CN111746222B - Hvac系统用于解吸过滤器的操作 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车辆的HVAC系统包括：过滤器，吸收机动车辆的舱室中的气味和气体，并在加热时解吸气味和气体；和加热器，在低温的环境下被开启以加热过滤器。在温暖的环境条件下关闭加热器，并使用温暖的环境空气加热过滤器。解吸的气味和气体从机动车辆的舱室中被清除。

Description

HVAC系统用于解吸过滤器的操作

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的HVAC系统。更具体地，本公开涉及包括解吸过程的HVAC系统。

背景技术

典型的机动车辆包括HVAC系统以调节机动车辆的舱室中的空气。具体地，活性炭过滤器用于吸收舱室空气中的气味、气体和化学物质。然而，随着时间的过去，过滤器变得饱和，因此无法吸收舱室空气中的其他气味、气体和化学物质。因此，随后必须更换新的过滤器。过滤器还能够吸收和解吸水分，然而，在典型的HVAC应用中，这是一个不受控制的过程。

因此，虽然当前的车辆HVAC系统达到了其预期目的，但仍需要一种新型和改进的HVAC系统，该新型HVAC系统具有更大的容量以从机动车辆的舱室空气中去除气味、气体、化学物质和水分，从而提高车辆运行的效率，同时提高车辆乘员的舒适度。

发明内容

根据多个方面，一种用于机动车辆的HVAC系统包括：过滤器，吸收机动车辆的舱室中的气味和气体，并在加热时解吸气味和气体；和加热器，在低温的环境条件下开启以加热过滤器。加热器在温暖的环境条件下关闭，并使用温暖的环境空气加热过滤器。解吸的气味和气体被从机动车辆的舱室中清除。

在本公开的另一方面，在低温的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸，然后被从机动车辆的舱室中清除。

在本公开的另一方面，温暖的舱室空气被再循环以加热过滤器，从而从过滤器解吸气味和气体。

在本公开的另一方面，将新鲜空气引入舱室以从机动车辆的舱室中清除气味和气体。

在本公开的另一方面，在温暖的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸，并且同时被从机动车辆的舱室中清除。

在本公开的另一方面，将温暖的环境空气引入舱室中以加热过滤器，从而从过滤器中解吸气味和气体，同时从舱室中清除解吸的气味和气体。

在本公开的另一方面，舱室中的空气被再循环以调节空气。

在本公开的另一方面，在对舱室空气进行调节期间启动空气调节单元。

在本公开的另一方面，HVAC系统还包括导管，该导管将来自加热器的加热空气直接引导至过滤器以解吸来自过滤器的气味和气体。

在本公开的另一方面，HVAC系统还包括鼓风机，该鼓风机使通过HVAC系统的空气流反向。

在本公开的另一方面，当反向气流流过过滤器并离开新鲜空气入口时，过滤器被加热。

在本公开的另一方面，反向气流被加热器加热。

根据多个方面，一种用于机动车辆的HVAC系统包括：过滤器，吸收机动车辆的舱室中的气味和气体，并在加热时解吸气味和气体；和加热器，在低温的环境条件下开启以加热过滤器，并且在温暖的环境条件下关闭且利用温暖的环境空气加热过滤器。在低温的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸出来，然后被从机动车辆的舱室中清除，而在温暖的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸出来的同时被从机动车辆的舱室中清除。

在本公开的另一方面，HVAC系统还包括导管，该导管将来自加热器的加热空气直接引导至过滤器以解吸来自过滤器的气味和气体。

在本公开的另一方面，HVAC系统还包括鼓风机，该鼓风机使通过HVAC系统的空气流反向。

在本公开的另一方面，当反向气流流过过滤器并离开新鲜空气入口时，过滤器被加热。

在本公开的另一方面，在低温的环境条件下，温暖的舱室空气被再循环以加热过滤器，从而从过滤器解吸气味和气体，并且在低温的环境条件下，新鲜的空气被引入舱室中以从机动车辆的舱室清除气味和气体。

在本公开的另一方面，在温暖的环境条件下，温暖的环境空气被引入舱室中以加热过滤器从而从过滤器解吸气味和气体，同时从舱室中清除解吸的气味和气体，并且在温暖的环境条件下，舱室中的空气被再循环以调节舱室中的空气。

根据多个方面，机动车辆包括HVAC系统，该HVAC系统具有：过滤器，该过滤器吸收机动车辆的舱室中的气味和气体，并且在被加热时解吸气味和气体；加热器，在低温的环境条件下开启以加热过滤器，并在温暖的环境条件下关闭且利用温暖的环境空气加热过滤器；导管，在低温的环境条件下，将加热的空气从加热器直接引导至过滤器，以从过滤器解吸气味和气体。在低温的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸出来，然后被从机动车辆的舱室中清除，而在温暖的环境条件下，气味和气体被从过滤器中解吸出来的同时被从机动车辆的舱室中清除。

在本公开的另一方面，HVAC系统还包括鼓风机，该鼓风机使通过HVAC系统的空气流反向，当反向空气流通过过滤器并离开新鲜空气入口时过滤器被加热。

根据本文提供的描述，其他适用性领域将变得显而易见。应该理解，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1A是根据示例性实施例的具有HVAC系统的机动车辆在低温的环境条件下在过滤器解吸期间的透视图；

图1B是根据示例性实施例的具有HVAC系统的机动车辆在低温的环境条件下在净化过滤器和调节机动车辆的舱室期间的透视图；

图1C是根据示例性实施例的具有HVAC系统的机动车辆在温暖的环境条件下在解吸和净化过滤器期间的透视图；

图1D是根据示例性实施例的具有HVAC系统的机动车辆在温暖的环境条件下在调节机动车辆的舱室期间的透视图；

图2是根据示例性实施例的过滤器的解吸和吸收循环期间的温度与时间的关系图；

图3是根据示例性实施例的在低温的环境条件和温暖的环境条件下的解吸-吸收循环的图；

图4A是根据示例性实施例的HVAC系统的透视图；

图4B是根据示例性实施例的替代HVAC系统的透视图；

图5A是当新鲜空气被引入HVAC系统时，具有辅助鼓风机的替代HVAC系统的示意图；

图5B是根据示例性实施例的当气流反向并通过HVAC系统的入口排出时具有辅助鼓风机的替代HVAC系统的示意图；

图6是用于利用图5A和5B中所示的HVAC系统的过程的流程图；且

图7是实现图6所示过程的包括输入和输出的总体过程的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。

参考图1A至1D，示出了在机动车辆11(具体地为电动车辆)中实现的加热、通风和空气调节(HVAC)系统10(图4A)。电动车辆11包括电池，该电池通过将插头16连接到电源插座而周期性地充电。

HVAC系统10包括吸收剂过滤器，诸如例如，活性炭过滤器48，其吸收来自机动车辆11的舱室的气味、化学物质、气体和过量的水分，以将舱室空气调节到车辆乘员期望的舒适水平。当活性炭过滤器48被加热时，过滤器48解吸过滤器48中的气味、化学物质、气体和过量的水分。在一些布置中，当车辆11中的电池充电时，活性炭过滤器48被加热。

还参考图2，示出了活性炭过滤器48在吸收和解吸气味、化学物质、气体和过量的水分时的时间(t)对温度(T)的曲线。具体地，当温度曲线38增加到超过指定的系统操作温度36时，过滤器48发生解吸34，如t对T曲线的区域30所指示。在达到温度峰值41之后，温度降低到与系统操作温度36大致对应的最小值，使得过滤器48吸收车辆11的舱室中的气味、化学物质、气体和过量的水分，如由t对T曲线的区域32所示。

再次参考图1A至图3，当环境温度是低温时，如图中的左上部分的雪花所示(条件1)，加热器44(图4A)打开并且空气入口门关闭，使得舱室空气再循环，如箭头12所示，并被引入到HVAC系统10，如图4A中的箭头52所示。温暖的再循环空气加热活性炭过滤器48，使得过滤器48发生解吸。通常，在条件1下关闭空气调节单元(A/C)。

图1B对应于在低温的环境条件下图3中的条件2，其中空气入口门54(图4A)打开以使新鲜空气18进入，如图4A中的箭头56所示。从过滤器48解吸的气味、化学物质、气体和过量的水分被从车辆11清除，如箭头14所示。当新鲜空气18进入车辆11的舱室内调节舱室空气时，来自HVAC系统10的加热空气也被推动通过车辆11，如箭头12所示。可以开启A/C单元以进一步调节舱室空气。

图1C和1D对应于图3中的温暖的环境条件并且如图中左上角的太阳图像所示。具体地，图1对应于条件1下的解吸/净化功能，其中加热器44关闭并且空气入口门54打开以引入新鲜空气20，并且如图4A中的箭头56所示。在条件1下，如箭头14所示，引入新鲜的暖空气20以加热活性炭过滤器48，使其解吸气味、气体、化学物质和过量的水分。，解吸的气味、气体、化学物质和水分被从舱室中清除，如在车辆11后部的箭头14所示，当将舱室空气推出时，如箭头22所示，同时将新鲜空气20引入舱室。如果需要，可以开启A/C单元。

现在转向图1D，其对应于图3中的条件2，空气入口门54(图4A)关闭以再循环舱室空气，如箭头22所示，并将其引入到HVAC系统10，如图4A中的箭头52所示，同时加热器44保持关闭。通常开启A/C单元以进一步调节舱室空气。

现在具体参考图4A，HVAC系统10包括壳体40，其中加热器44以及蒸发器42布置在壳体40中。开启加热器44以加热空气。当A/C开启时，蒸发器42启动。空气被带入HVAC系统10中，并通过位于壳体40中的鼓风机被推动通过系统10。出于说明的目的，示出了部分地从壳体40移除的活性炭过滤器48。当HVAC系统10运行时，活性炭过滤器48完全插入到壳体40中。再循环空气52通过一组格栅50引入HVAC系统10，而新鲜空气56通过空气入口门54引入HVAC系统10。此外，如箭头58所示，冷空气或暖空气56被引导至舱室的地板。

现在参考图4B，示出了HVAC系统10的另一种布置，其中致动器被操作以关闭通往除霜装置出口的门64，关闭通往仪表板通风口的门62，以及关闭通往地板管道66的门60。壳体40内的门66被打开以使加热的空气70能够直接从加热器44流到管道系统68。管道系统68通向HVAC系统的再循环部分。这样，在加热活性炭过滤器48之前，来自加热器44的暖加热空气不必再循环通过舱室，如图1A所示。相反，图4B中所示的布置通过在过滤器解吸期间将加热的空气直接送到活性炭过滤器48以加热过滤器48，使加热的空气的温度损失最小化。

现在转向图5A，示出了HVAC系统10的变型作为HVAC系统100。HVAC系统100除了主鼓风机146之外还包括辅助鼓风机160。在HVAC系统100正常运行期间，主鼓风机146开启，以通过进气口149将新鲜空气162吸入HVAC系统100中。(或者，再循环的空气可以通过再循环门145进入HVAC系统100。)空气162流过蒸发器142，当A/C开启时，该蒸发器开启。如箭头162a和162b所示，出口门152和158打开以允许空气流离开HVAC系统。在这些操作条件下，辅助鼓风机160关闭，并且门154保持来自加热器芯150的热量。辅助正温度系数(PTC)加热器153通常也被关闭。

当HVAC系统100在解吸模式下运行时，主鼓风机146关闭，辅助鼓风机160开启，且再循环门设置成打开进气口149。出口门152和158关闭，且门162打开，以允许由辅助鼓风机150从舱室吸入的空气170进入HVAC系统100。门154打开以允许进入的空气被加热器芯150加热。也可以开启辅助PTC加热器153，以进一步加热进入的空气170。现在由加热器芯150加热并任选地由辅助PTC加热器153加热的空气170流经蒸发器142，然后流经过滤器148。也可以开启加热器144以进一步加热过滤器148。这样，过滤器148被加热以解吸通过进气口149从HVAC系统去除的气味、气体、化学物质和过量的水分。

现在转向图6，示出了HVAC系统100的操作过程200。在步骤202，车辆11熄火并且过程200开始。判定步骤204判定运行时间是否满足最低要求。如果判定为否，则过程在步骤208中止。如果判定为是，则在步骤206中存在延迟，并且判定步骤210判断电池充电状态是否高于指定要求。如果判定为否，则过程200在步骤212中止。如果判定为是，则过程200将HVAC模式凸轮移动到解吸位置，将温度门154移动到全热位置，将再循环门移动到新鲜空气位置，然后开启辅助鼓风机160。在步骤228，做出判定以确定辅助鼓风机诊断是否通过。如果判定为否，则过程200在步骤230中设置相关的诊断故障代码(DTC)，并在步骤208中止。如果判定为是，则过程进入步骤232，在步骤232中运行冷却剂泵，并将任何阀设置成允许加热器芯150工作，开启任选的PTC加热器153，并开启任选的解吸加热器144。在步骤234中，PTC加热器153和解吸加热器144自调节以监测加热器的温度。判定步骤218确定是否有任何感测到的参数超出范围，以及蒸发器142的温度读数是高还是过低。如果判定为是，则步骤216设置相关的DTC，并且过程200在步骤212中止。如果判定为否，则在步骤220中HVAC系统100运行期望的时间，并且在步骤224中关闭所有组件。过程200在步骤226结束。

转到图7，示出了实现过程200的包括输入302和输出304的总体过程300。输入302包括外部空气温度、蒸发器空气温度、A/C运行时间、HVAC运行时间，来自其他控制器的相关DTC以及电池的充电状态。输出304包括辅助鼓风机160的鼓风机速度、模式凸轮位置、空气入口位置、PTC加热器153功率、冷却剂泵速度、冷却剂阀位置和解吸加热器功率。HVAC程序控制逻辑过程200检测致动器、传感器和鼓风机电动机的DTC；蒸发器142的干燥程序；过滤器148的解吸程序；以及用于运行时间和运行时间延迟的计时器的校准。

本公开的描述本质上仅是示例性的，并且不脱离本公开的主旨的变化旨在落入本公开的范围内。不应将这些变化视为脱离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的HVAC系统，所述系统包括：

过滤器，吸收所述机动车辆的舱室中的气味和气体，并在加热时解吸所述气味和气体；和

加热器，在低温的环境条件下开启以加热所述过滤器，

其中在温暖的环境条件下关闭所述加热器，并使用温暖的环境空气加热所述过滤器，并且

其中所述解吸的气味和气体从所述机动车辆的舱室中清除。

2.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中在低温的环境条件下，所述气味和气体从所述过滤器中解吸，然后从所述机动车辆的舱室中清除。

3.根据权利要求2所述的HVAC系统，其中温暖的舱室空气被再循环以加热所述过滤器，从而从所述过滤器解吸所述气味和气体。

4.根据权利要求3所述的HVAC系统，其中将新鲜空气引入所述舱室中以从所述机动车辆的舱室中清除所述气味和气体。

5.根据权利要求1所述的HVAC系统，其中在温暖的环境条件下，所述气味和气体从所述过滤器中解吸，并同时从所述机动车辆的舱室中清除。

6.根据权利要求5所述的HVAC系统，其中将温暖的环境空气引入所述舱室中以加热所述过滤器，从而从所述过滤器中解吸气味和气体，而所述解吸的气味和气体从所述舱室中清除。

7.根据权利要求5所述的HVAC系统，其中空气在所述舱室中再循环以调节所述空气。

8.根据权利要求7所述的HVAC系统，其中在调节所述舱室空气期间启动空气调节单元。

9.根据权利要求1所述的HVAC系统，还包括导管，所述导管将来自所述加热器的加热空气直接引导至所述过滤器以从所述过滤器解吸气味和气体。

10.根据权利要求1所述的HVAC系统，还包括鼓风机，所述鼓风机使通过所述HVAC系统的空气流反向。

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