CN103381742B - 车用空气调节系统 - Google Patents

Abstract

在空气调节系统中，控制单元根据通过加温单元使加热器芯的温度增加，控制调节单元，将引入空气中的通过加热器芯的第一部分的空气量和不通过加热器芯的第二部分的空气量的比率调节到第一比率，使得第一部分的空气量从第一部分的最大量减少以达到所述第一比率。当通过输入单元升高用于空气调节的设定温度时，控制单元控制调节单元，将所述比率从所述第一比率改变到第一部分的空气量增加的第二比率。

Description

车用空气调节系统

技术领域

本发明涉及在车内控制空气调节的技术。

背景技术

空气调节系统安装在车厢内，用于在车厢内控制空气调节，从而在车厢内维持乘客舒适性。

每个空气调节系统通常被设计为将空气混合调节风档（air mix damper），即，空气混合门（air mix door），移动到适当的位置，以调节通过加热器芯的空气量，从而控制从对应的空气调节系统吹出的空气的温度，由此控制车厢内的空气调节。

对于这种空气调节系统，需要尽可能快地在车厢内提供乘客舒适性，并且减少乘客对该空气调节系统的操作。如果空气调节系统满足这些要求，则可以增强它们的适销性。日本专利申请H08-276718号公报公开了旨在满足这些需要的空气调节系统的例子。

安装在车辆中的该已知空气调节系统设置有用于将预设温度作为与车辆行驶条件相对应的车厢温度存储在其中的装置；该行驶条件包括车厢温度、外部温度、太阳辐射量和车速。即使当前行驶条件改变到另一行驶条件，该存储装置也允许驾驶者在满足改变后的行驶条件的适当车厢温度下驾驶车辆而不需要乘客改变预设温度的操作。具体来说，该已知空气调节系统被设计为接收通过温度设定器设定的温度Ts，如果该温度Ts与预定基准温度匹配，则读出存储在该存储装置中的预设温度Ts’中的一个。然后，该空气调节系统被设计为基于从该存储装置中读取的预设温度Ts’控制车厢温度。所公开的该已知空气调节系统的设计提供乘客舒适性而不需要乘客改变预设温度的操作。

在发动机驱动的车辆中，空气调节系统使用发动机的残热作为空气调节的加热能量。发动机驱动的车辆的发动机效率的增加减少 了它们的发动机的残热。因此，为了增加空气调节的加热能量，需要增加燃料消耗，这导致单位燃料能行使的里程数减少。

在电动车辆中，如电驱动车辆和混合动力车辆，空气调节系统通常使用电加热器，如PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）加热器、具有电压缩机的热泵等，作为加热源。因此，为了增加空气调节的加热能量，需要增加电加热器的电力消耗，这导致单位电力能行使的里程数减少。

因此，为了提高单位燃料能行使的里程数或者单位电力能行使的里程数，一种空气调节系统被设计为计算当前所需热量，并且利用产生该当前所需热量而需要的最少电力量，即，最少燃料量或最少电力量，操作加热源，而不是利用产生充足的热量所需的大的电力量操作其加热源。

发明内容

在上述被设计为利用产生当前所需热量的最少电力量驱动加热源的空气调节系统中，如果乘客将该空气调节系统的当前设定温度调高到目标设定温度以增加该空气调节系统的加热性能，则需要增加操作该加热源的等级。增加操作该加热源的等级旨在将从该空气调节系统吹出的空气的温度增加到基于该目标设定温度所确定的目标温度。

然而，增加操作该加热源的等级可能需要一定量的时间才能使从该空气调节系统吹出的空气的温度达到该目标设定温度。

具体来说，重点在于提高单位燃料能行驶的里程数或者单位电力能行驶的里程数的一些车辆的空气调节系统被分别设计为利用产生当前所需热量而需要的最小电力量操作加热源，同时空气混合调节风挡被持续设定到“最热”位置。注意，当空气混合调节风挡被设定到最热位置时，通过蒸发器的所有空气都通过被加热源加热的加热器芯。换句话说，最热位置是空气混合调节风挡的完全打开位置。

因为空气混合调节风挡被持续设定到最热位置，所以不能调节空气混合调节风挡的开度以将从空气调节系统吹出的空气的温度增加到目标设定温度。因此，只能增加操作加热源的等级以将从空气调节系统吹出的空气的温度增加到目标设定温度。这导致在从该空气调节系统吹出的空气的温度达到目标设定温度之前需要一定量的时间。从该空气调节系统吹出的空气温度增加相对于乘客调高该空气调节系统的当前设定温度的定时的延迟可能使乘客不舒服。

鉴于上述情况，本发明的一方面寻求提供一种被设计用于解决上述问题的空气调节系统。

具体来说，本发明的另一方面旨在提供这样的空气调节系统，其每个能够响应于乘客调高该空气调节系统的当前设定温度的请求，尽可能快地增加从该空气调节系统吹出的空气的温度。

根据本发明的示例性方面，提供一种空气调节系统，其用于使用加热器芯对引入该空气调节系统内的至少一部分空气进行加温，将经过温度调节后的空气提供到车厢。该空气调节系统包括调节单元，该调节单元用于调节所述引入空气中的通过所述加热器芯的第一部分的空气量和不通过所述加热器芯的第二部分的空气量的比率。所述调节单元用于将所述比率调节为使所述第一部分的空气量为最大时的比率，并以此作为初始比率。所述空气调节系统包括：外部温度测量单元，其用于检测所述车厢外的外部温度；以及输入单元，其用于当被操作时输入用于对所述车厢进行空气调节的设定温度。所述空气调节系统包括：加温源，其用于加温所述加热器芯；以及第一控制单元，其根据所输入的设定温度和所检测到的外部温度，控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温，使得：预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；并且所检测到的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高。所述空气调节系统包括第二控制单元，其用于：根据通过所述加温源使所述加热器芯的温度升高，控制所述调节单元，将所述比率调节到第一比率，使得所述第一部分的空气量从所述第一部分的最大量减小以达到所述第一比率，并且当通过所述输入单元升高所述设定温度时，控制所述调节单元，以将所述比率从所述 第一比率改变到所述第一部分的空气量增加的第二比率。

在本发明的该示例性方面的第一例子中，所述第一控制单元用于：通过将附加值加到所输入的设定温度来确定所述加温源的目标设定温度，使得：所述预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；并且所测得的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高；并且根据所述加温源的所述目标设定温度控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温。

根据本发明该示例性方面的第二例子的该空气调节系统进一步包括限制单元，所述限制单元对应于所述设定温度和所检测到的外部温度，限制所述加温源的动作范围。

根据本发明该示例性方面的第三例子的空气调节系统进一步包括湿度检测单元，所述湿度检测单元用于检测所述车厢内的湿度值。所述第一控制单元用于操作所述加温源以加温所述加热器芯，使得：所述预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；所检测到的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高；并且所检测到的湿度值越高，所述加热器芯的温度越高。

根据本发明该示例性方面的空气调节系统通过控制所述引入空气中的通过所述加热器芯的第一部分的空气量和不通过所述加热器芯的第二部分的空气量的比率，将提供到所述车厢的经过温度调节后的空气的温度调节到与输入的设定温度相关联的温度，而不改变操作所述加温源的等级。

具体来说，当通过所述输入单元增加所述设定温度时，所述配置控制所述调节单元以将所述比率从所述第一比率改变到第一部分的空气量增加的第二比率。该控制导致响应于所述设定温度的增加，尽可能早地增加提供到所述车厢的空气的温度。

在根据本发明该示例性方面的空气调节系统中，所述第一控制单元适合于预测使用所输入的设定温度和基准设定温度之间的偏差改变设定温度的可能性。因此，可以防止加温源不必要的操作。

根据本发明该示例性方面的空气调节系统被配置为使得所述第一控制单元基于外部温度控制所述加温源的操作。如果该加热器芯的温度由于低的外部温度而难以增加，则该配置尽可能快地增加加热器芯的温度，从而尽可能快地将提供到车厢的经过温度调节后的空气温度调节到与所输入的设定温度相关联的温度。

在本发明的该示例性方面的第一例子中，所述第一控制单元通过简单地将基于所述预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差以及所述外部温度确定的值加到所输入的设定温度，来确定操作所述加温源的目标设定温度。

在本发明的该示例性方面的第二例子中，所述限制单元根据例如乘客输入到所述空气调节系统的信息，对应于所述设定温度和所检测到的外部温度，限制所述加温源的动作范围。这允许乘客容易地防止由于加温源的频繁操作而导致的单位燃料能行驶的里程和/或单位电力能行驶的里程下降。

在根据本发明该示例性方面的第三例子的空气调节系统中，所述第一控制单元适于使用所述车厢内的湿度的检测值预测乘客改变设定温度以将车厢内的空气去湿的可能性，并且根据该预测的可能性控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温。从而该空气调节系统能够响应于乘客将车厢内的空气去湿的要求，尽可能快地将车厢内的空气去湿。

附图说明

本发明的其他方面从以下参照附图对实施方式的描述而变得清楚，其中：

图1是示意性地示出根据本发明第一实施方式的安装在车辆中的空气调节系统的结构例子的图；

图2是示意性地示出图1中所示的控制器的特定结构例子的框图；

图3是示意性地示出图2中所示的加热源控制器的特定结构例子的框图；

图4是示意性地示出根据第一实施方式的由控制器执行的加热源和A/M门控制例程的流程图；

图5是示意性地示出图4中所示的步骤S1的子例程的流程图；

图6是示意性地示出根据第一实施方式的可基于使用外部温度以及乘客输入的设定温度和舒适设定温度之间的偏差作为变量的控制函数计算出的第一附加值的设定的例子的表格；

图7是示意性地示出根据第一实施方式的可基于使用车厢内的湿度的检测值作为变量的控制函数计算出的第二附加值的设定的例子的表格；

图8是示意性地示出根据本发明第二实施方式的图4中所示的步骤S1的子例程的流程图；

图9是示意性地示出根据第二实施方式的当ECO开关处于接通状态时在图8中所示的子例程中可计算出的第一附加值的设定的例子的表格；以及

图10是示意性地示出根据第二实施方式的当ECO开关处于接通状态时在图8中所示的子例程中可计算出的第二附加值的设定的例子的表格。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施方式。

首先，描述安装在作为车辆的例子的混合动力车辆中的根据本发明第一实施方式的空气调节系统。

图1示意性地示出安装在车辆1中的空气调节系统10的结构例子。

参考图1，空气调节系统10包括空气调节单元20和控制器60。

空气调节单元20设置有用于将空气，即，被调节的空气，引入到车辆1的车厢中的管道。空气调节单元20包括吹风风扇（即，空气调节风扇）22、蒸发器芯23、加温单元（即，加热单元）24、空气混合门（即，空气混合调节风挡）27；这些部件22、23、24和27设置在该管道中。

该管道的一端设置有外部空气引入端口31、内部空气引入端口 32和切换门21。

切换门21包括致动器，并且被设计为可通过该致动器在外部空气引入端口31被完全关闭的第一位置和内部空气引入端口32被完全关闭的第二位置之间转动。例如，该空气调节系统10适于在将车辆1内部的空气引入到该管道，即，空气调节单元20，中的内部空气引入模式和将车辆1外部的空气引入该管道中的外部空气引入模式下操作。也就是说，如果空气调节系统10在内部空气引入模式下操作，则切换门21向上转到第一位置，如果空气调节系统10在外部空气引入模式下操作，则切换门21向上转到第二位置。

吹风风扇22设置在蒸发器芯23与外部空气引入端口31和内部空气引入端口32每一个之间。 

吹风风扇22连接到吹风风扇电动机30，吹风风扇电动机30转动吹风风扇22以将车辆1内部或外部的空气经由外部空气引入端口31或内部空气引入端口32引入到该管道中，从而将引入的空气传送到蒸发器芯23。

蒸发器芯23允许在液态制冷剂和从吹风风扇22传送来的并且通过蒸发器芯23的空气之间进行热交换，使得通过蒸发器芯的空气被冷却并去湿。也就是说，蒸发器芯23、压缩器（未示出）、冷凝器（未示出）、膨胀阀等构成制冷剂回路。在该制冷剂回路中，制冷剂被压缩机压缩，使得从压缩器排出的高压制冷剂进入冷凝器。该高压制冷剂通过冷凝器凝结，从而从该冷凝器排出低温液态制冷剂。该低温液态制冷剂进入膨胀阀，并且在该膨胀阀中，该液态制冷剂被喷射到蒸发器芯23内，使得该液态制冷剂被蒸发。该液态制冷剂的蒸发吸取蒸发器芯23的热，从而冷却蒸发器芯23，换句话说，将通过蒸发器芯23的空气冷却并去湿。在该蒸发之后，制冷剂被传输到压缩器，使得制冷剂被压缩器再次压缩。压缩器30被设计为被控制器60选择性地操作，使得如果压缩器30没有被操作，则进入蒸发器芯23的空气从其通过而不被冷却和去湿。

空气混合门27和加热单元24设置在该管道中蒸发器芯23的下游。换句话说，空气混合门27设置在蒸发器芯23和加温单元24之间。 冷却并去湿后的空气，简称为冷却空气，被引导到空气混合门27和加热单元24。

加温单元24可操作以对通过它的空气进行加温，从而增加该空气的温度。换句话说，加温单元24可操作以加热通过它的空气。例如，加温单元24包括加热器芯25和PTC芯26。

加热器芯25经由第一和第二加热介质管41可连通地耦合到热泵42和简称为发动机的内燃机43。

热泵42包括压缩器（未示出），该压缩器给加热介质，如制冷剂增压，并且使高压并且高温的加热介质经由第一加热介质管41通过加热器芯25循环，以加温（即，加热）加热器芯25。

发动机43包括泵（未示出），该泵使加热介质，如用于冷却发动机43的制冷剂，经由第二加热介质管41通过加热器芯25循环；制冷剂的温度基于来自发动机43的残热（即，废热）升高。

注意，如上所述，第一和第二加热介质管41被优选地设置为使用于热泵42的和用于发动机43的加热介质循环。

加温并加热后的加热器芯25使得通过它的空气被加温，即，被加热。

PTC加热器芯26设置有PTC加热器，PTC加热器具有通电时产生热的元件。PTC加热器用作辅助加热器，并且通过电能（即，电力）操作，以加温（即，加热）PTC加热器芯26。加温并加热后的PTC加热器芯26使得通过它的空气被加温（即，被加热）。PTC加热器芯26用来操作的电力例如从车辆1的一个或多个电动机的电池提供。

在空气调节单元20中，热泵42、发动机43和PTC加热器构成加热源（即，加温源）44（参见下面描述的图2），用于加热（即，加温）加热单元24。

空气混合门27被设计为调节冷却空气中的通过加温单元24（即，加热器芯25和PTC加热器芯26）的第一部分的空气量和不通过加温单元24的第二部分的空气量的比率。

具体来说，在图1中，蒸发器23位于该管道的底部，在该管道 的整个内部宽度上延伸。加热器芯25和PCT加热器芯26位于在该管道的底部上的蒸发器23的下游，使得加热器芯25和26的空气入口部分面对蒸发器23的下半侧。

空气混合门27可围绕垂直于图1中该管道的纵向和该管道的竖直方向而延伸并且面对蒸发器芯23的中心的轴转动。

具体来说，当空气混合门27相对于指向蒸发器芯23的中心的基准位置向下转动以关闭通向加温单元24的空气流动路径的一部分时，冷却空气中的通过加温单元24的第一部分的空气量减少。换句话说，当空气混合门27相对于该基准位置向下转动到低于该基准位置的给定位置时，冷却空气中的通过加温单元24的第一部分的空气量减少，使得冷却空气中的不通过加温单元24的第二部分的空气量增加。空气混合门27可以向下转动到空气混合门27完全关闭通向加温单元24的空气流动路径的位置，使得全部冷却空气都不通过加温单元24。在下文中将空气混合门27完全关闭通向加温单元24的空气流动路径的位置称为第一位置或者最冷位置。

另一方面，当空气混合门27相对于该基准位置向上转动以打开通向加温单元24的空气流动路径时，冷却空气中的通过加温单元24的第一部分的空气量增加。换句话说，当空气混合门27相对于该基准位置向上转动到高于该基准位置的给定位置时，冷却空气中的通过加温单元24的第一部分的空气量增加，使得不通过加温单元24的冷却空气的第二部分的量减少。空气混合门27可以向上转动到空气混合门27完全打开通向加温单元24的空气流动路径的位置，使得通过蒸发器23之后的冷却空气都通过加温单元24，使得冷却空气被加温，即，被加热。在下文中将空气混合门27完全打开通向加温单元24的空气流动路径的位置称为第二位置或最热位置。

空气混合门27的位置的调节，即，相对于该基准位置的空气混合门27的转动角度的调节，在空气混合门27和加温单元24的下游产生通过加温单元24的加热空气和不通过加温单元24的冷却空气的混合物，从而产生经过温度调节后的空气。注意，空气混合门27机械耦合到A/M门致动器45（见图2）。A/M门致动器45可操作以围 绕轴转动空气混合门27，从而在第一位置和第二位置之间调节空气混合门27的位置。

经过温度调节后的空气被传输到该管道的另一端。

另外，该管道的另一端设置有空气出口33、34和35，使得经过温度调节后的空气经由该管道被引导到空气出口33、34和35。

空气出口33、34和35允许将空气调节单元20中经过温度调节后的空气提供给车辆1的车厢。空气出口33、34和35包括朝向车辆1的挡风玻璃开口的除霜出口、朝向车厢内乘客开口的通风出口以及朝向坐在前座上的乘客的脚部的开口前座脚部出口。

该管道还设置有模式切换门28和29。模式切换门28包括致动器，并且被设计为可通过致动器在空气出口33完全关闭并且空气出口34完全打开的第一位置和空气出口34完全关闭并且空气出口33完全打开的第二位置之间转动。模式切换门29包括致动器，并且被设计为可在空气出口35完全关闭的第一位置和空气出口35完全打开的第二位置之间转动。结果，模式切换门28和29每个的位置调节允许控制经过温度调节后的空气中的通过空气出口33至35的第一部分的空气量。

切换门21、吹风风扇22的吹风风扇电动机30、空气混合门27的A/M致动器45以及模式切换门28和29每个的致动器电连接到控制器60。控制器60可操作以控制这些致动器，从而控制这些机械装置21、22、27、28和29的机械运动。

此外，用于控制车辆1的各种传感器、输入和开关安装在车辆1中。在本实施方式中，在车辆1中，至少安装有设定温度设定器71、外部温度传感器72、湿度传感器73和ECO（ECONOMY：节能）开关74，并且设定温度设定器71、外部温度传感器72、湿度传感器73和ECO开关74电连接到控制器60。

设定温度设定器71设置在空气调节系统10的操作面板上；该操作面板安装在车辆1的仪表板上，使得乘客可以操作设定温度设定器71。具体来说，当乘客输入期望设定温度时，设定温度设定器71设定该空气调节系统10的期望设定温度。设定温度设定器71可操作 以将所述设定温度输出到控制器60。

外部温度传感器72可操作以检测车辆1外部的温度，并且将检测到的外部温度输出到控制器60。

湿度传感器73可操作以检测车厢内的湿度值，并且将车厢内的检测到的湿度值输出到控制器60。

ECO开关74被设计为可由乘客操作。如果ECO开关74被接通，则ECO开关74将接通信息输出到控制器60。该接通信息指示控制器60在eco模式下操作，以限制空气调节单元20的启动和/或从空气调节系统10提供的经过温度调节后的空气的量。另外，如果ECO开关74保持断开，则控制器60在正常模式下操作，以控制空气调节单元20，而不限制空气调节单元20的启动和/或从空气调节系统10提供的经过温度调节后的空气的量。

控制器60可操作以进行与车辆1相关联的各种任务。

例如，控制器60由包括微计算机及其外围装置的ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）构成。具体来说，控制器60由CPU、ROM、RAM等构成。在ROM中，存储有一个或多个程序；所述一个或多个程序使CPU利用RAM进行各种任务。

例如，控制器60在功能上包括用于控制发动机43的发动机控制模块（ECM）和用于控制空气调节的空气调节ECU。

图2示意性地示出本实施方式的控制器60的具体结构例子。

参考图2，控制器60功能上包括加热源控制器80和被称为“A/M门控制器”的空气混合门控制器61。在下文中空气混合门27也被称为A/M门27。

从设定温度设定器71、外部温度传感器72、湿度传感器73和ECO开关74输出的信息和检测值被输入到加热源控制器80。加热源控制器80可操作以使用输入的信息和检测值计算操作加热源44所需的目标设定温度。如上所述，加热源44包括热泵42、发动机43和PTC加热器芯26。

图3示意性地示出加热源控制器80的具体结构例子。

参考图3，加热源控制器80功能上包括偏差计算器81、第一附 加值计算器82、第二附加值计算器83和目标设定温度计算器84。

A/M门控制器61可操作以调节空气混合门27的位置。具体来说，A/M门控制器61可操作以控制A/M门致动器45，使得A/M门致动器45基于A/M门控制器61的控制来驱动A/M门27，从而调节空气混合门27的位置。

图4和图5示意性地示出当空气调节系统10在正常模式下操作时由加热源控制器80和A/M门控制器61执行的加热源和A/M门控制例程。当空气调节系统10在正常模式下操作时，A/M门27的位置被设定到作为初始位置的最热位置。

具体来说，图4示意性地示出由加热源控制器80和A/M门控制器81执行的加热源和A/M门控制例程。图5示意性地示出图4中的步骤S1的子例程；该子例程示出由加热源控制器80执行的具体程序。

下面参照图3至图5描述由加热源控制器80和A/M门控制器81执行的加热源和A/M门控制例程。

在步骤S1中，加热源控制器80进行图5中所示的用于计算目标设定温度的子例程。

如图5中所示，在该子例程的步骤S21中，偏差计算器81获得由设定温度设定器71设定的设定温度，并且获得由外部温度传感器72检测到的外部温度。

接下来，在步骤S22中，偏差计算器81计算所述设定温度和舒适的设定温度之间的偏差D。具体来说，偏差计算器81使用由下面的等式（1）给出的控制函数f1(a,b)计算所述设定温度和该舒适设定温度之间的偏差D：

D=f1(a,b)=a-b    [1]

其中a代表所述设定温度，b代表该舒适设定温度。

在下文中，所述设定温度和该舒适设定温度之间的偏差D也将被称为设定温度偏差D。

注意，如上所述，所述设定温度是由设定温度设定器71基于乘客对设定温度设定器71的操作而设定的设定温度。该舒适设定温度是在可由乘客经由设定温度设定器71设定的总的设定温度范围内 假定乘客感到舒服的设定温度，即，基准设定温度。例如，该舒适设定温度为25℃（摄氏度）。该舒适设定温度值可随下列条件而变化：哪个厂家生产的根据本实施方式的空气调节系统和/或根据本实施方式的空气调节系统被运到哪个目的地。

在步骤S23中，第一附加值计算器82计算作为在步骤S21中获得的外部温度和在步骤S22中计算出的设定温度偏差D的函数的所述设定温度的第一附加值A1。具体来说，第一附加值计算器82使用由下面的等式（2）给出的控制函数f2(c,d)计算第一附加值A1：

A1(℃)=f2(c,d)    [2]

其中c代表外部温度，d代表设定温度偏差D。

图6示意性示出可基于使用外部温度和设定温度偏差D作为第一和第二变量的函数f2(c,d)计算出的第一附加值A1的设定的例子。

如图6中所示，当作为第二变量的设定温度偏差D的绝对值减小时，第一附加值A1增加。换句话说，当作为第二变量的设定温度偏差D的绝对值接近零时，第一附加值A1增加。另外，当作为第一变量的外部温度降低时，第一附加值A1增加。在图6中所示的例子中，根据外部温度和设定温度偏差D的变化，第一附加值A1在0（℃）至+4.0（℃）的范围内变化。

接下来，在步骤S24中，加热源控制器80判断车辆1是否具有湿度传感器，即，由湿度传感器73检测到的湿度值是否被输入到控制器60。当判断为车辆1具有湿度传感器时（步骤S24中的“是”），则控制器60进行步骤S25中的操作。否则，当判断为车辆1没有湿度传感器时（步骤S24中的“否”），控制器60进行步骤S27中的操作。 

在步骤S25中，加热源控制器80获得由湿度传感器73检测到的湿度检测值。

接下来，在步骤S26中，第二附加值计算器83计算作为在步骤S25中获得的湿度的检测值的函数的所述设定温度的第二附加值A2。具体来说，第二附加值计算器83使用由下面的等式（3）给出的控制函数f3(e)计算第二附加值A2：

A2(℃)=f3(e)    [3]

其中e代表湿度的检测值。

图7示意性示出可基于使用湿度检测值作为变量的函数f3(e)计算出的第二附加值A2的设定的例子。

如图7中所示，第二附加值A2随着湿度检测值增加而增加。在图7中所示的例子中，第二附加值A2根据湿度检测值的变化在从0（℃）至+1.0（℃）的范围内变化。

在步骤S26中的操作之后，在步骤S27中，目标设定温度计算器84计算作为所述设定温度、在步骤S23中计算出的第一附加值A1和在步骤S26中计算出的第二附加值A2的函数的加热源44的目标设定温度T。具体来说，目标设定温度计算器84使用由下面的等式（4）给出的控制函数f4(a,x,y)计算加热源44的目标设定温度T：

T=f4(a,x,y)=a+x+y    [4]

其中a代表上面给出的所述设定温度，x是代表第一附加值A1的变量，y是代表第二附加值A2的变量。

注意，如果在步骤S24中的判断为否，则在步骤S27中目标设定温度计算器84计算作为所述设定温度和在步骤S23中计算出的第一附加值A1的函数的加热源44的目标设定温度T。具体来说，目标设定温度计算器84使用由下面的等式（4A）给出的控制函数f4A(a,x)计算加热源44的目标设定温度T：

T=f4A(a,x)=a+x    [4A]

在步骤S27中的操作之后目标设定温度计算器84结束图5中所示的子例程，从而完成步骤S1中的操作，使得加热源和A/M门控制例程前进到步骤S2。

在步骤S2中，加热源控制器80判断是否已经通过步骤S1中的操作计算出目标设定温度。当判断为已经计算出目标设定温度时（步骤S2中的“是”），则加热源和A/M门控制例程前进到步骤S3。否则，当判断为还没有计算出目标设定温度时（步骤S2中的“否”），则加热源和A/M门控制例程返回到步骤S1，使得控制器60再次从步骤S1中的操作开始加热源和A/M门控制例程。

在步骤S3中，加热源控制器80根据在步骤S1中计算出的目标 设定温度操作加热源44。具体来说，在步骤S3中，加热源控制器80利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需的电力，操作加热源44，即，热泵42、发动机43和PTC加热器芯26中的至少一个。

具体来说，对于热泵42，加热源控制器80利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需的给定量的电力操作热泵42的压缩器。对于发动机43，加热源控制器80利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需的给定量的空气燃料混合物操作发动机43。对于PTC加热器芯26，加热源控制器80利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需的给定量的电力操作PTC芯的PTC加热器。

接下来，A/M门控制器61控制A/M门致动器45，使得A/M门致动器45基于A/M门控制器61的控制来驱动A/M门27，从而在步骤S4中将空气混合门27从最热位置向最冷位置侧移动。如上所述，最热位置代表空气混合门27完全打开通向加温单元24的空气流动路径的位置，使得冷却空气的最大量的第一部分通过加温单元24。

具体来说，在步骤S4中，A/M门控制器61控制A/M门致动器45，使得A/M门致动器45基于A/M门控制器61的控制来驱动A/M门27，从而根据由加温单元44加温的加温单元24（即，加热器芯25和26）中的温度增加，将空气混合门27从最热位置向最冷位置侧移动。

接下来，在步骤S5中，控制器60，例如，A/M门控制器61，判断在预定的时间段过去之前，当前设定温度是否改变到由设定温度设定器71基于乘客对设定温度设定器71的操作设定的另一设定温度。

当判断为在该预定时间段过去之前，当前设定温度改变为另一设定温度时（步骤S5中的“是”），控制器60执行步骤S6中的操作。否则，当判断为在该预定时间段过去之前，当前设定温度没有改变到另一设定温度时（步骤S5中的“否”），加热源和A/M门控制例程返回到步骤S1，使得控制器60再次从步骤S1中的操作开始加热源和 A/M门控制例程。

在步骤S6中，控制器60，例如，A/M门控制器61，判断改变后的设定温度是否高于先前的设定温度，换句话说，改变后的温度相对于先前的设定温度是否增加。当判断为改变后的设定温度高于先前的设定温度时（步骤S6中的“是”），控制器60执行步骤S7中的操作。否则，当判断为改变后的设定温度低于先前的设定温度时（步骤S6中的“否”），则控制器60执行步骤S8中的操作。

在步骤S7中，A/M门控制器61控制A/M门致动器45，使得A/M门致动器45基于A/M门控制器61的控制来驱动A/M门27，从而将空气混合门27向最热位置侧移动，即，在图1中向上转动空气混合门27。之后，加热源和A/M门控制例程返回到步骤S1，使得控制器60再次从步骤S1中的操作开始加热源和A/M门控制例程。

在步骤S8中，A/M门控制器61控制A/M门致动器45，使得A/M门致动器45基于A/M门控制器61的控制来驱动A/M门27，从而将空气混合门27向最冷位置侧移动，即，在图1中向下转动空气混合门27。之后，加热源和A/M门控制例程返回到步骤S1，使得控制器60再次从步骤S1中的操作开始加热源和A/M门控制例程。

如果空气调节单元20停止在正常模式下操作，则控制器60或者空气调节单元20被关掉，结束加热源和A/M门控制例程。 

接下来，描述该空气调节系统10的操作。

首先，描述设定温度改变之前空气调节系统10的操作。

空气调节系统10进行用于计算目标设定温度的子例程，从而计算作为由乘客输入的期望设定温度、外部温度和车厢内的湿度值的函数的加热源44的目标设定温度（见步骤S1和图5）。接下来，空气调节系统10利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需的电力操作加热源44（见步骤S2和S3）。然后，空气调节系统10使A/M门致动器45将A/M门27从最热位置向最冷位置侧移动（见步骤S4）。

用于计算加热源44的目标设定温度的设定温度、外部温度、车厢内的湿度值用作代表乘客增加当前设定温度（即，车厢内当前温 度）的可能性的指标。

具体来说，如果当前设定温度被设定为高于舒服设定温度，则空气调节系统10可以预测乘客增加当前设定温度的可能性低，因为当前设定温度已经高于基准设定温度。否则，如果当前设定温度被设定为低于舒适设定温度，则空气调节系统10可以预测乘客增加当前设定温度的可能性低，因为乘客似乎对热敏感并且/或者重视单位燃料/电力能行驶的里程。

另外，如果外部温度低，即，低于预定的基准外部温度，则空气调节系统10可以预测乘客增加当前设定温度的可能性高。如果车厢内湿度的检测值高，即，高于预定的基准湿度，则空气调节系统10可以预测乘客增加当前设定温度的可能性高，因为需要从高温空气出口33至35吹出的空气来对车辆1的挡风玻璃除霜。

因此，在步骤S3中，当根据当前设定温度、外部温度和车厢内湿度的检测值预测出乘客增加当前设定温度的可能性高时，空气调节系统10使用基于当前设定温度、外部温度和车厢内湿度的检测值计算出的目标设定温度操作加热源44。另外，空气调节系统10使A/M门致动器45将A/M门27从最热位置向最冷位置侧移动。

加热源44的启动和A/M门27从最热位置向最冷位置侧移动允许通过蒸发器23的一部分冷却空气不通过加温单元24，使得通过加温单元24的这部分冷却空气被传输而不被加热源44加热。也就是说，如果A/M门27被设定到最热位置，则该部分冷却空气将通过加温单元24，使得该部分冷却空气可以被加热模块44加热。

这使得能够将由加热源44加热的空气的温度调节到基本等于当前设定温度的温度。

更具体来说，在步骤S4中被A/M门致动器45移动的A/M门27的位置，即，空气混合门24相对于最热位置的开度，被确定为允许在加热源44被驱动期间提供到车厢的空气的温度被设定到当前设定温度或其左右。例如，目标设定温度和A/M门27的位置之间的相互关系可被存储在控制器60中，使得控制器60可以通过A/M门致动器45将空气混合门27移动到适当的位置。

空气调节系统10使用基于设定温度、外部温度、车厢内的湿度值计算出的目标设定温度驱动加热源44。这使得可以经济地增加提供给车厢的空气的温度，从而防止对单位燃料/电力能行驶的里程的不利影响。

另外，空气调节系统10随着外部温度降低而增加第一附加值A1（见图6），从而增加加热源44的目标设定温度（见等式[4]）。即使加热单元24由于低的外部温度而难以增加温度，空气调节系统10也可以将加热源44的目标设定温度设定到与该低的外部温度相对应的更高值，从而将加热单元24的温度尽可能快地增加到与期望的设定温度相对应的温度。

空气调节系统10随着车厢内湿度的检测值的增加而增加第二附加值A2（见图7），从而增加加热源44的目标设定温度（见等式[4]）。如果乘客为了除湿而增加设定温度，则空气调节系统10响应于除湿要求，尽可能早地基于加热源44的目标设定温度的增加将车厢内的空气除湿。

接下来，将描述设定温度改变之后的空气调节系统10的操作。

如果通过乘客对设定温度设定器71的操作，当前设定温度变低，使得改变后的设定温度低于先前的设定温度，则空气调节系统10将A/M门27进一步向最冷位置侧移动（见步骤S5、S6和S8）。另一方面，如果通过乘客对设定温度设定器71的操作，当前设定温度变高，使得改变后的设定温度高于先前的设定温度，则空气调节系统10将A/M门27向最热位置侧移动（见步骤S5至S7）。

具体来说，当通过乘客对设定温度设定器71的操作，当前设定温度变高时，空气调节系统10响应于该乘客要求，立即将A/M门27向最热位置侧移动，从而尽可能早地增加提供到车厢的空气的温度。因此，如果用户请求增加空气调节系统10的加热性能，则空气调节系统10立即将A/M门27向最热位置侧移动。这导致提供到车厢的空气的增加不依赖于操作加热源44的等级的增加。因此，空气调节系统10能够确保响应于乘客增加空气调节系统10的加热性能的请求而快速加热，从而尽可能早地实现车厢内高水平的舒适性。

另外，在A/M门27向最热位置或最冷位置侧移动之后（例如，从该移动开始经过给定的时间段之后），空气调节系统10进行用于计算目标设定温度的子例程，从而计算出作为由乘客输入的期望设定温度、外部温度和车厢内的湿度值的函数的加热源44的目标设定温度（见步骤S1和图5）。接下来，空气调节系统10利用将通过加温单元24的空气的温度增加到在步骤S1中计算出的目标设定温度所需要的电力操作加热源44（见步骤S2和S3）。然后，空气调节系统10使A/M门致动器45将A/M门27从最热位置向最冷位置侧移动（见步骤S4）。

第二实施方式 

接下来，描述根据本发明第二实施方式的空气调节系统。在第二实施方式中，用相同的附图标记表示的与第一实施方式相同的部分将被省略或简化，以避免冗余的描述。

除了以下各点以外，根据第二实施方式的空气调节系统的结构和/或功能大部分与根据第一实施方式的空气调节系统的相同。所以下面将主要描述这些不同点。

根据第二实施方式的空气调节系统被设计为根据ECO开关74的接通或断开状态改变第一附加值和第二附加值。

图8示意性示出根据本实施方式的用于计算加热源44的目标设定温度的图4中步骤S1的子例程。

参考图8，在图8中所示的子例程中，在图5中所示的子例程的步骤S22之后的位置增加了步骤S41至S46中的操作。下面描述增加的步骤S41至S46中的操作。

在步骤S22中计算出设定温度偏差D之后，在步骤S41中加热源控制器80判断ECO开关74是否处于接通状态。当判断为ECO开关74处于接通状态时（步骤S41中的“是”），该子例程前进到步骤S42。否则，当判断为ECO开关74处于断开状态时（步骤S41中的“否”），则该子例程前进到上述步骤S23。

在步骤S42中，第一附加值计算器82以与步骤S23中的操作相同的方法计算作为在步骤S21中获得的外部温度和在步骤S22中计 算出的设定温度偏差D的函数的所述设定温度的第一附加值A1a。然而，在步骤S42中，第一附加值计算器82使用与控制函数f2不同的控制函数f2a计算第一附加值A1a。具体来说，在步骤S42中，第一附加值计算器82计算第一附加值A1a，使得第一附加值A1a低于在步骤S23中计算出的第一附加值A1。

图9示意性示出可基于使用外部温度和设定温度偏差D作为第一和第二变量的函数f2a计算出的第一附加值A1a的设定的例子。

如图9中所示，当作为第二变量的设定温度偏差D的绝对值减小时，第一附加值A1a增加。换句话说，当作为第二变量的设定温度偏差D的绝对值接近零时，第一附加值A1a增加。此外，当作为第一变量的外部温度减小时，第一附加值A1a增加。然而，在步骤S42中计算出的第一附加值A1a分别低于在步骤S23中计算出的对应的第一附加值A1。具体来说，在图9中所示的例子中，第一附加值A1a根据外部温度和设定温度偏差D的变化，在0（℃）至+1.0（℃）的范围内变化。

接下来，在步骤S43中，加热源控制器80以与步骤S24中的操作相同的方法判断车辆1是否具有湿度传感器。当判断为车辆1具有湿度传感器时（步骤S43中的“是”），则控制器60进行步骤S44中的操作。另一方面，当判断为车辆1不具有湿度传感器时（步骤S43中的“否”），则控制器60进行步骤S46中的操作。 

在步骤S44中，加热源控制器80以与步骤S25中相同的方法获得由湿度传感器73检测到的湿度检测值。

接下来，在步骤S45中，第二附加值计算器83以与步骤S26中的操作相同的方法计算作为在步骤S44中获得湿度检测值的函数的所述设定温度的第二附加值A2a。然而，在步骤S45中，第二附加值计算器83使用不同于控制函数f3的控制函数f3a计算第二附加值A2a。具体来说，在步骤S45中，第二附加值计算器83计算第二附加值A2a，使得第二附加值A2a低于在步骤S26中计算出的第二附加值A2。

图10示意性示出可基于使用湿度检测值作为变量的函数f3a计 算出的第二附加值A2a的设定的例子。

如图10中所示，第二附加值A2a随着湿度检测值增加而增加。然而，在步骤S45中计算出的第二附加值A2a分别低于在步骤S26中计算出的对应的第二附加值A2。具体来说，在图10中所示的例子中，第二附加值A2a根据湿度检测值的变化，在0（℃）至+0.5（℃）的范围内变化。

在步骤S45中的操作之后，在步骤S46中，目标设定温度计算器84计算作为所述设定温度、在步骤S42中计算出的第一附加值A1a和在步骤S45中计算出的第二附加值A2a的函数的加热源44的目标设定温度T。具体说来，目标设定温度计算器84使用由下面的等式（4）给出的控制函数f4(a,x,y)计算加热源44的目标设定温度T：

T=f4(a,x,y)=a+x+y    [4]

其中a代表上文给出的所述设定温度，x是代表第一附加值A1a的变量，y是代表第二附加值A2a的变量。

注意，如果步骤S43中的判断是否定的，则在步骤S46中目标设定温度计算器84计算作为所述设定温度和在步骤S42中计算出的第一附加值A1a的函数的加热源44的目标设定温度T。具体说来，目标设定温度计算器84使用由下面的等式（4A）给出的控制函数f4A(a,x)计算加热源44的目标设定温度T：

T=f4A(a,x)=a+x    [4A]

然后，目标设定温度计算器84结束图8中所示的子例程，从而完成步骤S1中的操作。之后，控制器80进行上文给出的图4中所示的步骤S2至S8中的操作。

如上所述，根据第二实施方式的空气调节系统被配置为将第一和第二附加值分别设定为低于正常值的值，从而当ECO开关74处于接通状态时将加热源44的目标设定温度设定为低于的正常值的值。第一和第二附加值每一个的正常值例如是当ECO开关74处于断开状态时由该空气调节系统计算出的值，目标设定温度的正常值例如是当ECO开关74处于断开状态时由该空气调节系统计算出的值。

相比于ECO开关74处于断开状态期间操作加热源44的等级，该配置能够限制ECO开关74处于接通状态期间操作加热源44的等级。

因此，根据第二实施方式的空气调节系统允许乘客选择将较高的优先级给与快速加热和单位燃料/电力能行驶的里程中的哪一个，从而根据快速加热和单位燃料/电力能行驶的里程之间用户期望的优先级操作该空气调节系统。

在上述第一和第二实施方式中，A/M门27例如用作用于调节引入空气中的通过加热器芯25和6的第一部分的空气量和不通过加热器芯25和26的第二部分的空气量的比率的调节单元，外部温度传感器72例如用作外部温度检测单元。加热源控制器80例如用作第一控制单元，A/M门控制器61例如用作第二控制单元。湿度传感器73例如用作湿度检测单元，并且步骤S41至S46中的操作例如用作限制单元。

本发明不局限于第一和第二实施方式中的每一个，因此，第一和第二实施方式每一个的各种变型可包括在本发明中。

在第一和第二实施方式的每一个中，该空气调节系统被配置为使用具体的等式[1]至[4]和图6和图7或者图9和图10中所示的具体表格计算加热源44的目标设定温度，并且基于计算出的目标设定温度驱动加热源44。然而，本发明不局限于该配置。具体来说，根据变型的空气调节系统可以被配置为改变加热源44的目标设定温度，使得当由设定温度设定器71设定的设定温度和预定舒适温度之间的偏差的绝对值减小时，以及外部温度减小时，目标设定温度增加。

尽管已经描述了本公开的示例性实施方式，但是本发明不局限于所公开的实施方式，而是包括基于本公开的本领域技术人员所理解的具有修改、省略、组合（例如，不同实施方式的各方面的组合）、适应性修改和/或替换的任何以及所有实施方式。应当基于权利要求中采用的语言宽泛地解释权利要求中的限定，并且该限定不局限于本说明书中或者在本申请的进行中描述的例子，这些例子应当被理解为非排他性的。

Claims (4)

1.一种空气调节系统，其使用加热器芯对引入该空气调节系统内的至少一部分空气进行加温，将经过温度调节后的空气提供到车厢，所述空气调节系统包括：

调节单元，其用于调节所述引入空气中的通过所述加热器芯的第一部分的空气量和不通过所述加热器芯的第二部分的空气量的比率，所述调节单元用于将所述比率调节为使所述第一部分的空气量为最大时的比率，并以此作为初始比率；

外部温度测量单元，其用于检测所述车厢外的外部温度；以及

输入单元，当其被操作时输入用于对所述车厢进行空气调节的设定温度；

加温源，其用于加温所述加热器芯；

第一控制单元，其根据所述设定温度和所检测到的外部温度，控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温，使得：预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；并且所检测到的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高；以及

第二控制单元，其用于：

根据通过所述加温源使所述加热器芯的温度升高，控制所述调节单元，将所述比率调节到第一比率，使得所述第一部分的空气量从所述第一部分的最大量减小以达到所述第一比率；并且

当通过所述输入单元升高所述设定温度时，控制所述调节单元，以将所述比率从所述第一比率改变到所述第一部分的空气量增加的第二比率。

2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中所述第一控制单元用于：

通过将附加值加到所述设定温度来确定所述加温源的目标设定温度，使得：所述预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；并且所测得的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高；并且

根据所述加温源的所述目标设定温度控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温。

3.根据权利要求1所述的空气调节系统，其中所述第一控制单元包括：

限制单元，其对应于所述设定温度和所检测到的外部温度，限制所述加温源的动作范围。

4.根据权利要求1所述的空气调节系统，进一步包括：

湿度检测单元，其用于检测所述车厢内的湿度值，

其中所述第一控制单元控制所述加温源的动作对所述加热器芯进行加温，使得：

所述预先设定的舒适温度和所述设定温度之间的偏差的绝对值越小，所述加热器芯的温度越高；

所检测到的外部温度越低，所述加热器芯的温度越高；并且

所检测到的湿度值越高，所述加热器芯的温度越高。