本发明涉及空调领域，尤其是一种整车hvac系统。
背景技术：
hvac(英语:heating,ventilation,air-conditioningandcooling)系统即空气调节系统，是包含温度、湿度、空气清净度以及空气循环的控制系统；空调供应冷气、暖气或除湿的作用原理均类似，利用冷媒在压缩机的作用下，发生蒸发或凝结，从而引发周遭空气的蒸发或凝结，以达到改变温、湿度的目的。hvac系统的结构可从中国专利申请号cn201410853666.1的发明公开的一种汽车空调hvac系统获得了解。传统的hvac系统存在通过设于进风道中的风机单侧进风，相同风量要求下风压较高、风机转速较高和效率较低，寒冷天气时加热温度和加热速度不能满足需要的不足；因此，设计一种在相同风量要求下风压较低、风机转速较低效率较高，寒冷天气时加热温度和加热速度能满足需要的整车hvac系统及空调模式转换方法，成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服目前的hvac系统存在通过设于进风道中的风机单侧进风，相同风量要求下风压较高、风机转速较高和效率较低，寒冷天气时加热温度、加热速度和加热功耗不能满足需要的不足，提供一种在相同风量要求下风压较低、风机转速较低效率较高，寒冷天气时加热温度、加热速度和加热功耗能满足需要的整车hvac系统及空调模式转换方法。在满足整车通风、制冷、加热、除湿的功能时，本发明的hvac系统安装所占空间更小，整车风噪更低、系统功耗更低，能够较好的满足新能源汽车低功耗，多功能的设计要求。
本发明的具体技术方案是：
一种整车hvac系统，包括：空调装置，hvac控制器，整车辅助加热装置；所述的空调装置包括：设有出风腔和两个横向对称设置且分别与出风腔连通的进风孔的壳体，设于出风腔中的空调模式转换装置，两个设有内外循环风模式转换装置且与进风孔外端一一对应连接的进风箱，设有两个一一对应伸入进风孔内端的鼓风叶轮的联动驱动装置,设于出风腔中且后端与进风孔出口相对的蒸发器，设于出风腔上部的空调加热器；壳体前端设有与出风腔连通且与蒸发器前端相对的吹面出风口；壳体上端设有与出风腔连通且与空调加热器上端相对的除霜出风口。所述的整车hvac系统，通过空调装置的联动驱动装置驱动两个鼓风叶轮同步转动，空气从两个进风孔进入，能增大进气横截面积和出风横截面积且减小体积，在相同风量要求下，风机转速更低、风机效率更高，利于节能降噪；寒冷天气时通过整车辅助加热装置辅助加热，加热温度和加热速度能满足需要，加热功耗更低。
作为优选，所述的空调模式转换装置包括：两个一一对应设于出风腔两端且与壳体连接的空调模式执行器，一一对应设于出风腔两端且凸端与蒸发器前端相对的弧形导轨，位于弧形导轨前侧且两端与空调模式执行器一一对应连接的主动风门，与主动风门铰接的联动风门，两个一一对应设于联动风门的两侧端且一端与弧形导轨一一对应滑动连接的导向柱；弧形导轨下端与主动风门转动轴线之间的距离小于弧形导轨上端与主动风门转动轴线之间的距离；导向柱位于弧形导轨上端时，主动风门和联动风门封堵住除霜出风口，吹面出风口与出风腔连通；导向柱位于弧形导轨下端时，主动风门和联动风门封堵住吹面出风口，除霜出风口与出风腔连通；空调模式执行器与hvac控制器信号连接。空调模式转换装置通过空调模式执行器驱动主动风门转动并带动联动风门联动进行空调模式转换结构简单紧凑；弧形导轨下端与主动风门转动轴线之间的距离小于弧形导轨上端与主动风门转动轴线之间的距离，主动风门与联动风门封堵住吹面出风口时占用空间小。
作为优选，所述的内外循环风模式转换装置包括：进风箱设有的两个进风道，设于进风箱中且设有与进风箱枢接的转轴的内外循环转换风门，与进风箱连接的内外循环执行器；转轴一端与内外循环执行器连接；内外循环执行器与hvac控制器信号连接。内外模式循环风转换装置的内外循环转换风门设于进风箱中结构简单紧凑。
作为优选，所述的进风孔的侧围与出风腔连通；蒸发器的长度大于宽度，且蒸发器的长度大于等于两个进风孔的外端之间的距离；蒸发器的横截面形状为长度方向为上下方向的矩形；蒸发器设有温度传感器；空调加热器为设有温度传感器的ptc电加热器；空调加热器的长度大于宽度，且空调加热器的截面形状为矩形；ptc电加热器、温度传感器分别与hvac控制器信号连接。蒸发器和空调加热器采用扁平化设计减小空调装置的高度和体积；蒸发器的长度大于等于两个进风孔的外端之间的距离，换热面积大且出风温度均匀。
作为优选，所述的联动驱动装置为双输出轴电机；双输出轴电机的输出轴的两端一一对应伸入进风孔内端且与鼓风叶轮一一对应连接；双输出轴电机与hvac控制器信号连接。双输出轴电机与鼓风叶轮连接，组成的双风机在hvac中卧式设置，与采用扁平化设计的蒸发器和空调加热器配合降低空调装置的整体高度。
作为优选，所述的内外循环风模式转换装置还包括：设于进风箱中的过滤器。过滤器利于滤除空气中的杂质。
作为优选，所述的壳体包括：两个横向对称设置的半壳体，设有出水口且分别与两个半壳体下端连接的下壳体；进风孔一一对应位于于半壳体中；出风腔由一一对应位于半壳体中的两个半风腔连通构成；吹面出风口由位于两个半壳体上端的半冷风出口连通构成；除霜出风口由位于两个半壳体前端的半热风出口连通构成。壳体包括两个半壳体和设有出水口的下壳体，利于制作和装配；下壳体设有出水口利于排出冷凝水。
作为优选，所述的整车辅助加热装置包括：三个一一对应设于主驾区域、副驾区域和后排乘客区域的加热单元，设于车舱内的温度传感器；加热单元包括：设有线圈和触点组的常开继电器，由座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器串接构成的若干个加热组件，与加热组件个数适配的档位开关，与常开继电器的触点组并联设置的手动开关，设于座椅的座垫中的压力传感器；加热组件通过档位开关与常开继电器的触点组一端电连接；常开继电器的触点组另一端与整车的高压蓄电池电连接；常开继电器的线圈、温度传感器和压力传感器分别与hvac控制器信号连接。整车辅助加热装置通过座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器加热能提高加热温度和加热速度，提高乘坐舒适度；通过hvac控制器自动控制常开继电器连通或断开加热电路，或通过乘员操控手动开关手动连通或断开加热电路，简单方便且提高可靠性；三个一一对应设于主驾区域、副驾区域和后排乘客区域的加热单元能根据需要对乘员所在区域加热，提高热能利用率；通过转换档位开关的档位改变加热组件的通电个数，能根据需要控制加热温度和加热速度；通过座椅布置的压力传感器判断对应加热单元的座位是否有乘员乘坐，空调控制器通过档位开关调节控制加热单元档位从而控制加热温度，通过温度传感器判断是否达到设定目标温度方便实用。
一种整车hvac系统的空调模式转换方法，所述的整车hvac系统具有上述的整车hvac系统的限定结构；整车hvac系统由hvac控制器控制；（1）内外循环进气模式切换：当车外环境质量较差时，与车舱内连通的第一进风道与进风孔连通进入内循环进气模式，保证车舱内的空气质量；当车内空气质量较差时，内外循环执行器驱动内外循环风门按照设定程序间歇切换，使第一进风道和第二进风道与进风孔间歇切换连通，实现内循环进气模式、外循环进气模式轮流切换调节车舱内的空气；（2）制冷模式：内外循环执行器驱动内外循环风门切换至内循环进气模式，以降低能耗，提升降温速率；空调模式执行器驱动主动风门转动且带动联动风门联动封堵住除霜出风口，在鼓风叶轮作用下，经蒸发器冷却的设定温度的低温空气从吹面出风口吹出对车舱内空气进行降温；（3）除霜模式：空调模式执行器驱动主动风门转动且带动联动风门联动封堵住吹面出风口，通过空调加热器加热且从除霜出风口吹出的加热空气对前挡风玻璃进行除霜；（4）除雾模式：夏季雨天冷除雾时，空调模式执行器驱动主动风门转动且带动联动风门联动封堵住吹面出风口，经蒸发器降低湿度的干燥空气从除霜出风口吹出对前挡风玻璃进行除雾；冬季、春季和秋季热除雾时，空调模式执行器驱动主动风门转动且带动联动风门联动封堵住吹面出风口，经蒸发器降低湿度的干燥空气经空调加热器加热后，从除霜出风口吹出对前挡风玻璃进行除雾；（5）整车辅助加热模式：当车舱内的温度低于设定温度需要辅助加热，且乘员坐到座椅的座垫上时，hvac控制器接收到压力传感器和温度传感器分别反馈的信号后，控制乘员所坐区域的加热单元的常开继电器的线圈通电，常开继电器的触点组的衔铁吸合，加热组件的座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器通电进行加热，或手动连通乘员所坐区域的加热单元的手动开关，加热组件的座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器通电进行加热；通过转换档位开关的档位改变加热组件的通电个数，控制加热温度和加热速度。所述的整车hvac系统的空调模式转换方法能满足空调模式切换的需要。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的整车hvac系统，通过空调装置的联动驱动装置驱动两个鼓风叶轮同步转动，空气从两个进风孔进入，能增大进气横截面积和出风横截面积且减小体积，在相同风量要求下，风机转速更低、风机效率更高，利于节能降噪；寒冷天气时通过整车辅助加热装置辅助加热，加热速度快、人体直接感受明显，加热温度和功率通过档位控制，加热区域通过传感器控制，能够有效的提升乘客舒适性，降低整车加热功耗。空调模式转换装置通过空调模式执行器驱动主动风门转动并带动联动风门联动进行空调模式转换结构简单紧凑；弧形导轨下端与主动风门转动轴线之间的距离小于弧形导轨上端与主动风门转动轴线之间的距离，主动风门与联动风门封堵住吹面出风口时占用空间小，该模式转换装置能够有效降低系统布置空间，降低运行过程中风速巨变引起的风噪。内外模式循环风转换装置的内外循环转换风门设于进风箱中结构简单紧凑。蒸发器和空调加热器采用扁平化设计减小空调装置的高度和体积；蒸发器的长度大于等于两个进风孔的外端之间的距离，换热面积大且出风温度均匀，能够有效降低出风口温差，提升整车舒适性。双输出轴电机与鼓风叶轮卧式设置，与采用扁平化设计的蒸发器和空调加热器配合降低空调装置的整体高度。过滤器利于滤除空气中的杂质。壳体包括两个半壳体和设有出水口的下壳体，利于制作和装配；下壳体设有出水口利于排出冷凝水。整车辅助加热装置通过座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器加热能提高加热温度和加热速度，提高乘坐舒适度；通过hvac控制器自动控制常开继电器连通或断开加热电路，或通过乘员操控手动开关手动连通或断开加热电路，简单方便且提高可靠性；三个一一对应设于主驾区域、副驾区域和后排乘客区域的加热单元能根据需要对乘员所在区域加热，提高热能利用率；通过转换档位开关的档位改变加热组件的通电个数，能根据需要控制加热温度和加热速度；通过座椅布置的压力传感器判断对应加热单元的座位是否有乘员乘坐，空调控制器通过档位开关调节控制加热单元档位从而控制加热温度，通过温度传感器判断是否达到设定目标温度方便实用。所述的整车hvac系统的空调模式转换方法能满足空调模式切换的需要。
附图说明
图1是本发明的一种结构爆炸示意图；
图2是制冷模式时主动风门和联动风门的位置示意图；
图3是除霜模式、除雾模式时主动风门和联动风门的位置示意图；
图4是整车辅助加热装置的电路示意图。
图中：hvac控制器1、进风孔2、进风箱3、鼓风叶轮4、蒸发器5、空调加热器6、吹面出风口7、除霜出风口8、空调模式执行器9、弧形导轨10、主动风门11、联动风门12、导向柱13、进风道14、转轴15、内外循环转换风门16、内外循环执行器17、温度传感器18、双输出轴电机19、半壳体20、出水口21、下壳体22、出风腔23、主驾区域24、副驾区域25、后排乘客区域26、常开继电器27、座椅加热器28、脚垫加热器29、扶手加热器30、档位开关31、手动开关32、压力传感器33、高压蓄电池34。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1、附图2、附图3、附图4所示：一种整车hvac系统，包括：空调装置，hvac控制器1，整车辅助加热装置；所述的空调装置包括：设有出风腔23和两个横向对称设置且分别与出风腔23连通的进风孔2的壳体，设于出风腔23中的空调模式转换装置，两个设有内外循环风模式转换装置且与进风孔2外端一一对应螺钉连接的进风箱3，设有两个一一对应伸入进风孔2内端的鼓风叶轮4的联动驱动装置,设于出风腔23中且后端与进风孔2出口相对的蒸发器5，设于出风腔23上部的空调加热器6；壳体前端设有与出风腔23连通且与蒸发器5前端相对的吹面出风口7；壳体上端设有与出风腔23连通且与空调加热器6上端相对的除霜出风口8。吹面出风口7的形状为矩形；除霜出风口8的形状为矩形；空调装置和整车辅助加热装置分别由hvac控制器1控制；hvac控制器1装于车舱中。
所述的空调模式转换装置包括：两个一一对应设于出风腔23两端且与壳体螺钉连接的空调模式执行器9，一一对应设于出风腔23两端且凸端与蒸发器5前端相对的弧形导轨10，位于弧形导轨10前侧且两端与空调模式执行器9一一对应键连接的主动风门11，与主动风门11通过铰接轴铰接的联动风门12，两个一一对应设于联动风门12的两侧端且一端与弧形导轨10一一对应滑动连接的导向柱13；弧形导轨10下端与主动风门11转动轴线之间的距离小于弧形导轨10上端与主动风门11转动轴线之间的距离；导向柱13位于弧形导轨10上端时，主动风门11和联动风门12封堵住除霜出风口8，吹面出风口7与出风腔23连通；导向柱13位于弧形导轨10下端时，主动风门11和联动风门12封堵住吹面出风口7，除霜出风口8与出风腔23连通；空调模式执行器9与hvac控制器1信号连接。本实施例中，空调模式执行器9与hvac控制器1通过硬线连接传递主动风门11和联动风门12转动的控制信号。
所述的内外循环风模式转换装置包括：进风箱3设有的两个进风道14，设于进风箱3中且设有与进风箱3通过轴承枢接的转轴15的内外循环转换风门16，与进风箱3螺钉连接的内外循环执行器17；转轴15一端与内外循环执行器17键连接；内外循环执行器17与hvac控制器1信号连接。本实施例中，内外循环执行器17与hvac控制器1通过硬线连接传递传递内外循环风门控制信号。
所述的进风孔2的侧围与出风腔23连通；蒸发器5的长度大于宽度，且蒸发器5的长度大于等于两个进风孔2的外端之间的距离；蒸发器5的横截面形状为长度方向为上下方向的矩形；蒸发器5设有温度传感器18；空调加热器6为设有温度传感器18的ptc电加热器；空调加热器6的长度大于宽度，且空调加热器6的截面形状为矩形；ptc电加热器、温度传感器18分别与hvac控制器1信号连接。
所述的联动驱动装置为双输出轴电机19；双输出轴电机19的输出轴的两端一一对应伸入进风孔2内端且与鼓风叶轮4一一对应键连接；双输出轴电机19与hvac控制器1信号连接。本实施例中，双输出轴电机19与hvac控制器1通过硬线连接传递鼓风机转速控制信号。
所述的内外循环风模式转换装置还包括：设于进风箱3中的过滤器（附图中未画出）。
所述的壳体包括：两个横向对称设置的半壳体20，设有出水口21且分别与两个半壳体20下端螺钉连接的下壳体22；进风孔2一一对应位于于半壳体20中；出风腔23由一一对应位于半壳体20中的两个半风腔连通构成；吹面出风口7由位于两个半壳体20上端的半冷风出口连通构成；除霜出风口8由位于两个半壳体20前端的半热风出口连通构成。
所述的整车辅助加热装置包括：三个一一对应设于主驾区域24、副驾区域25和后排乘客区域26的加热单元，设于车舱内的温度传感器18；加热单元包括：设有线圈和触点组的常开继电器27，由座椅加热器28、脚垫加热器29和扶手加热器30串接构成的三个加热组件，与加热组件个数适配的档位开关31，与常开继电器27的触点组并联设置的手动开关32，设于座椅的座垫中的压力传感器33；加热组件通过档位开关31与常开继电器27的触点组一端电连接；常开继电器27的触点组另一端与整车的高压蓄电池34电连接；常开继电器27的线圈、温度传感器18和压力传感器33分别与hvac控制器1信号连接；hvac控制器1与整车的高压蓄电池34电连接；座椅加热器28、脚垫加热器29和扶手加热器30均为电热丝加热器。本实施例中，空调模式执行器9与hvac控制器1通过硬线连接传递主动风门11和联动风门12转动的控制信号。手动开关32为灭弧开关。
一种整车hvac系统的空调模式转换方法，所述的整车hvac系统具有上述的整车hvac系统的限定结构；整车hvac系统由hvac控制器1控制；（1）内外循环进气模式切换：当车外环境质量较差时，与车舱内连通的第一进风道14与进风孔2连通进入内循环进气模式，保证车舱内的空气质量；当车内空气质量较差时，内外循环执行器17驱动内外循环风门按照设定程序间歇切换，使第一进风道14和第二进风道14与进风孔2间歇切换连通，实现内循环进气模式、外循环进气模式轮流切换调节车舱内的空气；（2）制冷模式：内外循环执行器17驱动内外循环风门切换至内循环进气模式，以降低能耗，提升降温速率；空调模式执行器9驱动主动风门11转动且带动联动风门12联动封堵住除霜出风口8，在鼓风叶轮4作用下，经蒸发器5冷却的设定温度的低温空气从吹面出风口7吹出对车舱内空气进行降温；（3）除霜模式：空调模式执行器9驱动主动风门11转动且带动联动风门12联动封堵住吹面出风口7，通过空调加热器6加热且从除霜出风口8吹出的加热空气对前挡风玻璃进行除霜；（4）除雾模式：夏季雨天冷除雾时，空调模式执行器9驱动主动风门11转动且带动联动风门12联动封堵住吹面出风口7，经蒸发器5降低湿度的干燥空气从除霜出风口8吹出对前挡风玻璃进行除雾；冬季、春季和秋季热除雾时，空调模式执行器9驱动主动风门11转动且带动联动风门12联动封堵住吹面出风口7，经蒸发器5降低湿度的干燥空气经空调加热器6加热后，从除霜出风口8吹出对前挡风玻璃进行除雾；（5）整车辅助加热模式：当车舱内的温度低于设定温度需要辅助加热，且乘员坐到座椅的座垫上时，hvac控制器1接收到温度传感器18和压力传感器33分别传送的信号后，控制乘员所坐区域的加热单元的常开继电器27的线圈通电，常开继电器27的触点组的衔铁吸合，加热组件的座椅加热器28、脚垫加热器29和扶手加热器30通电进行加热，或手动连通乘员所坐区域的加热单元的手动开关32，加热组件的座椅加热器28、脚垫加热器29和扶手加热器30通电进行加热；通过转换档位开关31的档位改变加热组件的通电个数，控制加热温度和加热速度。
本发明的有益效果是：所述的整车hvac系统，通过空调装置的联动驱动装置驱动两个鼓风叶轮同步转动，空气从两个进风孔进入，能增大进气横截面积和出风横截面积且减小体积，在相同风量要求下，风机转速更低、风机效率更高，利于节能降噪；寒冷天气时通过整车辅助加热装置辅助加热，加热温度和加热速度能满足需要。空调模式转换装置通过空调模式执行器驱动主动风门转动并带动联动风门联动进行空调模式转换结构简单紧凑；弧形导轨下端与主动风门转动轴线之间的距离小于弧形导轨上端与主动风门转动轴线之间的距离，主动风门与联动风门封堵住吹面出风口时占用空间小。内外模式循环风转换装置的内外循环转换风门设于进风箱中结构简单紧凑。蒸发器和空调加热器采用扁平化设计减小空调装置的高度和体积；蒸发器的长度大于等于两个进风孔的外端之间的距离，换热面积大且出风温度均匀。双输出轴电机与鼓风叶轮卧式设置，与采用扁平化设计的蒸发器和空调加热器配合降低空调装置的整体高度。过滤器利于滤除空气中的杂质。壳体包括两个半壳体和设有出水口的下壳体，利于制作和装配；下壳体设有出水口利于排出冷凝水。整车辅助加热装置通过座椅加热器、脚垫加热器和扶手加热器加热能提高加热温度和加热速度，提高乘坐舒适度；通过hvac控制器自动控制常开继电器连通或断开加热电路，或通过乘员操控手动开关手动连通或断开加热电路，简单方便且提高可靠性；三个一一对应设于主驾区域、副驾区域和后排乘客区域的加热单元能根据需要对乘员所在区域加热，提高热能利用率；通过转换档位开关的档位改变加热组件的通电个数，能根据需要控制加热温度和加热速度；通过座椅布置的压力传感器判断对应加热单元的座位是否有乘员乘坐，空调控制器通过档位开关调节控制加热单元档位从而控制加热温度，通过温度传感器判断是否达到设定目标温度方便实用。所述的整车hvac系统的空调模式转换方法能满足空调模式切换的需要。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。