车辆HVAC系统的控制方法与流程

文档序号:30059624发布日期:2022-05-17 21:05阅读:210来源:国知局
车辆HVAC系统的控制方法与流程
车辆hvac系统的控制方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月26日提交的申请号为10-2020-0139623的韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种车辆暖通空调(hvac)系统的控制方法。


背景技术:

4.本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息,并且不可构成现有技术。
5.在车辆中提供暖通空调(hvac)系统是已知的。这些hvac系统加热和冷却乘客舱内的空气,以使车辆乘客感到舒适。一些车辆hvac系统可以选择性地被配置为改变空气源。在一种配置中,hvac系统从室外吸入新鲜空气,调节空气,然后将调节后的空气循环到乘客舱内。在另一种配置中,hvac系统吸入外部空气和内部空气的混合空气,调节混合空气,然后将调节后的混合空气泵入乘客舱内。
6.车辆hvac系统包括设置在壳体内的蒸发器、加热器芯和温度门。壳体具有允许空气流入的入口和允许空气流向乘客舱内的多个出口。蒸发器被配置为冷却空气,而加热器芯被配置为加热流入乘客舱的空气。温度门(也称为“空气混合门”)设置在蒸发器和加热器芯之间。蒸发器设置在温度门的上游,而加热器芯设置在温度门的下游。温度门被配置为调节通过加热器芯的空气的流量,从而调节流入乘客舱内的空气的温度。
7.同时,一种车辆hvac系统的控制方法包括:单区域控制方法,将车辆的整个乘客舱控制为一个区域;以及一种双区域控制方法,将乘客舱的内部空间划分为围绕驾驶员座椅的区域(即,驾驶员座椅的周围空间)和围绕副驾驶座椅的区域(即,副驾驶座椅的周围空间)座位)并独立控制两个区域。
8.近年来,一种将乘客舱内部空间划分为围绕驾驶员座椅的区域、围绕副驾驶座椅的区域和围绕后排座椅的区域(即,后排座椅的周围空间)并独立控制三个区域的三区域控制方法已经用于车辆hvac系统。
9.同时,三区域控制方法根据前排座椅侧冷却需求温度的设置来调节流向(directed)车辆室内的冷却空气的流量和蒸发器的目标温度。因此,当后排座椅的冷却需求大于前排座椅的冷却需求时,无法仅独立控制后排座椅侧温度(乘客舱后部区域的温度)。具体地,由于车辆暖通空调(hvac)系统根据前排座椅的冷却需求运行,当车辆处于恶劣的外部条件(外部温度相对较高,传递到车辆的太阳能较高)下时,与前排座椅相比,其对后排座椅的冷却性能可能会相对降低。例如,在恶劣的外部条件下,例如在白天的中午,车辆的外部温度为30℃以上,并且向车辆传递500w以上的太阳能时,后排座椅侧冷却需求温度(即乘客舱后部区域的冷却需求温度)相对低于前排座椅侧冷却需求温度(即乘客舱前部区域的冷却需求温度),但不可能仅单独降低后排座椅侧温度以满足后排座椅侧冷却需求温度。由于测量太阳能的太阳能传感器并未安装在车辆的后玻璃上,而仅安装在车辆的前
玻璃或挡风玻璃上,因此无法在高温条件(例如,夏季正午)下仅单独控制后排座椅的冷却温度,这会增加坐在后排座椅上的乘客的不适感。
10.在本背景技术部分中描述的上述信息用于帮助理解本发明构思的背景,并且可以包括不被认为是本领域技术人员已知的现有技术的任何技术构思。


技术实现要素:

11.本公开旨在解决现有技术中存在的上述问题,同时现有技术中所取得的优点保持不变。
12.本公开的方面提供一种车辆暖通空调(hvac)系统的控制方法,其能够在后排座椅的冷却需求大于前排座椅的冷却需求时通过降低流向后排座椅的冷却空气的温度来独立地控制后排座椅的冷却温度。
13.根据本公开的方面,一种车辆hvac系统的控制方法,该hvac系统包括被构造成将空气从外部引入乘客舱内部的壳体、将空气吹入壳体内的鼓风机、设置在壳体中的蒸发器、设置在蒸发器下游的加热器芯以及设置在蒸发器和加热器芯之间的前排座椅侧温度门和后排座椅侧温度门,该方法可以包括:在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后,通过控制器,判断后排座椅侧冷却需求温度是否被设置为低于前排座椅侧冷却需求温度;以及当后排座椅侧冷却需求温度被设置为低于前排座椅侧冷却需求温度时,通过控制器,基于设置的后排座椅侧冷却需求温度,降低蒸发器的目标温度。
14.该方法可以进一步包括:当后排座椅侧冷却需求温度被设置为低于前排座椅侧冷却需求温度时,通过控制器,判断是否对后排座椅执行最大冷却操作。当对后排座椅执行最大冷却操作时,由控制器设置的蒸发器的目标温度可以是低于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一目标温度的第二目标温度。
15.该方法可以进一步包括:当对后排座椅执行最大冷却操作时,通过控制器,基于设置的后排座椅侧冷却需求温度,增加鼓风机的rpm。
16.控制器可以增加施加到鼓风机的电压,以增加鼓风机的rpm。
17.施加到鼓风机的电压可以是高于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一电压的第二电压。
18.该方法可以进一步包括:当对后排座椅执行最大冷却操作时,通过控制器,基于设置的后排座椅侧冷却需求温度,减小前排座椅侧温度门的开度。
19.控制器可以通过增加施加到操作前排座椅侧温度门的前排座椅侧致动器的电压来降低前排座椅侧温度门的开度。
20.施加到前排座椅侧致动器的电压可以是高于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一电压的第二电压。
21.控制器可以监测后排座椅侧温度门的开度,以判断是否对后排座椅执行最大冷却操作。
22.控制器可以通过监测施加到操作后排座椅侧温度门的后排座椅侧致动器的电压来监测后排座椅侧温度门的开度。
23.进一步的适用领域将从本文提供的描述中变得明显。应当理解的是,描述和具体示例仅用于说明的目的,并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
24.为了更好地理解本公开,现在将以举例的方式并参照附图描述其各种形式,其中:
25.图1示出根据本公开的示例性形式的车辆暖通空调(hvac)系统的剖视图;
26.图2示出根据本公开的示例性形式的车辆hvac系统中的前排座椅侧温度门和后排座椅侧温度门的前剖视图;
27.图3示出沿图2的线a-a截取的截面图;
28.图4示出沿图2的线b-b截取的截面图;
29.图5示出沿图2的线c-c截取的截面图;
30.图6示出根据本公开的示例性形式的车辆hvac系统的控制方法的流程图;
31.图7示出在根据本公开的示例性形式的车辆hvac系统的控制方法中使用的后排座椅控制指数(rci)图;
32.图8示出根据本公开的示例性形式的车辆hvac系统中蒸发器的第二目标温度的设置的曲线图;
33.图9示出根据本公开的示例性形式的施加到车辆hvac系统中的鼓风机的第二电压的设置的曲线图;以及
34.图10示出根据本公开的示例性形式的由车辆hvac系统控制的前排座椅侧和后排座椅侧温度的曲线图。
35.在此描述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
36.以下描述本质上仅是示例性的,并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解的是,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
37.在下文中,将参照附图详细描述本公开的示例性形式。在附图中,将始终利用相同的附图标记来表示相同或等同的元件。另外,为了避免不必要地混淆本公开的要点,将排除与本公开相关联的公知的技术的详细描述。
38.可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”的术语来描述本公开的示例性形式中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开,并且相应元件的特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另有定义,否则本文中使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如在通用词典中定义的那些术语的术语应该被解释为具有与现有技术领域中的上下文含义相同的含义,并且除非在本技术中明确定义为具有理想或过分形式化的含义,否则不应解释为具有理想或过分正式的含义。
39.参照图1,根据本公开的示例性形式的车辆暖通空调(hvac)系统10可以包括壳体11,其中容纳有蒸发器21、加热器芯25和多个温度门26和27。蒸发器21、多个温度门26和27以及加热器芯体25可以沿空气流动方向从上游到下游依次布置在壳体11内。
40.壳体11可以安装在仪表板(未示出)上,通过仪表板分隔前舱(未示出)和乘客舱3,并且壳体11可以被配置为允许空气从乘客舱3外部流入乘客舱3内部。前排座椅7和后排座椅8可以分别布置在车辆的前部和后部的乘客舱3内部。
41.壳体11可以包括允许空气流入的入口11a和被配置为使空气流向乘客舱3内的多
个出口12a、12b、12c、12d和12e。入口11a可以面向前舱(未示出),并且多个出口12a、12b、12c、12d和12e可以面向乘客舱3。鼓风机5可以连接到入口11a,鼓风机5可以将空气吹入壳体11内。多个出口12a、12b、12c、12d和12e可以包括用于使空气流向车辆的前挡风玻璃的除霜出口12a、用于使空气流向坐在前排座椅上的乘客的面部的面部通风出口12b、用于使空气流向前排座椅下方的地板的第一地板出口12c、用于使空气流向后控制台的控制台出口12d以及用于使空气流向后排座椅下方的地板的第二地板出口12e。入口11a可以位于仪表板前面的前舱中,并且多个出口12a、12b、12c、12d和12e可以位于仪表板后面的乘客舱中。
42.蒸发器21可以位于壳体11的上游。特别地,蒸发器21可以邻近壳体11的入口11a设置。蒸发器21可以被配置为冷却空气。例如,蒸发器21可以与压缩机22、冷凝器23和膨胀阀24等一起构成已知的制冷循环20,并且蒸发器21可以被配置为利用通过制冷循环的操作而循环的制冷剂来冷却空气。
43.加热器芯25可以位于蒸发器21的下游,并且加热器芯25可以邻近壳体11的出口12a、12b、12c、12d和12e设置。加热器芯25可以被配置为加热空气。例如,加热器芯25可以被配置为利用由发动机加热的发动机冷却剂来加热空气。作为另一示例,当诸如电机、电力转换器(逆变器、转换器等)、车载充电器(obc)和自动驾驶控制器等的电气/电子组件在运行时产生的废热可以加热冷却剂,并且加热器芯25可以被配置为利用由废热加热的冷却剂来加热空气。作为另一示例,加热器芯25可以被配置为利用通过制冷循环的加热操作(热泵功能)压缩的制冷剂来加热空气。
44.壳体11可以包括允许由蒸发器21冷却的空气绕过加热器芯25的上通道31和下通道32。加热器芯25的顶端可以与壳体11的顶壁间隔开,使得上通道31可以限定在加热器芯25的顶端和壳体11的顶壁之间。加热器芯25的底端可以与壳体11的底壁间隔开,使得下通道32可以限定在加热器芯25的底端和壳体11的底壁之间。上通道31和下通道32可以在蒸发器21的下游被加热器芯25分开。特别地,上通道31和下通道32可以是直线通道,直线地引导由蒸发器21冷却的空气,与现有技术相比,可以降低壳体11的高度,从而有效地使hvac系统小型化和轻量化,并且可以减小空气的流动阻力,从而增加空气流量。
45.蒸发器21和加热器芯25可以彼此面对。蒸发器21和加热器芯25可以彼此平行。蒸发器21和加热器芯25可以布置在一条线上。特别地,蒸发器21和加热器芯25中的每一个都可以沿着基本竖直的方向直立,可以减小壳体11的长度,从而可以有效地使hvac系统小型化和轻量化。
46.根据本公开的示例性形式,蒸发器21和加热器芯25可以竖直直立,并且允许由蒸发器21冷却的空气绕过加热器芯25的上通道31和下通道32可以被加热器芯25限定为直线通道,从而蒸发器21、加热器芯25和空气混合空间(加热器芯25后面的空间)可以在壳体11内布置在一条线上。因此,壳体11的高度和长度可以显著减小,从而可以有效地使hvac系统10小型化和轻量化。
47.多个温度门26和27可以设置在蒸发器21和加热器芯25之间。即,多个温度门26和27可以可移动地构造以在加热器芯25的上游覆盖或露出上通道31和下通道32。
48.图2示出加热器芯25的上游的多个温度门26a、26b、27a、27b和28的布置的横向剖视图。
49.参照图2,上通道31可以分为第一上通道31a和第二上通道31b。第一上通道31a可
以朝向驾驶员座椅布置,使得空气可以被导向乘客舱中的前排座椅的驾驶员座椅,并且第二上通道31b可以朝向副驾驶座椅布置,使得空气可以被导向乘客舱中的前排座椅的副驾驶座椅。下通道32可以分为第一下通道32a、第二下通道32b和第三下通道32c。第一下通道32a可以朝向驾驶员座椅布置,使得空气可以被导向乘客舱中的前排座椅的驾驶员座椅,并且第二下通道32b可以朝向副驾驶座椅布置,使得空气可以被导向乘客舱中的前排座椅的副驾驶座椅。第三下通道32c可以布置在第一下通道32a和第二下通道32b之间,使得空气可以被导向乘客舱中的后排座椅。第一上通道31a、第二上通道31b、第一下通道32a和第二下通道32b可以被限定为将由蒸发器21冷却的空气朝向前排座椅7引导的前排座椅通道31a、31b、32a和32b,并且第三下通道32c可以被限定为将由蒸发器21冷却的空气朝向后排座椅8引导的后排座椅通道32c。
50.多个温度门26a、26b、27a、27b和28可以包括调节流向前排座椅的空气流动和空气流量的多个前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b以及调节流向后排座椅的空气流动和空气流量的后排座椅侧温度门28。
51.多个前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b可以包括第一上温度门26a、第二上温度门26b、第一下温度门27a和第二下温度门27b。第一上温度门26a可以打开(露出)或关闭(覆盖)第一上通道31a,从而调节流向前排座椅的驾驶员座椅的空气流动和空气流量。第二上温度门26b可以打开(露出)或关闭(覆盖)第二上通道31b,从而调节流向前排座椅的副驾驶座椅的空气流动和空气流量。第一下温度门27a可以打开(露出)或关闭(覆盖)第一下通道32a,从而调节流向前排座椅的驾驶员座椅的空气流动和空气流量。第二下温度门27b可以打开(露出)或关闭(覆盖)第二下通道32b,从而调节流向前排座椅的副驾驶座椅的空气流动和空气流量。
52.后排座椅侧温度门28可以打开(露出)或关闭(覆盖)第三下通道32c,从而调节流向后排座椅的空气流动和空气流量。
53.参照图2和图3,第一上温度门26a可以在第一上通道31a完全关闭的关闭位置和第一上通道31a完全打开的打开位置之间移动。当第一上温度门26a移动到关闭位置时,空气可以通过加热器芯25并且由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。当第一上温度门26a移动到打开位置时,空气可以通过第一上通道31a并且由蒸发器21冷却的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。
54.参照图2和图3,第一下温度门27a可以在第一下通道32a完全关闭的关闭位置和第一下通道32a完全打开的打开位置之间移动。当第一下温度门27a移动到关闭位置时,空气可以通过加热器芯25并且由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。当第一下温度门27a移动到打开位置时,空气可以通过第一下通道32a并且由蒸发器21冷却的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。
55.参照图2和图3,第一上温度门26a可以具有沿其长度方向延伸的齿条43a,并且齿条43a的齿可以与驱动齿轮41a的齿啮合。当第一上温度门26a通过驱动齿轮41a和齿条43a沿大致竖直方向滑动时,第一上温度门26a可以在打开位置和关闭位置之间移动,因此,可以调节第一上温度门26a的开度。当第一上温度门26a的开度增加时,第一上温度门26a可以
向第一上温度门26a的开度为100%的打开位置移动。当第一上温度门26a的开度减小时,第一上温度门26a可以向第一上温度门26a的开度为0%的关闭位置移动。第一上温度门26a可以在以预定角度与第一上通道31a相交或垂直于第一上通道31a的方向上移动。因此,第一上温度门26a可以调节通过第一上通道31a的冷却空气的量和/或通过加热器芯25的上部的加热空气的量,从而调节空气的温度。
56.参照图2和图3,第一下温度门27a可以具有沿其长度方向延伸的齿条44a,并且齿条44a的齿可以与驱动齿轮42a的齿啮合。当第一下温度门27a通过驱动齿轮42a和齿条44a沿大致竖直方向滑动时,第一下温度门27a可以在打开位置和关闭位置之间移动,因此,可以调节第一下温度门27a的开度。当第一下温度门27a的开度增加时,第一下温度门27a可以向第一下温度门27a的开度为100%的打开位置移动。当第一下温度门27a的开度减小时,第一下温度门27a可以向第一下温度门27a的开度为0%的关闭位置移动。第一下温度门27a可以在以预定角度与第一下通道32a相交或垂直于第一下通道32a的方向上移动。因此,第一下温度门27a可以调节通过第一下通道32a的冷却空气的量和/或通过加热器芯25的下部的加热空气的量,从而调节空气的温度。
57.第一上温度门26a的驱动齿轮41a和第一下温度门27a的驱动齿轮42a可以由驾驶员座椅侧致动器47操作。驾驶员座椅侧致动器47可以通过诸如皮带机构的传动机构47a可操作地连接到第一上温度门26a的驱动齿轮41a和第一下温度门27a的驱动齿轮42a,使得驾驶员座椅侧致动器47可以将旋转力传递到第一上温度门26a的驱动齿轮41a和第一下温度门27a的驱动齿轮42a。由于第一上温度门26a的驱动齿轮41a和第一下温度门27a的驱动齿轮42a由驾驶员座椅侧致动器47同时旋转,所以第一上温度门26a和第一下温度门27a可以由驾驶员座椅侧致动器47同时移动。
58.当hvac系统10执行驾驶员座椅的冷却时,驾驶员座椅侧致动器47可以将第一上温度门26a移向打开位置,并将第一下温度门27a移向打开位置。当第一上温度门26a完全移动到打开位置且第一下温度门27a完全移动到打开位置时,第一上通道31a可以完全打开(第一上温度门26a的开度为100%),第一下通道32a可以完全打开(第一下温度门27a的开度为100%),因此由蒸发器21冷却的空气可以仅流向乘客舱的驾驶座椅。当第一上温度门26a处于打开位置并且第一下温度门27a处于打开位置时,可以对驾驶员座椅执行最大冷却操作。
59.当hvac系统10执行驾驶员座椅的加热时,驾驶员座椅侧致动器47可以将第一上温度门26a移向关闭位置,并且将第一下温度门27a移向关闭位置。当第一上温度门26a完全移动到关闭位置且第一下温度门27a完全移动到关闭位置时,第一上通道31a可以完全关闭(第一上温度门26a的开度为0%),并且第一下通道32a可以完全关闭(第一下温度门27a的开度为0%),因此由加热器芯25加热的空气可以仅流向乘客舱的驾驶员座椅。当第一上温度门26a处于关闭位置并且第一下温度门27a处于关闭位置时,可以对驾驶员座椅执行最大加热操作。
60.参照图2和图4,第二上温度门26b可以在第二上通道31b完全关闭的关闭位置和第二上通道31b完全打开的打开位置之间移动。当第二上温度门26b移动到关闭位置时,空气可以通过加热器芯25并且由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。当第二上温度门26b移动到打开位置时,空气可以通过第二上通道31b并且由蒸发器21冷却的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第
一地板出口12c等流入乘客舱。
61.参照图2和图4,第二下温度门27b可以在第二下通道32b完全关闭的关闭位置和第二下通道32b完全打开的打开位置之间移动。当第二下温度门27b移动到关闭位置时,空气可以通过加热器芯25并且由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。当第二下温度门27b移动到打开位置时,空气可以通过第二下通道32b并且由蒸发器21冷却的空气可以通过除霜出口12a、面部通风出口12b、第一地板出口12c等流入乘客舱。
62.参照图2和图4,第二上温度门26b可以具有沿其长度方向延伸的齿条43b,并且齿条43b的齿可以与驱动齿轮41b的齿啮合。当第二上温度门26b通过驱动齿轮41b和齿条43b沿大致竖直方向滑动时,第二上温度门26b可以在打开位置和关闭位置之间移动,因此,可以调节第二上温度门26b的开度。当第二上温度门26b的开度增加时,第二上温度门26b可以向第二上温度门26b的开度为100%的打开位置移动。当第二上温度门26b的开度减小时,第二上温度门26b可以向第二上温度门26b的开度为0%的关闭位置移动。第二上温度门26b可以在以预定角度与第二上通道31b相交或垂直于第二上通道31b的方向上移动。因此,第二上温度门26b可以调节通过第二上通道31b的冷却空气的量和/或通过加热器芯25的上部的加热空气的量,从而调节空气的温度。
63.参照图2和图4,第二下温度门27b可以具有沿其长度方向延伸的齿条44b,并且齿条44b的齿可以与驱动齿轮42b的齿啮合。当第二下温度门27b通过驱动齿轮42b和齿条44b沿大致竖直方向滑动时,第二下温度门27b可以在打开位置和关闭位置之间移动,因此,可以调节第二下温度门27b的开度。当第二下温度门27b的开度增加时,第二下温度门27b可以向第二下温度门27b的开度为100%的打开位置移动。当第二下温度门27b的开度减小时,第二下温度门27b可以向第二下温度门27b的开度为0%的关闭位置移动。第二下温度门27b可以在以预定角度与第二下通道32b相交或垂直于第二下通道32b的方向上移动。因此,第二下温度门27b可以调节通过第二下通道32b的冷却空气的量和/或通过加热器芯25下部的加热空气的量,从而调节空气的温度。
64.第二上温度门26b的驱动齿轮41b和第二下温度门27b的驱动齿轮42b可以由副驾驶座椅侧致动器48操作。副驾驶座椅侧致动器48可以通过诸如皮带机构的传动机构48a可操作地连接到第二上温度门26b的驱动齿轮41b和第二下温度门27b的驱动齿轮42b,使得副驾驶座椅侧致动器48可以将旋转力传递到第二上温度门26b的驱动齿轮41b和第二下温度门27b的驱动齿轮42b。由于第二上温度门26b的驱动齿轮41b和第二下温度门27b的驱动齿轮42b由副驾驶座椅侧致动器48同时旋转,所以第二上温度门26b和第二下温度门27b可以由副驾驶座椅侧致动器48同时移动。
65.当hvac系统10执行副驾驶座椅的冷却时,副驾驶座椅侧致动器48可以将第二上温度门26b移向打开位置,并将第二下温度门27b移向打开位置。当第二上温度门26b完全移动到打开位置且第二下温度门27b完全移动到打开位置时,第二上通道31b可以完全打开(第二上温度门26b的开度为100%),并且第二下通道32b可以完全打开(第二下温度门27b的开度为100%),因此由蒸发器21冷却的空气可以仅流向乘客舱的副驾驶座椅。当第二上温度门26b处于打开位置并且第二下温度门27b处于打开位置时,可以对副驾驶座椅执行最大冷却操作。
66.当hvac系统10执行副驾驶座椅的加热时,副驾驶座椅侧致动器48可以将第二上温度门26b移向关闭位置,并且将第二下温度门27b移向关闭位置。当第二上温度门26b完全移动到关闭位置且第二下温度门27b完全移动到关闭位置时,第二上通道31b可以完全关闭(第二上温度门26b的开度为0%),并且第二下通道32b可以完全关闭(第二下温度门27b的开度为0%),因此由加热器芯25加热的空气可以仅流向乘客舱的副驾驶座椅。当第二上温度门26b处于关闭位置并且第二下温度门27b处于关闭位置时,可以对副驾驶座椅执行最大加热操作。
67.驾驶员座椅侧致动器47和副驾驶座椅侧致动器48可被定义为前排座椅侧致动器47和48。
68.参照图5,后排座椅侧温度门28可以在第三下通道32c完全关闭的关闭位置和第三下通道32c完全打开的打开位置之间移动。当后排座椅侧温度门28移动到关闭位置时,空气可以通过加热器芯25并且由加热器芯25加热的空气可以通过控制台出口12d和第二地板出口12e流向乘客舱的后排座椅。当后排座椅侧温度门28移动到打开位置时,空气可以通过第三下通道32c并且由蒸发器21冷却的空气可以通过控制台出口12d和第二地板出口12e流向乘客舱的后排座椅。
69.参照图5,后排座椅侧温度门28可以具有沿其长度方向延伸的齿条46,并且齿条46的齿可以与驱动齿轮45的齿啮合。当后排座椅侧温度门28通过驱动齿轮45和齿条46沿大致竖直方向滑动时,后排座椅侧温度门28可以在打开位置和关闭位置之间移动,因此,可以调节后排座椅侧温度门28的开度。当后排座椅侧温度门28的开度增加时,后排座椅侧温度门28可以向后排座椅侧温度门28的开度为100%的打开位置移动。当后排座椅侧温度门28的开度减小时,后排座椅侧温度门28可以向后排座椅侧温度门28的开度为0%的关闭位置移动。后排座椅侧温度门28可以在以预定角度与第三下通道32c相交或垂直于第三下通道32c的方向上移动。后排座椅侧温度门28可以调节通过第三下通道32c的冷却空气的量和/或通过加热器芯25下部的加热空气的量,从而调节空气的温度。
70.后排座椅侧温度门28的驱动齿轮45可以由后排座椅侧致动器49操作。后排座椅侧致动器49可以通过传动机构49a可操作地连接到后排座椅侧温度门28的驱动齿轮45,使得后排座椅侧致动器49可以将旋转力传递至后排座椅侧温度门28的驱动齿轮45。当后排座椅侧温度门28的驱动齿轮45由后排座椅侧致动器49旋转时,后排座椅侧温度门28可以在打开位置和关闭位置之间移动。
71.当hvac系统10执行后排座椅的冷却时,后排座椅侧致动器49可以将后排座椅侧温度门28移向打开位置。当后排座椅侧温度门28完全移动到打开位置时,第三下通道32c可以完全打开(后排座椅侧温度门28的开度为100%),因此由蒸发器冷却的空气21可以仅流向乘客舱的后排座椅。当后排座椅侧温度门28处于打开位置时,可以对后排座椅执行最大冷却操作。
72.当hvac系统10执行后排座椅的加热时,后排座椅侧致动器49可以将后排座椅侧温度门28移向关闭位置。当后排座椅侧温度门28完全移动到关闭位置时,第三下通道32c可以完全关闭(后排座椅侧温度门28的开度为0%),因此由加热器芯25加热的空气可以仅流向乘客舱的后排座椅。当后排座椅侧温度门28处于关闭位置时,可以对后排座椅执行最大加热操作。
73.参照图3至图5,壳体11可以包括打开和关闭除霜出口12a的第一模式门51、打开和关闭面部通风出口12b的第二模式门52、打开和关闭第一地板出口12c的第三模式门53以及打开和关闭控制台出口12d和第二地板出口12e的第四模式门54。
74.车辆hvac系统10可以在控制器50的控制下执行冷却和加热操作,并且控制器50可以包括存储器和处理器。
75.根据示例性形式,车辆hvac系统10的冷却操作可以分为面部通风模式和双等级(bi-level)模式。
76.当车辆hvac系统10在面部通风模式下操作时,第一模式门51可以关闭除霜出口12a,第二模式门52可以打开面部通风出口12b,第三模式门53可以关闭第一地板出口12c,第四模式门54可以关闭第二地板出口12e,并且第四模式门54可以打开控制台出口12d,使得由蒸发器21冷却的空气可以通过面部通风口12b和控制台出口12d流入乘客舱。
77.当车辆hvac系统10在双等级模式下操作时,第一模式门51可以关闭除霜出口12a,第二模式门52可以打开面部通风出口12b,第三模式门53可以打开第一地板出口12c,第四模式门54可以打开控制台出口12d和第二地板出口12e,使得由蒸发器21冷却的空气可以通过面部通风出口12b、第一地板出口12c、控制台出口12d和第二地板出口12e流入乘客舱。
78.根据另一示例性形式,车辆hvac系统10的加热操作可以分为除霜模式、地板模式和混合模式。
79.当车辆hvac系统10在除霜模式下操作时,第一模式门51可以打开除霜出口12a,第二模式门52可以关闭面部通风出口12b,第三模式门53可以关闭第一地板出口12c,并且第四模式门54可以关闭控制台出口12d和第二地板出口12e,使得由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a流入乘客舱。
80.当车辆hvac系统10在地板模式下操作时,第一模式门51可以关闭除霜出口12a,第二模式门52可以关闭面部通风出口12b,第三模式门53可以打开第一地板出口12c,并且第四模式门54可以打开控制台出口12d和第二地板出口12e,使得由加热器芯25加热的空气可以通过第一地板出口12c、控制台出口12d和第二地板出口12e流入乘客舱。
81.当车辆hvac系统10在混合模式下操作时,第一模式门51可以打开除霜出口12a,第二模式门52可以关闭面部通风出口12b,第三模式门53可以打开第一地板出口12c,并且第四模式门54可以打开控制台出口12d和第二地板出口12e,使得由加热器芯25加热的空气可以通过除霜出口12a、第一地板出口12c、控制台出口12d和第二地板出口12e流入乘客舱。
82.根据本公开的示例性形式的车辆hvac系统的控制方法可以在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件时独立地控制后排座椅的冷却操作。
83.参照图6,控制器50可以判断车辆hvac系统10是否执行自动冷却操作(s1)。
84.当车辆hvac系统10执行自动冷却操作时,可以判断车辆的外部条件是否满足或达到参考高温条件(s2)。具体地,参考高温条件可以定义为:车辆的外部温度高于或等于参考外部温度(例如,30℃),并且传递到车辆的太阳能高于或等于参考太阳能(例如,500w)。例如,当车辆的外部温度高于或等于30℃的参考外部温度,并且传递到车辆的太阳能高于或等于500w的参考太阳能时,控制器50可以基于后排座椅控制指数(rci)图(见图7)判断车辆的外部条件是否满足或达到参考高温条件。
85.图7图示示出根据外部条件指数oi的后排座椅控制指数rci的rci图。rci图可以存
储在控制器50的存储器中。车辆的外部条件指数oi可以定义为组合车辆的外部温度和传递到车辆的太阳能的指数,并且后排座椅控制指数rci可以定义为指示根据车辆的外部条件控制后排座椅侧温度的指数。参照图7,当车辆的外部条件指数oi达到参考指数ri时,可以判断车辆的外部条件满足或达到参考高温条件。参考指数ri可以定义为组合参考外部温度和参考太阳能的指数。当车辆的外部条件指数oi超过参考指数ri时,后排座椅控制指数rci可以增大。后排座椅控制指数rci可由以下公式1定义。
86.【公式1】
87.rci=(外部温度-参考外部温度)
×
第一系数+(太阳能-参考太阳能)
×
第二系数
88.例如,参考外部温度可以是30℃,参考太阳能可以是500w。第一系数可以与外部温度和/或参考外部温度有关,第一系数可以基于外部温度和/或参考外部温度确定。例如,第一系数可以是10。第二系数可以与太阳能(太阳辐射(solar radiation))和/或参考太阳能(参考太阳辐射(reference solar radiation))有关,第二系数可以基于太阳能和/或参考太阳能确定。例如,第二系数可以是0.2。
89.当车辆的外部条件满足或达到参考高温条件时,可以由乘客(乘员)设置后排座椅侧冷却需求温度和前排座椅侧冷却需求温度,并且控制器50可以监测后排座椅侧冷却需求温度和前排座椅侧冷却需求温度(s3)。例如,当车辆的外部条件满足或达到参考高温条件时,与前排座椅侧温度相比,后排座椅侧温度可以相对升高。因此,坐在后排座椅上的乘客可能倾向于将后排座椅侧冷却需求温度设置为低于前排座椅侧冷却需求温度,并且控制器50可以监测乘客设置的后排座椅侧冷却需求温度和前排座椅侧冷却需求温度。
90.控制器50可以判断后排座椅侧冷却需求温度是否低于前排座椅侧冷却需求温度(s4)。即,当车辆的外部条件满足或达到参考高温条件时,控制器50可以判断后排座椅的冷却需求是否大于前排座椅的冷却需求。参照图10,当车辆的外部条件满足或达到参考高温条件时,在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后设置的第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
可以低于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一后排座椅侧冷却需求温度t
rs1

91.当后排座椅侧冷却需求温度低于前排座椅侧冷却需求温度时,可以判断是否对后排座椅执行最大冷却操作(s5)。具体地,控制器50可以监测后排座椅侧温度门28的开度以判断是否对后排座椅执行最大冷却操作。例如,当后排座椅侧温度门28的开度为100%时,第三下通道32c可以完全打开,使得仅由蒸发器21冷却的空气可以被导向后排座椅8。因此,控制器50可以判断对后排座椅8执行最大冷却操作。
92.根据示例性形式,控制器50可以监测施加到后排座椅侧致动器49的电压并判断是否对后排座椅执行最大冷却操作。可以将预定范围的电压(例如,0.3-4.7v)施加到后排座椅侧致动器49。当最小电压(例如,0.3-0.5v)被施加到后排座椅侧致动器49时,后排座椅侧温度门28的开度可以为100%,当最大电压(例如4.7v)被施加到后排座椅侧致动器49时,后排座椅侧温度门28的开度可以为0%。当施加到后排座椅侧致动器49的电压低于最小电压(0.3-0.5v)时,控制器50可以判断对后排座椅执行最大冷却操作。
93.当判断对后排座椅执行最大冷却操作时,控制器50可以基于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后设置的第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
来将蒸发器21的目标温度设置为低(s6)。具体地,设置的蒸发器21的目标温度可以是低于在车辆的外部条件满
足或达到参考高温条件之前设置的蒸发器21的第一目标温度t
e1
的蒸发器21的第二目标温度t
e2a
、t
e2b
或t
e2c
。参照图8,蒸发器21的第二目标温度t
e2a
、t
e2b
、t
e2c
可以根据第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
而变化。当蒸发器21的第二目标温度被设置时,制冷循环20的压缩机22的每分钟转数(rpm)可以相对增加。当蒸发器21的第二目标温度被设置时,压缩机22的rpm可以相对增加,并且流入蒸发器21的制冷剂的流量可以增加。因此,可以显著降低冷却空气的温度,并且在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后测量的后排座椅侧温度低于在车辆外部条件满足或达到参考高温条件之前测量的后排座椅侧温度(见图10)。
94.当对后排座椅执行最大冷却操作时,控制器50可以基于第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
增加鼓风机5的rpm(s7)。鼓风机5的rpm可以与施加到鼓风机5的电压成比例。例如,当施加到鼓风机5的电压相对增加时,鼓风机5的rpm可以相对增加,并且当施加到鼓风机5的电压相对减小时,鼓风机5的rpm可以相对减少。通过增加施加到鼓风机5的电压,鼓风机5的rpm可以增加。施加到鼓风机5的电压可以是高于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一电压v1的第二电压v
2a
、v
2b
或v
2c
。参照图9,施加到鼓风机5的第二电压v
2a
、v
2b
、v
2c
可以根据第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
而变化。当施加到鼓风机5的第二电压被设置时,流入壳体11的空气的流量可以相对增加。因此,由蒸发器21冷却的空气的流量可以增加,并且在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后测量的后排座椅侧温度低于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前测量的后排座椅侧温度(见图10)。
95.为了在蒸发器21的第二目标温度被设置时防止前排座椅侧温度过度降低,控制器50可以基于第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
减小前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度(s8)。控制器50可以将前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的第二开度设置为低于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的第一开度。控制器50可以监测施加到前排座椅侧致动器47和48的电压以检查前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度。可以将预定范围的电压(例如,0.3-4.7v)施加到前排座椅侧致动器47和48中的每一个。当将最小电压(例如,0.3-0.5v)施加到前排座椅侧致动器47和48中的每一个时,前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度可以是100%,并且当将最大电压(例如,4.7v)施加到前排座椅侧致动器47和48中的每一个时,前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度可以是0%。控制器50可以通过增加施加到前排座椅侧致动器47和48的电压,来减小前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度。具体地,施加到前排座椅侧致动器47和48的电压可以是高于在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置的第一电压的第二电压。当第二电压施加到前排座椅侧致动器47和48时,前排座椅侧温度门26a、26b、27a和27b的开度可以减小。第二电压可以由以下公式2定义。
96.【公式2】
97.第二电压=第一电压+(rci
×
第三系数)
×
调整值
98.此处,第三系数是0.001,并且调整值(tuning value)可以根据hvac系统10的操作状态而变化。
99.图10示出根据本公开的示例性形式的由车辆hvac系统控制的前排座椅侧和后排座椅侧温度的曲线图。
100.参照图10,可以在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前设置第一后排座椅侧冷却需求温度t
rs1
,并且可以在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后设置第
二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2
。在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前和之后,流向前排座椅的空气的温度t
fa
可以保持恒定,因此,在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之前和之后,前排座椅侧温度tf可以保持恒定。由于蒸发器21的第二目标温度被设置,所以在车辆的外部条件满足或达到参考高温条件之后,流向后排座椅的空气的温度t
ra
可以迅速降低,因此后排座椅侧温度tr可以降低以满足或达到第二后排座椅侧冷却需求温度t
rs2

101.如上所述,根据本公开的示例性形式,当后排座椅的冷却需求大于前排座椅的冷却需求时,可以将后排座椅侧冷却需求温度设置为低于前排座椅侧冷却需求温度。通过独立控制后排座椅的冷却操作,可以提高乘客的舒适度。特别是,通过降低流向后排座椅的冷却空气的温度,可以满足后排座椅的冷却需求,从而增加乘客的舒适度。
102.在上文中,虽然已经参照示例性形式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,而是可以在不脱离本公开的思想和范围的情况下由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变。
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