CN103192751A

CN103192751A - 用于车座的冷却加热装置以及其控制方法

Info

Publication number: CN103192751A
Application number: CN2013100022345A
Authority: CN
Inventors: 田德财; 成泰秀; 郑达永
Original assignee: Kbautotech Co Ltd
Current assignee: Kbautotech Co Ltd
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-07-10
Also published as: US20130167556A1; KR20130080243A; DE102012112629A1; KR101345872B1

Abstract

一种用于车座的冷却加热装置以及其控制方法，其可以在空气引入到冷却加热模块之前通过感应空气温度来控制冷却或加热温度。该装置包括：鼓风扇，其安装在壳中，从而强制地将冷或热空气吹到车座的空气供给通道中；温度传感器，安装在壳中的一位置，在该位置温度传感器与吸入的空气接触并感应吸入空气的温度；以及控制单元，其接收来自温度传感器的温度信号并根据特征值来控制冷却或加热温度，特征值与吸入空气的状态对应并从储存在控制单元的多个特征值中选取。

Description

用于车座的冷却加热装置以及其控制方法

技术领域

本发明大体上涉及一种用于车座的冷却加热装置以及其控制方法，更具体地，涉及一种用于车座的冷却加热装置以及其控制方法，该装置可以在空气引入冷却加热模块之前通过感应空气的温度来控制冷却或加热温度。

背景技术

通常车辆装备有作为空气调节装置的HVAC（加热、通风和空气调节）系统，其中当驾驶者运行该系统时，HVAC系统可以在车辆中执行各种空气调节功能，如通风、冷却和加热，从而为车辆的驾驶者和乘客提供舒适的空气调节环境。HVAC系统可以在驾驶者或乘客操纵位于方向盘右侧下部的控制开关时开动。在HVAC系统中，通过运行自动温度控制单元，可以控制空气通道和启动空调压缩机。

此外，通过垫子为人们提供舒适乘坐感受的车座也配置有各种便利的功能装置。近年来，加热冷却装置已经安装在车座中。在最初阶段，车座加热装置普遍地应用，其中电热丝安装在车座中，为在冬季驾驶的驾驶者提供舒适的温暖环境。然而，这样的车座加热装置是有问题的，虽然它们可以执行有效的加热操作，但是它们不能执行冷却操作。

为了克服上述问题，使用热电偶元件组件来选择性地冷却或加热车座。在使用热电偶元件组件作为热源的车座空气调节装置中，设置有功能网眼（mesh），其中形成有允许空气自由通过的空气通道或空气通风结构，且由作为热源的热电偶元件组件产生的空气被供给（吹）到功能网眼，从而功能车座的表面可以保持在人们期望的温度。

然而，用于车座的传统的冷却加热装置具有以下问题：温度传感器安装到热交换器并感应冷却或加热温度，并基于感应的温度控制从热交换器散发的热的温度，从而传统的冷却加热装置不能精确地控制提供给使用者的温度。

此外，用于车座的传统的冷却加热装置的另一问题在于：刚经过热交换器的空气的温度不同于从车座排出的空气的温度，从而传统的冷却加热装置不能精确地控制提供给使用者的空气的温度。

发明内容

因此，针对现有技术中出现的上述问题，本发明试图提供一种用于车座的冷却加热装置以及其控制方法，其可以在空气引入冷却加热模块之前感应空气的温度并基于感应的温度来控制冷却加热模块的操作温度，从而改善使用者的满意度。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于车座的冷却加热装置，包括：鼓风扇，安装在壳中从而强制地将冷或热空气吹到设置在车座中的空气供给通道中；温度传感器，安装在壳中的一个位置，在该位置温度传感器与通过鼓风扇吸入的空气接触并感应吸入空气的温度；控制单元，接收指示温度传感器感应的吸入空气的温度的温度信号并根据特征值来控制冷却或加热温度，该特征值与吸入空气的状态对应并从储存于此的多个特征值中选取。

在一个实施方式中，该壳可以配置有冷却加热模块，与鼓风扇吹出的空气执行热交换操作。

进一步地，优选温度传感器位于鼓风扇和冷却加热模块之间。

进一步地，当冷却加热装置安装在车座的背部和座部时，控制单元可以独立地控制各自的冷却加热装置。

进一步地，优选冷却和加热模块使用珀尔帖元件形成。

进一步地，优选温度传感器安装到在壳的预定部分形成的通孔中。

进一步地，优选温度传感器安装到使用粘合材料安装到壳的内表面的安装板上。

进一步地，优选安装板由透明材料制成。

进一步地，优选温度传感器安装到安装板上，该安装板具有安装孔，从而与形成在壳的内表面上的安装突起结合。

进一步地，优选穿过壳在一表面上形成隔热孔，冷却加热模块在该表面与壳接触。

根据本发明另一方面，提供了一种控制用于车座的冷却加热装置的方法，该方法包括：感应步骤，感应由鼓风扇吸入但还未被冷却加热模块冷却或加热的空气的温度；确定步骤，确定在感应步骤中感应的空气的温度是否包含在预设温度范围内；以及控制步骤，当确定步骤确定在空气的感应温度和预设温度范围之间存在温差时，控制冷却加热模块的操作，从而根据特征值来增加或减少冷却加热模块的冷却或加热能力，该特征值与吸入空气的状态对应。

在一个实施方式中，控制步骤可以通过控制形成冷却加热模块的珀尔帖元件的电压或者通过控制鼓风扇的转速来执行。

如上所述，本发明的用于车座的冷却加热装置以及其控制方法有利之处在于，该装置和方法可以感应到与使用者接触的空气温度相等的空气温度，也就是说，该装置和方法可以感应到还没有被冷却加热模块冷却或加热的空气的温度，且该装置和方法可以基于空气的感应温度控制冷却加热模块的操作，从而提高使用者的满意度。

附图说明

本发明的上述的和其它的目标、特征和其它优点将通过结合附图的下面的详细说明而得到更好的理解，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的用于车座的冷却加热装置的视图；

图2是根据本发明的第一实施方式的用于车座的冷却加热装置的剖视图；

图3是图2所示温度感应安装部件的剖视图；

图4是根据本发明的第二实施方式的用于车座的冷却加热装置的剖视图；

图5是根据本发明的第三实施方式的用于车座的冷却加热装置的剖视图；

图6是根据本发明的第四实施方式的用于车座的冷却加热装置的剖视图；以及

图7是根据本发明的优选实施方式的用于车座的冷却加热装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

下文将参照附图对根据本发明的用于车座的冷却加热装置的优选实施方式进行详细描述。

图1是根据本发明的第一实施方式的用于车座的冷却加热装置的视图，图2是根据本发明的第一实施方式的用于车座的冷却加热装置的剖视图，而图3是图2所示的温度感应安装部件的剖视图。

如图1到3所示，根据本发明的第一实施方式的用于车座的冷却加热装置安装在车座1中。这里，冷却加热装置10安装在车座1的背部1a和座部1b的至少一个中。当冷却加热装置10只安装在车座1的背部1a和座部1b的一个中时，优选该装置构造为该装置的处理过的空气可以从具有该装置的部分导向不具有该装置的另一部分，从而处理过的空气可以从两部分排向坐在车座上的使用者。进一步地，当冷却加热装置10同时安装在车座1的背部1a和座部1b中时，优选相应部分的冷却加热装置10构造为该装置可以根据进入空气的温度独立地控制其冷却或加热温度，进入空气温度由将在下文描述的相应的温度传感器40感应，尽管相应部件的冷却加热装置10可以控制来提供相同的冷却或加热温度。

冷却加热装置10包括：鼓风扇11，安装在壳13中从而强制地将处理的冷或热空气导向设置在车座1中的空气供给通道17中；与鼓风扇11吹入的空气执行热交换操作的冷却加热模块20；位于鼓风扇13和冷却加热模块20之间的温度传感器40；以及控制单元50，其接收指示温度传感器40感应的空气的温度的温度信号并控制冷却加热模块20的冷却或加热温度。这里，冷却加热模块20典型地构造为热交换器的形式。在本发明中，作为例子，冷却加热模块20将被描述为使用珀尔帖元件的热交换器。

温度传感器40经由通过壳13形成的通孔14插入到壳13中,且传感器40在插入状态安装到壳13。这里，具有温度传感器40的内端具有比通孔14的直径稍大的直径，从而阻止插入的温度传感器40从通孔14不期望地移除。

在本发明中，作为例子，冷却加热模块20被描述为使用珀尔帖元件的热交换器。然而，应当理解的是，本发明的冷却加热模块20除了使用珀尔帖元件的热交换器，还可以构造为各种热交换器形式。

当使用珀尔帖元件的冷却加热模块20安装在装置10中时，空气供给通道17和空气排出通道19形成在壳13中，从而将由珀尔帖元件处理的冷或热空气引导到车座1中。

进一步地，隔热孔18穿过壳13形成在冷却加热模块20与壳13接触的一个位置。这里，隔热孔18用于限制冷却加热模块20的热穿过壳13被传输到温度传感器40。

下面，将参照图7描述根据本发明的一个优选实施方式的控制用于车座的冷却加热装置的方法。如图7所示，该方法包括：感应步骤S1，在通风车座的冷却加热装置打开后，感应由鼓风扇11吸入但还未被冷却加热模块20冷却或加热的空气的温度；确定步骤S2，确定在感应步骤S1中感应的空气的温度是否包含在预设温度范围内；以及控制步骤S3，当确定步骤S2确定在空气的感应温度和预设温度范围之间存在温差时，控制冷却加热模块20的操作，从而增加或减少冷却加热模块20的冷却或加热能力。然而，当确定步骤S2确定在空气的感应温度和预设温度范围之间不存在温差时，执行现有状态维持步骤S4来维持装置的现有状态。在该方法中，通过控制形成冷却加热模块20的珀尔帖元件的电压或者通过控制鼓风扇11的转速来执行控制步骤S3。在控制步骤S3结束后，感应步骤S1再次执行。

当用于车座的冷却加热装置的鼓风扇11开始吹动空气时，吹入的空气经过温度传感器40并导向冷却加热模块20。在上述状态中，温度传感器40执行感应吹入的空气的温度的感应步骤S1。在确定步骤S2，确定感应的空气温度是否在预设温度范围之内。当确定感应的空气温度包含在预设的温度范围内时，冷却加热模块20的操作和鼓风扇11的操作维持在各自的当前的状态。

然而，当确定空气的感应温度不在预设的温度范围内时，执行控制步骤S3，其中冷却加热模块20的冷却或加热能力基于与吸入空气温度对应的特征值增加或减少。这里，特征值意味着根据吸入空气的性质在控制单元50中通过预计算吸入空气的热交换特性而得出的值。特征值是通过预计算得出的值，根据吸入空气的温度以及吸入空气温度和预设温度范围之间的温差基于冷却加热模块20的特性执行计算。特征值是参照值，即使当吸入空气的温度变化时，也可以用于提供恒定的冷却或加热温度。换句话说，特征值是参照值，可以用作与温差值成比例的，快速且较大地增加冷却加热装置的冷却或加热能力的值。

从车座1排向使用者的空气与鼓风扇11吸入的空气相同，从而由温度传感器40感应的空气与从车座1排出的空气非常相似。

在本发明中，可以根据导入冷却加热模块20的空气的变化控制冷却加热模块20的操作和鼓风扇11的操作，从而可以快速地控制空气的温度。

在用于车座的冷却加热装置中，温度传感器40位于冷却加热模块20前面的位置，从而感应实际吸入的空气的温度。进一步地，根据吸入到冷却加热模块20的空气的温度确定冷却加热模块20的热交换特性并在控制单元50中计算，从而即使当吸入空气的温度快速变化时，控制单元50可以控制冷却加热模块20的操作功率或者模块20的冷却或加热能力，从而排出恒定温度的空气（到车座）。这里，优选通过控制形成冷却加热模块20的珀尔帖元件的电压或者通过控制鼓风扇11的转速实现对冷却加热模块20的能力的控制。

进一步地，当冷却加热装置构造为各自的冷却加热装置安装在车座1的背部1a和座部1b中时，优选各自的装置10使用储存在控制单元50中的各自的特征值独立地控制。

进一步地，在根据本发明的第二实施方式的用于车座的冷却加热装置中，温度传感器40安装到安装板15的表面，如图4所示。安装板15使用如双面胶的粘合材料15a安装到壳13的内表面。这里，优选安装板15由透明材料制成。

当温度传感器40使用上述安装结构安装到壳时，可以增加生产该装置的过程中的工作效率且可以减少装置的生产成本。

除了将温度传感器40安装到壳13的结构，根据本发明的第二实施方式的用于车座的冷却加热装置的大体形状和操作与本发明第一实施方式相同。

进一步地，在根据本发明的第三实施方式的用于车座的冷却加热装置中，温度传感器40安装到安装板16的表面，如图5所示。安装孔16b穿过安装板16形成，且安装突起16a设置在壳13的内表面上从而插入到安装孔16b中。这里，为了阻止安装板16从安装突起16a不期望地分离，安装突起16a的末端构造为具有比安装孔16b的内径大的直径，或者在将安装突起16a插入到安装孔16b后，安装突起16a的末端可以焊接至安装板16。

除了温度传感器40安装到壳13的结构，根据本发明的第三实施方式的用于车座的冷却加热装置的大体形状和操作与本发明第一实施方式相同。

在根据本发明的第四实施方式的用于车座的冷却加热装置中，温度传感器40通过插入到穿过壳13形成的通孔14而安装至壳13，如图6所示。在该实施方式，温度传感器40安装至基板41。径向突起42在径向通过从基板41延伸而形成在基板41上。进一步地，径向槽14b形成在通孔14中，从而将相应的径向的突起42容纳在其中。为了将温度传感器40安装至壳，安装至基板41的温度传感器40插入到通孔14中。在上述状态，径向突起42穿过相应的径向槽14b并插入到壳13中。在径向突起完全插入壳13后，当基板41以一预定角度旋转时，径向突起42被通孔14的边缘抓住，从而可以维持温度传感器40在壳内的插入状态。

尽管为了说明的目的对本发明的优选实施方式进行了描述，本领域的技术人员可以不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神而进行多种改进、添加和替换。

Claims

1.一种用于车座的冷却加热装置，包括：

鼓风扇，安装在壳中，从而强制地将冷或热空气吹到设置在车座中的空气供给通道；

温度传感器，安装在壳中的一个位置，在该位置温度传感器与通过鼓风扇吸入的空气接触并感应吸入空气的温度；

控制单元，接收指示通过温度传感器感应的吸入空气的温度的温度信号并根据特征值来控制冷却或加热温度，特征值与吸入空气的状态对应并从储存在控制单元的多个特征值中选取。

2.根据权利要求1所述的用于车座的冷却加热装置，其中该壳配置有冷却加热模块，其用于执行与风扇吹动的空气的热交换操作。

3.根据权利要求2所述的用于车座的冷却加热装置，其中温度传感器位于鼓风扇和冷却加热模块之间。

4.根据权利要求2所述的用于车座的冷却加热装置，其中，当冷却加热装置同时安装在车座的背部和座部时，控制单元独立地控制相应的冷却加热装置。

5.根据权利要求2所述的用于车座的冷却加热装置，其中冷却加热模块使用珀尔帖元件形成。

6.根据权利要求1或5所述的用于车座的冷却加热装置，其中温度传感器安装到在壳的预定部分形成的通孔中。

7.根据权利要求1或5所述的用于车座的冷却加热装置，其中温度传感器安装到安装板，安装板使用粘合材料安装到壳的内表面。

8.根据权利要求7所述的用于车座的冷却加热装置，其中安装板由透明材料制成。

9.根据权利要求1或5所述的用于车座的冷却加热装置，其中温度传感器安装到安装板，安装板具有安装孔，从而与形成在壳的内表面上的安装突起结合。

10.根据权利要求1或5所述的用于车座的冷却加热装置，其中隔热孔穿过壳在一个表面上形成，冷却加热模块在该表面与壳接触。

11.一种控制如权利要求1所述的用于车座的冷却加热装置的方法，该方法包括：

感应步骤，感应由鼓风扇吸入但还未被冷却加热模块冷却或加热的空气的温度；

确定步骤，确定在感应步骤中感应的空气的温度是否包含在预设温度范围内；以及

控制步骤，当确定步骤确定在空气的感应温度和预设温度范围之间存在温差时，控制冷却加热模块的操作，从而根据特征值来增加或减少冷却加热模块的冷却或加热能力，特征值与吸入空气的状态对应。

12.如权利要求11所述的一种控制用于车座的冷却加热装置的方法，其中控制步骤通过控制形成冷却加热模块的珀尔帖元件的电压或者通过控制鼓风扇的转速来执行。