、蒸发器、加热器均设置在所述箱体内部，并且沿着从所述箱体的入口到所述箱体的出口的方向依次排列；所述风机以抽吸方式驱动气流从所述进风装置的内循环气窗和/或外循环气窗进入所述进风装置，经过所述进风装置的出风口进入所述箱体的内部空间，流过所述蒸发器和加热器后从所述出口排出；所述压缩机、蒸发器及冷凝器通过所述制冷剂管路总成循环地连通。

8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于：所述空调系统是可以利用电能作为全部或部分动力的汽车的空调系统；所述加热器是不采用内燃机的热量作为热源的加热器。

9.一种空调系统的控制方法，用于控制如权利要求7或8所述的空调系统进行工作，其特征在于，所述空调系统的控制方法包括以下步骤：

确定所述风门朝向出风口外部的边缘在所述风门的转动过程中所形成的轨迹；根据所述空调系统的温度控制开关的档位，将所述轨迹划分成若干段，将每一段的端点作为调节点，各个调节点分布对应所述温度控制开关的不同档位；

启动所述空调系统，形成内循环气流和/或外循环气流；

根据所述空调系统的工况判断是否需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节；若判断结果为是，则将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度。

10.如权利要求9所述的空调系统的控制方法，其特征在于：所述根据所述空调系统的工况判断是否需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节的操作包括以下步骤：

利用空调控制器实时地获取空调系统的出风温度，并判断所述出风温度是否低于预设的低温阈值；

若所述出风温度低于所述低温阈值，则利用空调控制器判断所述压缩机此时是否处于最低转速；若判断结果为是，则进一步判断此时需要采用驱动风门旋转的方式对所述空调系统的出风温度进行调节。

11.如权利要求9或10所述的空调系统的控制方法，其特征在于：在所述将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度的操作的过程中，既不关闭所述压缩机，又不启动所述空调系统的加热器。

12.如权利要求9-11中任意一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述将所述风门旋转到上述各个调节点，从而根据所述温度控制开关的档位调节上述空调系统的内外循环气流的混合比例，进而调节出风温度的操作包括以下步骤：

对所述温度控制开关的档位进行逐档的手动和/或自动调节；

利用空调控制器实时地获取所述温度控制开关的档位，并在发现温度控制开关的档位发生变化时，驱动所述风门朝向出风口外部的边缘旋转到温度控制开关本次被调节到的档位所对应的调节点。