CN108284727A - 自适应气候控制系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于自适应气候控制系统的方法和装置。示例车辆包括多个传感器以确定车辆的速度、车辆的内部温度以及车辆的燃料经济性。车辆包括各自连接到相应窗户的控制单元、和HVAC控制器。车辆还包括具有气候控制适配器的处理器和存储器。气候控制适配器基于车辆的速度、燃料经济性和内部温度来执行自适应制冷。

Description

自适应气候控制系统
技术领域
本公开总体上涉及具有用于制冷车辆车厢的系统的车辆，并且更具体地，涉及自适应气候控制系统。
背景技术
HVAC(暖通空调)系统在诸如小汽车、卡车和SUV(运动型多用途汽车)之类的现代车辆中几乎无处不在。具体而言，车辆使用连接到一系列通风口的空调(AC)，以将冷空气吹入车辆车厢。对于空调来说，通常通过使制冷剂循环通过压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器来实现制冷。首先，压缩机增加制冷剂的压力，从而增加制冷剂的温度，并且将制冷剂以液体形式通过冷凝器。空气被吹到温热的压缩机上以将热量带离系统，并且液态制冷剂通过膨胀阀。在制冷剂通过膨胀阀时，制冷剂突然失去压力以使其蒸发，从而降低温度。在冷的制冷剂流经蒸发器时，风扇将热空气从待制冷的区域(在这种情况下是车辆车厢)吹过蒸发器，并且现在制冷的空气被送回到待制冷的区域。在制冷剂返回到压缩机时，该过程重复。
然而，通过打开车辆的窗户也可以实现制冷。当使用打开的窗户来制冷车辆的车厢时，不涉及制冷剂。相反，通过车辆的运动引起的气流来实现制冷。
发明内容
所附权利要求限定了本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应被用于限制权利要求。根据本文所描述的技术，可以想到其他实现方式，这对于本领域普通技术人员在研究以下附图和详细描述后将显而易见，并且这些实现方式旨在被包括在本申请的范围内。
一种车辆包括用于确定车辆的速度、车辆的内部温度以及车辆的燃料经济性的多个传感器。车辆包括各自连接到相应窗户的控制单元、和HVAC控制器。车辆还包括具有气候控制适配器的处理器和存储器。气候控制适配器基于车辆的速度、燃料经济性和内部温度来执行自适应制冷。
根据本发明，提供一种车辆，该车辆包含：
传感器，所述传感器用于确定所述车辆的速度、内部温度和燃料经济性值；
控制单元，所述控制单元中的每个连接以用于控制相应的窗户
HVAC控制器；和
具有气候控制适配器的处理器和存储器，所述处理器和存储器与所述传感器、所述控制单元和所述HVAC控制器连接，其中所述气候控制适配器基于所述车辆的速度、所述燃料经济性值和所述内部温度来执行自适应制冷。
根据本发明的一个实施例，自适应制冷包括进入多个模式中的一个，其中所述多个模式中的所述进入的模式是低速模式、高速模式或中速模式中的一个。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器在进入所述低速模式之后经由所述控制单元来打开所述车辆的所述窗户。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器在进入所述高速模式之后经由所述HVAC控制器来激活所述车辆的空调。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器在进入所述中速模式之后将执行下面的操作：
测量所述车辆的所述速度；
接收与所述车辆的所述速度相关联的数据；和
基于所述车辆的所述速度和所述数据来执行下面的操作：
打开所述车辆的所述窗户，或者
经由所述HVAC控制器来激活所述车辆的空调。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器从外部数据库接收所述数据，从而接收与所述车辆的所述速度相关联的所述数据，其中所述数据包括车辆型号、所述速度以及指定所述窗户的第一状态和所述空调的第二状态的动作。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器从内部数据存储设备调取所述数据，从而接收与所述车辆的所述速度相关联的所述数据。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器在进入所述中速模式之后进行下面的操作：
测量所述车辆的所述速度；
打开所述车辆的窗户；
测量所述车辆的燃料经济性的变化；和
响应于燃料经济性的变化满足燃料经济性阈值，经由HVAC控制器来关闭所述窗户和激活所述车辆的空调。
根据本发明的一个实施例，气候控制适配器用于：
测量所述车辆的所述内部温度；
响应于所述内部温度满足第一温度阈值，来关闭所述窗户和经由HVAC控制器激活所述空调；和
响应于所述内部温度不满足所述第一温度阈值并且所述内部温度不满足第二温度阈值来调节所述窗户的位置。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器打开所述窗户中的前部窗户和关闭所述窗户中的后部窗户，从而调节所述窗户的所述位置。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器进行下面的操作，从而调节所述窗户的所述位置：
打开天窗；
打开所述窗户中的后部窗户；和
关闭所述窗户中的前部窗户。
根据本发明的一个实施例，所述气候控制适配器部分地关闭所述窗户，从而调节所述窗户的所述位置。
一种公开的示例方法包括打开车辆的窗户。该示例方法还包括计算车辆的燃料经济性的变化。此外，该方法包括响应于燃料经济性的变化满足燃料经济性阈值，关闭窗户和经由HVAC控制器来激活车辆的空调。
根据本发明，提供一种方法，该方法包含：
打开车辆的窗户；
使用处理器来计算所述车辆的燃料经济性的变化；和
响应于燃料经济性的所述变化满足燃料经济性阈值，来关闭窗户和经由HVAC控制器激活所述车辆的空调。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包括响应于燃料经济性的所述变化不满足所述燃料经济性阈值来执行下面的操作：
测量所述车辆的内部温度；
响应于所述车辆的所述内部温度满足第一温度阈值，来关闭所述窗户和激活所述空调；和
响应于所述车辆的所述内部温度不满足所述第一温度阈值和所述车辆的所述内部温度不满足第二温度阈值，来调节所述窗户的位置。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包括将数据记录到所述车辆的内部数据存储设备，所述数据包括所述车辆的速度、所述窗户的第一状态和所述空调的第二状态。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包括将数据上传到外部数据库，所述数据包括车辆型号、所述车辆的速度、所述空调的第一状态和所述窗户的第二状态。
一种示例方法包括测量车辆的速度。示例方法还包括基于车辆的型号来接收速度数据。所述速度数据将车辆的不同速度与车辆窗户的第一状态和车辆空调的第二状态相关联。另外，所述示例方法包括基于速度数据来执行打开窗户或激活车辆空调中的一个。
根据本发明，提供一种方法，该方法包含：
测量车辆的速度；
基于所述车辆的型号来接收速度数据，所述速度数据将所述车辆的不同速度与车辆窗户的第一状态和车辆空调的第二状态相关联；和
基于所述速度数据，使用处理器来执行打开所述车辆窗户或者控制所述车辆空调中的一个。
根据本发明的一个实施例，接收所述速度数据包括从外部数据库接收所述速度数据。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包括将所述速度数据存储到所述车辆的内部数据存储设备。
根据本发明的一个实施例，接收所述速度数据包括从所述车辆的内部数据存储设备调取所述速度数据。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能被放大以强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，相同的附图标记在多个附图中表示对应的部分。
图1是包括示例自适应气候控制系统的车辆的图示；
图2是示出自适应气候控制系统的示例操作的时序图；
图3是示出自适应气候控制系统的示例操作的时序图；
图4是图1的车辆的电子部件的框图；
图5是用于实现示例自适应气候控制系统的方法的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以以各种形式来实施，但是在附图中示出并且将在下文中被描述为一些示例性和非限制性的实施例，应当理解的是，本公开应被认为是本发明的示例并不旨在将本发明限制于所说明的具体实施例。
诸如小汽车之类的车辆被制冷以保持乘员舒适。一般而言，通过空调或者通过在运动中打开窗户而产生的气流来实现制冷。使用两种方法存在权衡。运行空调使用能源并且降低车辆的燃料经济性。类似地，打开窗户根据车速而增加车辆的阻力，并且降低车辆的燃料经济性。因为在高速行驶时，由打开的窗户所引起的阻力比空调系统更能影响燃料经济性，所以应该使用空调。另外，太多的气流可能会导致车辆乘员不舒服。因为在低速行驶时，由打开的窗户所引起的阻力影响燃料经济性低于空调运行，所以应该使用打开窗户。但是，在中速行驶时，不明显的是使用哪种制冷方法。因此，车辆的操作者可能会不知不觉地在给定的速度选择错误的制冷方法，从而不必要地损害燃料经济性。
如下面更详细公开的示例系统提供了自适应气候控制系统。该系统使用传感器来测量燃料经济性、速度和车厢温度。该系统使用这些信息来在打开的窗户和空调之间切换，以便以对燃料经济性影响较小的方法来制冷车厢。更具体地说，系统根据相对于两个阈值速度的车速来选择特定的制冷方法。
低于第一(例如，较低)阈值速度时，系统打开车辆的窗户以制冷车厢。第一阈值速度可以是例如20MPH(英里每小时)。低于第一阈值速度时，由打开的窗户增加的阻力引起的燃料经济性降低小于由运行空调所引起的燃料经济性降低。高于第二(例如，较高)阈值速度时，系统运行空调以制冷车厢。例如，第二阈值速度可以是50MPH。高于第二阈值速度时，由空调所引起的燃料经济性降低小于由打开的窗户增加的阻力引起的燃料经济性降低。
在第一和第二阈值速度之间，系统自适应地确定使用哪种制冷方法。为了确定使用哪种制冷方法，该系统：(a)打开窗户、测量燃料经济性、并且确定使用空调是否更节省燃料；或者(b)接收或以其他方式调取关于以车辆当前速度采取的动作的数据。例如，相同型号的另一辆车可能已经产生了关于在车辆当前速度下是使用窗户还是使用空调的效率数据。如果效率数据可用，则系统激活效率数据指定的制冷方法。效率数据可以存储在例如由车辆制造商维护的数据库中并且从其中调取。例如，可以通过因特网访问这样的数据库。在一些示例中，系统从本地数据存储器中调取先前自己生成的效率数据。
如果效率数据不能从外部数据库或本地数据存储器获得，则系统首先打开窗户。在打开窗户之后，系统计算由增加的阻力引起的燃料经济性的降低。如果燃料经济性降低大于阈值，则系统关闭窗户并激活空调。否则，系统将保持窗户打开。在一些示例中，阈值是由于使用空调而导致的燃料经济性的降低。在一些示例中，为了更好地控制车厢温度和燃料经济性(例如，为了实现稍小的温度下降但更好的燃料经济性)，系统仅打开一些窗户或者仅部分地打开窗户。
图1是包括示例自适应气候控制系统的车辆100的图示。车辆100可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其它的机动车辆类型的车辆。车辆100包括与机动性有关的部件，诸如具有发动机、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮的动力传动系统等。车辆100可以是非自主的、半自主的(例如，一些常规运动功能由车辆100控制)或自主的(例如，动力功能由车辆100控制而没有直接的驾驶员输入)。在所示的示例中，车辆100包括：车厢102；传感器104；车载通信平台106；HVAC系统108；效率监视器110；信息娱乐主机单元112；内部数据存储设备114；车身控制模块(BCM)116；和气候控制适配器118。
车厢102是车辆100的内部，包括例如驾驶员座椅、乘客座椅、后部座椅等。车厢102由电动窗120-126部分地限定。在所示的示例中，电动窗包括前部窗户120、后部窗户122以及天窗124。在一些示例中，例如车辆100是小型运货汽车的情况下，电动窗120包括后部窗户(未示出)。车厢102在车辆100处于操作中时容纳乘员(例如驾驶员和乘客)。车辆100可以制冷车厢102以为乘员提供舒适的车厢102温度。在一些示例中，当车辆100是自主车辆时，车厢102有时可以不包含乘员。在一些这样的示例中，当车厢102不包含乘员时，车辆100保持舒适的车厢温度，以为将来的乘员带来好处。例如，舒适的车厢102温度可以在华氏65度和70度之间。
车辆100包括车厢102内的信息娱乐主机单元112。信息娱乐主机单元112提供车辆100和车辆100的乘员之间的界面。信息娱乐主机单元112包括数字和/或模拟接口(例如，输入设备和输出设备)以接收来自用户的输入并且显示信息。输入设备可以包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕捉和/或视觉命令识别的数字摄像机、触摸屏、音频输入设备(例如，车厢麦克风)、按钮或触摸板。输出设备可以包括仪表组输出(例如，刻度盘、照明设备)、致动器、抬头显示器、中央控制台显示器(例如，液晶显示器(“LCD”)、有机发光二极管(“OLED”)显示器、平板显示器、固态显示器等)和/或扬声器。在所示的示例中，信息娱乐主机单元112包括用于信息娱乐系统(例如福特公司的SYNC和MyFord 的的等)的硬件(例如处理器或控制器、内存、存储器等)和软件(例如，操作系统等)。另外，信息娱乐主机单元112在例如中控台显示器上显示信息娱乐系统。在一些示例中，信息娱乐主机单元112被用于调节自适应气候控制系统的设置，诸如第一和第二温度阈值。
传感器104可以以任何合适的方式布置在车辆100内和周围。可以安装传感器104以测量车辆100的外部周围的特性。另外，一些传感器104可以安装在车辆100的车厢内部或者车辆100的车身(例如发动车厢、轮拱等)中以测量车辆100的内部中的特性。例如，这样的传感器104可以包括加速度计、里程计、转速计、俯仰和横摆传感器、车轮速度传感器、麦克风、轮胎压力传感器和生物传感器等。在所示的示例中，传感器104包括温度传感器126、速度传感器128和/或空气质量传感器130。温度传感器126测量车厢102的温度和环境温度以确定何时制冷车厢102。速度传感器128测量车辆100的速度。例如，车辆100的速度可以通过车轮或驱动轴的旋转来测量。空气质量传感器130测量环境空气质量，以基于空气污染来确定是否超驰自适应气候控制系统的正常操作。
车载通信平台106包括有线或无线网络接口以实现与外部网络的通信。车载通信平台106还包括硬件(例如处理器、内存、存储器、天线等)和软件用于控制有线或无线网络接口。在所示的示例中，车载通信平台106包括用于基于标准的网络(例如，全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、WiMAX(全球微波互联接入)(IEEE802.16m)、近场通信(NFC)、局域无线网络(包括IEEE802.11a/b/g/n/ac或其他)、专用短程通信(DSRC)和无线千兆位(IEEE 802.11ad)等)的一个或多个通信控制器。在一些示例中，车载通信平台106包括与移动设备(例如，智能电话、智能手表、平板电脑等)通信地连接的有线或无线接口(例如，辅助端口、通用串行总线(USB)端口、蓝牙无线节点等)。在这样的示例中，车辆100可以经由连接的移动设备与外部网络进行通信。外部网络可以是公共网络，例如互联网；专用网络，如内联网；或者它们的组合，并且可以使用现在可用的或者以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP(传输控制协议/网际协议)的网络协议。在所示的示例中，车载通信平台106与外部数据库132进行通信。在一些示例中，外部数据库132是由车辆制造商维护的数据库，并且包含由相同品牌和型号的车辆生成的数据。
HVAC系统108包括HVAC控制器134、空调136和通风口138。通风口138将车厢102连接到空调136。当HVAC控制器134激活空调136时，空调136将冷空气吹入车厢102。
效率监测器110测量车辆100的燃料经济性。对于标准车辆，燃料经济性以距离每单位燃料量(例如，英里每加仑、公里每升等)来测量。对于电动车辆来说，燃料经济性是以高压功率消耗(例如，英里每千瓦小时等)来测量。对于混合动力汽车来说，燃料经济性是以距离每单位燃料量和高压功率消耗的组合来测量。例如，当使用内燃机时，燃料经济性可以以距离每单位燃料量来测量，并且当接合电动机时，燃料经济性可以以高压功率消耗来测量。在一些示例中，效率监视器110使用来自燃料液位传感器、电传感器和其他源的数据来计算车辆100的燃料经济性。在所示的示例中，来自效率监视器110的测量结果被存储到内部数据存储设备114。
车身控制模块116控制车辆100的各种子系统。例如，车身控制模块116控制电动窗120-124、电动锁、防盗装置系统和/或电动后视镜等。车身控制模块116包括用于例如驱动继电器(例如，用于控制雨刮器液等)、驱动刷式直流(DC)马达(例如，用于控制电动座椅、电动锁、雨刮器等)、驱动步进器马达和/或驱动LED(发光二极管)等的电路。在所示的示例中，车身控制模块116包括气候控制适配器118。气候控制适配器118与传感器104、车载通信平台106、HVAC控制器134、信息娱乐主机单元112和电动窗120-124进行通信。
气候控制适配器118经由温度传感器126监测车厢102的温度。当车厢102的温度满足(例如，高于)第一温度阈值时，气候控制适配器118激活自适应制冷。例如，第一温度阈值可以是华氏70度。在自适应制冷启用的情况下，气候控制适配器118在打开电动窗120-124和使用空调136之间进行选择，以制冷车辆100的车厢102。在所示的示例中，基于车辆100的速度来进行选择。在一些示例中，如果车厢102的温度不能满足(例如，低于)第二温度阈值，则气候控制适配器118停用自适应制冷。例如，第二温度阈值可以是华氏65度。
当自适应制冷启用时，气候控制适配器118以下面三种模式之一进行操作：低速、高速和中速。当自适应制冷启用并且气候控制适配器118经由速度传感器128检测到车辆100的速度不满足(例如小于)第一阈值时，气候控制适配器118进入低速模式。例如，第一阈值可以是20MPH。在低速模式下，气候控制适配器118打开电动窗120-124以制冷车厢102。低于第一阈值时，由打开的窗户120-124所引起的增加的阻力对车辆100的燃料经济性的影响比运行空调对车辆100的燃料经济性的影响小。在一些示例中，尽管处于低速模式，气候控制适配器118可以替代地激活空调136。在一些这样的示例中，尽管处于低速模式，由于如由空气质量传感器130所测量的环境空气质量差(例如，由美国环境保护局定义的空气质量指数大于100)或者如由温度传感器126所测量的环境温度高，气候控制适配器118仍可以激活空调136。例如，如果环境温度大于华氏95度，则气候控制适配器118可以激活空调136而不是打开电动窗120-124。
当自适应制冷启用并且气候控制适配器118经由速度传感器128检测到车辆100的速度满足(例如，大于)第二阈值时，则气候控制适配器118进入高速模式。例如，第二阈值可以是50MPH。在高速模式下，气候控制适配器118激活空调136以制冷车厢102。高于第二阈值时，由打开的窗户120-124所引起的增加的阻力比运行空调136更能影响车辆100的燃料经济性。
当自适应制冷启用并且气候控制适配器118经由速度传感器128检测到车辆100的速度满足(例如大于)第一阈值但是不满足第二阈值时，气候控制适配器118进入中速模式。在中速模式下，气候控制适配器118确定是否(a)通过打开电动窗120-124或者(b)通过使用空调136来制冷车厢102。在所示的示例中，气候控制适配器118请求表示在车辆的当前速度下是打开电动窗120-124还是使用空调136的效率数据。在一些示例中，从内部数据存储设备114调取所述数据。如下所讨论的，在一些示例中，内部数据存储设备114包括由气候控制适配器118生成的和/或从外部数据库132获得的效率数据。在一些示例中，效率数据经由车载通信平台106从外部数据库132调取。如果没有适当的数据(例如，来自与车辆100相同品牌和型号的车辆在相同速度下的数据)是可用的或者气候控制适配器118没有调取到数据，则气候控制适配器118打开电动窗120-124。在打开电动窗120-124之后，气候控制适配器118使用来自效率监视器110的信息来计算燃料经济性δ(delta，增量)。在所示的示例中，燃料经济性δ是第二燃料经济性与车辆100的当前燃料经济性之间的差值。在所示的示例中，第二燃料经济性是如效率监视器110所计算的，在车辆100的当前速度下不使用制冷的车辆100的假设燃料经济性。如果燃料经济性δ满足(例如，大于)燃料经济阈值，则气候控制适配器118关闭窗户并且激活空调136。如果燃料经济性δ不满足(例如，小于)燃料经济性阈值，则气候控制适配器118保持电动窗120-124打开。在一些示例中，燃料经济性阈值是如由效率监视器110计算的由运行空调136所引起的燃料经济性的变化。
在所示的示例中，当气候控制适配器118由于燃料经济性δ小于燃料经济性阈值而保持电动窗120-124打开时，在等待一段时间之后，气候控制适配器118确定车厢102的温度是否小于第一温度阈值。例如，一段时间可以是一分钟，并且每当气候控制适配器118等待时可以是相同的。如果车厢102的温度不低于第一温度阈值，则气候控制适配器118关闭电动窗120-124并且激活空调136。如果车厢102的温度大于第一温度阈值，则气候控制适配器118确定车厢102的温度是否小于第二温度阈值。如果车厢102的温度小于第二温度阈值，则气候控制适配器118调节电动窗120-124的位置以升高车厢102的温度。示例调节包括：(a)关闭后部窗户122并且保持前部窗户120打开；(b)关闭前部窗户120，但保持天窗124和后部窗户122打开；和(c)打开前部窗户120和后部窗户122。
在所示的示例中，气候控制适配器118在处于中速模式时将效率数据存储到内部数据存储设备114。示例数据包括车辆100的速度和气候控制适配器118采取的动作。在一些示例中，气候控制适配器在处于中速模式时将效率数据上传到外部数据库132。示例效率数据包括车辆100的品牌和型号、车辆100的速度以及气候控制适配器118采取的行动。
图2和图3是示出图1的车辆100的自适应气候控制系统的示例操作的时序图200和300。在两个图中，车辆100的自适应制冷处于中速模式。在时序图200和300两者中，车辆100的燃料经济性δ由燃料经济性线202表示，第一温度阈值由温度上阈值线204表示，车厢温度由车厢温度线206表示，第二温度阈值由温度下阈值线208表示，电动窗120-124的状态(例如，打开、关闭、部分打开等)由窗户状态线210表示，空调136的状态由AC状态线212表示，以及燃料经济性阈值由燃料经济性线214表示。
在图2的时序图200中，在时间t＝0时，车厢温度(如由车厢温度线206表示)不满足第一温度阈值(如由温度上阈值线204表示)，电动窗120-124关闭，并且空调器136关闭。在t＝1时，车厢温度满足第一温度阈值。相应地，气候控制适配器118打开电动窗120-124。在t＝2时，效率监视器110计算燃料经济性δ(如由燃料经济性线202表示)。因为如由效率监测器110计算的燃料经济性δ不满足(例如，小于)燃料经济性阈值(如由燃料经济性线214表示)，所以电动窗120-124保持打开并且空调136保持关闭。在t＝3时，如由效率监视器110计算的燃料经济性δ满足(例如，大于)燃料经济性阈值。因此，气候控制适配器118关闭电动窗120-124并且激活空调136。
在时序图300中，在时间t＝0时，车厢温度(如由车厢温度线206表示)低于第一温度阈值(如由温度上阈值线204表示)，电动窗120-124关闭，并且空调器136关闭。在t＝1时，车厢温度满足第一温度阈值。相应地，气候控制适配器118打开电动窗120-124。在t＝1和t＝2之间，如由效率监视器110计算的燃料经济性δ满足燃料经济性阈值(如由燃料经济性线214表示)。在t＝2时，效率监视器110计算燃料经济性δ。因为如由效率监视器110计算的燃料经济性δ(如由燃料经济性线202表示的)满足燃料经济性阈值，所以气候控制适配器118关闭电动窗120-124并且激活空调136。在t＝3时，车辆100以数据可用的速度行驶。可用数据指示电动窗120-124应被打开并且空调136被停用。相应地，气候控制适配器118打开电动窗120-124并且停用空调136，并且如由效率监视器110计算的燃料经济性δ减小。
图4是图1的车辆100的电子部件400的框图。示例电子部件包括车辆数据总线402、传感器104、车载通信平台106、效率监视器110、车身控制模块116和信息娱乐主机单元112。
车辆数据总线402通信地连接传感器104、车载通信平台106、效率监视器110、内部数据存储设备114、车身控制模块116和信息娱乐主机单元112。在一些示例中，车辆数据总线402包括一个或多个数据总线。车辆数据总线402可以根据由国际标准组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议、面向媒体的系统传输(MOST)总线协议、CAN柔性数据(CAN-FD)总线协议(ISO 11898-7)和/或K-线总线协议(ISO 9141和ISO 14230-1)、和/或以太网总线协议IEEE 802.3(2002年起)等来实现。
车身控制模块116包括处理器或控制器404和存储器406。在所示的示例中，车身控制模块116被构造成包括气候控制适配器118。或者，在一些示例中，气候控制适配器118可以被并入具有其自己的处理器404和存储器406的另一电子控制单元(ECU)中。处理器或控制器404可以是任何合适的处理设备或者处理设备集合，例如但不限于：微处理器、基于微控制器平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器406可以是易失性存储器(例如，包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM以及任何适合的形式等的RAM(随机存储器))；非易失性存储器(例如，盘存储器、闪速存储器、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可改变的存储器(例如，EPROM)、只读存储器和/或高容量存储设备(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，存储器406包括多种存储器，特别是易失性存储器和非易失性存储器。在所示的示例中，内部数据存储设备114是高容量存储设备(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，内部数据存储设备114是存储器406的一部分。
存储器406是其上可以嵌入一组或多组指令(例如用于操作本公开的方法的软件)的计算机可读介质。这些指令可以体现在本文描述的一个或多个方法或逻辑。在特定实施例中，指令可以在执行指令期间完全或至少部分地驻留于存储器406、计算机可读介质中的任何一个或多个内、和/或在处理器404内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应当被理解为包括单个介质或多个介质，例如集中式或分布式数据库，和/或相关联的存储一组或多组指令的高速缓存和服务器。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或携带由处理器执行的一组指令或者使得系统执行任何本文公开的一个或多个方法或操作的任何有形介质。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号。
图5是用于实现自适应气候控制系统的方法500的流程图。最初，在框501处，气候控制适配器118确定是否进入自适应制冷模式中的一种。气候控制适配器118经由温度传感器126来测量车厢102的温度(例如，如上面由图2和3的车厢温度线206表示)，并且确定车厢102的温度是否满足第一温度阈值(例如，如上面由图2和图3的温度上阈值线204表示)。如果车厢102的温度满足第一温度阈值，则方法500前进到框505。如果车厢102的温度不满足第一温度阈值，则方法500前进到框502。在框502处，气候控制适配器118确定如由温度传感器126测量的车厢102的温度是否满足第二温度阈值(例如，如上面由图2和图3的温度下阈值线208表示)。如果车厢102的温度满足第二温度阈值，则方法500前进到框504。如果车厢102的温度不满足第二温度阈值，则方法500前进到框503。在框503处，气候控制适配器118关闭电动窗120-124和/或停用空调136，并且方法500返回到框501。在框504，气候控制适配器118经由速度传感器128来测量车辆100的速度以确定车辆的速度是否已经有变化。在所示的示例中，车辆100的速度的变化是车辆100的当前速度与车辆100的上一次测量的速度之间的非零差值。如果车辆100的速度已经发生改变，则方法500前进到框505。如果车辆100的速度没有改变，则方法500返回到框501。
在框505处，气候控制适配器118经由速度传感器128来测量车辆100的速度，以确定是否进入低速模式。如果如由速度传感器128测量的车辆100的速度满足(例如，大于)第一阈值，则方法500前进到框514。如果车辆100的速度不满足(例如，小于)第一阈值，则气候控制适配器118进入低速模式，并且方法500前进至框506。
在框506处，气候控制适配器118确定空调136是否启用。如果空调136未启用，则方法500前进到框510。如果空调136启用，则方法500前进到框508。在框508处，气候控制适配器118停用空调136。在框510处，气候控制适配器118确定电动窗120-124是否打开。如果电动窗120-124打开，则方法500返回到框502。如果电动窗120-124未打开，则方法500前进到框512。在框512处，气候控制适配器118打开电动窗120-124并且方法500返回到框501。
在框514处，气候控制适配器118经由速度传感器128测量车辆100的速度以确定是进入高速模式还是中速模式。如果如由速度传感器128测量的车辆100的速度不满足第二阈值，则气候控制适配器118进入中速模式，并且方法500前进到框524。如果车辆100的速度满足第二阈值，则气候控制适配器118进入高速模式并且方法500前进至框516。
在框516处，气候控制适配器118确定电动窗120-124是否打开。如果电动窗120-124未打开，则方法500前进到框520。如果电动窗120-124打开，则方法500前进到框518。在框518处，气候控制适配器118关闭电动窗120-124。在框520处，气候控制适配器118确定空调136是否启用。如果空调136启用，则方法500返回到框501。如果空调136未启用，则方法500前进到框522。在框522处，气候控制适配器118激活空调136，并且方法500返回到框501。
在框524处，气候控制适配器118经由车载通信平台106查询外部数据库132以确定效率数据对于车辆100的当前速度是否可用。如果效率数据可用，则方法500前进至框546。如果效率数据不可用，则过程500前进至框526。
在框526处，气候控制适配器118确定空调136是否启用。如果空调136未启用，则方法500前进到框530。如果空调136启用，则方法500前进到框528。在框528，气候控制适配器118停用空调136，并且方法500前进到框530。在框530处，气候控制适配器118打开电动窗120-124。
在框532处，气候控制适配器118经由效率监视器110计算燃料经济性δ。
在框534处，气候控制适配器118确定是否保持电动窗120-124打开或者使用空调136。如果燃料经济性δ满足(例如，大于)燃料经济性阈值，则方法500前进到框544。如果燃料经济性δ不满足(例如，小于)燃料经济性阈值，则方法500前进到框536。
在框536处，气候控制适配器118等待打开的窗户120-124制冷车厢102的一段时间。例如，一段时间可以是一分钟。
在框538处，气候控制适配器118经由温度传感器126来测量车厢102的温度，并且确定是否使用空调136，尽管打开的窗户120-124提供更好的燃料经济性。在所示的示例中，气候控制适配器118在打开的窗户120-124未能提供足够的制冷以致车厢102的温度不满足第一温度阈值时使用空调136。如果车厢102的温度满足第一温度阈值，则方法500前进到框544。如果车厢102的温度不满足第一温度阈值，则方法前进到框540。
在框540处，气候控制适配器118经由温度传感器126来测量车厢102的温度，并且确定是否调节电动窗120-124的位置。在所示的示例中，气候控制适配器118在车厢102的温度不满足第二温度阈值时调节电动窗120-124的位置。如果车厢102的温度满足第二温度阈值，则方法500前进到框548。如果车厢102的温度不满足第二温度阈值，则方法500前进到框542。
在框542处，气候控制适配器118调节电动窗120-124的位置，并且方法500前进至框548。
在框544，气候控制适配器118关闭电动窗120-124、激活空调136，并且方法500前进到框548。
在框546处，气候控制适配器118基于在框524处调取到的效率数据来采取动作。在所示的示例中，气候控制适配器118激活空调136或者打开电动窗120-124。在气候控制适配器118已经采取动作之后，方法500前进到框548。
在框548处，气候控制适配器118存储效率数据。在所示的示例中，效率数据被存储到内部数据存储设备114。在所示的示例中，效率数据包括车辆100的速度、电动窗120-124的状态(例如，如上面由图2和3的窗户状态线201表示)、和空调136的状态(例如，如上面由图2和3的AC状态线212表示)。在一些示例中，除了存储效率数据之外，气候控制适配器118还经由车载通信平台106将效率数据上传到外部数据库132。在气候控制适配器118存储效率数据之后，方法500返回到框502。
图5的流程图表示存储在存储器(例如图4的存储器406)中的包含一个或多个程序的机器可读指令，所述指令在由处理器(例如图4的处理器404)执行时使得车辆100实现图1和图4的气候控制适配器118。此外，尽管参照图5所示的流程图描述了示例过程，但是替代地可以使用用于实现示例气候控制适配器118的其他许多方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。
在本申请中，转折词的使用旨在包括连词。定冠词或不定冠词的使用并不是为了表示基数。特别地，对“该”对象或“一”和“一个”对象的参考也旨在表示可能的多个这样的对象中的一个。此外，可以使用连词“或”来传达同时存在而不是相互排斥的替代的特征。换句话说，连词“或”应被理解为包括“和/或”。术语“包括(includes)”、“包括(including)”和“包括(include)”是包含性的，并且分别具有与“包含(comprises)”，“包含(comprising)”和“包含(comprise)”相同的范围。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现方式的可能示例，并且仅仅是为了清楚地理解本发明的原理而提出的。在大体上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (15)

1.一种车辆，包含：
传感器，所述传感器用于确定所述车辆的速度、内部温度和燃料经济性值；
控制单元，所述控制单元中的每个连接以用于控制相应的窗户；
HVAC控制器；和
具有气候控制适配器的处理器和存储器，所述处理器和存储器与所述传感器、所述控制单元和所述HVAC控制器连接，其中所述气候控制适配器基于所述车辆的速度、所述燃料经济性值和所述内部温度来执行自适应制冷。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述自适应制冷包括进入多个模式中的一个，其中所述多个模式中的所述进入的模式是低速模式、高速模式或中速模式中的一个。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述气候控制适配器在进入所述低速模式之后经由所述控制单元来打开所述车辆的所述窗户。
4.根据权利要求2所述的车辆，其中所述气候控制适配器在进入所述高速模式之后经由所述HVAC控制器来激活所述车辆的空调。
5.根据权利要求2所述的车辆，其中所述气候控制适配器在进入所述中速模式之后将执行下面的操作：
测量所述车辆的所述速度；
接收与所述车辆的所述速度相关联的数据；和
基于所述车辆的所述速度和所述数据来执行下面的操作：
打开所述车辆的所述窗户，或者
经由所述HVAC控制器来激活所述车辆的空调。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中所述气候控制适配器从外部数据库接收所述数据，从而接收与所述车辆的所述速度相关联的所述数据，其中所述数据包括车辆型号、所述速度以及指定所述窗户的第一状态和所述空调的第二状态的动作。
7.根据权利要求5所述的车辆，其中所述气候控制适配器从内部数据存储设备调取所述数据，从而接收与所述车辆的所述速度相关联的所述数据。
8.根据权利要求2所述的车辆，其中所述气候控制适配器在进入所述中速模式之后进行下面的操作：
测量所述车辆的所述速度；
打开所述车辆的窗户；
测量所述车辆的燃料经济性的变化；和
响应于燃料经济性的所述变化满足燃料经济性阈值，来关闭所述窗户和经由HVAC控制器激活所述车辆的空调。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中所述气候控制适配器用于：
测量所述车辆的所述内部温度；
响应于所述内部温度满足第一温度阈值，来关闭所述窗户和经由HVAC控制器激活所述空调；和
响应于所述内部温度不满足所述第一温度阈值并且所述内部温度不满足第二温度阈值来调节所述窗户的位置。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中所述气候控制适配器打开所述窗户中的前部窗户和关闭所述窗户中的后部窗户，从而调节所述窗户的所述位置。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中所述气候控制适配器进行下面的操作，从而调节所述窗户的所述位置：
打开天窗；
打开所述窗户中的后部窗户；和
关闭所述窗户中的前部窗户。
12.根据权利要求9所述的车辆，其中所述气候控制适配器部分地关闭所述窗户，从而调节所述窗户的所述位置。
13.一种方法，包含：
打开车辆的窗户；
使用处理器来计算所述车辆的燃料经济性的变化；和
响应于燃料经济性的所述变化满足燃料经济性阈值，来关闭窗户和经由HVAC控制器激活所述车辆的空调。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括响应于燃料经济性的所述变化不满足所述燃料经济性阈值来执行下面的操作：
测量所述车辆的内部温度；
响应于所述车辆的所述内部温度满足第一温度阈值，来关闭所述窗户和激活所述空调；和
响应于所述车辆的所述内部温度不满足所述第一温度阈值和所述车辆的所述内部温度不满足第二温度阈值，来调节所述窗户的位置。
15.一种方法，包含：
测量车辆的速度；
基于所述车辆的型号来接收速度数据，所述速度数据将所述车辆的不同速度与车辆窗户的第一状态和车辆空调的第二状态相关联；和
基于所述速度数据，使用处理器来执行打开所述车辆窗户或者控制所述车辆空调中的一个。
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