CN102328566B - 混合动力汽车空调***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车空调***及其控制方法。本发明可以解决现有技术无法提前改善车内温度的问题，其技术方案要点是，一种混合动力汽车空调***，包括直流稳压电源、车用空调、汽车发动机，压缩机机械驱动端由汽车发动机通过机械联动来进行驱动，还包括有混合动力蓄电池、空调控制器、可控选择开关，混合动力蓄电池输出端与可控选择开关电连接，可控控选择开关的控制端分别通过可控开关TL1、TL2与直流稳压电源连接，可控选择开关的第一输出端与电力驱动端电连接，可控选择开关的第二输出端通过可控开关TL3与电磁离合器连接，可控开关TL1、TL2、TL3的控制端均与空调控制器电连接。本发明能根据不同汽车使用情况调节空调运行状态。

Description

混合动力汽车空调***及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种汽车空调***及其控制方法，特别涉及一种能主动根据不同汽车使用情况和车内温度自动调节空调运行状态的混合动力汽车空调***及其控制方法。

背景技术

众所周知，在汽车工业越来越发达的今天，用户对汽车的舒适性提出了越来越高的要求。北方冬季严寒，南方夏季酷暑，车内温度在汽车启动初期让用户很不适应。这个时候如果能提前启动空调***，改善车内温度，则能大大改善用户启动汽车初期的感受。但是在现有的技术条件下，启动汽车空调所需的动力均由汽车发动机供给，因此，必须要用户先启动汽车，然后才能有动力供给；另外，车内虽然一般有蓄电池，但是此类蓄电池仅能维持车内仪器的运转，显然无法带动大功率的空调***运转，所以，目前极少车辆能做到空调***的预启动。

中国专利公告号CN 200810180964.3A，公开日2009年5月6日，公开了一种用于混合动力汽车的空调***及其控制方法，空调***包括:空调控制器，空调开关，鼓风机，空调装置，汽车发动机，汽车发动机管理***，以及混合动力控制器，空调控制器检测当前的车上温度是否在一个合理的范围内，当判断当前车内温度超出范围时，则空调控制器通知混合动力控制器不允许进行怠速停机。此发明能够在混合动力汽车上进行应用，但是它依然是采用汽车发动机带动空调的形式进行的，所以此发明依然无法实现混合动力汽车定时、提前开启空调***改善车内温度状态，且此空调***无法根据当前汽车的不同使用情况和车内的温度进行运行状态的调节。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术混合动力汽车空调***无法实现混合动力汽车定时、提前开启空调***改善车内温度状态的问题，提供了一种能主动根据不同汽车使用情况和车内温度自动调节空调运行状态的混合动力汽车空调***及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种混合动力汽车空调***，包括直流稳压电源、车用空调、汽车发动机，车用空调包括鼓风机和电力机械驱动两用的压缩机，压缩机包括压缩机机械驱动端和压缩机电力驱动端，压缩机机械驱动端由汽车发动机在电磁离合器吸合后通过机械联动来进行驱动，鼓风机由直流稳压电源供电驱动，所述的混合动力汽车空调***还包括有混合动力蓄电池、空调控制器、单输入双输出的可控选择开关，所述的混合动力蓄电池输出端与可控选择开关电连接，所述可控选择开关的控制端分别通过可控开关TL1和可控开关TL2与所述的直流稳压电源电连接，所述可控选择开关的第一输出端与压缩机电力驱动端电连接，所述的可控选择开关的第二输出端通过可控开关TL3与电磁离合器电连接，所述可控开关TL1、TL2、TL3的控制端均分别与所述的空调控制器电连接，所述的空调控制器由直流稳压电源供电。这样设置，充分利用了设置在混合动气汽车上的混合动力蓄电池，压缩机可由电力、机械驱动两用，即压缩机具有机械驱动端和电力驱动端，机械驱动端与开式压缩机部分连接，压缩机可以由汽车发动机在电磁离合器吸合后通过机械联动即由皮带轮带动开式压缩机部分来进行驱动，同时压缩机内还设置有电力驱动端，电力驱动端与压缩机直流马达部分连接，压缩机直流马达部分通过电力驱动，同样可以驱动压缩机进行工作，在汽车正常行驶的过程中，汽车发动机工作，此时，空调控制器通过可控开关TL1和可控开关TL2控制可控选择开关的开关输出状态，将可控选择开关的第一输出端断开，可控选择开关的第二输出端导通，可控开关TL3得电，当使用者想使用空调时，可控制空调控制器输出控制信号，可控开关TL3接收信号导通，电磁离合器得电吸合，汽车发动机通过通过机械联动来驱动压缩机动作，直流稳压电源供电驱动鼓风机，此时车用空调运转，达到了汽车运行中采用较高工作效率的汽车发动机驱动车用空调的目的，节省了电能；当汽车停车后，汽车发动机不工作，此时，汽车充分利用了混合动力中使用的蓄电池，空调控制器通过可控开关TL1和可控开关TL2控制可控选择开关的开关输出状态，将可控选择开关的第二输出端断开，可控选择开关的第一输出端导通，蓄电池直接通过压缩机电力驱动端驱动压缩机，做到汽车发动机在停止状态也能使用空调，不必单独为了开启空调而开启汽车发动机，延长了汽车发动机使用的寿命。

作为优选，所述的可控选择开关包括一个输入端S3、第一输出端S4和第二输出端S5、第一控制端S1和第二控制端S2以及四个继电器：继电器KA4、继电器KA5、继电器KA6、继电器KA7，所述的继电器KA4包括一个线圈KA4、一个常闭触点KA4和一个常开触点KA4，所述的继电器KA5包括一个线圈KA5、一个常闭触点KA5和一个常开触点KA5，所述的继电器KA6包括一个线圈KA6、一个常开触点KA6，所述的继电器KA7包括一个线圈KA7、一个常开触点KA7，所述的常开触点KA4和所述的常开触点KA6并联，所述常开触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输出端电连接，所述常开触点KA4的输出端与所述线圈KA6的输入端电连接，所述线圈KA6的输出端与所述的第一输出端S4电连接；所述的常开触点KA5和所述的常开触点KA7并联，所述常开触点KA5的输入端与所述常闭触点KA4的输出端电连接，所述常开触点KA5的输出端与所述线圈KA7的输入端电连接，所述线圈KA7的输出端与所述的第二输出端S5电连接；所述常闭触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输入端均与所述的输入端S3电连接；所述线圈KA4的输入端与所述的第二控制端S2电连接，所述线圈KA5的输入端与所述的第一控制端S1电连接，所述线圈KA4、线圈KA5的输出端均与共（地）端电连接。当只有线圈KA4得电时，常开触点KA4闭合，常闭触点KA4断开，可控选择开关输入端S3至第二输出端S5之间电路开路，此时，电流自输入端S3输入经过常闭触点KA5、常开触点KA4，线圈KA6得电，常开触点KA6闭合，可控选择开关输入端S3至第一输出端S4之间电路自锁导通；当只有线圈KA5得电时，常开触点KA5闭合，常闭触点KA5断开，可控选择开关输入端S3至第一输出端S4之间电路开路，此时，电流自输入端S3输入经过常闭触点KA4、常开触点KA5，线圈KA7得电，常开触点KA7闭合，可控选择开关输入端S3至第二输出端S5之间电路自锁导通；当线圈KA4和线圈KA5均得电时，常闭触点KA4、常闭触点KA5均断开，此时，输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路；当线圈KA4和线圈KA5均未得电，此时，常开触点KA4、常开触点KA5、常开触点KA6、常开触点KA7均断开，输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路；这样设置，可以通过控制两个控制端的状态来确定可控选择开关的输出状态。

作为优选，所述的空调控制器包括单片机、数据存储器、无线通讯芯片、晶振电路、看门狗电路芯片、时钟芯片、显示驱动电路、显示电路、模数转化器和温度传感器，所述的无线通讯芯片、晶振电路、看门狗电路芯片、数据存储器均与所述的单片机电连接，所述的显示电路通过显示驱动电路与所述的单片机电连接，所述的温度传感器通过模数转化器与所述的单片机电连接，所述的空调控制器还包括有遥控器，所述的遥控器与所述的无线通讯芯片相匹配。空调控制器采用单片机作为计算元件，单片机具有一定的计算能力，适应工业现场的应用，在各种制造业上均有较多的应用，无线通讯芯片的设置，方便了使用者通过无线方式进行外部输入，方便用户通过无线通讯芯片设定是否定时开启，输入需要调节的温度等各种数据，是无线控制的必要元件，晶振电路的设置为单片机提供了时钟频率，看门狗电路芯片的设置防止了单片机程序跑飞还提供了复位重启等各种功能，数据存储器为单片机提供了数据存储空间，显示电路通过显示驱动电路与单片机电连接，通过显示电路为使用者提供必要的信息，能够将使用者的输入信息反馈给使用者确定，而驱动电路的设置，则为显示电路提供了必要的驱动保证，温度传感器通过模数转化器与单片机电连接，单片机可以通过对车内温度的测量以及对使用者输入温度的对比判断是否开启车用空调，节约了能源。

作为优选，所述的可控开关TL1为光耦TL1，所述的可控开关TL2为光耦TL2，所述的可控开关TL3为光耦TL3。可控开关使用光耦还具有较好的隔离性，能保证***较为稳定的运行。

作为优选，所述的空调控制器电连接有通讯模块，所述的空调控制器通过通讯模块接收汽车ECU传输的汽车发动机数据。空调控制器通过通讯模块接收汽车ECU传输的汽车发动机转数数据，可以由空调控制器根据汽车发动机的转速等各种数据，判断汽车的运行状态，如果汽车发动机的转速能够达到带动车用空调的要求则空调控制器选择机械能进行驱动，如果汽车发动机的转速为零，或者是汽车发动机的转速从零开始增加且未达到由机械能驱动车用空调的最低转速，那么空调控制器判定此时汽车已停止或刚起步，由混合动力蓄电池为车用空调供电，如此即可根据ECU传输的汽车发动机的数据确定不同对压缩机进行实时的电力驱动和机械驱动的切换。

作为优选，所述的混合动力汽车空调***还包括有怠速提升电磁阀，所述的怠速提升电磁阀通过光耦TL4与所述混合动力蓄电池的输出端电连接，所述光耦TL4的控制端与所述的空调控制器电连接。当空调控制器接受到ECU的数据显示汽车发动机的转速较低时，空调控制器输出信号，光耦TL4接受信号导通，混合动力蓄电池通过可控选择开关输入端S3、第二输出端S5、光耦TL4为怠速提升电磁阀供电，怠速提升电磁阀吸合，提高汽车发动机的转速，汽车发动机得以保持由机械能高效地带动压缩机。

作为优选，所述的鼓风机通过光耦TL5与直流稳压电源电连接，所述光耦TL5的控制端与所述的空调控制器电连接。这样设置，在需要车用空调启动时，空调控制器即可输出信号导通鼓风机，鼓风机即可与压缩机同步工作。

一种混合动力汽车空调***控制方法，此方法是在混合动力汽车内设置由直流稳压电源供电的空调控制器、单输入双输出的可控选择开关、混合动力蓄电池，空调控制器根据车辆运行状况，达到在汽车正常运行时，汽车发动机通过机械联动来驱动所述的车用空调运转；在汽车停车时，车用空调通过所述的混合动力蓄电池供电实现定时预启动、工作，此方法包括以下步骤：

步骤一：由所述的直流稳压电源供电，所述的空调控制器完成初始化，空调控制器接受信号启动。

步骤二：所述的空调控制器根据汽车发动机的转速判断汽车运行状况，如果汽车发动机启动，则所述的空调控制器发出信号，所述的鼓风机得电工作，所述的可控选择开关第二输出端导通，电磁离合器吸合，汽车发动机通过机械联动来驱动压缩机，车用空调启动、工作。

步骤三：当车用空调采用电力驱动时，一旦汽车发动机启动到达一定转速时，所述的空调控制器判断汽车启动，此时，所述的空调控制器输出信号，所述的可控选择开关第一输出端关断，所述的可控选择开关第二输出端导通输出，所述的车用空调由机械能驱动工作。

步骤四：如果在步骤二中汽车发动机未启动，则所述的空调控制器根据使用者的设定确定是否进行定时预启动，当预订时间到，所述的空调控制器发出信号，所述的鼓风机得电、启动，所述的混合动力蓄电池通过可控选择开关第一输出端给所述的压缩机供电，实现车用空调由电力驱动定时预启动、工作。

步骤五：当使用者需要关闭空调时候，所述的空调控制器输出信号，可控选择开关第一输出端和可控选择开关第二输出端均关闭，压缩机失去动力，同时直流稳压电源也不再对鼓风机供电，车用空调关闭。

这样设置，空调控制器根据车辆的运行状态以充分利用混合动力蓄电池，在车辆正常运行时，使用汽车发动机带动车用空调压缩机，汽车发动机通过通过机械联动来驱动压缩机动作，直流稳压电源供电驱动鼓风机，此时车用空调运转，达到了汽车运行中采用较高工作效率的汽车发动机驱动车用空调的目的，节省了电能；当汽车停止，汽车发动机不进行工作的时候，蓄电池直接通过压缩机电力驱动端驱动压缩机，做到汽车发动机在停止状态也能使用空调，使用者可以预先设定开启空调的时间，由空调控制器自动启动车用空调、设定舒适温度，解决了冬季低温、夏季高温两种天气情况下，车内温度不适的问题，使用者也不必单独为了提前开启空调而开启汽车发动机，延长了汽车发动机使用的寿命。

作为优选方案，所述的车用空调采用机械能驱动启动运转后，如果汽车发动机怠速，则所述的空调控制器发出信号，所述的怠速提升阀得电开启，汽车发动机转速上升达到能驱动压缩机的最低转速。当空调控制器接受到ECU的数据显示汽车发动机的转速较低时，空调控制器输出信号，光耦TL4接受信号导通，怠速提升电磁阀工作，提高汽车发动机的转速，汽车发动机得以高效地带动压缩机。

作为优选方案，当车用空调由机械能驱动时，且当车内温度适合时，所述的空调控制器输出信号，可控选择开关关断，车用空调关闭；当车用空调由混合动力蓄电池的电能驱动时，车内温度适合时，所述的空调控制器输出信号，所述的可控选择开关第一输出端和可控选择开关第二输出端均关断，车用空调关闭，且所述的空调控制器判断车内温度是否适合的优先级高于所述的空调控制器判断汽车发动机是否启动的优先级。这样设置，可以保证车内温度能保持在一个适合的温度，当温度保持在一定温度时可控选择开关输出信号关断车用空调，节省了汽车发动机动力，同时还保证了车用空调能够在温度适宜的时候自动关闭，避免了非必要地使用汽车发动机进行发电的工作，节省了能源。

本发明的有益效果是：本发明能主动根据不同车辆状态，自动切换车用空调的驱动方式，达到在汽车行驶过程中使用汽车发动机机械驱动，减少能量转换环节，提高能量利用率；在车辆停止时，混合动力蓄电池进行电力驱动，不用启动汽车发动机就可以实现车用空调预启动，自动提前改善车内温度，改善使用者的驾驶体验。

附图说明

图1是本发明一种电路方框图；

图2是本发明中一种可控选择开关的电路原理图；

图3是本发明的一种主程序流程图。

图中：1、单片机，2、可控选择开关，3、压缩机，4、汽车发动机，5、电磁离合器，6、怠速提升电磁阀，7、温度传感器，8、数据存储器，9、显示驱动电路，91、显示电路，10、鼓风机，11、光耦TL1，12、光耦TL2，13、光耦TL3，14、光耦TL4，15、光耦TL5，21、混合动力蓄电池，22、直流稳压电源，71、模数转换器，72、时钟芯片，73、通讯模块，74、无线通讯模块，75、看门狗电路芯片。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：

一种混合动力汽车空调***（参照附图1、附图2），混合动力汽车一般具有三种情况串联形式、混联形式以及并联形式，本实施例应用于汽车发动机与混合动力蓄电池并联形式的混合动力汽车，即由汽车发动机和电力***各自独立成体系，分别提供动力的混合汽车，本发明包括车用空调、空调控制器、可控选择开关2、怠速提升阀6、混合动力蓄电池21以及汽车发动机4。车用空调包括鼓风机10和压缩机3，压缩机3可由电力、机械驱动两用，即压缩机3具有机械驱动端和电力驱动端，机械驱动端与开式压缩机部分连接，压缩机3可以由汽车发动机通过电磁离合器5吸合后通过机械联动即由皮带轮带动开式压缩机部分来进行驱动，同时压缩机内还设置有电力驱动端，电力驱动端与压缩机直流马达部分连接，压缩机直流马达部分通过电力驱动，同样可以驱动压缩机进行工作，鼓风机10由直流稳压电源22供电驱动。可控选择开关包括一个输入端S3、第一输出端S4和第二输出端S5、第一控制端S1和第二控制端S2以及四个继电器：继电器KA4、继电器KA5、继电器KA6、继电器KA7，继电器KA4包括一个线圈KA4、一个常闭触点KA4和一个常开触点KA4，继电器KA5包括一个线圈KA5、一个常闭触点KA5和一个常开触点KA5，继电器KA6包括一个线圈KA6、一个常开触点KA6，继电器KA7包括一个线圈KA7、一个常开触点KA7，常开触点KA4和常开触点KA6并联，常开触点KA4的输入端与常闭触点KA5的输出端电连接，常开触点KA4的输出端与线圈KA6的输入端电连接，线圈KA6的输出端与第一输出端S4电连接；常开触点KA5和常开触点KA7并联，常开触点KA5的输入端与常闭触点KA4的输出端电连接，常开触点KA5的输出端与线圈KA7的输入端电连接，线圈KA7的输出端与第二输出端S5电连接；常闭触点KA4的输入端与常闭触点KA5的输入端均与输入端S3电连接；线圈KA4的输入端与第二控制端S2电连接，线圈KA5的输入端与第一控制端S1电连接，线圈KA4、线圈KA5的输出端均与共（地）端电连接。空调控制器包括单片机1、数据存储器8、无线通讯芯片74、晶振电路、看门狗电路芯片75、时钟芯片72、显示驱动电路9、显示电路91、模数转化器71和温度传感器7，单片机1在本实施例中采用AT89C51，AT89C51是一种高效微控制器、与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容,灵活性高且成本较低；数据存储器8在本实施例中采用核心芯片为AM29LV320的NOR FLASH存储型存储单元，其容量为32Mb即4MB能存储包括简单汉字在内的大量数据；无线通讯芯片74在本实施例中采用LZ731I GPRS DTU芯片，此无线芯片内部集成了高速嵌入式***，提供TCP/IP协议栈，适用于具有含TTL通讯能力的AT89C51芯片；晶振电路采用常规的12MHZ晶振；看门狗电路芯片75采用的是MAX813L；时钟芯片72采用的是SD2000芯片，SD2000芯片内置晶振电路，能将时标信号以BCD码形式输出，可设定两路定时，容易与单片机进行通讯；显示驱动电路9、显示电路91在本实施例中采用的是由基于点阵的LCD控制器MSM6255驱动EK640.480-AF1平板显示器的形式，其中，MSM6255的功能是将显存内的数据和屏幕上的点对应起来在屏幕上显示图像，这部分时序由MSM6255自动完成，EK640.480-AF1平板显示器将此内容显示；在本实施例中模数转化器71采用的是ADC0809芯片，度传感器7采用的是K型热电偶，K型热电偶获取温度信息、放大然后通过ADC0809芯片将温度信息输入AT89C51单片机。无线通讯芯片74、晶振电路、看门狗电路芯片75、数据存储器8均与单片机1电连接，显示电路91通过显示驱动电路9与单片机1电连接，温度传感器7通过模数转化器71与单片机1电连接。空调控制器还电连接有通讯模块73，通讯模块73采用的是串行通讯模块RS232，空调控制器通过通讯模块73接收汽车ECU传输的汽车发动机数据。混合动力蓄电池21的输出端通过导线与直流稳压电源22电连接，直流稳压电源22降压后为空调控制器供电，混合动力蓄电池21的输出端亦与可控选择开关2的输入端S3电连接，可控选择开关2的第一输出端S4与压缩机3的电力驱动端电连接，可控选择开关2的第二输出端S5通过光耦TL3与电磁离合器5电连接，可控选择开关2的第二输出端S5通过光耦TL4与怠速提升电磁阀6电连接，可控选择开关2的第一控制端S1、第二控制端S2分别通过光耦TL1、光耦TL2与直流稳压电源22电连接，光耦TL1、光耦TL2、光耦TL3、光耦TL4的控制端均与单片机1的输入输出端口电连接。直流稳压电源22的输出端还通过光耦TL5与鼓风机10电连接，光耦TL5的控制端与单片机1的输入输出端口电连接。

一种混合动力汽车空调***控制方法（参照附图3），步骤一：混合动力汽车空调***上电，混合动力汽车空调***开始进行初始化，此时，空调控制器复位，其中单片机1的堆栈、各种寄存器清零，无线通讯芯片74、晶振电路、看门狗电路芯片75、时钟芯片72、显示驱动电路9、显示电路91、模数转化器71和温度传感器7等均恢复至初始状态，单片机1不发生任何信号，此时光耦TL1、光耦TL2、光耦TL3、光耦TL4、光耦TL5的控制端均未得电，所以，可控选择开关2中线圈KA4、线圈KA5均未得电，此时，常开触点KA4、常开触点KA5、常开触点KA6、常开触点KA7均断开，输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路，此时，鼓风机10、电磁离合器5、怠速提升电磁阀6均未得电不进行任何动作，同时，压缩机3的电力驱动端亦未能接收电能，车用空调不工作，此时使用者可以通过由无线形式发送启动空调信号，空调控制器的无线通讯芯片74接受此信号传输至单片机1，单片机1准备启动并通过显示驱动电路9驱动显示电路91，显示电路91显示信息反馈给使用者。

单片机1通过通讯模块73接受汽车上ECU的数据，通过ECU提供的汽车发动机4的数据，判断汽车的运行状态，如果汽车发动机不转则判定汽车处于停止状态，如果汽车发动机有一定的转速则判定汽车处于运行状态。

步骤二：如果汽车处于运行状态，那么单片机1发出选通信号，光耦TL5的控制端得电，鼓风机10通过光耦TL5与直流稳压电源22导通，鼓风机工作；光耦TL2的控制端得电，光耦TL1的控制端未得电，可控选择开关的第一控制端S1与稳压直流电源22导通，此时可控选择开关2只有线圈KA5得电，常开触点KA5闭合，常闭触点KA5断开，可控选择开关输入端S3至第一输出端S4之间电路开路，此时，电流自输入端S3输入经过常闭触点KA4、常开触点KA5，线圈KA7得电，常开触点KA7闭合，可控选择开关输入端S3至第二输出端S5之间电路自锁导通，混合动力蓄电池21通过第二输出端S5向光耦TL3、光耦TL4进行供电，如果空调需要工作则空调控制器向光耦TL3控制端输出信号，光耦TL3导通，混合动力蓄电池21输出电流通过可控选择开关的输入端S3、第二输出端S5、光耦TL3向电磁离合器5供电，电磁离合器5得电吸合，汽车发动机4在电磁离合器吸合后通过机械联动对压缩机3进行驱动，车用空调受机械能驱动工作。

步骤三：当车用空调受机械能驱动工作时，如果汽车发动机转速降低，则单片机接受ECU发出的转速信号，经过计算判定现有转速不足以支持机械能驱动车用空调工作，则单片机1发出导通信号至光耦TL4的控制端，光耦TL4导通，此时，混合动力蓄电池21输出电流通过可控选择开关的输入端S3、第二输出端S5、光耦TL4向怠速提升电磁阀6进行供电，怠速提升电磁阀6得电吸合，怠速提升阀6随之动作，以维持汽车发动机4转速的稳定性，能保持车用空调工作。

在车用空调工作时，空调控制器中的温度传感器7同步对车内温度进行测量并通过模数传感器71传输至单片机1内，单片机1就车内温度与使用者设定的舒适温度进行对比，如果车内温度未能达到设定的舒适温度，则单片机继续输出信号，保持车用空调的工作状态，如果车内温度已经达到设定的舒适温度，则单片机1就车内温度与使用者设定的舒适温度进行对比，如果车内温度已经达到设定的舒适温度，则单片机停止导通信号的输出，光耦TL1、光耦TL3、光耦TL4均关断，可控选择开关2输入端S3至第一输出端S4开路、第二输出端S5导通，此时，电磁离合器5、怠速提升电磁阀6均未得电不进行任何动作，同时，压缩机3的电力驱动端亦未能接收电能，车用空调停止制冷（热）工作，仅光耦TL5保持导通状态，起到吹风功能，当温度重新偏离舒适温度时，光耦TL5重新导通，压缩机3继续由机械能驱动，车用空调恢复工作。

步骤四：如果汽车发动机不转，则空调控制器判定汽车处于停止状态。此时，单片机等待无线通讯芯片74接收定时预启动信号，如果无线通讯芯片74未接收到定时预启动信号，则混合动力汽车空调***不启动，继续等待接收定时预启动信号，如果无线通讯芯片74接收到定时预启动信号，则混合动力汽车空调***进入定时启动状态，此时光耦TL1、光耦TL2、光耦TL3、光耦TL4、光耦TL5的控制端均未得电，所以，可控选择开关2中线圈KA4、线圈KA5均未得电，此时，常开触点KA4、常开触点KA5、常开触点KA6、常开触点KA7均断开，输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路，此时，鼓风机10、电磁离合器5、怠速提升电磁阀6均未得电不进行任何动作，单片机1读取时钟芯片72的计时数据，与通讯芯片74接收的定时时间进行比较，当时钟芯片72的计时数据与与通讯芯片74接收的定时时间相等，此时空调控制器进入预启动状态。单片机1输入输出口输出信号，将光耦TL1导通，光耦TL2关断，可控选择开关2中只有线圈KA4得电，常开触点KA4闭合，常闭触点KA4断开，可控选择开关输入端S3至第二输出端S5之间电路开路，此时，电流自输入端S3输入经过常闭触点KA5、常开触点KA4，线圈KA6得电，常开触点KA6闭合，可控选择开关输入端S3至第一输出端S4之间电路自锁导通；混合动力蓄电池21输出电流通过可控选择开关2的输入端S3、第一输出端S4、压缩机3的电力驱动端直接向压缩机3进行供电；同时，单片机1也向光耦TL5输出信号，光耦TL5导通，直流稳压电源22通过光耦5向鼓风机10供电，这样车用空调得电启动，进入工作状态。

步骤五：在电力驱动车用空调工作时，空调控制器中的温度传感器7同步对车内温度进行测量并通过模数传感器71传输至单片机1内，通讯模块73也同步接收车辆ECU的数据，单片机1就车内温度与使用者设定的舒适温度进行对比，如果车内温度已经达到设定的舒适温度，则则单片机1停止导通信号的输出，光耦TL1、光耦TL2、光耦TL3、光耦TL4、光耦TL5均关断，可控选择开关2输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路，此时，鼓风机10、电磁离合器5、怠速提升电磁阀6均未得电不进行任何动作，同时，压缩机3的电力驱动端亦未能接收电能，车用空调停止工作。如果车内温度未达到设定的舒适温度，且通讯模块73接收到ECU传输的汽车发动机转速数据等于零或通讯模块73接收到ECU传输的汽车发动机转速数据从零增长，但其转速数据尚未达到能带动车用空调的最低数据值时，单片机1保持信号输出，维持光耦TL1导通，光耦TL2关断，确保可控选择开关2输入端S3至第一输出端S4之间电路自锁导通，车用空调在电力驱动的情况下保持工作；如果车内温度未达到设定的舒适温度，且通讯模块73接收到ECU传输的汽车发动机转速数据达到能带动车用空调的最低数据值时，单片机1输出信号，将光耦TL1关断，将光耦TL2、光耦TL3导通，可控选择开关输入端S3至第一输出端S4之间电路开路，压缩机3的电力驱动端失电，可控选择开关输入端S3至第二输出端S5之间电路导通，混合动力蓄电池21通过可控选择开关开关输入端S3、第二输出端S5、光耦TL33向电磁离合器5供电，电磁离合器5得电吸合，车用空调由机械能驱动工作。

如果使用者想停止车用空调的工作，可向无线通讯模块74发出信号，则单片机1停止导通信号的输出，光耦TL1、光耦TL2、光耦TL3、光耦TL4、光耦TL5均关断，可控选择开关2输入端S3至第一输出端S4、第二输出端S5均开路，此时，鼓风机10、电磁离合器5、怠速提升电磁阀6均未得电不进行任何动作，同时，压缩机3的电力驱动端亦未能接收电能，车用空调停止工作。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车空调***，包括直流稳压电源、车用空调、汽车发动机，车用空调包括鼓风机和电力机械驱动两用的压缩机，压缩机包括压缩机机械驱动端和压缩机电力驱动端，压缩机机械驱动端由汽车发动机在电磁离合器吸合后通过机械联动来进行驱动，鼓风机由直流稳压电源供电驱动，其特征在于：所述的混合动力汽车空调***还包括有混合动力蓄电池、空调控制器、单输入双输出的可控选择开关，所述的混合动力蓄电池输出端与可控选择开关电连接，所述可控选择开关的控制端分别通过可控开关TL1和可控开关TL2与所述的直流稳压电源电连接，所述可控选择开关的第一输出端与压缩机电力驱动端电连接，所述的可控选择开关的第二输出端通过可控开关TL3与电磁离合器电连接，所述可控开关TL1、TL2、TL3的控制端均分别与所述的空调控制器电连接，所述的空调控制器由直流稳压电源供电，所述的可控选择开关包括一个输入端S3、第一输出端S4和第二输出端S5、第一控制端S1和第二控制端S2以及四个继电器：继电器KA4、继电器KA5、继电器KA6、继电器KA7，所述的继电器KA4包括一个线圈KA4、一个常闭触点KA4和一个常开触点KA4，所述的继电器KA5包括一个线圈KA5、一个常闭触点KA5和一个常开触点KA5，所述的继电器KA6包括一个线圈KA6、一个常开触点KA6，所述的继电器KA7包括一个线圈KA7、一个常开触点KA7，所述的常开触点KA4和所述的常开触点KA6并联，所述常开触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输出端电连接，所述常开触点KA4的输出端与所述线圈KA6的输入端电连接，所述线圈KA6的输出端与所述的第一输出端S4电连接；所述的常开触点KA5和所述的常开触点KA7并联，所述常开触点KA5的输入端与所述常闭触点KA4的输出端电连接，所述常开触点KA5的输出端与所述线圈KA7的输入端电连接，所述线圈KA7的输出端与所述的第二输出端S5电连接；所述常闭触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输入端均与所述的输入端S3电连接；所述线圈KA4的输入端与所述的第二控制端S2电连接，所述线圈KA5的输入端与所述的第一控制端S1电连接，所述线圈KA4、线圈KA5的输出端均与共端电连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车空调***，其特征在于：所述的空调控制器包括单片机、数据存储器、无线通讯芯片、晶振电路、看门狗电路芯片、时钟芯片、显示驱动电路、显示电路、模数转化器和温度传感器，所述的无线通讯芯片、晶振电路、看门狗电路芯片、数据存储器均与所述的单片机电连接，所述的显示电路通过显示驱动电路与所述的单片机电连接，所述的温度传感器通过模数转化器与所述的单片机电连接，所述的空调控制器还包括有遥控器，所述的遥控器与所述的无线通讯芯片相匹配。

3.根据权利要求1所述的混合动力汽车空调***，其特征在于：所述的可控开关TL1为光耦TL1，所述的可控开关TL2为光耦TL2，所述的可控开关TL3为光耦TL3。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车空调***，其特征在于：所述的空调控制器电连接有通讯模块，所述的空调控制器通过通讯模块接收汽车ECU传输的汽车发动机数据。 

5.根据权利要求4所述的混合动力汽车空调***，其特征在于：所述的混合动力汽车空调***还包括有怠速提升电磁阀，所述的怠速提升电磁阀通过光耦TL4与所述混合动力蓄电池的输出端电连接，所述光耦TL4的控制端与所述的空调控制器电连接。 

6.根据权利要求1所述的混合动力汽车空调***，其特征在于：所述的鼓风机通过光耦TL5与直流稳压电源电连接，所述光耦TL5的控制端与所述的空调控制器电连接。

7.一种混合动力汽车空调***控制方法，此方法是在混合动力汽车内设置由直流稳压电源供电的空调控制器、单输入双输出的可控选择开关、混合动力蓄电池，空调控制器根据车辆运行状况，达到在汽车正常运行时，汽车发动机通过机械联动来驱动所述的车用空调运转；在汽车停车时，车用空调通过所述的混合动力蓄电池供电实现定时预启动、工作，其特征在于：此方法包括以下步骤：

步骤一：由所述的直流稳压电源供电，所述的空调控制器完成初始化，空调控制器接受信号启动。

步骤二：所述的空调控制器根据汽车发动机的转速判断汽车运行状况，如果汽车发动机启动，则所述的空调控制器发出信号，鼓风机得电工作，所述的可控选择开关第二输出端导通，电磁离合器吸合，汽车发动机通过机械联动来驱动压缩机，车用空调启动、工作。

步骤三：当车用空调采用电力驱动时，一旦汽车发动机启动到达一定转速时，所述的空调控制器判断汽车启动，此时，所述的空调控制器输出信号，所述的可控选择开关第一输出端关断，所述的可控选择开关第二输出端导通输出，所述的车用空调由机械能驱动工作。

步骤四：如果在步骤二中汽车发动机未启动，则所述的空调控制器根据使用者的设定确定是否进行定时预启动，当预订时间到，所述的空调控制器发出信号，所述的鼓风机得电、启动，所述的混合动力蓄电池通过可控选择开关第一输出端给所述的压缩机供电，实现车用空调由电力驱动定时预启动、工作。

步骤五：当使用者需要关闭空调时候，所述的空调控制器输出信号，可控选择开关第一输出端和可控选择开关第二输出端均关闭，压缩机失去动力，同时直流稳压电源也不再对鼓风机供电，车用空调关闭；所述的可控选择开关包括一个输入端S3、第一输出端S4和第二输出端S5、第一控制端S1和第二控制端S2以及四个继电器：继电器KA4、继电器KA5、继电器KA6、继电器KA7，所述的继电器KA4包括一个线圈KA4、一个常闭触点KA4和一个常开触点KA4，所述的继电器KA5包括一个线圈KA5、一个常闭触点KA5和一个常开触点KA5，所述的继电器KA6包括一个线圈KA6、一个常开触点KA6，所述的继电器KA7包括一个线圈KA7、一个常开触点KA7，所述的常开触点KA4和所述的常开触点KA6并联，所述常开触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输出端电连接，所述常开触点KA4的输出端与所述线圈KA6的输入端电连接，所述线圈KA6的输出端与所述的第一输出端S4电连接；所述的常开触点KA5和所述的常开触点KA7并联，所述常开触点KA5的输入端与所述常闭触点KA4的输出端电连接，所述常开触点KA5的输出端与所述线圈KA7的输入端电连接，所述线圈KA7的输出端与所述的第二输出端S5电连接；所述常闭触点KA4的输入端与所述常闭触点KA5的输入端均与所述的输入端S3电连接；所述线圈KA4的输入端与所述的第二控制端S2电连接，所述线圈KA5的输入端与所述的第一控制端S1电连接，所述线圈KA4、线圈KA5的输出端均与共端电连接。

8.根据权利要求7所述的混合动力汽车空调***控制方法，其特征在于：所述的车用空调采用机械能驱动启动运转后，如果汽车发动机怠速，则所述的空调控制器发出信号，怠速提升阀得电开启，汽车发动机转速上升达到能驱动压缩机的最低转速。

9.根据权利要求7或8所述的混合动力汽车空调***控制方法，其特征在于：当车用空调由机械能驱动时，且当车内温度适合时，所述的空调控制器输出信号，可控选择开关关断，车用空调关闭；当车用空调由混合动力蓄电池的电能驱动时，车内温度适合时，所述的空调控制器输出信号，所述的可控选择开关第一输出端和可控选择开关第二输出端均关断，车用空调关闭，且所述的空调控制器判断车内温度是否适合的优先级高于所述的空调控制器判断汽车发动机是否启动的优先级。

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