用于测试气候控制车辆座椅的装置和方法
【专利摘要】本文提供了一种气候控制座椅测试装置。所述测试装置可具有泵装置，其配置成改变车辆座椅的气候控制部分的邻近范围内的压力。控制器可编程为检测座椅的气候控制部分内的气流阻塞或损失。气候控制部分可包括鼓风机马达。控制器可基于通过泵装置改变气候控制部分邻近范围内的压力而引起的鼓风机马达所消耗的电流的变化来检测气流阻塞和/或损失。
【专利说明】用于测试气候控制车辆座椅的装置和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及测试用于车辆座椅的气候控制系统内的气流。
【背景技术】
[0002]机动车包括使车辆乘员温暖和凉爽的功能，例如气候控制车辆座椅。乘员控制装置和/或控制器可直接控制这些气候控制系统以便使乘员温暖和/或凉爽。运行正常时，所述的气候控制系统可使用模块来加热/冷却气流，并且使用鼓风机将气流直接引向乘员。
【发明内容】
[0003]—种气候控制座椅测试装置,包括适应于倚靠着车辆座椅的气候控制部分的A级表面装饰罩安置的集气室(plenum)。腔室形成在集气室和A级表面装饰罩之间。气泵装置被配置用于改变腔室内的压力。车辆座椅的气候控制部分包括鼓风机马达。控制器编程为基于由腔室内的压力的变化而引起的鼓风机马达所消耗的电流的变化来探测A级表面装饰罩与鼓风机马达之间的气流阻塞或损失。
[0004]—种用于测试气候控制座位的方法，包括将集气室倚靠着座椅的气候控制部分安置以在集气室和气候控制部分之间形成腔室。该方法还包括在鼓风机马达运行且腔室内的压力处于第一压力水平的同时采集鼓风机马达的第一电流读数。该方法还包括在鼓风机马达运行且腔室内的压力处于第二压力水平时的同时采集鼓风机马达的第二电流读数。响应于第一和第二电流读数之间小于临界值的电流消耗绝对差值，输出表明气候控制部分存在气流故障状态的信号。
[0005]一种车辆座椅测试装置，包括配置成改变座椅的气候控制部分的邻近范围内的压力的泵装置。座椅测试装置还包括至少一个控制器，其被编程成检测气候控制部分内的气流阻塞或损失。气候控制部分包括鼓风机马达。所述的座椅测试装置基于由鼓风机马达所消耗的电流的变化来气流阻塞或损失，这种电流的变化由泵装置改变气候控制部分的邻近范围内的压力而引起。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是用于气候控制车辆座椅的测试装置的立体图。
[0007]图2是测试装置和车辆座椅气候控制系统的横截面侧视图。
[0008]图3是气流故障状态的横截面侧视图，其中，泡沫闪络(foam flashover)妨碍车辆座椅气候控制系统内的气流孔。
[0009]图4是气流故障状态的横截面侧视图，其中，密封件不当地密封在车辆座椅的气候控制系统内。
[0010]图5是气流故障状态的横截面侧视图，其中，杂物阻塞车辆座椅的气候控制系统内的通道。
[0011]图6是车辆座椅的气候控制系统内的气流通道的横截面平面图。
[0012]图7是用于测试车辆座椅的气候控制系统的气流的算法的流程图。
【具体实施方式】
[0013]本文描述了所述发明的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅为实例且其他的实施例可采用多种替代形式。附图未必按比例绘制，一些特征可放大或缩小来显示特定部件的细节。因此，所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限定，而是教导本领域的技术人员多样地使用所公开概念的代表性基础。如所属领域普通技术人员理解的，参照任何一张附图所示出和描述的不同特征可与一个或多个其他附图所示出的特征相结合，以便产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开教导相一致的特征的各种组合和修改可被应用于特定的应用和实施方式
[0014]机动车座椅具有的部件包括置于车辆的坐垫和座椅靠背内的气候控制系统。这些气候控制系统可包括加热、冷却和/或加热/冷却功能。加热面板是被气候控制系统用于使座椅乘员温暖的装置的一个实例，且通常被放置在坐垫和/或座椅靠背的表面或内饰的下面。最近，气候控制系统使用气流来提供加热和冷却功能。气候控制系统的一个实例包括用于加热/冷却空气的热电装置模块(“TED”)以及引导气流通过TED和气候控制系统到达座椅乘员的鼓风机或风扇。控制器可促进TED和鼓风机的运作，这包括控制空气温度和气流。控制器可与一个或多个乘员控制装置通信和/或控制器可根据预编的指令运转。当气候控制系统正常运转时，乘员可选择希望的温度，以便在乘员坐到座椅上时，可启动来自TED和鼓风机的相应的输出，以便使乘员温暖或凉爽。然而，装配气候控制系统的部件时的错误可造成非正常运转和/或可完全妨碍运转。
[0015]举例来说，气流故障状态可中断运转和气流。这些气流故障状态的一个原因可包括气候控制系统部件的不当装配。不当装配可导致气候控制系统内的气流堵塞和/或气流泄露。一旦车辆座椅被装配和/或安装到车辆上，则评估气候控制系统内的气流可能是困难和/或耗时的。
[0016]在车辆装配车间中，气候控制系统和座椅的装配可发生在将座椅安装到车辆上之前的多个步骤中。座椅自身的装配可在例如实时生产设备(“JIT设备”)的单独设备上和输送到车辆装配车间之前进行。尽管车辆装配车间可在装配线上测试和/或评估气候控制系统的运行，但是，一旦车辆座椅被安装到车辆上，则更正任何可能被认定的气流故障状态(诸如气流阻塞或泄露)可能是困难和/或耗时的。所述的故障状态可能需要诸如车辆座椅拆卸和/或从车辆上移除座椅的任务，同时断开与控制器或乘员控制装置相关的任何线路。而且，气候变量可影响座椅内气候控制系统的测试的准确性。气候变量的两个实例包括车辆装配车间的高温和高湿度。
[0017]装配线上的运行测试和维修站增加了车辆装配车间的成本。为了评估气流，气候控制系统测试方法可能需要与安装、评估和修理相关的操作者时间。举例来说，TED测试装置的一部分可能需要3到5分钟用于使TED达到希望的测试温度。一旦TED达到希望的温度，则评估以及相关的修理时间可进一步提高操作者的时间花费和成本。因此，期望提供一种测试装置和/或算法，来帮助识别车辆座椅的气候控制系统内的气流故障状态。
[0018]图1至图6示出了用于具有气候控制系统的汽车座椅12的示例性测试装置10。测试装置10可包括集气室14、输送管16、气泵装置18和电流计20。所述气泵装置18的实例可包括具有改变和/或影响流体系统(诸如真空泵和/或气泵)内的压力水平的能力的设备。由此，气泵装置18可具有单向气流输送和/或双向气流输送。座椅12可包括坐垫22、座椅靠背24以及一个或多个气候控制系统26。坐垫22和座椅靠背24均包括A级表面装饰罩28。气候控制系统26可包括装饰罩28的装饰孔29以及具有一个或多个支撑部分孔27的车辆座椅支撑部分31。支撑部分31可以倚靠着和/或邻近装饰罩28布置。当倚靠着装饰罩28设置时，集气室14和装饰罩28可在它们之间形成腔室33。气流通道34可曝露于支撑部分31和/或对支撑部分31开放，以使得气流通道34可将流经TED 35的气流分配到坐垫22和/或靠背24的不同部分。一个或多个配置可被用于将流经TED 35的气流分配到坐垫22和/或座椅靠背24的不同部分。
[0019]举例来说，图6示出了气流通道34，其具有Η形形状并且包括曝露于TED 35的进气口 36。然后，流经进气口 36的空气可被分送至整个气流通道34，而且可穿过支撑部分孔27和装饰孔29以使乘员温暖/凉爽。诸如网状发泡体和/或透气间隔织物的不同材料可被用于支撑部分31。气流通道34也可容纳透气间隔织物，以使得气流可沿着气流通道34流经部分织物。
[0020]气候控制系统26的定位可改变。优选的位置可位于坐垫22和座椅靠背24的内部和/或邻近坐垫22和座椅靠背24。每个气候控制系统26还可包括鼓风系统30、管32和TED 35。鼓风系统30可包括鼓风机和鼓风机马达以引导气流通过管32到达TED 35。然而，气候控制系统26的配置可改变，以使得鼓风系统30和TED 35可在无需管32的情况下进行流体连通。举例来说，鼓风系统30可被安装到TED 35以使得鼓风系统30可将气流直接推送到TED 35。密封件38可置于TED 35和进气孔36之间，以阻止、减少和/或最小化空气泄漏。流经TED 35的空气可根据乘员控制装置40和/或控制器的指令被加热或冷却。由此，被气候控制系统26加热或冷却的空气可被传递给倚靠着装饰罩28就坐的乘员。类似地，当集气室14倚靠着坐垫22的装饰罩28或座椅靠背24安置时，被加热或冷却的空气可传递至腔室33。
[0021]如上文所提到的，可能出现中断气候控制系统26的运作的故障状态。这些故障状态可阻止、妨碍和/或阻碍气流及时地达到希望的温度；可造成坐垫22和靠背24不一致地加热/冷却；可完全阻止坐垫22和座椅靠背24的加热/冷却；和/或可阻止气流到达乘员。故障状态的原因的实例可包括(i)泡沫闪络，例如支撑部分31的支撑部分孔27中的泡沫闪络；(ii)杂物妨碍气候控制系统26内的气流；和/或(iii)密封失效，例如TED 35和进气孔36之间的密封件38的失效。图3示出了一种情境，其中，泡沫闪络39已经阻塞了支撑部分孔27，因此，如气流参考箭头44所示，阻止了气流通过装饰孔29到达乘员。图4示出了一种情境，其中，密封件38安装不当并且使得来自气候控制系统26的空气如参考箭头48所示泄露。图5示出了一种情境，其中，如参考箭头47所示，一块杂物46妨碍气流通过管32。
[0022]除非操作者拆卸车辆座椅12，否则这些气流故障状态通常不会被操作者发现，且如果车辆座椅12已经安装，还会需要将其从车辆上移除。另外，操作者可能不知道从何处开始检查座椅12来确定气流故障状态的原因。然而，测试装置10的控制器可被编程，以便在不同压力水平施加到腔室33和气候控制系统26时，通过测量和比较鼓风系统30的第一电流读数和第二电流读数，来检测装饰罩28和鼓风系统30的马达之间的气流阻塞或气流损失。
[0023]举例来说，在将座椅12装配在实时生产设备上之后且在装配车间的车辆安装之前，操作者可将集气室14倚靠着坐垫22或座椅靠背24设置。另外地和/或可选地，坐垫22和靠背24的气候控制系统26可连同两个集气室14 一起被检测。在这样的测试情境中，每个集气室14可与气泵装置18或单独的气泵装置流体连通。可选地，集气室14可包括围绕在集气室14下沿的底座43，以辅助促进腔室33的封闭和/或基本上封闭的压力系统。不同的材料可被用于底座43，所述的材料可辅助提供与装饰罩28的紧密配合。举例来说，底座43可由与密封条或乙烯基裙板相似的材料制成，以便辅助最小化腔室33的泄漏。集气室14可具有进气口 49，用于容纳与气泵装置18流体连通的输送管16。因此，输送管16可促进气泵装置18和腔室33之间的流体连通，以使得气泵装置18也可与气候控制系统26流体流通。
[0024]可选地，集气室14可被配置成膨胀和/或收缩，以适应不同种类的座椅。这种膨胀和/或收缩的能力可调整腔室33和底座43，以符合各种类型座椅上的不同的装饰孔配置，使得气流可从各自的气候控制系统进入腔室33。
[0025]现再次参照图1和图2，操作者可将电流计20连接到鼓风系统30的马达，以准备采集第一电流读数。不同的连接配置可被用于促进鼓风系统30的马达和电流计20之间的电气连接。举例来说，操作者可使用座椅12的线束获取鼓风系统30的电流输出。操作者也可将电流计20的电线直接连接到鼓风系统30的马达。一旦电流计20与鼓风系统30电气连接，则操作者可激活鼓风系统30并采集第一电流读数。然后，操作者可激活气泵装置
18以降低或升高腔室33的压力水平。
[0026]一旦气泵装置18被激活，则操作者可通过电流计20采集鼓风系统30的马达的第二电流读数。如果气候控制系统26和腔室33之间的流体连接运作正常，鼓风系统30的第二电流读数可不同于第一电流读数。电流读数之间的电流消耗差值的大小可根据鼓风系统30的类型以及气候控制系统16的配置而变化。由此，操作者可特定于不同类型的鼓风系统30和气候控制系统26，建立电流消耗差值的范围，以供测试使用。所述范围可代表与气候控制系统的正常运转和/或不正常运转以及气流相关的电流消耗频谱。举例来说，第一电流读数和第二电流读数之间5%或更多的电流消耗绝对差值可表明气候控制系统26之内仅存在很少或者几乎没有气流阻塞和/或泄漏。在这里，所述范围的较低部分可相当于第一电流读数的电流消耗的95 %，而该范围的较高部分可相当于第一电流读数的电流消耗的105% ο在该实例中,控制器可输出信号和/或警报，以表明气候控制系统26不存在气流故障状态。信号和/或警报的另一个实例可表明没有气流阻塞或气流损失。另外，操作者可建立临界值，例如相当于第一电流读数5%的电流消耗，以比较第一电流读数和第二电流读数之间的电流消耗绝对差值。
[0027]如果气候控制系统26之内的气流运转不正常，则鼓风系统30的第二电流读数可与第一电流读数相同或基本上相同。因此，当气流故障状态存在时，第一和第二读数之间的差值大约等于0。可选地，小于所建立临界值(例如相当于第一电流读数的5%的电流消耗)的电流消耗绝对差值可表明气候控制系统26之内的堵塞和/或泄漏。在该实例中，控制器可输出信号和/或警报，以表明气候控制系统26存在气流故障状态。由此，操作者可进一步将评估和/或修理的努力关注在上文所述气流故障状态的成因上。
[0028]现参照图7，算法通常由参考数字100指代。操作102可包括将集气室14倚靠着座椅12的诸如坐垫22或座椅靠背24的装饰孔29的气候控制部分安置。集气室14和坐垫22，或集气室14和座椅靠背24可限定出具有第一压力水平的腔室33。集气室14可设置成使得装饰孔29朝向腔室33开放。在操作104中，鼓风系统30可激活以引导气流穿过气候控制系统26。在操作106中，电流计20可采集鼓风系统30的第一电流读数。在操作108中，气泵装置18可激活以将腔室33的压力水平从第一压力水平降低或增加到第二压力水平。在操作110中，电流计20可采集鼓风系统30的第二电流读数。在操作112中，响应于第一和第二电流读数之间大约为0的电流消耗绝对差值，可输出表明气候控制系统26具有气流故障状态的信号。在收到气流故障状态的警报后，操作者评估和/或修理的努力可集中在上述气流故障状态的原因上。
[0029]在操作112中，还可输出额外的和/或可选的响应。举例来说，响应于第一和第二电流读数之间小于临界值的电流消耗绝对差值，操作112可输出表明气候控制系统26存在气流故障状态的信号。作为另一实例，响应于第一和第二电流读数之间大于临界值的电流消耗绝对差值，操作112可输出表明气候控制系统26不存在气流故障状态的信号。
[0030]本文所描述的程序、方法或算法可传送至处理装置、控制器或计算机或通过它们来实现，所述的处理装置、控制器或计算机可包括任何现存的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。同样地，所述的程序、方法或算法能够通过许多种形式以控制器或计算机可执行的数据或指令存储，包括但不限于贮存在不可写入存储介质(诸如只读存储器设备)上的永久性信息以及可变更地贮存在可写入存储介质(诸如软盘、磁盘、光盘、随机存取存储器设备以及其他的磁性和光学介质)上的信息。所述的程序、方法或算法也可通过软件可执行对象实现。可选地，所述的程序、方法或算法可全部或部分地使用合适的硬件组件来实施，例如专用集成电路(ASICs)、现场可编程门阵列(FPGAs)、状态机、或其他的硬件组件或设备，或者是硬件、软件和固件组件的组合。
[0031]尽管上文描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了权利要求所包括的所有可能形式。本说明书里的词语仅仅是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可进行多种变化而不背离所要求保护的本发明的精神和范围。正如前文的描述，可将不同实施例的特征组合在一起来形成本发明的其他的未明确描述或示出的实施例。尽管相对于其他实施例或现有技术的实现，各种实施例已经被描述为关于一个或多个所期望的特性提供了优势或者是优选的，所述领域的一般技术人员应该理解，一个或多个特征或特性可妥协于实现所期望的决定于特定应用或实现的总体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可用性、重量、工艺性、易组装性，等等。同样地，就一个或多个特性而言，相比较其他实施例或现有技术的实现，被描述为不合意的实施例不会脱离本发明的范围外，而且对于特定的应用可以是满足需要的。
【权利要求】
1.一种气候控制座椅测试装置，包括: 集气室，适应于倚靠着车辆座椅的气候控制部分的A级表面装饰罩安置，以使得所述集气室和所述A级表面装饰罩形成腔室； 气泵装置，配置成用于改变所述腔室内的压力； 至少一个控制器，编程为基于由所述腔室内的压力的变化而引起的鼓风机马达所消耗的电流的变化来检测所述A级表面装饰罩与所述气候控制部分的所述鼓风机马达之间的气流阻塞或气流损失。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个控制器进一步编程为:当由所述鼓风机马达消耗的电流的所述变化大约等于零时输出表示检测到所述气流阻塞或所述气流损失的警报。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个控制器进一步编程为:当由所述鼓风机马达消耗的电流的所述变化为5%或更大时输出表示无气流阻塞或无气流损失的警报。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气泵装置进一步配置成增加所述腔室内的所述压力。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气泵装置进一步配置成减小所述腔室内的所述压力。
6.一种用于测试气候控制座椅的方法，包括: 倚靠着所述座椅的气候控制部分安置集气室，以使得所述集气室和所述座椅形成腔室; 在鼓风机马达运行且所述腔室内的压力处于第一压力的同时，采集所述气候控制部分的所述鼓风机马达的第一电流读数； 在所述鼓风机马达运行且所述腔室内的所述压力处于第二压力的同时，采集所述鼓风机马达的第二电流读数；以及 响应于所述第一电流读数和所述第二电流读数之间小于临界值的电流消耗绝对差值，输出表明所述气候控制部分存在气流故障状态的信号。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括响应于所述第一电流读数和所述第二电流读数之间大约为零的电流消耗绝对差值，输出表明所述气候控制部分存在气流故障状态的信号。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括响应于所述第一电流读数和所述第二电流读数之间大于所述临界值的所述电流消耗绝对差值，输出表明所述气候控制部分没有气流故障状态的信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述临界值为等于所述第一电流读数的5%的电流消耗。
10.一种车辆座椅测试装置,包括: 泵装置，配置成改变座椅的气候控制部分的邻近范围内的压力；以及 至少一个控制器，编程为基于由所述气候控制部分的鼓风机马达所消耗的电流的变化来检测所述气候控制部分内的气流阻塞或损失，所述电流的变化由所述泵装置改变所述气候控制部分的所述邻近范围内的所述压力而引起。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述至少一个控制器进一步编程为:当由所述鼓风机马达消耗的电流的所述变化大约等于零时输出气流故障状态警报。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述至少一个控制器进一步编程为:当所述鼓风机马达消耗的电流的所述变化小于或等于关联于所述鼓风机马达的第一电流读数的95%或者是大于或等于所述第一电流读数的105%时，输出表明所述气候控制部分没有气流故障状态的信号。
13.根据权利要求10所述的装置，还包括: 集气室，适应于倚靠着所述气候控制部分的装饰罩安置以形成邻近所述气候控制部分的腔室，其中，所述腔室流体连通于所述泵装置和所述气候控制部分。
【文档编号】G01M17/007GK104344963SQ201410381622
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】大卫·威廉姆·盖恩思, 安东·科瑞里克 申请人:福特环球技术公司