CN107234938A - 一种汽车空调循环系统自适应调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调循环系统自适应调节装置，其关键在于：所述装置包括调节模块、控制模块和感应模块；所述调节模块包括固定板以及操作机构；所述控制模块包括单片机、电源模块、继电器、显示屏和按键面板；所述感应模块内部设置有粉尘传感器和气味传感器；所述粉尘传感器和气味传感器均与单片机的输入端口电连接，单片机的输入端口还与按键面板电连接，单片机的输出端口与显示屏电连接；单片机的输出端口还通过继电器连接调节模块上的操作机构。本发明可以根据当前车内或车外的空气质量状况，自动调节汽车空调的循环系统状态，确保车内驾乘人员的身体健康，因此，具有很强的实用性强。

Description

一种汽车空调循环系统自适应调节装置

技术领域

本发明涉及一种汽车空调循环系统自适应调节装置。

背景技术

现有的汽车空调循环系统中，都设置有外循环和内循环两种方式。在空调循环按键面板中，一般有两种切换结构，一种是设置有两个独立按钮，一个用于控制内循环，另一个用于控制外循环，在需要调整循环方式时按下对应的按钮即可；另一种是设置的单个拨动键结构，通过拨动键在左右两个位置进行滑动达到切换内外循环的目的。使用者可以根据不同结构进行适当的操作来选择循环方式，其中，外循环能保证车辆内进入更多的外部新鲜空气，而内循环则可以保持车辆油耗更小、制冷速度更快。

在汽车运行过程中，司机一般事先设置了外循环或者内循环后，很少在行驶过程中再对其进行实时调节。因此，当选择外循环时，若出现前方车辆尾气排放超标、周围有大型工厂排出有害气体、或者空气中包含较高的有害颗粒物等情况时，如果没有及时调节成内循环，那么，外部的污浊空气就会通过汽车空调系统进入到车体内部，影响车内人员的身体健康；此外，若选择内循环，如果内循环时间过长，车内的空气没有与外界新鲜空气进行交互，那么，车内空气也会变得污浊，不利于车内人员的身体健康。

为了解决上述问题，在编号为XDJK2015C052的中央高校基本业务费专项资金资助项目支持下，申请人提出了一种新的技术手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车空调循环系统自适应调节装置。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述汽车空调循环系统自适应调节装置包括调节模块、控制模块和感应模块；所述调节模块包括固定板，以及用于接受控制模块指令进行内、外循环切换的操作机构；所述控制模块包括单片机、电源模块、继电器、显示屏和按键面板；所述感应模块上具有粉尘传感器和气味传感器，感应模块的两端还各设置有两个固定片，同一侧的两个固定片底部还设有两个限位片，固定片和限位片上均对应开设有螺孔；所述粉尘传感器、气味传感器和按键面板均与单片机的输入端口电连接，单片机的输出端口与显示屏电连接，单片机的输出端口还通过继电器连接调节模块上的操作机构；所述单片机的电源端还连接电源模块。

所述调节模块中的固定板上开设有两个通孔，固定板的四角上还开设有固定螺孔；所述调节模块中的操作机构包括分别设置于固定板两个通孔内的第一按键和第二按键，第二按键下表面嵌设有金属片，金属片对应的固定板上表面上还嵌设有电磁铁片，该电磁铁片通过电磁阀连接控制模块中的继电器，所述第一按键和第二按键的底部通过连接杆固定连接，连接杆中部有通孔且在该通孔内穿入有“H型”转轴，所述“H型”转轴的两端均通过支架与固定板下表面固定连接，所述连接杆的两端也通过一长一短两根弹簧与固定板的下表面连接。

所述调节模块中的固定板上开设有一个条形通孔，固定板的四角上还开设有固定螺孔；所述调节模块中的操作机构包括卡设于条形通孔内的拨动块，条形通孔的左右两侧分别设置有左电机和右电机，左电机和右电机的输出轴上均连接有朝向条形通孔方向的滚珠丝杆，左电机和右电机还分别通过左电磁阀和右电磁阀与控制模块中的继电器连接，条形通孔的左右两侧内壁上还分别设置有左接近传感器和右接近传感器，该左传感器和右传感器均连接控制模块中单片机的输入端口。

所述所述拨动块底部开设有凹槽，凹槽内壁设有弹性限位片，凹槽底部两侧还对称设置有向外延展的限位凸块。

所述单片机的型号为合泰HT32F52220。

所述电源模块内包括有蓄电池和充电模块，所述蓄电池用于储存电量，而充电模块用于实现对蓄电池的充电功能。

所述继电器的型号为Risym L298N。

所述感应模块有两个，一个设置于车辆外头部位置，另一个设置于车辆内部。

本发明可以根据当前车内和车外的空气质量实时状况，自动调节汽车空调的循环系统状态，确保车内驾乘人员的身体健康，因此，具有很强的实用性强。

附图说明

图1为本发明具体实施例一的总体结构示意图；

图2为图1中调节模块的仰视图；

图3为图2中沿A-A线的剖视图；

图4为本发明实施例一的内部控制结构连接示意图；

图5为本发明具体实施例二的总体结构示意图；

图6为图5中拨动块沿B-B线的剖视图；

图7为本发明具体实施例二的内部控制结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

具体实施例一：

本发明具体实施例一适用于汽车内的空调循环系统采用两个独立按键切换方式的结构。

如图1至图4所示，一种汽车空调循环系统自适应调节装置，包括调节模块1、控制模块2和感应模块3；所述调节模块1包括固定板101，所述操作机构包括设置于固定板101两个通孔内的有第一按键102和第二按键103，第二按键103下表面嵌设有金属片111，金属片111对应的固定板101上表面上还嵌设有电磁铁片104；所述第一按键102和第二按键103的底部通过连接杆105固定连接，连接杆105中部有通孔且在该通孔内穿入有“H型”转轴106，所述“H型”转轴106的两端均通过支架107与固定板101下表面固定连接，所述连接杆105的两端也通过一长一短两根弹簧108与固定板101的下表面连接；所述固定板101的四角上还开设有固定螺孔110；控制模块2包括单片机201、电源模块202、继电器203、显示屏206和按键面板207；所述感应模块3内部设置有粉尘传感器301和气味传感器302，感应模块3的两端还各设置有两个固定片303，固定片303上开设有螺孔304，同一侧的两个固定片303底部还设有两个限位片305；所述感应模块3上的粉尘传感器301和气味传感器302均通过导线306与单片机201的输入端口电连接，所述单片机201的输入端口还与按键面板207电连接，单片机201的输出端口与显示屏206电连接；单片机201的输出端口还通过继电器203连接电磁阀204，再通过电磁阀204连接电磁铁片；所述单片机201的电源端还连接电源模块202。

所述单片机201的型号为合泰HT32F52220。

所述电源模块202内包括有蓄电池和充电模块，所述蓄电池用于储存电量，而充电模块用于实现对蓄电池的充电功能。

所述继电器203的型号为Risym L298N。

所述感应模块3有两个，一个设置于车辆外头部位置，另一个设置于车辆内部。

本发明具体实施例一的具体安装方式如下；

第一，调节模块安装于汽车内部的空调循环系统控制键处。由于连接杆两端的弹簧为一长一短，因此，连接杆初始状态为倾斜状态，使得第一按键和第二按键形成一低一高的状态。

在连接时，首先需要在汽车内空调循环控制键四周的空白面板上加工合适的螺孔，以便于螺钉进行匹配连接。由于每个车辆控制键四周的面板结构和空白位置会有所不同，因此，固定板的形状、尺寸设计应根据不同型号车辆内部的实际情况进行加工匹配。

然后，将整个调节装置安装于车内空调循环系统的两个按钮上方，确保第一按键位于车内空调的内循环按钮（假设车内内循环按钮设置在靠右的位置）上方，而第二按键则位于旁边的外循环按钮（假设车位外循环按钮设置在靠左的位置）上方。在初始状态下，由于第一按键位置较低，而第二按键位置较高，因此，当固定板与车内空调按键面板进行固定后，第一按键会将内循环按钮按下，而第二按键则距离外循环按钮尚有一定的距离。此时，车辆处于内循环的初始状态。

第二，控制模块设计为可移动式结构，可以放置于汽车内部任意合适位置。也可以根据需要，在控制模块上增加吸盘、粘胶、锁扣等装置，使其能与汽车内部中控台等部位实现固定连接。

第三，感应模块有两个，一个固定于汽车头部位置，另一个放置于车辆内部；其中，置于汽车头部的感应模块一般可固定于汽车头部的进气栅格上方。固定时，将感应模块的限位片放置于进气栅格内部，然后将整个感应模块放置于进气栅格的外部，通过螺钉将感应模块上的固定片与进气栅格内部的对应限位片进行固定连接即可。当然，也可以采用其他相似的固定结构实现感应模块与汽车头部的固定方式。置于车辆内部的感应模块则可以直接放置于车辆中任何位置即可，也可以固定于车辆内壁上。

各部分安装固定完成后，可通过导线将其中电路部分实现电连接即可。

本发明具体实施例一的工作流程如下：

使用者首先通过按键面板首先打开本装置，使其进入工作状态；使用完毕后，使用者也可以通过按键面板关闭该装置；此外，还可以通过按键面板输入空调系统的空气质量指数等信息，以便于存储在单片机中供单片机进行比较分析；显示屏可以显示当前车内和车外的空气质量数据指标和当前的循环状态。

当装置被打开时，在车辆运行过程中，车辆外头部的感应模块实时监测车辆前方的空气质量状况，尤其是粉尘含量和有害气体的浓度等数据，并将该数据实时传递给单片机。单片机根据该数据判断当前车辆前方的空气质量是否达标（即是否满足使用者事先输入并存储在单片机内的空气质量指标要求）。若达标，则不进行任何操作；若不达标，则单片机再判断当前空调循环系统的状态信息，若此时为内循环状态（即此时第一按键和第二按键处于初始位置，内循环按钮被第一按键按下，而电磁铁片处于不通电状态），则不作任何操作；若此时为外循环状态（即此时电磁铁片处于通电状态，第二按键被电磁铁片向下吸附住，第一按键处于较高的位置，第二按键则处于较低的位置并将外循环按钮按下），则单片机立刻控制电磁铁片断电，从而失去对第二按键的吸附力，使得第一按键和第二按键在两根一长一短的弹簧作用下恢复到初始位置，即第一按键向下运动，按下内循环按钮，而第二按键在弹簧作用下向上弹起，从而释放外循环按钮，这样就实现了从外循环切换到内循环的目的。

与此同时，车辆内部的感应模块也将车辆内的空气质量实时信息传递给单片机。当车辆内部空气质量达标（即满足事先输入到单片机内的空气质量指标要求）时，单片机忽略车辆内部的感应模块信息，只根据车辆外部的感应模块获得的外部控制质量来控制循环系统，其控制方式如前所述；若车辆内部空气质量不达标（即不满足事先输入的空气质量指标要求），则单片机结合车辆头部的感应模块获取的信息来综合判断。若车内和车外空气质量两者相比较而言，车内的空气较好，那么，空调应该调节为内循环状态，反之，则应该调节为外循环状态。当需要调节为内循环状态时，其调节操作过程与上述过程一致；若需要调节为外循环状态时，则调节过程相反，单片机首先判断当前是处于内循环还是外循环，若本身处于外循环，则不作任何操作，反之，单片机控制电磁铁片通电，产生的吸附力吸住第二按键底部的金属片，由于电磁铁产生的吸附力远远大于弹簧的弹性作用力，因此，电磁铁片的吸附作用使得第二按键快速向下运动并按下车内空调的外循环按钮，与此同时，连接杆在第二按键运动过程中随之绕转轴运动，从而带动第一按键自动向上运动，释放内循环按钮，从而完成从内循环向外循环的切换。

具体实施例二：

本发明具体实施例二适用于汽车内的空调循环系统切换采用拨动键切换方式的结构。

如图5至图7所示，在具体实施例二中，控制模块和感应模块的结构与具体实施例一完全一致。与具体实施例一不同之处在于：所述调节模块1中的固定板2101上开设有一个条形通孔2102，固定板2101的四角上还开设有固定螺孔2106；所述调节模块1中的操作机构包括卡设于条形通孔2102内的拨动块2103，条形通孔2102的左右两侧分别设置有左电机2104和右电机2105，左电机2104和右电机2105的输出轴上均连接有朝向条形通孔2102方向的滚珠丝杆，左电机2104和右电机2105还分别通过左电磁阀1041和右电磁阀1051与控制模块2中的继电器203连接，条形通孔2102的左右两侧内壁上还分别设置有左接近传感器2108和右接近传感器2109，该左接近传感器2108和右接近传感器2109均连接控制模块2中单片机201的输入端口。

所述拨动块2103底部开设有凹槽1031，凹槽1031内壁设有弹性限位片1032，凹槽1031底部两侧还对称设置有向外延展的限位凸块1033。

本发明具体实施例二中调节模块的具体安装方式如下；

调节模块安装于汽车内部的空调循环系统控制键面板处。首先，拨动块的顶部卡入条形通孔内部并伸出条形通孔的上方，拨动块底部的限位凸块则卡住条形通孔的底部两侧位置，防止拨动块从条形通孔底部向上脱落，而拨动块底部的凹槽卡入汽车空调循环系统的控制键上方，凹槽内的弹性限位片确保空调循环系统的控制键与凹槽内壁实现有效的弹性接触和限位。当空调循环系统的控制键与拨动块底部凹槽连接好以后，将固定板上四角上的螺孔上穿入匹配的螺钉，并通过螺钉与循环系统的控制键周围实现固定连接。在连接时，也需要在汽车内控制键四周的空白面板上事先加工合适的螺孔，以便于螺钉进行匹配连接。由于每个车辆控制键四周的面板结构和空白位置会有所不同，因此，固定板的形状、尺寸设计应根据不同型号车辆内部的实际情况进行加工匹配。

控制模块和感应模块部分的安装于具体实施例一完全一致。各部分安装固定完成后，可通过导线将其中电路部分实现电连接即可。

本发明具体实施例二的工作流程如下：

当本发明具体实施例而的装置被打开时，在车辆运行过程中，车辆外头部的感应模块实时监测车辆前方的空气质量状况，尤其是粉尘含量和有害气体的浓度等数据，并将该数据实时传递给单片机。单片机根据该数据判断当前车辆前方的空气质量是否达标。若不达标，则单片机再判断当前空调循环系统的状态信息，若此时为内循环状态（假设内循环状态下，拨动块连同其卡住的空调循环控制键滑动至条形通孔的左侧，此时，左接近传感器打开），则不作任何操作；若此时为外循环状态（假设外循环状态下，右接近传感器打开，拨动块连同其卡住的空调循环控制键滑动至条形通孔的右侧位置），则单片机立刻控制右电机工作，右电机输出轴转动带动其前方的滚珠丝杆向前做直线运动，通过滚珠丝杆推动拨动块从右往左运动，直到拨动块连同空调循环控制键一起运动到条形通孔最左侧位置为止，此时，左接近传感器被打开，右接近传感器自动关闭，实现从外循环切换到内循环的目的。

与此同时，车辆内部的感应模块也将车辆内的空气质量实时信息传递给单片机。当车辆内部空气质量达标时，单片机忽略车辆内部的感应模块信息；若车辆内部空气质量不达标，则单片机结合车辆头部的感应模块获取的信息来综合判断。若相比较而言，车辆内的空气较好，那么，空调应该调节为内循环状态，反之，则应该调节为外循环状态。当需要调节为内循环状态时，其调节操作过程与上述过程一致；若需要调节为外循环状态时，则调节过程相反，单片机首先判断当前是处于内循环还是外循环，若本身处于外循环，则不作任何操作，反之，单片机控制左电机工作，通过滚珠丝杆将拨动块从左至右推动到条形通孔的最右侧，此时，左接近传感器关闭，右接近传感器打开，空调循环系统的控制键被拨动到外循环状态。

本发明可以根据当前车内或车外的空气质量状况，自动调节汽车空调的循环系统状态，确保车内驾乘人员的身体健康，因此，具有很强的实用性强。

Claims (8)

1.一种汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述汽车空调循环系统自适应调节装置包括调节模块、控制模块和感应模块；所述调节模块包括固定板，以及用于接受控制模块指令进行内、外循环切换的操作机构；所述控制模块包括单片机、电源模块、继电器、显示屏和按键面板；所述感应模块上具有粉尘传感器和气味传感器，感应模块的两端还各设置有两个固定片，同一侧的两个固定片底部还设有两个限位片，固定片和限位片上均对应开设有螺孔；所述粉尘传感器、气味传感器和按键面板均与单片机的输入端口电连接，单片机的输出端口与显示屏电连接，单片机的输出端口还通过继电器连接调节模块上的操作机构；所述单片机的电源端还连接电源模块。

2.如权利要求1所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述调节模块中的固定板上开设有两个通孔，固定板的四角上还开设有固定螺孔；所述调节模块中的操作机构包括分别设置于固定板两个通孔内的第一按键和第二按键，第二按键下表面嵌设有金属片，金属片对应的固定板上表面上还嵌设有电磁铁片，该电磁铁片通过电磁阀连接控制模块中的继电器，所述第一按键和第二按键的底部通过连接杆固定连接，连接杆中部有通孔且该通孔内穿入有“H型”转轴，所述“H型”转轴的两端均通过支架与固定板下表面固定连接，所述连接杆的两端也通过一长一短两根弹簧与固定板的下表面连接。

3.如权利要求1所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述调节模块中的固定板上开设有一个条形通孔，固定板的四角上还开设有固定螺孔；所述调节模块中的操作机构包括卡设于条形通孔内的拨动块，条形通孔的左右两侧分别设置有左电机和右电机，左电机和右电机的输出轴上均连接有朝向条形通孔方向的滚珠丝杆，左电机和右电机还分别通过左电磁阀和右电磁阀与控制模块中的继电器连接，条形通孔的左右两侧内壁上还分别设置有左接近传感器和右接近传感器，该左接近传感器和右接近传感器均连接控制模块中单片机的输入端口。

4.如权利要求3所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述拨动块底部开设有凹槽，凹槽内壁设有弹性限位片，凹槽底部两侧还对称设置有向外延展的限位凸块。

5.如权利要求1至4任一所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述单片机的型号为合泰HT32F52220。

6.如权利要求5所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述电源模块内包括有蓄电池和充电模块，所述蓄电池用于储存电量，而充电模块用于实现对蓄电池的充电功能。

7.如权利要求6所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述继电器的型号为Risym L298N。

8.如权利要求7所述的汽车空调循环系统自适应调节装置，其特征在于：所述感应模块有两个，一个设置于车辆外头部位置，另一个设置于车辆内部。