专利名称：车用湿度控制装置以及空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用湿度控制装置以及应用所述车用湿度控制装置的空调 系统。
背景技术：
随着科技的发展和时代的变迁，二十一世纪的中国已经步入工业时代，汽车成为 了普通的日常代步工具。人们的工作和生活每时每刻都和汽车息息相关。普通的车用空调系统主要调节车内空气温度，部分车辆也配备除湿功能。然而，在 汽车领域中并没有出现基于舒适性的湿度控制装置。因此，往往在低湿的车内环境中，乘客 会感觉口干舌燥，眼睛干涩，影响驾车/乘车的状态和心情；而在高湿的车内环境中，车窗 容易起雾，会影响行车安全。所以，有必要设计一种新型车用湿度控制装置，以弥补现有技术的不足。
实用新型内容针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能够控制车内湿度的装置和 应用所述车用湿度控制装置的空调系统。本实用新型提供的车用湿度控制装置包括湿度信号采集单元、湿度控制单元、温 度信号采集单元和执行单元。其中，湿度信号采集单元，用于实时测量车内相对湿度；温度 信号采集单元，用于实时测量车内温度和环境温度；湿度控制单元，与所述湿度信号采集单 元及温度信号采集单元连接；执行单元，与湿度控制单元的信号输出端连接，用于根据湿度 控制单元的输出信号执行加湿或除湿操作。优选地，湿度控制单元包括信号输入模块、存储器、运算器和信号输出模块，存储 器分别与信号输入模块、运算器连接，以便进行数据传输和存储；运算器与信号输出模块连 接。优选地，所述温度信号采集单元包括安装在车内和车外的温度传感器。优选地，所述湿度信号采集单元包括湿度计。优选地，所述执行单元包括压缩机或加湿器。本实用新型还提供了一种空调系统，所述系统包括车用湿度控制装置，所述装置 包括湿度信号采集单元、湿度控制单元、温度信号采集单元和执行单元。其中，湿度信号采 集单元，用于实时测量车内相对湿度；温度信号采集单元，用于实时测量车内温度和环境温 度；湿度控制单元，与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接；执行单元，与湿度 控制单元的信号输出端连接，用于根据湿度控制单元的输出信号执行加湿或除湿操作。在该空调系统中，优选地，湿度控制单元包括信号输入模块、存储器、运算器和信 号输出模块，存储器分别与信号输入模块、运算器连接，以便进行数据传输和存储；运算器 与信号输出模块连接。在该空调系统中，优选地，所述温度信号采集单元包括安装在车内和车外的温度传感器。在该空调系统中，优选地，所述湿度信号采集单元包括湿度计。在该空调系统中，优选地，所述执行单元包括压缩机或加湿器。相对于现有技术，采用本实用新型的车用湿度控制装置和方法，能够有效控制车 内湿度，给乘客提供一个高舒适性的乘驾环境，并且明显降低了车窗起雾的风险，保障了行 车安全。而且，这种装置结构简单，操作方便，成本低廉。
图1是本实用新型优选实施方式中车用湿度控制装置的结构示意图；图2是本实用新型优选实施方式中车用湿度控制方法的流程图；图3是图1中湿度控制单元300的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，所述车用湿度控制装置包括湿度信号采集单元100、温度信号采集单 元200、湿度控制单元300和执行单元400。湿度信号采集单元100用于测量车内相对湿度。所述湿度信号采集单元100可 以由各种适合的装置实现，例如各种适于应用的湿度计等。湿度信号采集单元100的信号 输出端与湿度控制单元300的信号输入端连接，以便将相对湿度信号发送给湿度控制单元 300。温度信号采集单元200用于实时测量车内温度，环境温度。温度信号采集单元包 括安装在车内和车外的温度传感器，所述温度信号采集单元200在采集到温度信号后，通 过温度信号采集单元200与湿度控制单元300之间的连线(例如硬线连接)将温度信号传 递给湿度控制单元300。湿度控制单元300与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接。根据湿度 信号采集单元100和温度信号采集单元200输入的数据，和预置的不同车内温度和环境温 度下的相对湿度目标值进行比较，进而输出除湿或加湿指令。如图3所示，作为一种实施方式，湿度控制单元300可以包括信号输入模块301、 存储器302、运算器303和信号输出模块304。存储器302分别与信号输入模块301、运算器 303连接，以便进行数据传输和存储。运算器303与信号输出模块304连接，以便通过信号 输出模块304向执行单元400发送指令。其中，信号输入模块301用于接收车内温度，环境温度和相对湿度。信号输入模块 301可以通过整车总线通信来实现，通过接收整车总线上的信号来完成信息采集。信号输入 模块301也可以通过相应的硬线连接实现。存储器302用于存储所述车内温度、车内相对湿度，以及不同车内温度和环境温 度下的相对湿度目标值。存储器302可以采用任何适合的存储设备实现，优选采用非易失 性存储介质，如ROM、EPROM等。运算器303用于将采集到的相对湿度和预置的相同车内温度下的理想相对湿度 比较，并且产生加湿或除湿指令。运算器303可以通过相应的硬件电路，例如通过运算放大 器等电路实现，也可以通过相应软件模块实现。运算器303产生的信号(例如开关量信号)通过信号输出模块304输出，以使执行单元400执行相应的加湿或除湿操作。信号输出模块304与运算器303的信号输出端连接，用于将运算器303产生的信 号发送到执行单元400。信号输出模块304可以由各种适合的输出接口实现。优选地，信号 输出模块304可以由整车总线实现。执行单元400与湿度控制单元300的信号输出端连接，用于根据湿度控制单元300 的输出信号执行加湿或除湿操作。所述执行单元400可以由压缩机或加湿器实现。执行单 元400接收到加湿指令时，开启加湿器；接收收到除湿指令时，开启压缩机。优选地，在一种具体实施方式
中，所述湿度信号采集单元100、温度信号采集单元 200可以由监测温度和相对湿度的温湿度传感器和独立的环境温度传感器实现。如图2所示，在步骤201，实时监测车内温度和环境温度。在步骤202，实时监测车 内相对湿度。接下来，将采集到的相对湿度和预置的相同车内温度下的相对湿度目标值进行比 较。在本实用新型车用湿度控制方法的一种实施方式中，通过下列步骤将采集到的相对湿 度和相对湿度目标值进行比较在步骤203，根据车内温度和环境温度查询当前车内相对湿度目标值。相对湿度目 标值的确定须考虑乘客舒适性和前窗起雾风险两个因素。例如，车内温度较高则相对湿度 目标值应相应减小，以提高舒适性；环境温度较低则相对湿度目标值应相应减小，以减小前 窗起雾风险。考虑到车辆的个体差异，实际目标值通过整车标定试验确定。在步骤204和205，对车内相对湿度和当前车内相对湿度目标值进行比较。当车内 相对湿度大于当前车内相对湿度目标值时，需要进行除湿操作；当车内相对湿度小于当前 车内相对湿度目标值时，需要进行加湿操作。除湿操作和加湿操作可以根据空调系统湿度 负荷来进行。在该步骤中，优选地，当车内相对湿度和当前车内相对湿度目标值之间的差值的 绝对值大于阈值(例如10% )时，进行加湿或除湿操作，具体地，可以通过车内相对湿度和 当前车内相对湿度目标值进一步计算空调系统湿度负荷δ P = P air-Psetting0其中，Δ P 表示空调系统湿度负荷，Pai,表示车内空气绝对湿度，Psrtting表示车内绝对湿度目标值，空 气的绝对湿度可根据空气相对湿度和空气温度查表得到。湿度负荷可以作为加湿除湿操作 的开关量信号或前馈输入。优选地，将湿度负荷简化为加湿或除湿的开关量信号，例如，需要加湿时输出高电 平“1”，需要除湿时输出低电平“0”。在优选实施方式中，加湿可以通过加湿器加湿干空气 实现，除湿可以通过压缩机制冷湿空气实现。在步骤206，当车内相对湿度和当前车内相对 湿度目标值之间的差值大于阈值时，计算湿度负荷并进行除湿操作；在步骤207，当车内相 对湿度和当前车内相对湿度目标值之间的差值小于负阈值时，计算湿度负荷并进行除湿操 作；在步骤208，当车内相对湿度和当前车内相对湿度目标值之间的差值在正负阈值之间 时，无需进行加湿或者除湿操作。本实用新型还能够提供一种汽车空调系统，所述空调中安装有如图1所示的车用 湿度控制装置。所述车用湿度控制装置包括湿度信号采集单元、温度信号采集单元、湿度控 制单元和执行单元。湿度信号采集单元用于测量车内相对湿度。所述湿度信号采集单元可以由各种适合的装置实现，例如各种适于应用的湿度计等。湿度信号采集单元的信号输出端与湿度控 制单元的信号输入端连接，以便将相对湿度信号发送给湿度控制单元。温度信号采集单元用于实时测量车内温度，环境温度。温度信号采集单元包括安 装在车内和车外的温度传感器，所述温度信号采集单元在采集到温度信号后，通过温度信 号采集单元与湿度控制单元之间的连线(例如硬线连接)将温度信号传递给湿度控制单兀。湿度控制单元与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接。根据湿度信号 采集单元和温度信号采集单元输入的数据，和预置的不同车内温度和环境温度下理想的相 对湿度比较，输出除湿或加湿指令。作为一种实施方式，湿度控制单元可以包括信号输入模块、存储器、运算器和信 号输出模块。其中，信号输入模块用于接收车内温度，环境温度和相对湿度。信号输入模块可以 通过整车总线通信来实现，通过接收整车总线上的信号来完成信息采集。信号输入模块也 可以通过相应的硬线连接实现。存储器用于存储所述车内温度、车内相对湿度，以及不同车内温度和环境温度下 的相对湿度目标值。存储器可以采用任何适合的存储设备实现，优选采用非易失性存储介 质，如 ROM、EPROM 等。运算器用于将采集到的相对湿度和预置的相应车内温度下的相对湿度目标值比 较，通过计算转化为空调系统的加湿或除湿指令。运算器可以通过相应的硬件电路，例如通 过运算放大器等电路实现，也可以通过相应软件模块实现。运算器产生的信号(例如开关 量信号)通过信号输出模块输出，以使执行单元执行相应的加湿或除湿操作。信号输出模块与运算器的信号输出端连接，用于将运算器产生的信号发送到执行 单元。信号输出模块可以由各种适合的输出接口实现。优选地，信号输出模块可以由整车 总线实现。执行单元与湿度控制单元连接，用于根据湿度控制单元的输出信号执行加湿或除 湿操作。所述执行单元可以由压缩机或加湿器实现。执行单元接收到加湿指令时，开启加 湿器；接收收到除湿指令时，开启压缩机。尽管本实用新型是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局 限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本实用新型主旨的情况下，本领域技术人员可 以对本实用新型做出不同的变化和修改。
权利要求一种车用湿度控制装置，其特征在于，所述装置包括湿度信号采集单元、湿度控制单元、温度信号采集单元和执行单元，其中，湿度信号采集单元，用于实时测量车内相对湿度；温度信号采集单元，用于实时测量车内温度和环境温度；湿度控制单元，与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接；执行单元，与湿度控制单元的信号输出端连接，用于根据湿度控制单元的输出信号执行加湿或除湿操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，湿度控制单元包括信号输入模块、存储 器、运算器和信号输出模块，存储器分别与信号输入模块、运算器连接，以便进行数据传输 和存储；运算器与信号输出模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述温度信号采集单元包括安装在车 内和车外的温度传感器。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述湿度信号采集单元包括湿度计。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述执行单元包括压缩机或加湿器。
6.一种空调系统，其特征在于，所述系统包括车用湿度控制装置，所述装置包括湿度信 号采集单元、湿度控制单元、温度信号采集单元和执行单元，其中，湿度信号采集单元，用于实时测量车内相对湿度；温度信号采集单元，用于实时测量车内温度和环境温度；湿度控制单元，与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接；执行单元，与湿度控制单元的信号输出端连接，用于根据湿度控制单元的输出信号执 行加湿或除湿操作。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，湿度控制单元包括信号输入模块、存储 器、运算器和信号输出模块，存储器分别与信号输入模块、运算器连接，以便进行数据传输 和存储；运算器与信号输出模块连接。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述温度信号采集单元包括安装在车 内和车外的温度传感器。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述湿度信号采集单元包括湿度计。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述执行单元包括压缩机或加湿器。
专利摘要本实用新型公开的车用湿度控制装置包括湿度信号采集单元、湿度控制单元、温度信号采集单元和执行单元。其中，湿度信号采集单元，用于实时测量车内相对湿度；温度信号采集单元，用于实时测量车内温度和环境温度；湿度控制单元，与所述湿度信号采集单元及温度信号采集单元连接；执行单元，与湿度控制单元的信号输出端连接，用于根据湿度控制单元的输出信号执行加湿或除湿操作。采用本实用新型的车用湿度控制装置和方法，能够有效控制车内湿度，给乘客提供一个高舒适性的乘驾环境，并且明显降低了车窗起雾的风险，保障了行车安全。而且，这种装置结构简单，操作方便，成本低廉。
文档编号F24F11/00GK201628339SQ20102015123
公开日2010年11月10日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者徐轶君, 陈振豪 申请人:上海通用汽车有限公司;泛亚汽车技术中心有限公司