主动式通风泄压系统及汽车的制作方法

本发明涉及汽车的技术领域，尤其是涉及一种主动式通风泄压系统及汽车。

背景技术：

目前，汽车通风系统所使用的通风排气泄压阀为纯机械的单向通风泄压阀，当空调系统为外循环通风模式(外界空气被吹入车内，电扇或自然)时，车内空气压力上升到一定程度，会因为空气压力顶开泄压阀进入外循环新鲜空气通风状态；若外循环关闭，车内空气压力下降，受重力作用，泄压阀关闭。

现有汽车上使用的均为上述机械式的被动泄压阀，通常由一个塑料框架和数片橡胶扇叶构成，压力上升，叶片打开实现通风，压力下降叶片在重力作用下关闭，不通风。

然而，汽车均存在气密性问题，即在车内有一定正压的情况下，会有一部分空气从车体的各个洞、孔或各种间隙泄漏掉，这部分称之为不可控泄漏量，而且正压越大，不可控泄漏量越大；只有当通风量大于泄漏量后车内正压才会上升，上升到泄压阀的设计开启压力后才能打开泄压阀，这样才能实现外循环空调模式的新风通风功能。这样一来，由空调鼓风机从车外吸入的新鲜空气一部分是不可控泄漏量，一部分是可控泄漏量。而不可控泄漏量浪费了鼓风机通风时所需的一部分功耗，浪费了发动机热量，使油耗增加；而对于纯电动车而言，增加耗电量。由此，现有的机械式被动泄压阀必须要求车内达到一定正压后才能实现有效通风的问题无法得到解决。

基于以上问题，提出一种能够根据实际工况而便于开启或者关闭的泄压阀及通风系统显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种主动式通风泄压系统及汽车，以缓解现有技术中汽车上的通风系统采取被动泄压阀而增加能耗、且不利于车内实现通风换气的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术手段为：

本发明提供的一种主动式通风泄压系统包括：

泄压装置，用于车内通风；

控制装置，用于对所述泄压装置调节控制；

所述控制装置根据所接收到的信息调节所述泄压装置所处的状态，以便于实现车内通风过程。

作为一种进一步的技术方案，所述控制装置包括空调控制器，所述空调控制器与所述泄压装置连接，用于控制所述泄压装置的启闭状态。

作为一种进一步的技术方案，该主动式通风泄压系统包括用于采集车内乘员信息的第一采集元件，所述第一采集元件与汽车控制器连接，所述汽车控制器与所述空调控制器连接；

所述汽车控制器将所述第一采集元件所采集到的车内乘员信息发送至所述空调控制器，并由所述空调控制器调节所述泄压装置的状态。

作为一种进一步的技术方案，该主动式通风泄压系统包括多组所述泄压装置，多组所述泄压装置分别与乘员的乘坐位置对应布置；

当所述第一采集元件采集到车内一侧无人乘坐时，通过所述汽车控制器将该信息发送至所述空调控制器，并由空调控制器控制位于该侧的所述泄压装置关闭；

当所述第一采集元件采集到车内另一侧有人乘坐时，通过所述汽车控制器将该信息发送至所述空调控制器，并由空调控制器控制位于该侧的所述泄压装置开启。

作为一种进一步的技术方案，该主动式通风泄压系统包括用于采集发动机转速和/或车速信号的第二采集元件，所述第二采集元件与汽车控制器连接，所述汽车控制器与所述空调控制器连接；

当所述第二采集元件采集到车辆停止时，通过所述汽车控制器将该信息发送至所述空调控制器，并由所述空调控制器控制所述泄压装置关闭。

作为一种进一步的技术方案，该主动式通风泄压系统包括用于采集车内起雾或结霜临界状态下环境参数的第三采集元件，所述第三采集元件与所述空调控制器连接；

所述空调控制器根据所标定的起雾或结霜临界状态下的环境参数，调节所述泄压装置的开度。

作为一种进一步的技术方案，各个采集元件均采用相应的传感器。

作为一种进一步的技术方案，该主动式通风泄压系统包括用于监测所述泄压装置状态的监测元件，所述监测元件与所述空调控制器连接；

所述监测元件实时监测所述泄压装置所处的状态，并反馈给所述空调控制器，使所述空调控制能够实时调节所述泄压装置的状态。

作为一种进一步的技术方案，所述泄压装置包括壳体、驱动机构、传动机构和通风叶片；

所述壳体用于安装在汽车上，所述通风叶片设置在所述壳体的开口处，所述驱动机构通过所述传动机构与所述通风叶片传动连接；

所述驱动机构能够通过所述传动机构带动所述通风叶片相对于所述壳体的开口打开或者关闭，以实现通风或者密封。

本发明提供的一种汽车包括所述的主动式通风泄压系统。

与现有技术相比，本发明提供的一种主动式通风泄压系统及汽车所具有的技术优势为：

本发明提供的一种主动式通风泄压系统，包括泄压装置和控制装置，通过泄压装置能够将车内与车外连通，使车内的气体能够流向车外，以达到通风的效果，控制装置则用于控制、调节泄压装置的工作状态。

当车内需要通风时，控制装置则根据实际需要控制泄压装置开启，使车内的气体能够流向车外，实现通风。从而，该主动式通风泄压系统改变了传统的被动泄压方式(即，车内达到一定气体压力后将泄压阀顶开实现通风)，有效缓解了由于车内的气体不可控泄漏量向外泄漏热量或冷气而增加能耗的问题，进而，大大提高了通风效率。

本发明提供的一种汽车，包括上述主动式通风泄压系统，由此，该汽车所达到的技术优势及效果包括上述主动式通风泄压系统所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的主动式通风泄压系统的原理图；

图2为本发明实施例提供的主动式通风泄压系统的流程图；

图3为本发明实施例提供的气流在车内流动的示意图；

图4为本发明实施例提供的泄压装置的第一示意图；

图5为本发明实施例提供的泄压装置的第二示意图；

图6为本发明实施例提供的泄压装置中驱动机构与传动机构的示意图。

图标：

100－泄压装置；110－壳体；120－驱动机构；130－传动机构；131－转盘；1311－导向槽；132－连接杆；140－通风叶片；141－转轴；

200－空调控制器；300－监测元件；400－第一采集元件；500－第二采集元件；600－第三采集元件；700－汽车控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图6所示。

本实施例提供的一种主动式通风泄压系统包括：泄压装置100，用于车内通风；控制装置，用于对泄压装置100调节控制；控制装置根据所接收到的信息调节泄压装置100所处的状态。

本实施例的可选技术方案中，控制装置包括空调控制器200，空调控制器200与泄压装置100连接，用于控制泄压装置100的启闭。

当车内需要通风时，控制装置则根据实际需要控制泄压装置100开启，使车内的气体能够流向车外，实现通风。从而，该主动式通风泄压系统改变了传统的被动泄压方式(即，车内达到一定气体压力后将泄压阀顶开实现通风)，有效缓解了由于车内的气体不可控泄漏量向外泄漏热量或冷气而增加能耗的问题，进而，大大提高了通风效率。

需要说明的是，目前几乎所有的汽车均有气密性问题，即在车内有一定正压的情况下，会有一部分空气从车内的各个洞、孔或各种间隙泄漏掉，这部分称之为不可控泄漏量，而且正压越大不可控泄漏量越大；只有当通风量大于泄漏量后车内正压才会上升，上升到泄压阀的设计开启压力后才能打开泄压阀，这样才能实现外循环空调模式的新风通风功能。这样由空调鼓风机从车外吸入的新鲜空气，一部分是不可控泄漏量，一部分是可控泄漏量，而不可控泄漏量则是一种浪费，所以，如何降低不可控泄漏量是提高通风效率的途径之一。

在这里需要特别强调的是，不可控泄漏量远远不仅是浪费了鼓风机通风时所需的一部分功耗，如果是冬季采暖工况，则浪费的是发动机热量，因为空气是在经过空调暖风加热后再到乘员舱，如果这部分空气泄漏掉则带走了热量，而热量对于发动机而言是功耗，对于纯电动车而言则是耗电量，则是续航历程。当然，夏季制冷工况的浪费情况原理也一样。现有机械式被动泄压阀是必须要求车内达到一定正压后才能实现有效通风的，从而无法解决上述问题。

针对上述问题，本实施例提供的主动式通风泄压系统则能够有效解决上述技术问题，该主动式通风泄压系统则可以在空调切换到外循环有通风换气需求(乘客将档位拨到外循环，空调控制器200接收到该信息)的同时打开，这样就让汽车的外循环进风口和后部排风口通过乘员舱空间、hvac(空气调节系统)内通风结构直接相连，很小的正压就可以实现有效通风，大大降低了机械式泄压阀打开所需要的正压压力，正压下则意味着不可控泄漏量的下降，从而大幅提升通风效率。

在一般驾驶情况下，会有如下需求使用外循环通风功能：

针对乘员呼吸新鲜空气的需求，传统的泄压阀在打开后新鲜空气会均匀分布到车内的各乘员位置，无法进行选择性的调节；而主动式通风泄压系统则可以实现对气流分布的调节功能。假如右后座没有乘员，而新鲜空气流过这里成为了浪费，这是可以通过空调控制器200关闭右后部的泄压装置100，打开或增加左侧泄压装置100的通风面积，使总通风量不受影响，并引导新鲜空气在经过前排乘员呼吸点之后都流向左侧乘员方向的泄压装置100，使原来在右侧流出并浪费掉的新鲜空气被左侧乘员吸入，从而提高了新鲜空气的利用率，继而可以创造减少通风量的条件，进而降低了因通风带来的能耗(尤其是在冬季或夏季的车内、外温差很大的情况下，在保证车内不起雾的前提下降低换气量消耗的功耗，并会对新能源车型的续航提供很大帮助)，或者在总通风量不便的情况下让乘员呼吸更多的新鲜空气，从而提高舒适性。

另外，部分用户习惯将空调设置到外循环模式并打开天窗，使空气能从外循环风口进入，从出风口流出并通过天窗通风，这样可以实现不打开鼓风机就达到通风效果的使用模式，但这个工况有如下缺点：打开天窗噪音较大、雨雪天气不便使用、后排乘员无法呼吸到新鲜空气(在不打开后排窗户的前提下)等。

针对上述问题，本实施例中通过主动式通风泄压系统，则可以在不打开天窗的情况下实现由外循环进风并从出风口流出，经由乘员舱空间后由泄压装置100的出口通风，考虑到通风效果，可以将泄压装置100设置在车尾部，并设计呈类似天窗结构，这样一来，在不启动鼓风机的情况下既实现通风，又没有打开天窗的噪音和消除受天气的影响，并且能让后排乘员也呼吸到新鲜空气。

本实施例中通过主动式通风泄压系统，能够配合内外器混合的汽车空调通风装置使用，实现更多的内气使用比例，从而达到节能降耗的目的。

在纯电动车型上，空调系统的冬季采暖能耗已经占了纯电动车总能量的30％－50％，即很多电动车在冬季不开空调可续航100km，如果打开传统的ptc采暖空调则续航里程减少到50－70km。

而冬季空调系统能耗的主要原因是采暖需求和预防气雾、结霜的需求，而要同时实现采暖并预防起雾、结霜的功能的情况下，现有电动车都是采用100％外循环通风模式工作，而外循环空气在经过空调被加热后马上会被泄压阀排出，这样在采暖的同时也带走了大量的热量，这些热量对于纯电动车来说全都是续航里程。

所以，一种新的内外气混合的空调系统通风装置被发明出来，并将会广泛应用到新能源车型上，因为它会在实现采暖和预防气雾、结霜功能的同时使用一部分比例的内气，但内气比例将被严格限制，因为内气比例过高将导致气雾、结霜的风险增加，从而影响驾驶安全。内气比例过高则外循环通风量下降，外循环通风量下降则正压难以建立，则无法顶开泄压阀，实现不了正常的外循环通风功能，从而增加气雾、结霜的风险。若外气比例增加，则可以建立通风需要的正压，但同时带来不可控泄漏量增加，不必要的通风损耗和热量损耗增加。

针对上述问题，本实施例中的主动式通风泄压系统可以在不需要正压或很小的正压的前提下实现通风功能，有效降低不可控泄漏量，则可以在经过标定后大幅提升内气比例并且不会出现气雾、结霜现象，这样就可以大幅降低外循环冷空气的循环量，节省能耗增加续航。

综上所述，本实施例提供的主动式通风泄压系统，通过控制装置控制泄压装置100适时开启或关闭，替代了传统的机械式被动泄压阀，让必须要有正压才能实现通风的外循环通风模式升级为不需要正压或很小的正压即可实现外循环通风功能。

在能够实现降低正压的情况下通风后，可以有效减少因正压而导致的不可控泄漏量，提升通风效率或降低通风功耗。

在减少不可控泄漏量后，也可以减少不可控泄漏量所带走的热量或冷量，从而减少动力系统的能量损耗。

在实现主动控制泄压功能后，可以根据车内乘员实际乘坐情况调节气流走向，从而提升通风利用效率或提升呼吸新鲜空气的舒适性。

在实现主动控制泄压功能后，可以部分取代天窗的通风功能(在不启动鼓风机的前提下)，实现比打开天窗通风更低的噪音和不受天气影响的优势，实现比打开天窗通风只能让前排乘员呼吸新鲜空气的情况下，同时能让后排乘员呼吸到新鲜空气的优势(不打开后排窗户，因为打开后排窗户噪音会变大)。

在和内外气混合的通风装置配合使用时，可以有效降低不可控泄漏量，可以增加内气使用比例，从而降低能量损耗。

本实施例的可选技术方案中，该主动式通风泄压系统包括用于采集车内乘员信息的第一采集元件400，第一采集元件400与汽车控制器700连接，汽车控制器700与空调控制器200连接；汽车控制器700将第一采集元件400所采集到的车内乘员信息发送至空调控制器200，并由空调控制器200调节泄压装置100的状态。

进一步的，该主动式通风泄压系统包括多组泄压装置100，分别与乘员的乘坐位置对应布置；当第一采集元件400采集到车内一侧无人乘坐时，通过汽车控制器700将该信息发送至空调控制器200，并由空调控制器200控制位于该侧的泄压装置100关闭；当第一采集元件400采集到车内另一侧有人乘坐时，通过汽车控制器700将该信息发送至空调控制器200，并由空调控制器200控制位于该侧的泄压装置100开启。

本实施例中，可以根据车内乘员的实际乘坐情况调节气流走向，从而提升通风利用效率或提升呼吸新鲜空气的舒适性。具体为：靠近每个座位处分别对应设置第一采集元件400，并且对应设置泄压装置100，通过第一采集元件400对相对应的座位上是否有乘员的信息进行采集，并将该信息反馈给汽车控制器700(ecu)，经汽车控制器700分析判断后将乘员信息发送至空调控制器200(ccm)，并通过空调控制器200控制对应座位处的泄压装置100开启或者关闭，以便于将有乘员座位处的泄压装置100开启，便于气体流动，同时，将未有乘员座位处的泄压装置100关闭，以避免新鲜空气从该泄压装置100处向外泄漏浪费。例如：当空调控制器200接到车内乘员需要呼吸新鲜空气的需求指令时，首先经过各个第一采集元件400对各个座位进行检测，采集座位上是否有乘员的信息，如，检测到右侧座位上无乘员时，第一采集元件400将该信息经过汽车控制器700传送至空调控制器200，并由空调控制器200控制右侧的泄压装置100关闭，控制左侧的泄压装置100开启，从而，经过外循环进入到车内的气体从左侧的泄压装置100排出，由此增加了左侧乘员呼吸新鲜空气的比例。需要说明的是，本实施例中，第一采集元件400优选为传感器，当然还可以是其他能够实现采集乘员信息的元件，如探头、摄像头等，此处不受限制。

本实施例的可选技术方案中，该主动式通风泄压系统包括用于采集发动机转速和/或车速信号的第二采集元件500，第二采集元件500与汽车控制器700连接，汽车控制器700与空调控制器200连接；当第二采集元件500采集到车辆停止时，通过汽车控制器700将该信息发送至空调控制器200，并由空调控制器200控制泄压装置100关闭。

需要说明的是，当车辆停止、发动机停机等工况下，主动式通风泄压系统不工作，即，泄压装置100均处于关闭状态，以保证关车门时的手感及人耳压力适宜。此处，通过第二采集元件500对发动机转速、车速等信息进行采集，经过汽车控制器700进行分析判断，并将信号传递给空调控制器200，从而通过空调控制器200控制泄压装置100的启闭。需要说明的是，本实施例中，第二采集元件500优选为传感器，当然还可以是其他能够实现采集车速信息、发动机转速信息的元件，此处不受限制。

本实施例的可选技术方案中，该主动式通风泄压系统包括用于采集车内起雾或结霜临界状态下环境参数的第三采集元件600，第三采集元件600与空调控制器200连接；空调控制器200根据所标定的起雾或结霜临界状态下的环境参数，调节泄压装置100的开度。

此处需要说明的是，关于车内不会出现起雾、结霜现象的最大内气比例状态，需要经过标定工作得知，具体为，实车在各种环境下，特别是高湿度气候条件下，通过采集各种温度、湿度等参数，并实车跑试验记录起雾或结霜状态下的环境参数、起雾或结霜程度以及在起雾或结霜后通过人为操作后将雾或霜除去时的时间、空调、整车所处状态等，然后找到不会出现起雾、结霜现象的最大内气比例的状态，并将上述参数转换为电信号写入空调控制器200程序或控制电路中(通常情况下，这个最大内气比例会随着环境温度及湿度的变化而变化，所以需要标定工作)，经过第三采集元件600采集各环境信息，然后经过空调控制器200分析判断，并控制泄压装置100在当时环境下的最大开度，以最大程度的降低外气使用比例，从而最大程度的节能。此处需要说明的是，第三采集元件600可以包括多种功能不同的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，只要能够针对各环境信息进行采集即可，不受限制。另外，关于环境参数转换为电信号写入ccm程序或控制电路的原理可以采用现有技术，只要能够实现即可，此处不做详细阐述。

本实施例的可选技术方案中，该主动式通风泄压系统包括用于监测泄压装置100状态的监测元件300，监测元件300与空调控制器200连接；监测元件300实时监测泄压装置100所处的状态，并反馈给空调控制器200，使空调控制能够实时调节泄压装置100的状态。

本实施例的可选技术方案中，泄压装置100包括壳体110、驱动机构120、传动机构130和通风叶片140；壳体110用于安装在汽车上，通风叶片140设置在壳体110的开口处，驱动机构120通过传动机构130与通风叶片140传动连接；驱动机构120能够通过传动机构130驱动通风叶片140相对于壳体110的开口打开或者关闭，以实现通风或者密封。

本实施例提供的主动式通风泄压系统还包括监测元件300，以实时监测泄压装置100的开启状态。具体的，当空调处于外循环时，通过空调控制器200的信号直接控制泄压装置100，时泄压装置100自动打开，实现通风；并且，通过监测元件300实时监测泄压装置100的状态，并反馈给空调控制器200，以便于空调控制器200根据需要实时切换泄压装置100的状态；而当空调处于除霜、除雾模式时，通过空调控制器200的信号直接控制泄压装置100，使泄压装置100自动打开，实现通风；并且，通过监测元件300实时监测泄压装置100的状态，并反馈给空调控制器200，以便于与空调控制器200根据需要实时切换泄压装置100的状态。除此以外，还包括其他模式，均通过监测元件300实现对泄压装置100的实时监控，并实时反馈给空调控制器200，以便于实时调节、切换泄压装置100的状态。

进一步的，泄压装置100包括壳体110、驱动机构120、传动机构130和通风叶片140，具体的，壳体110采用矩形筒状结构，该壳体110安装在车体上，壳体110的内侧开口与车内连通，外侧开口与车外连通，且在内侧开口与外侧开口之间设置通风叶片140，该通风叶片140可以设置一组，也可以设置多组，本实施例中优选为两组，两组通风叶片140分别与传动机构130的输出端连接，传动机构130的输入端与驱动机构120连接，由此一来，驱动机构120能够通过传动机构130带动两组通风叶片140相对于壳体110翻转，以实现开启或者闭合。当通风叶片140开启时，车内与车外连通，以便于实现通风，当通风叶片140闭合时，隔断车内与车外，以便于实现密封。

此处需要说明的是，驱动机构120为驱动电机，传动机构130为带有两组导向槽1311的转盘131，驱动电机的输出轴与转盘131传动连接，能够带动转盘131旋转；而两组通风叶片140的转轴141通过可转动地设置在壳体110上，且转轴141上分别设置连接杆132，连接杆132上设置有导向杆(图中未示出)，导向杆与导向槽1311配合安装，这样一来，当转盘131旋转时，导向杆会在导向槽1311内运动，并在导向槽1311的挤压作用下，导向杆驱动连接杆132并由连接杆132带动转轴141旋转，从而实现了两组通风叶片140的转动打开或转动闭合。当然，传动机构130还可以是其他结构，如连杆机构、齿轮机构等，只要能够实现连接驱动电机与通风叶片140即可，具体结构不受限制。

本实施例中，驱动电机采用步进电机，在空调控制器200控制泄压装置100启闭过程中，空调控制器200通过反馈过来的设计定义好的步进电机角位电压判断通风叶片140的位置，以便于判断泄压装置100的启闭状态。例如，当电压为0.5v时，判定泄压装置100处于关闭状态，当电压为4.5v时，判定泄压装置100处于开启状态。

本实施例提供的一种汽车，包括上述主动式通风泄压系统，由此，该汽车所达到的技术优势及效果包括上述主动式通风泄压系统所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。