CN101746240A - 车辆空调的进气方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆空调的进气方法及系统，可以包括温度测量步骤，速度测量步骤，鼓风机测量步骤，以及室内和室外空气同时进气步骤。进气系统包括用于测量车辆的冷却水温度的水温传感器，用于测量车辆速度的速度传感器，用于打开或关闭鼓风机的控制开关，控制单元和进气致动器。控制单元接收所述水温传感器测得的温度、所述速度传感器测得的速度和来自于所述控制开关的开/关数据，从而确定是否同时吸入室内和室外空气的。进气致动器提供驱动力，从而室内和室外空气控制门同时打开室内空气入口和室外空气入口。

Description

车辆空调的进气方法及系统
技术领域
本发明基本上涉及一种车辆空调的进气方法及系统，特别涉及一种车辆空调的进气方法及系统，其可以利用根据冷却水的温度和车辆的速度来确定是否抽入室内空气的控制单元同时吸入室内和室外空气，而不需要额外的用于室内空气进气的风门片(flap)，从而降低了制造成本。
背景技术
如图1所示，车辆空调通常安装在车辆内。这种空调适当地控制车辆的室内温度，从而为乘客提供舒适的环境。在冬季，司机利用空调加热车辆的内部。当利用车辆空调来加热车辆的内部时，司机可以选择室内空气模式或室外空气模式。当选择室内空气模式时，车辆的室内空气被吸入到空调中，且在被再次供给到车辆内部之前，被吸入的空气的温度升高。此外，室外空气可以被吸入空调中，并且在被供给到车辆内部之前，室外空气的温度可能被升高。在冬季，为了快速提高室内温度，通常执行利用温度高于室外温度的室内空气的室内空气模式。从加热的角度看这是有利的，但是其问题在于由于只有室内空气循环，车辆的室内温度快速升高，从而由于室内外空气之间的巨大温差，在窗户上产生过量的潮气，这对司机不便。因此，即使在冬季对车辆的内部进行加热时，仍推荐室外空气模式。但是，室外空气模式的问题在于由于发动机浪费的热量，在加热性能方面能效较低。
因此，已经提出了同时吸入室内外空气并将吸入的空气混合的方法。
通常，为了同时吸入室内外空气并将吸入的空气混合，在室内和室外空气控制门D上安装额外的风门片F，其选择性地关闭室内空气入口或室外空气入口。在室外空气的进气过程中，风门片F被鼓风机B的压力打开，从而室内外空气被同时吸入到空调中。但是，传统的空气进气方法的问题在于由于安装了额外的风门片F，制造成本提高。在鼓风机B的运行减弱的情况下，室内空气的进气量减少。即使在室内外空气被同时吸入的情况下，如果车辆在高速行驶，寒冷的室外空气流入到鼓风机B中，此外还可能流入室内空气被吸入的方向中。因此，车辆的初始加热性能具有较低的效率。
背景技术部分公开的信息只用于增强对本发明的一般背景技术的理解，其不表示或以任何方式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面用于提供一种车辆空调的进气方法及系统，其可以利用感测冷却水的温度和车辆的速度并确定是否抽入室内空气以及利用感测的数据确定室内空气的进气量的控制单元，同时吸入室内和室外空气并可以控制室内和室外空气的混合率，而不需要额外的风门片(flap)。
根据本发明的一些方面，所述车辆空调的进气方法可以包括以下步骤：a)测量车辆的冷却水的温度，b)当冷却水的温度低于参考温度时，测量车辆的速度，c)当车辆的速度低于参考速度时，确定鼓风机是开或者关，以及d)当确定鼓风机是开时，同时吸入室内和室外空气以增强车辆的初始加热性能。
步骤a)至d)可以重复。
当冷却水的温度高于参考温度时，可以执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
当车辆的速度高于参考速度时，可以执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
当确定鼓风机是关时，可以执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
根据本发明的其他方面，在测量车辆的冷却水的温度之前，可以根据冷却水的参考温度和车辆的参考速度预设室内空气的进气量。
在确定鼓风机是开或关之后，可以执行室内温度测量以根据车辆的室内温度控制室内空气的进气量。
根据本发明的其他方面，车辆的空调进气系统可以包括：用于测量车辆的冷却水温度的水温传感器，用于测量车辆速度的速度传感器，用于打开或关闭鼓风机的控制开关，接收水温传感器测得的温度、速度传感器测得的速度和来自于控制开关的开/关数据从而确定是否同时吸入室内和室外空气的控制单元，以及进气致动器，其用于向室内和室外空气控制门提供驱动力，从而当控制单元确定室内和室外空气同时进气时，室内和室外空气控制门同时打开室内和室外空气入口。
当确定室内和室外空气同时进气时，控制单元可以根据车辆的初始室内温度控制室内和室外空气控制门的打开角度，从而控制室内和室外空气的进气比率。
室内和室外空气控制门可以设置在室内空气入口、室外空气入口和鼓风机空气入口的分叉部分。
为了达到上述目的，本发明提供了一种车辆空调的进气方法，包括以下步骤：测量车辆的冷却水的温度，当冷却水的温度低于参考温度时，测量车辆的速度，当车辆的速度低于参考速度时，确定鼓风机是开或者关，以及当确定鼓风机是开时，同时吸入室内和室外空气以增强车辆的初始加热性能。
当冷却水的温度高于参考温度时，可以执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
此外，当车辆的速度高于参考速度时，可以执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
在确定鼓风机是开或关之后，可以执行室内温度测量以根据车辆的室内温度控制室内空气的进气量。
为了达到上述目的，本发明提供了一种车辆空调的进气系统，包括：用于测量车辆的冷却水温度的水温传感器，用于测量车辆速度的速度传感器，用于打开或关闭鼓风机的控制开关，接收水温传感器测得的温度、速度传感器测得的速度和来自于控制开关的开/关数据从而确定是否同时吸入室内和室外空气的控制单元，以及进气致动器，其用于向室内和室外空气控制门提供驱动力，从而当控制单元确定室内和室外空气同时进气时，室内和室外空气控制门同时打开室内空气入口和室外空气入口。
此外，当确定室内和室外空气同时进气时，控制单元可以根据车辆的初始室内温度控制室内和室外空气控制门的打开角度，从而控制室内和室外空气的进气比率。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是显示传统的车辆空调的进气装置的图示。
图2是显示根据本发明的确定是否吸入室内空气的示例性方法的流程图。
图3是显示根据本发明的示例性车辆空调的进气系统的图示。
具体实施方式
现在，将详细参考本发明的不同实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示范性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示范性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示范性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
下面，将参考附图描述根据本发明的不同实施例的车辆空调的进气系统及方法。
如图2所示，根据本发明的不同实施例的车辆空调的进气方法及系统包括设定室内和室外空气混合模式的准备步骤S10。车辆的乘客可以在根据本发明的进气方法中对此进行设定。当在准备步骤S10设定了根据本发明的不同实施例的车辆空调的进气方法时，执行测量冷却水温度的温度测量步骤S100。在温度测量步骤S100，测量冷却水的温度，从而采集数据以确定车辆现在是否处于初始驾驶状态。数据被传输到控制单元C。冷却水的温度正比于取决于车辆的行驶时间的发动机的运行时间而升高。因此，通过测量冷却水的温度，可以确定车辆目前的驾驶状态是否是初始驾驶状态。
因此，当冷却水的温度T低于参考温度T1时，可以确定车辆处于初始驾驶状态。参考温度T1是大约70℃左右。当冷却水的温度T低于参考温度T1时，其满足同时吸入室内和室外空气的一个条件。但是，当冷却水的温度T是参考温度T1或更高时，确定车辆的驾驶状态不是初始驾驶状态。这样，根据本发明的不同实施例的进气方法终止，然后执行室内和室外空气转换模式S500，其中执行乘客事先设定的室内或室外空气模式。
当通过温度测量步骤S100确定车辆处于初始驾驶状态时，执行检测车辆速度的速度检测步骤S200。在车速检测步骤S200，根据车辆的驾驶速度S确定是否吸入室内空气。当在冬季乘客希望加热车辆的内部时，如果车辆以高驾驶速度S行驶，室外空气被鼓风机朝该鼓风机吸入，同时被引导到室内空气的进气方向中，从而室外空气可以直接释放到车辆的内部。在这种情况下，不朝鼓风机流动而是直接流入到室内空气入口的室外空气的速度高于与室内空气一起流入到鼓风机、通过热交换器、并再次流入车内的室外空气的速度，因此车内乘客可能感到寒冷的室外空气。这可能降低车辆的初始加热性能。因此，在速度检测步骤S200，确定车辆的驾驶速度S是否是参考速度S1或更高，从而确定是否吸入室内空气。参考速度S1是大约60公里/小时左右。当车辆的驾驶速度S低于参考速度S1时，加热车辆内部的速度快于被直接释放到车辆内部的寒冷的室外空气的速度，且释放到车辆内部的室外空气量较小。因此，用于引入室内空气的入口打开，从而室内空气被吸入。
如果车辆的驾驶速度S高于参考速度S1，吸入到室内空气进气口的室外空气的速度快，从而室内空气进气口被关闭以防止室外空气被释放到车辆内部，因此室内空气的进气被终止。在这种情况下，根据本发明的不同实施例的进气方法结束，然后执行乘客事先设定的室内和室外空气转换模式S500。即当通过速度检测步骤S200确定车辆的速度S低于参考速度S1时，满足吸入室内空气的一个条件。
在温度检测步骤S100，检查车辆的初始驾驶状态。当在速度检测步骤S200确定车辆的速度是参考速度S1或更小时，吸入室内空气和加热车辆内部的速度快于室外空气被直接释放到室内空气入口的速度，执行鼓风机检测步骤S300以检测鼓风机的操作状态。
在鼓风机检测步骤S300，确定鼓风机是开还是关并确定鼓风机的操作强度是强还是弱。当检测到鼓风机是开时，为室内空气以及室外空气的进气准备已经完成。但是，当鼓风机是关时，不能应用根据本发明的进气系统及方法。因此，根据本发明的不同实施例的进气系统及方法终止，执行乘客事先设定的室内和室外空气转换模式S500。
当满足温度测量步骤S100、速度检测步骤S200、和鼓风机检测步骤S300的所有条件时，执行室内和室外空气的同时进气步骤S400，以朝鼓风机吸入室内空气和室外空气。
同时，在温度测量步骤S100之前执行的准备步骤S10优选地包括调节室内空气的进气量的进气量调节步骤S20。即在确定是否吸入室内空气之前，根据冷却水的参考温度和车辆的参考速度，室内空气的进气量必须被设置在目前的车辆状态的范围内。当根据每个给定的环境调节室内空气的进气量时，可以实现加热操作过程中的最优内部环境和能效。可以根据给定的条件，即冷却水的参考温度T和车辆的参考速度S，通过调节鼓风机的操作强度来执行室内空气的进气量的调节过程。如果乘客希望提高室内空气的进气量，鼓风机的操作强度被设置为强。相反，如果乘客希望降低室内空气的进气量，鼓风机的操作强度被设置为弱。
此外，通过调节控制门的打开角度来执行进气量调节步骤S20，控制门安装在用于吸入室内空气和室外空气的路径之间进而位于室内空气入口和室外空气入口之间。与相关技术不同，不需要在控制门上安装额外的用于完全打开或关闭室内和室外入口以同时吸入室内和室外空气的风门片，从而降低了制造成本。
同时，在满足温度测量步骤S100、速度检测步骤S200、和鼓风机检测步骤S300的条件之后，执行室内温度测量步骤S30。除了通过进气量调节步骤S20来事先确定将吸入的室内和室外空气量以外，在室内温度测量步骤S30测量车辆的室内温度，以根据正在行驶的车辆目前的室内温度在最短的时间周期内为车内提供最舒适的环境，以此确定室内和室外空气的进气量。
根据本发明的不同实施例，步骤S100、S200、S300、S30、和S400可以重复。
通过以上步骤，室内空气被吸入。当车辆在初始驾驶状态被加热时，温度高于室外空气的室内空气可以被吸入并使用，从而能效提高。该进气方法允许室内空气与被吸入的室外空气同时被吸入。此外，不使用设置在控制门上的额外的风门片，通过根据各种条件来调节鼓风机的强度或控制门的打开角度来控制室内和室外空气的混合比率，从而降低了制造成本。
如下表1所示，当比较根据本发明的不同实施例的车辆空调的进气方法与使用额外的风门片的混合室内外空气的进气方法时，对于相同的速度和相同的时间周期，本发明的进气方法可以进一步提高车辆的室内温度。由于表1中的时间对应于发动机运行的时间，其与冷却水的温度T有关。
表1
  相关技术   本发明
  20分钟(50公里/小时)   12.4℃   15.1℃
  40分钟(90公里/小时)   27℃   30.4℃
  50分钟(空转)   22.9℃   24.5℃
  空转变速(idle change rate)   -4.1℃   -5.9℃
下面将参考图3描述车辆空调的进气系统。根据本发明的不同实施例的车辆空调的进气系统包括：用于测量车辆的冷却水温度的水温传感器600，以及用于检测车辆速度的速度传感器700。水温传感器600和速度传感器700测量的数据被控制单元C读取，从而确定是否吸入室内空气。如上所述，控制单元C确定冷却水的温度T是否低于参考温度T1，以及车辆的速度S是否低于参考速度S1。此外，控制开关800确定鼓风机B是打开或关闭，并传输打开/关闭数据到控制单元C。此外，通过温度传感器900测量车辆的室内温度，从而测得的温度被传输到控制单元C。响应传输数据，控制单元C有效地操作进气致动器A，从而控制室内空气的进气量。在满足这些条件的情况下，控制单元C确定室内空气的进气，根据采集的数据调节鼓风机B的强度，或控制进气致动器A，以调节室内和室外空气控制门D的打开角度，从而调节被吸入的室内空气的量。因此，根据室内空气的进气量，可以调节室内和室外空气的混合比率。
如上所述，本发明提供了一种具有上述结构的进气方法及系统，从而不必安装用于同时吸入室内和室外空气的额外的风门片，因此降低了制造成本。此外，防止在车辆被高速驾驶时被吸入的寒冷的室外空气分流并流入车辆中，从而增强了车辆的初始加热性能。
为了在所附的权利要求中解释方便和准确定义，参考图中所示的特征的位置使用术语“内部”来描述示范性实施例中的这些特征。
前面对本发明的具体示范性实施例所呈现的描述是出于说明和描述的目。其不是穷尽性的，也不用于将本发明限制到所公开的特定形式，显然，根据上述教示，各种修改和变化都是可能的。为了解释本发明的特定原理及其实际应用而选择和描述了示范性实施例，从而使本领域的其他技术人员可以实施并利用本发明的不同示范性实施例，及其各种改变和变化。本发明的范围将由所附的权利要求及其等效范围所限定。

Claims (10)

1.一种车辆空调的进气方法，包括以下步骤：
(a)测量车辆的冷却水的温度；
(b)当冷却水的温度低于参考温度时，测量车辆的速度；
(c)当车辆的速度低于参考速度时，确定鼓风机是开或关；以及
(d)当确定鼓风机是开时，同时吸入室内和室外空气以增强车辆的初始加热性能。
2.根据权利要求1所述的进气方法，重复步骤(a)至(d)。
3.根据权利要求1所述的进气方法，其中当所述冷却水的温度高于所述参考温度时，执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
4.根据权利要求1所述的进气方法，其中当所述车辆的速度高于所述参考速度时，执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
5.根据权利要求1所述的进气方法，其中当确定所述鼓风机是关时，执行事先设定的室内和室外空气转换模式。
6.根据权利要求1所述的进气方法，在所述测量车辆的冷却水的温度之前，根据冷却水的所述参考温度和车辆的所述参考速度预设室内空气的进气量。
7.根据权利要求1所述的进气方法，其中，在所述确定鼓风机是开或关之后，执行室内温度测量以根据车辆的所述室内温度控制室内空气的进气量。
8.一种车辆空调的进气系统，包括：
用于测量车辆的冷却水温度的水温传感器；
用于测量车辆速度的速度传感器；
用于打开或关闭鼓风机的控制开关；
接收所述水温传感器测得的温度、所述速度传感器测得的速度和来自于所述控制开关的开/关数据，从而确定是否同时吸入室内和室外空气的控制单元；以及
进气致动器，其用于向室内和室外空气控制门提供驱动力，从而当所述控制单元确定室内和室外空气同时进气时，所述室内和室外空气控制门同时打开室内空气入口和室外空气入口。
9.根据权利要求8所述的进气系统，其中当确定室内和室外空气同时进气时，控制单元根据车辆的初始室内温度控制所述室内和室外空气控制门的打开角度，从而控制室内和室外空气的进气比率。
10.根据权利要求8所述的进气系统，其中所述室内和室外空气控制门设置在室内空气入口、室外空气入口和鼓风机空气入口的分叉部分。
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