CN203571944U - 用于使车辆乘客舱换气的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于使车辆乘客舱换气的系统，该系统包括进气口，进气口具有进气孔和用于使进气孔在打开位置和关闭位置之间运动的进气孔致动器；排气口，排气口具有排气孔和用于使排气孔在打开位置和关闭位置之间运动的排气孔致动器；环境空气温度传感器，用于提供指示乘客舱外部的环境空气的温度的数据；舱室空气温度传感器，用于提供指示乘客舱内部的舱室空气的温度的数据；钥匙传感器，用于确定是否存在点火开关断开情形；空气湿度传感器，用于提供指示空气湿度的数据，本实用新型能量消耗低。

Description

用于使车辆乘客舱换气的系统
技术领域
本申请涉及一种控制车辆乘客舱换气的系统和方法。 
背景技术
用于使车辆乘客舱换气的装置在第6,497,275号美国专利中公开。 
实用新型内容
车辆中的乘客舱可以包括可以被穿过车窗或加热车辆表面的太阳能加热的大量的空气。太阳能可使困在乘客舱中的不流通的舱室空气的温度升高，并且可在乘客舱中产生热表面。升高的舱室空气温度和热表面会降低乘客的舒适感并且会增加暖通空调系统将乘客舱冷却到期望的温度或舒适水平所需的时间量和能量。因此，本申请中描述的系统和方法可以在适当的条件下帮助舱室空气换气，以改善乘坐时的舒适感。 
在至少一个实施例中，提供了一种控制车辆乘客舱换气的方法。所述方法可以包括确定舱室空气温度、确定调节后的环境空气温度值以及确定是否存在降水情形。当舱室空气温度高于调节后的环境空气温度值并且不存在降水情形时，可以打开进气孔以允许环境空气进入乘客舱，并且可以打开排气孔以允许舱室空气从乘客舱排出。 
在至少一个实施例中，提供了一种控制车辆乘客舱换气的方法。所述方法可以包括确定是否存在点火开关断开情形。当存在点火开关断开情形时，可以将舱室空气温度与调节后的环境空气温度值进行比较。可以确定是否存在降水情形以及确定空气湿度是否低于临界湿度水平。当舱室空气温度高于调节后的环境空气温度值、不存在降水情形并且空气湿度低于临界湿度值时，可以打开进气孔，以允许来自车辆外部的环境空气通过进气道进入乘客舱。 
在至少一个实施例中，提供了一种用于使车辆乘客舱换气的系统。所述系统可以包括进气口、排气口、环境空气温度传感器、舱室空气温度传感器、钥匙传感器和空气湿度传感器。进气口可以向乘客舱提供环境空气。进气口 可以具有进气孔和用于使进气孔在打开位置和关闭位置之间运动的进气孔致动器。排气口可以将舱室空气从乘客舱排出到车辆外部。排气口可以具有排气孔和用于使排气孔在打开位置和关闭位置之间运动的排气孔致动器。环境空气温度传感器可以提供指示乘客舱外部的环境空气的温度的数据。舱室空气温度传感器可以提供指示乘客舱内部的舱室空气的温度的数据。钥匙传感器可以确定是否存在点火开关断开情形。空气湿度传感器可以提供指示空气湿度的数据。当存在点火开关断开情形、舱室空气温度超过环境空气温度预定的临界温度量并且空气湿度低于临界湿度水平时，进气孔致动器可以使进气孔运动到打开位置，排气孔致动器可以使排气孔运动到打开位置。 
根据本实用新型的一方面，提供了一种控制车辆乘客舱换气的方法，所述方法包括：确定舱室空气温度、确定调节后的环境空气温度值以及确定是否存在降水情形；当舱室空气温度高于调节后的环境空气温度值并且不存在降水情形时，打开进气孔和排气孔，以允许环境空气进入乘客舱并且允许舱室空气从乘客舱排出。 
所述方法还包括：当存在降水情形时，关闭进气孔和排气孔。 
舱室空气温度以来自舱室空气温度传感器的信号为基础，调节后的环境空气温度值以来自环境空气温度传感器的信号和临界温度值为基础。 
所述方法还包括：确定湿度水平是否低于临界湿度水平，当湿度水平低于临界湿度水平时，打开进气孔和排气孔。 
所述方法还包括：当湿度水平不低于临界湿度水平时，关闭进气孔和排气孔。 
所述方法还包括：当启动车辆时，关闭进气孔和排气孔。 
所述方法还包括：当检测到解锁车门的命令时，关闭进气孔和排气孔。 
根据本实用新型的另一方面，提供一种控制车辆乘客舱换气的方法，所述方法包括：确定是否存在点火开关断开情形；当存在点火开关断开情形时，确定舱室空气温度是否高于调节后的环境空气温度值；确定是否存在降水情形；确定空气湿度是否低于临界湿度水平；当舱室空气温度高于调节后的环境空气温度值、不存在降水情形并且空气湿度低于临界湿度值时，打开进气孔，以允许来自车辆外部的环境空气通过进气道进入乘客舱。 
所述方法还包括：当舱室空气温度高于调节后的环境空气温度值、不存在降水情形并且空气湿度低于临界湿度值时，打开排气孔，以允许乘客舱中 的空气通过排气道排出乘客舱。 
所述方法还包括：当存在降水情形时，关闭进气孔和排气孔。 
所述方法还包括：当空气湿度不低于临界湿度值时，关闭进气孔和排气孔。 
确定是否存在点火开关断开情形的步骤还包括确定电池的充电状态是否低于临界电荷值，当存在点火开关断开情形并且电池的充电状态不低于临界电荷值时，发生确定舱室空气温度是否高于调节后的环境空气温度值的步骤。 
当舱室空气温度不高于调节后的环境空气温度值时，不打开进气孔和排气孔。 
所述方法还包括下述步骤：确定是否检测到车辆启用命令，当检测到车辆启用命令时，关闭进气孔和排气孔。 
车辆启用命令是启动车辆的请求。 
附图说明
图1是具有乘客舱的示例性车辆的表示。 
图2是控制乘客舱换气的示例性方法的流程图。 
具体实施方式
根据需要，在此公开了本实用新型的详细实施例；然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是本实用新型的示例，本实用新型可以以各种和替代的形式实施。附图未必按照比例绘制；一些特征可以被夸大或最小化，以示出具体组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式应用本实用新型的代表性基础。 
参照图1，示出了车辆10的示意性表示。车辆10可以是任何合适的类型，诸如如汽车或卡车之类的机动车辆。 
车辆10可以包括舱室或乘客舱12。乘客舱12可以设置在车辆10的车身内部并且可以被构造为容纳车辆乘员。车辆10还可以包括将乘客舱12流体地连接到车辆10外部的环境空气的进气口20和排气口22。暖通空调（HVAC）系统24（也可被称为气候控制系统）可以位于乘客舱12中，诸如位于仪表板之下。HVAC系统24可以被设置为使空气在乘客舱12中积极地 循环、加热和/或冷却。 
来自车辆10外部的空气或环境空气可以经由进气口20被提供到乘客舱12。进气口20可以包括诸如风道或开口的进气道30，环境空气穿过进气道30进入车辆10和乘客舱12。进气道30的入口可以位于任何合适的位置，诸如靠近轮拱（wheel well）或位于车辆之下。在这些位置处的环境空气可比在其它位置（诸如靠近前围板（cowl）的位置）处的环境空气更冷。在至少一个实施例中，进气口20可以被构造为在不经过HVAC系统24的情况下向乘客舱12提供环境空气。绕过HVAC系统24可以使得气流限制减少并且可以增加气流量。作为选择或另外地，在一个或更多实施例中，进气口20可以向HVAC系统24提供空气。 
进气口20还可以包括进气孔32和进气孔致动器34。进气孔32可以被构造为控制穿过进气道30的空气流。进气孔32可以设置在进气道30中，并且可以具有任何合适的构造。例如，进气孔32可以被构造为一个或更多个门或百叶窗。在具有多个门或百叶窗的实施例中，门或百叶窗可以利用联动装置或控制轴互相连接，联动装置或控制轴可以允许多个门或百叶窗被进气孔致动器34同时致动。进气孔32可以在打开位置和关闭位置之间运动。在打开位置，环境空气可以从车辆10外部经过进气道30流入到乘客舱12中。在关闭位置，可以阻止环境空气从车辆10外部经过进气道30流入到乘客舱12中。 
进气孔致动器34可以使进气孔32在打开位置和关闭位置之间致动或运动。进气孔致动器34可以是任何合适的类型，诸如电动致动器、机械致动器、电动机械致动器或气动致动器或者它们的组合。例如，进气孔致动器34可以是电机、螺线管、弹簧或形状记忆合金。 
乘客舱12内部的空气或舱室空气可以从乘客舱12经由排气口22排放到车辆10外部。排气口22可以包括诸如风道或开口的排气道40，舱室空气穿过排气道40从车辆10排出。排气道40的入口可以位于任何合适的位置，诸如车辆10的后备箱或乘客舱12中。在排气道40设置在车辆10的后备箱中的实施例中，可以设置开口，以将乘客舱12流体地连接到后备箱。 
排气口22还可以包括排气孔42和排气孔致动器44。排气孔42可以被构造为控制穿过排气道40的空气流。排气孔42可以设置在排气道40中，并且可以具有任何合适的构造。例如，排气孔42可以被构造为一个或更多个门 或百叶窗。在具有多个门或百叶窗的实施例中，门或百叶窗可以利用联动装置或控制轴互相连接，联动装置或控制轴可以允许多个门或百叶窗被排气孔致动器44同时致动。排气孔42可以在打开位置和关闭位置之间运动。在打开位置，环境空气可以从乘客舱12经过排气道40流到车辆10外部的周围环境。在关闭位置，可以阻止环境空气从乘客舱12经过排气道40流出车辆10。 
排气孔致动器44可以使排气孔42在打开位置和关闭位置之间致动或运动。排气孔致动器44可以是任何合适的类型，诸如电动致动器、机械致动器、电动机械致动器或气动致动器或者它们的组合。例如，排气孔致动器44可以是电机、螺线管、弹簧或形状记忆合金。 
可以设置至少一个控制器或控制模块50，以监测和/或控制车辆10的各个组件和子系统的操作。例如，控制模块50可以监测和/或控制进气孔致动器34的操作，以控制进气孔32的定位。类似地，控制模块50可以监测和/或控制排气孔致动器44的操作，以控制排气孔42的定位。控制模块50和排气孔致动器44之间的连接或通信由图1中的连接节点A表示。 
控制模块50可以接收来自一个或更多个传感器或输入装置（诸如环境空气温度传感器60、舱室空气温度传感器62、空气湿度传感器64、日照传感器66、降水传感器68、电池充电状态传感器70和钥匙传感器72）的信号。另外，这些传感器中的一个或更多可以是虚拟传感器，虚拟传感器可以基于或辅以从外部源提供到车辆10的数据，诸如将在下面更加详细地讨论的被传输到车辆远程信息处理系统或由车辆远程信息处理系统接收的数据或者来自移动电话的数据。 
环境空气温度传感器60可以提供指示车辆10外部的环境空气的温度的信号或数据。在至少一个实施例中，环境空气温度传感器60可以是设置在车辆10上检测环境空气温度的物理传感器。这种传感器可以是任何合适的类型，诸如热电偶或热敏电阻器。环境空气温度传感器60也可以是可以不是设置在车辆10上的物理传感器的虚拟传感器。例如，指示车辆10外部的环境空气的实际温度或预测温度的信号或数据（诸如来自最近的天气观测数据）可以从外部源或非车辆源无线地传输到车辆10或车辆远程信息处理系统。在一个或更多实施例中，这样的数据可以以可以利用定位系统确定并且可以由数据馈给（data feed）或网站提供的车辆10的位置为基础，并且可以结合移动电话进行传输。 
舱室空气温度传感器62可以提供指示乘客舱12内部的环境空气的温度的信号或数据。在至少一个实施例中，舱室空气温度传感器62可以是设置在乘客舱12中检测空气温度的传感器。这种传感器可以是任何合适的类型，诸如热电偶或热敏电阻器。 
空气湿度传感器64可以提供指示空气湿度（诸如环境空气和/或舱室空气的湿度）的信号或数据。在至少一个实施例中，空气湿度传感器64可以是设置在车辆10上检测乘客舱12外部的环境空气的湿度的物理传感器或者设置在乘客舱12中检测舱室空气的湿度的物理传感器。这种传感器可以是任何合适的类型，诸如电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器或热导式湿度传感器。空气湿度传感器64也可以是可以不是设置在车辆10上的物理传感器的虚拟传感器。例如，指示车辆10外部的环境空气的实际湿度或预测湿度的信号或数据（诸如来自最近的天气观测数据）可以从外部源或非车辆源无线地传输到车辆10或车辆远程信息处理系统。在一个或更多实施例中，这样的数据可以以可以利用定位系统确定并且可以由数据馈给或网站提供的车辆10的位置为基础，并且可以结合移动电话进行传输。 
日照传感器66可以提供指示车辆10附近的太阳能的信号或数据。在至少一个实施例中，日照传感器66可以是设置在车辆10上检测可以穿透乘客舱12并加热乘客舱12中的空气的太阳辐射的强度和/或方向性的物理传感器。这种传感器可以是任何合适的类型。日照传感器66也可以是可以不是设置在车辆10上的物理传感器的虚拟传感器。例如，指示实际太阳负荷或预测太阳负荷或者光照情况的信号或数据（诸如来自最近的天气观测数据）可以从外部源或非车辆源无线地传输到车辆10或车辆远程信息处理系统。在一个或更多实施例中，这样的数据可以以可以利用定位系统确定并且可以由数据馈给或网站提供的车辆10的位置为基础，并且可以结合移动电话进行传输。另外，由于降水可能不与提高的日照情况正相关（例如，降水不太可能出现在阳光充足的情况下），因此来自日照传感器66的数据可以用于补充或代替来自降水传感器68的数据。 
降水传感器68可以提供指示车辆10附近的降水的信号或数据。在至少一个实施例中，降水传感器68可以是设置在车辆10上检测降水（例如，雨水）的强度或存在情况的物理传感器。这种传感器可以是任何合适的类型。降水传感器68也可以是可以不是设置在车辆10上的物理传感器的虚拟传感 器。例如，指示实际降水情形或预测降水情形的信号或数据（诸如来自最近的天气观测数据）可以从外部源或非车辆源无线地传输到车辆10或车辆远程信息处理系统。在一个或更多实施例中，这样的数据可以以可以利用定位系统确定并且可以由数据馈给或网站提供的车辆10的位置为基础，并且可以结合移动电话进行传输。 
电池充电状态传感器70可以提供指示可以由车辆10所提供的电池的电荷状态的信号或数据。在至少一个实施例中，电池充电状态传感器70可以是设置在车辆10上并可检测电池的可用电压的物理传感器。 
钥匙传感器72可以提供指示车辆10的操作状态的信号或数据或者可以提供指示改变操作状态的请求的命令。例如，钥匙传感器72可以检测车辆是关闭（点火开关断开）、打开（点火开关接通或请求遥控启动）还是处于可以由车辆操作者选择的配件模式（accessory mode），在配件模式中，引擎关闭或点火开关断开，但是给一些车辆功能提供功率。钥匙传感器72还可以检测或接收来自遥控钥匙（key fob）的指示用户命令（诸如从遥控钥匙无线地传输到车辆10的用于启动引擎的命令、解锁车门的命令或者打开车门或车窗的命令）的信号。 
参照图2，示出了控制车辆10的乘客舱12的换气的示例性方法的流程图。如本领域普通技术人员将理解的，流程图表示可以在硬件、软件或硬件和软件的组合中被实施或受影响的控制逻辑。例如，各种功能可以受程控的微处理器的影响。控制逻辑可以使用许多已知的编程和处理技术或策略中的任何编程和处理技术或策略实施，并且不限于示出的次序或顺序。例如，中断或事件驱动处理可以用于实时控制应用而不是所示出的纯顺序的策略。同样，可以使用并行处理、多重任务处理或多线程的系统和方法。在至少一个实施例中，可以执行所述方法并且所述方法可以被实施为闭环控制系统。 
控制逻辑可以独立于用于开发和/或实施示出的控制逻辑的具体的编程语言、操作系统、处理器或电路。同样，根据具体的编程语言和处理策略，可以以基本相同的时间按示出的顺序或者按不同的顺序执行各种功能，同时实现控制方法。在不脱离预期的精神或范围的情况下，可以修改或者在某些情况下省略示出的功能。 
在100中，方法可以确定是否存在点火开关断开情形。是否存在点火开关断开情形的确定可以基于来自钥匙传感器72的信号或数据，并且可以指示 车辆引擎未在运转或处于配件模式和/或车辆10不在运动。如果不存在点火开关断开情形，则所述方法可以返回到框100，以周期性地再判定是否存在点火开关断开情形。如果存在点火开关断开情形，则所述方法可以继续进行到框102。 
在102中，可以判定电池的充电状态。可以对电池的充电状态进行判定，以确定是否存在充足的电力来执行其他的方法步骤，而不削弱其它的车辆功能（诸如车辆10的未来的启动）。电池的充电状态可以以来自电池充电状态传感器70的信号或数据为基础，并且可以与预定的临界充电水平进行比较。如果电池的充电状态低于临界充电水平，则所述方法可以继续进行到框104，在框104中，可以分别通过致动进气孔致动器34和排气孔致动器44来关闭进气孔32和/或排气孔42。这样，可以阻止降水分别经由进气道30和/或排气道40进入乘客舱12。如果电池的充电状态不低于临界充电水平，则所述方法可以继续进行到框106。 
在106中，可以判定环境空气温度。环境空气温度可以是车辆10外部的环境空气的温度，其可以以环境空气温度传感器60为基础或由环境空气温度传感器60提供。可以将环境空气温度与预定或临界温度值进行比较。如果环境空气温度不高于临界温度值，则所述方法可以继续进行到框108，在框108中，可以分别通过致动进气孔致动器34和排气孔致动器44来关闭进气孔32和/或排气孔42，以阻止降水分别经由进气道30和/或排气道40进入乘客舱12。如果环境空气温度值高于临界温度值，则所述方法可以继续进行到框110。 
在110中，可以判定舱室空气温度或乘客舱12中的空气的温度。舱室空气温度可以以来自舱室空气温度传感器62的信号或数据为基础。可以根据式（1）将舱室空气温度与调节后的环境空气温度值进行比较。 
（1）T舱室>T调节后
其中，T舱室是乘客舱中的空气的温度；T调节后是调节后的环境空气温度值。 
根据式（2），调节后的环境空气温度值可以部分地基于车辆10外部的环境空气的温度和预定的临界温度量或值，车辆10外部的环境空气的温度可以以环境空气温度传感器60为基础或由环境空气温度传感器60提供。 
（2）T调节后=T环境+Δ 
其中，T环境是车辆外部的环境空气的温度；Δ是预定的临界温度量。 
预定的临界温度量或值（Δ）可以是常量或者可以是可以基于车辆开发 测试的可变的量。例如，预定的临界温度量可以从查找表中的一组值中进行选择并且可以以环境空气温度为基础。在至少一个示例性实施例中，预定的临界温度值或量可以随着环境温度的增加而降低，这可使得进气孔32和排气孔42较早地打开，从而有助于降低舱室空气温度。作为示例，在一个或更多实施例中，预定的临界温度量（Δ）可以在大约2℃到20℃的范围内。 
如果舱室空气温度不高于调节后的环境空气温度，则所述方法可以返回到框108以监测并再判定舱室空气温度，或者可以返回到之前的任何框。如果舱室空气温度高于调节后的环境空气温度，则所述方法可以继续进行到框112。 
在框112中，所述方法可以确定是否存在降水情形。是否存在降水情形的确定可以以来自前面所讨论的降水传感器68和/或日照传感器66的信号或数据为基础。如果存在降水情形，则所述方法可以继续进行到框108。如果不存在降水情形，则所述方法可以继续进行到框114。 
在框114中，可以判定空气湿度水平。空气湿度水平可以以来自空气湿度传感器64的信号或数据为基础，并且可以指示环境空气的空气湿度和/或舱室空气的空气湿度。可以将空气湿度水平与预定的临界湿度水平进行比较。临界湿度水平可以是常量或者可以是可以基于车辆开发测试的可变的量。例如，预定的临界湿度水平可以从查找表中的一组值中进行选择并且可以以环境空气温度为基础。在至少一个示例性实施例中，预定的临界湿度值可以随着环境温度的增加而降低，以防止更潮湿的环境空气被允许进入到乘客舱12中。如果空气湿度水平不低于预定的临界湿度水平，则所述方法继续进行到框108。如果空气湿度水平低于临界湿度水平，则所述方法可以继续进行到框116。 
在116中，可以确定是否存在车辆启用命令或情形。是否存在车辆启用命令或情形的确定可以基于来自钥匙传感器72的信号或数据。车辆启用命令可以包括用于解锁或打开车门的命令、打开车窗的命令或用于启动车辆10或车辆引擎的命令。如果没有检测到车辆启用命令，则所述方法可以继续进行到框118。如果检测到车辆启用命令，则所述方法可以继续进行到框108，在框108中，进气孔32和/或排气孔42可以被关闭。更具体地说，当不存在点火开关断开情形时，进气孔致动器34可以使进气孔32运动到关闭位置，排气孔致动器44可以使排气孔42运动到关闭位置。 
在118中，进气孔32和/或排气孔42可以被打开，以允许外部环境空气经由进气道30进入乘客舱12并且允许舱室空气经由排气道40从乘客舱12排出。进气孔32和/或排气孔42可以分别通过致动进气孔致动器34和/或排气孔致动器44而被打开。 
本申请中描述的系统和方法可以在适当的条件下帮助舱室空气换气，以改善乘坐时的舒适感。更具体地说，乘客舱12可以包括可以被穿过车窗或加热车辆表面的太阳能加热的大量的空气。太阳能可使困在乘客舱12中的不流通的舱室空气的温度升高，并且可在乘客舱12中产生热表面。升高的舱室空气温度和热表面会降低乘客的舒适感并且会增加HVAC系统24将乘客舱12冷却到期望的温度或舒适水平所需的时间量和能量。通过按上述方式循环舱室空气，可以向乘客舱12提供更冷的空气并且可以从乘客舱12排出更热的空气，而不用启动空调系统并且能量消耗低。另外，智能进气和排气控制可以阻止由于降水导致的进水，并且可以避免会降低乘员舒适感的湿度相对高的空气进入到乘客舱12中。 
虽然在上面描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意在描述了本实用新型的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且应理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，可以结合各个实施的实施例的特征以形成本实用新型的进一步的实施例。 

Claims (5)

1.一种用于使车辆乘客舱换气的系统，所述系统包括： 
进气口，用于向乘客舱提供环境空气，进气口具有进气孔和用于使进气孔在打开位置和关闭位置之间运动的进气孔致动器； 
排气口，用于将舱室空气从乘客舱排出到车辆外部，排气口具有排气孔和用于使排气孔在打开位置和关闭位置之间运动的排气孔致动器； 
环境空气温度传感器，用于提供指示乘客舱外部的环境空气的温度的数据； 
舱室空气温度传感器，用于提供指示乘客舱内部的舱室空气的温度的数据； 
钥匙传感器，用于确定是否存在点火开关断开情形； 
空气湿度传感器，用于提供指示空气湿度的数据， 
其中，当存在点火开关断开情形、舱室空气温度超过环境空气温度预定的临界温度量并且空气湿度低于临界湿度水平时，进气孔致动器使进气孔运动到打开位置，排气孔致动器使排气孔运动到打开位置。 
2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括用于提供指示车辆附近的降水的数据的降水传感器，其特征在于，当存在降水时，关闭进气孔和排气孔。 
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当不存在点火开关断开情形时，进气孔致动器使进气孔运动到关闭位置，排气孔致动器使排气孔运动到关闭位置。 
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当空气湿度不低于临界湿度水平时，进气孔致动器使进气孔运动到关闭位置，排气孔致动器使排气孔运动到关闭位置。 
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进气口被构造为在不经过HVAC的情况下向乘客舱提供环境空气。 
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