KR20090082158A - 차량용 전기적 보조 가열 장치 - Google Patents

차량용 전기적 보조 가열 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090082158A
KR20090082158A KR1020090006241A KR20090006241A KR20090082158A KR 20090082158 A KR20090082158 A KR 20090082158A KR 1020090006241 A KR1020090006241 A KR 1020090006241A KR 20090006241 A KR20090006241 A KR 20090006241A KR 20090082158 A KR20090082158 A KR 20090082158A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
vehicle
thermal power
auxiliary heating
air
Prior art date
Application number
KR1020090006241A
Other languages
English (en)
Inventor
프란츠 볼렌더
미카엘 제옌
울리히 문트
Original Assignee
카템 게엠베하 운트 캄파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40550556&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20090082158(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 카템 게엠베하 운트 캄파니 카게 filed Critical 카템 게엠베하 운트 캄파니 카게
Publication of KR20090082158A publication Critical patent/KR20090082158A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B60N2/5671Heating or ventilating devices characterised by convection by air forming a windbreak, e.g. warm air blown on the neck of the passenger of an open vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00792Arrangement of detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2218Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B60N2/5635Heating or ventilating devices characterised by convection by air coming from the passenger compartment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B60N2/5657Heating or ventilating devices characterised by convection by air blown towards the seat surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2259Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant output of a control signal
    • B60H2001/2265Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant output of a control signal related to the quantity of heat produced by the heater

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 가열된 공기의 온도 오버슈트를 신뢰성있게 방지하는 전기적 보조 가열장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 가열장치로 흐르는 공기의 온도는 바람직하게는 원하는 방출 온도에 따라 측정되고 가열 엘리먼트를 가열하기 위한 화력으로 변환된다. 이것은 차량의 속도, 컨버터블 탑의 개방 상태 등과 같은 복수의 차량 파라미터가 용이하게 고려될 수 있도록 하는 저장된 특성 필드를 통해 수행된다. 또한 유입하는 공기의 온도는 차량내에 이미 이용가능한 온도값으로부터 유도될 수 있다. 친사용자적인 전기적 가열장치는 이런식으로 매우 용이하게 구현될 수 있다-이러한 가열장치는 바람직하게는 승객칸의 후방 또는 차량내에서와 같이 차량에서 국소적으로 이용될 수 있다.
가열된 공기의 온도 요동은 차량의 운행 상태를 동적으로 가변시키는 경우에도 신뢰성있고도 용이하게 방지 가능하다.
보조 가열 장치, 가열 엘리먼트, 제어부, 온도 측정부

Description

차량용 전기적 보조 가열 장치{ELECTRIC AUXILIARY HEATING FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 전기적 보조 가열 장치에 관한 것이고 특히 가열 엘리먼트에 더하여 가열 엘리먼트에 의해 발생되어야 하는 화력을 조절하기 위한 제어 장치를 더 포하하는 보조 가열 장치에 관한 것이다.
차량에서 보다 쾌적함을 위해 이미 오랫동안 가열장치를 사용하고 있다. 이러한 가열 장치에는 송풍기로 흡입되고 방출되는 공기를 엔진의 폐열을 이용하거나 부가적인 가열 모듈을 이용하여 가열하고 차량의 승객칸으로 송풍한다. 차량의 부속품, 시트 또는 기타 부품에 설치된 이러한 가열장치의 화력은 보통은 사용자에 의해 수동으로 조절되지만 사용자는 방출된 공기의 정확한 온도에 큰 영향을 주지는 않는다.
보통, 화력이나 화력 단계만을 미리 측정할 수 있기 때문에, 승객칸내의 원하는 실내온도를 얻기가 항상 용이한 것은 아니다. 초기 가열 단계에서는 차가운 엔진 등의 이유로 매우 미소한 화력만을 대개 이용가능하다. 따라서, 사용자는 먼저 매우 높은 화력을 선택하거나 전기적 보조 가열장치를 이용한다. 엔진의 온도 가 증가함에 따라, 승객칸으로 송풍되는 공기는 차량의 승객이 원하는 온도보다 훨씬 높은 온도를 갖게되고 따라서 후자는 보조 가열장치의 화력이나 선택된 가열 단계를 줄이게된다. 대부분의 경우에는 화력은 승객칸내의 온도가 너무 낮게되는 정도로 줄어들게 되고 따라서 화력은 한번 더 상승시켜야 한다.
상기예에서 볼 수 있는바와 같이, 몇몇 경우에서는 승객칸내의 원하는 온도를 얻는 것이 매우 시간 소모적일 수 있다. 이것은 가열된 공기는 송풍기에의해 승객칸내로 송풍된다는 사실때문에 악화된다. 선택된 화력에 더하여, 송풍기의 세기가 승객칸으로 흐르는 공기의 온도에 영향을 준다. 사용자는 종종 도중에 송풍기의 세기를 변화시키기 때문에, 가열장치를 통해 흐르는 공기의 양의 변화에 의해 온도 요동이 일어날 것이다. 이것은 원하는 온도를 얻기가 더 어렵게 한다.
DE 103 17 512는 에어 덕트내에 배치된 가열 엘리먼트와 공기 방출구사이에 온도 센서가 제공되는 차량용 공기 공급 수단을 개시하고 있다. 온도 센서에 의해 측정되는 온도를 고려하면, 화력은 단순한 방식으로 변한다-측정된 온도가 너무 높으면 화력은 줄어들고 너무 낮으면 화력은 증가한다. 그러나, DE 103 17 512에 개시된 화력 제어는 방출된 공기의 온도 요동을 일으킨다. 특히 차량의 승객을 불쾌하게 하는, 방출 공기의 원하는 온도를 넘은 오버슈트를 일으킨다.
DE 103 17 512에 개시된 공기 공급 수단의 다른 결점은 방출된 공기의 온도를 측정하기 위하여 별개의 온도 센서를 요한다는 것이다. 이러한 온도 센서는 새산과정에서 비용을 증가시키고 결함가능성을 증가시킨다.
따라서 본 발명의 일 목적은 간단한 온도 제어와 개선된 친사용자성을 갖는 전기적 보조 가열장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 상기 목적은 이하의 독립항의 구조에 의해 달성된다. 본 발명의 더 개량되고 진보된 구조를 갖는 유리한 실시예는 종속항에 개시되어 있다.
열기 온도대신, 유입하는 차가운 공기의 온도를 탐지하는 것이 본 발명의 특별한 접근법이다. 본 발명에 따라 전기적 보조 가열장치는 보조 가열장치를 통해 흐르는 공기를 가열시키는 적어도 하나의 PTC가열 엘리먼트와 가열 엘리먼트에 의해 발생된 화력을 조절하는 제어부를 포함한다. 화력을 가열되는 공기의 온도로 적응시키기 위하여, 온도 측정부는 차가운 공기의 온도를 측정한다. 측정된 냉기 온도에 기초하여 제어부는 가열 엘리먼트에 의해 생성되는 화력을 측정한다.
이하 "냉기 온도"로 참조될, 가열되는 유입 공기의 온도의 측정 때문에 생성되는 화력은 유입 공기의 특성에 정확히 적응되도록 할 수 있다. 이런식으로 동적인 동작 환경에서 일어나는 임박한 온도 요동을 보다 효과적으로 탐지하여 화력에 적응시킴으로써 충분히 빨리 보상할 수 있다. 가열되는 공기가, 예컨대 매우 차갑다면, 상기 공기를 가열하기 위해 보다 높은 화력이 필요하지만, 반면 그렇게 차갑지 않은 공기를 가열하는데는 보다 낮은 화력으로 충분하다. 보조 가열장치로부터 방출되는 공기의 온도는 냉기 온도와 화력에 좌우되므로, 이러한 온도는 훨씬 효과 적으로 제어될 수 있고, 따라서 방출 온도의 요동을 방지할 수 있다.
온도 측정부는 바람직하게는 적어도 하나의 측정된 온도값을 이용하여 냉기 온도를 측정한다. 그렇게 함에 있어서, 바람직하게는 적어도 하나의 보정 팩터를 부가적으로 이용할 수 있다. 보정 팩터를 이용하면 가열되는 공기의 온도를 측정하기 위해 가열 엘리먼트의 전방, 에어 덕트내에 배치되는 센서를 사용할 필요가 없어진다. 이러한 온도는 오히려 공기 조화 시스템과 같은 차량의 다른 구성요소에 의해 이용가능하게 되는 온도값으로부터 측정될 수 있다. 환기/가열의 재순환 공기 모드에서는, 흡입된 공기의 온도가 차량의 승객칸내의 온도에 기초하여 쉽게 측정될 수 있는 반면 외부 공기가 차량으로 흐르는 흐름 모드에서는 차량에서의 외부 온도가 냉기 온도에 대한 양호한 값을 나타낸다.
차량내 어느곳에서 탐지된 온도값으로부터 냉기 온도를 측정하기 위하여, 바람직하게는 보정 팩터가 사용되는데 이러한 보정 팩터는 측정된 온도와 실제 냉기 온도간의 차이를 보상한다. 이러한 온도 차이는 차량이 운행중일때는 때때로 일정하지 않다. 이러한 시간적인 변화를 고려하기 위하여, 더 유리한 실시예에 따라 온도 측정부는 측정된 온도값에 대하여 냉기 온도의 시간적인 변화를 보정하는 보정 팩터를 사용한다.
개방된 컨버터블 탑이나 개방 윈도우 상태에서 이동하는 차량에서는, 외부 온도가 가열되는 공기의 냉기 온도에 상당한 영향을 미치기 때문에, 냉기 온도는 바람직하게는 차량내의 온도와 차량외의 온도의 가중 조합에 기초하여 측정된다. 대안으로, 본 발명에 따른 온도 측정부는 냉기 온도를 측정하기 위해 사용되고 송 풍기와 가열 엘리먼트사이에 공기 흡입부에 배치되는 온도 센서를 이용한다. 냉기 온도는 종종 가열 엘리먼트 전방에서 바로 측정되지 않기 때문에 상기 냉기 온도는 온도 측정이후 및 공기가 가열되기 전에 다소 변할 수 있다. 따라서 측정된 값에 대한 편차를 고려하는 부가적인 보정 팩터를 바람직하게는 사용한다.
최적의 방식으로 사용자의 희망에 화력을 적응시키기 위해 제어부는 사용자에 의해 자유로이 선택가능하거나 미리 고정된 목표 열기 온도를 부가적으로 고려한다. 화력은 순차적으로 또는 연속적으로 선택가능하다. 목표 열기 온도의 값은 바람직하게는 차량이 운행 도중 폐쇄되어 있는지 개방되어 있는지에 좌우된다. 목표 열기 온도는 개방된 컨버터블 탑이나 개방 윈도우에 의해 일어나는 동적인 주행 영향에 쉽게 적응될 수 있다. 바람직하게는, 목표 열기 온도는 외부 온도에 의존적으로 부가적으로 조절될 수 있는데, 이는 외부 온도가 컨버터블 탑이 개방되어 있을때 차량의 승객칸내의 온도에 상당히 영향을 미치기 때문이다. 이것은 차량의 승객의 목 부위에 보조 가열장치를 사용할때 특히 유리할 수 있다. 부가적으로 후류(slipstream)의 영향, 예컨대 난류에 의해 일어나는 영향을 고려하기 위하여, 제어부는 바람직하게는 차량의 속도에 따라 목표 열기 온도를 조절한다. 목표 열기 온도는 바람직하게는, 차량의 속도가 증가하면 연속적으로 또는 순차적으로 증가하는 반면 차량의 속도가 감소하면 줄어든다.
냉기 온도 및 목표 열기 온도에 더하여, 공기 유량, 즉, 가열 엘리먼트를 통해 흐르는 공기의 양이 생성되는 화력에 영향을 미친다. 특히, 다량의 공기 유량은 소정의 목표 온도로 가열될 수 있도록 보다 높은 화력을 요한다. 이러한 환경 을 고려하기 위하여, 제어부는 바람직하게는 생성되는 화력을 조절하기 위하여, 가열 엘리먼트를 통한 공기 유량을 부가적으로 고려하도록 착상된다. 공기 유량은 순차적으로 또는 연속적으로 선택될 수 있다. 바람직하게는, 공기 유량의 값은 운행할때 차량이 폐쇄적인지 개방적인지에 따라 자동적으로 조절된다. 따라서 공기 유량은 개방된 컨버터블 탑이나 개방 윈도우에 의해 일어나는 영향에 쉽게 적응될 수 있다. 이는 특히 보조 가열장치가 차량의 승객의 목부위에 사용될때 유리할 수 있다.
차량이 개방된 컨버터블 탑을 가지고 운행할때, 후류가, 송풍기의 성능을 증가시키는 차량의 승객에 의해 보통 보상되는 난류를 일으킨다. 그러나, 차량이 급정거하면, 선택된 송풍기의 성능이 너무 높아져서 차량의 승객이 원하지 않는 불쾌한 과도한 가열 효과가 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위해, 공기 유량은 바람직하게는 차량의 정지 상태를 나타내는 신호에 기초하여 미리 선택가능한 값으로 조절된다.
차량의 운행동안 후류의 영향을 부가적으로 고려하기 위하여, 제어부는 바람직하게는 차량의 속도에 따라 공기 유량을 조절한다. 공기 유량은 바라직하게는 차량의 속도가 증가함에 따라 증가하지만 차량의 속도가 감소하면 줄어든다.
보조 가열 장치가 동작중인 동안 목표 열기 온도 및/또는 공기 유량이 변하면, 생성되는 화력이 적응되어야 한다. 예컨대, 목표 열기 온도가 증가하면, 방출된 공기의 새로운 원하는 목표 온도로 공기를 가열하기 위해 필요하도록 측정된 화력은, PTC 가열 엘리먼트의 관성때문에 가열되는 공기로 즉시, 완전히 전달되지 않 는다. 이러한 관성의 효과를 보상하기 위해서, 제어부는 바람직하게는, 변화 순간이후의 소정의 기간동안 목표 열기 온도 및/또는 공기 유량의 변화의 경우에 생성되는 화력을 보상(증가 또는 감소)한다. 즉, 목표 열기 온도/공기 흐름의 변화에 따라 목표 열기 온도/공기 흐름을 위해 실제로 제공되는 값보다 높거나 낮은 화력값이 소정의 기간동안 선택될 것이다. 화력 변화의 과보상은 바람직하게는 소정 기간 동안 (또는, 예컨대 변화의 크기에 따른 기간동안) 수행된다. 과보상 정도는 연속적인 변화를 얻기 위해 상기 기간의 끝을 향해 감소할 수 있다.
차단된 공기 배출구나 유입구라던지 가열장치에 공기를 공급하는 송풍기의 고장과 같은 바람직하지 않은 결과를 방지하기 위하여, 제어부는 바람직하게는 송풍기에 인가되는 전압을 고려한다. 송풍기에 인가되는 전압이 감소하면 공기 배출구나 유입구가 차단됨을 분명히 나타낸다. 따라서, 제어부는, 전압이 제한치이하로 떨어지면 보조 가열장치를 통한 공기 유량을 줄인다.
마찬가지로, 가열 엘리먼트에서 측정된 전류는 공기 흐름에서의 문제를 나타내는데 이는 공기 흐름이 방해되면, 전류치는 줄어들기 때문이다 (PTC효과). 그러므로, 제어부는 바람직하게는, 가열 엘리먼트에서 측정된 전류가 소정의 제한치이하로 떨어지면 가열 엘리먼트를 비활성시킨다.
가열 엘리먼트의 가열 특성이나 차량 종속적 영향과 같은 생성되는 화력을 측정하기 위해 필요한 파라미터는 대개 이론적으로 알려지지 않기 때문에, 보조 가열장치는 바람직하게는 이러한 파라미터의 특성을 나타내는 특성 필드를 사용한다. 보조 가열장치의 제어는 수학적인 공식과 특성 필드의 조합에 의해 유효하게될 수 있다. 제어부는 또한 특성 필드에 의하여 완전히 화력의 조절을 수행할 수도 있다.
보조 가열장치를 차량의 기타 구성요소에 연결하기 위한 배선 소비를 줄이기 위해, 상기 구성요소에 의해 공급되는 신호는 바람직하게는 차량내의 버스 시스템을 통해 이용가능하게 된다.
본 발명을 이용하여, 자체적으로 충분히 동작하는 보조 가열장치로서 차량내의 어느곳에도 전기적 보조 가열장치가 용이하게 사용될 수 있다. 따라서 상기 보조 가열장치는 국소적 가열을 유효하게 하기 위해 특히 적당할 수 있고 예컨대, 차량 시트내, 승객칸의 후방에, 플로어룸내, 차량의 B 또는 C칼럼내와 같은 임의의 사용 위치에서 설치될 수 있다. 특히 생성되는 화력을 정확하게 판정할 수 있기 때문에 차량의 승객에 근접하여 보조 가열장치를 사용할 수 있도록 한다. 따라서 보조 가열장치는 바람직하게는 시트, 승객의 등이나 목부위에 뜨거운 공기를 공급하는 차량용 시트내에 제공된다.
본 발명의 기타 이점, 특징 및 상세는 이하의 바람직한 실시예의 설명과 첨부 도면으로부터 알 수 있다.
본 발명은 가열된 공기의 온도 오버슈트를 신뢰성있게 방지하는 전기적 보조 가열장치를 개시한다. 이를 위하여, 가열장치를 흐르는 공기의 온도는 바람직하게는 원하는 방출 온도에 따라 측정되고 가열 엘리먼트를 제어하기 위한 화력으로 변환된다. 이러한 변환은 바람직하게는 차량의 속도, 컨버터블 탑의 개방 상태등과 같은 복수의 차량 파라미터가 용이하게 고려될 수 있도록 하는 저장된 특성 필드를 통해 일어난다. 유입하는 공기의 온도는 차량내에서 이미 이용가능한 온도값으로부터 유도될 수 있다. 사용자 편의적인 전기적 가열장치는 이런식으로 매우 용이하게 구현될 수 있다-이러한 가열장치는 바람직하게는 승객칸의 후방에서 또는 차량 시트에서 등의 차량내에서 국소적으로 사용될 수 있다. 가열된 공기내의 온도 요동은 차량의 동작 상태를 동적으로 변화시키는 경우에도 신뢰성있고도 용이하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기적 보조 가열장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다. 보조 가열장치(1)는 제어부(2), 온도 측정부(3), 및 가열부를 포함한다. 가열부는 하나 이상의 PTC가열 엘리먼트 및 라디에이터 엘리먼트를 포함하고, 라디에이터 엘리먼트는 라디에이터 엘리먼트를 통해 흐르는 공기에 화력을 전달한다. 온도 측정부(3)는 제어부(2)에 연결되어 상기 제어부(2)에 가열 엘리먼트(4)에 들어오는 차가운 공기의 온도를 반영하는 온도값을 공급한다. 결과에 따른 온도값에 기초하여, 제어부(2)는 PTC가열 엘리먼트의 화력을 제어한다.
보조 가열장치(1)를 차량내의 기타 구성요소에 연결하기 위하여, 보조 가열장치(1)에는 단자(5a 및 5b)가 제공된다. 단자(5b)를 이용하여, 예컨대 온도 측정부(3)는 차량내부 또는 차량상에 제공된 온도 센서에 연결될 수 있다. 또한 단자(5a)를 통해 제어부(2)의 동작에 영향을 미칠 수도있다. 이러한 단자는 예컨대 사용자 정의된 소정의 스펙이나 차량의 기타 구성요소의 신호를 제어부(2)에 전달 하기 위해 사용될 수 있다.
보조 가열장치(1)는 아날로그 또는 디지털 형태로 직접적으로 차량의 외부 장치에 연결될 수 있다. 그러나 이런 경우에는 상당한 케이블 소비를 요하는데 이는 각각의 외부 장치가 보조 가열장치(1)에 별개로 연결되어야 하기 때문이다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 차량내에서 예컨대 CAN이나 LIN등의 버스를 사용하는 것이 점점더 일반화되고 있다. 이러한 버스는 복수의 장치의 신호를 차량의 기타 장치에 단일 라인에 의해 전달한다. 단자(5a 및 5b)를 이용하여, 보조 가열장치(1)는 이러한 데이터 버스에 용이하게 연결될 수 있고 버스를 통해 수신된 신호를 더 처리할 수 있다. 예컨대, 온도 측정부(3)는 에어 덕트내에 제공된 센서 또는 차량내에 설치된 공기 조화 시스템의 온도값을 상기 버스를 통해 수신할 수 있고 가열 엘리먼트(4)로 들어오는 공기의 냉기 온도를 측정할 수 있다.
마찬가지로, 제어부(2)와 온도 측정부(3)를 단자(5a 및 5b)를 통해 업데이트하거나 서비스제공을 할 수도 있다. 그러나 당업자는 상기한 단자의 사용은 단지 일예에 불과하고 단자는 보조 가열장치에 영향을 미치는 많은 가능성을 제공한다는 것을 이해할 것이다. 보조 가열장치에 두개의 별개의 단자를 제공할 필요도 없다. 보조 가열장치는 예컨대 상기 제어부(2)에 연결되고 제어부(2)가 데이터를 공급받는 단 하나의 단자(5a)만을 포함할 수 있다. 이러한 경우에 온도 측정부(3)에 의해 필요한 데이터는 필요하다면 제어부(2)에 의해 온도 측정부(3)으로 제공된다.
도 2는 보조 가열장치(1)의 제어의 기초적 원리를 설명하는 순서도이다. 제 1 단계(S1)에서, 가열되는 공기의 냉기 온도를 측정한다. 이러한 측정은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 이러한 온도를 측정하는 가장 간단한 방법은 유입하는 차가운 공기에 배치되는 센서에 의한 측정이다-송풍기를 사용하면, 상기 센서는 바람직하게는 송풍기와 가열 엘리먼트사이의 에어 덕트에 배치된다. 이러한 반응 경과는 냉기 온도가 이러한 센서에 의해 정확히 측정될 수 있는한 유리하다. 그러나 부가적인 센서가 이 경우에 필요하고 보조 가열장치는 보다 비싸게 된다.
따라서 차량내에서 이미 측정된 온도값, 예컨대 차량의 승객칸내의 온도, 공기 조화 시스템에 의해 측정된 온도 등에 기초하여 측정된다. 이러한 경우, 냉기 온도를 특정하는데 부가적인 온도 센서가 필요하지 않지만, 차량에 이미 일체화된 장치를 기타 비용없이 사용할 수 있다. 냉기 온도의 이러한 "간접적인" 탐지의 상세는 이하의 절 중 하나에서 상세히 설명될 것이다.
이런식으로 확정된 냉기 온도에 기초하여 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성되는 화력을 단계(S2)에서 측정한다. 이러한 화력은 가열 엘리먼트에 들어오는 공기의 온도에 상당한 정도로 좌우된다. 차가운 공기를 가열하기 위해 요구되는 화력은 예컨대 그렇게 차지 않은 공기를 가열하는데 필요한 화력보다 높다.
필요한 화력은 다양한 방식으로 확정할 수 있다. 이것은 화력의 냉기 온도에의 종속을 설명하는 알고리즘에 의해 (즉, 수학식을 풀어서) 수행될 수 있다. 냉기 온도와 기타 파라미터로의 화력의 종속을 반영하는 특성을 사용하는 것 또한 가능하다. 이런 경우에, 화력을 측정하기 위한 계산 노력을 방지할 수 있다. 그러나 당업자는 필요한 화력을 측정하기 위한 기타 가능한 방법이 있고 상기한 방법은 단지 예에 불과함을 이해할 것이다.
생성되는 화력이 확정되면, 단계(S3)에서 가열 엘리먼트(4)의 화력을 조절한다. 이것은 가열 엘리먼트를 통해 (또는 바람직하게는 개별적으로 제어가능한 복수의 PTC가열 엘리먼트를 통해) 흐르는 전류의 세기의 적당한 선택을 통해 가능하다. 보조 가열장치의 별개로 제어가능한 가열 단계의 수에 따라, 각각의 가열 단계에 공급될 전류를 조절하는 전력 반도체가 대개 이러한 목적을 위해 사용된다.
본 발명에 따른 제어에 의해, 가열될 공기로 가열 엘리먼트(4)에 의해 방출된 화력이 유입하는 공기의 냉기 온도로 조절된다. 종래 기술의 경우에서와 달리, 화력은, 동적으로 변하는 주변 상황의 경우에도, 불리한 제어 오버슈트없이 최적의 방식으로 적응될 수 있다. 이런식으로, 불쾌하고 과도한 가열된 공기 흐름의 온도를 신뢰성있게 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 냉기 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 구비하는 부가적인 송풍기를 갖는, 본 발명에 따른 전기적 보조 가열장치을 상세히 도시한 도면이다. 그러나 상기한 바와 같이, 이러한 온도 센서를 사용하는 것이 필수적인 것은 아니다.
보조 가열장치(1)는 가열 엘리먼트(4)가 나란히 배치된 플랫 박스(6), 제어부(2)와 온도 측정부(3)가 일체화된 전자 제어부(7)를 갖는 회로 보드, 방사형 송풍기(8), 및 온도 센서(10)를 구비한다. 박스(6)의 외주면에 수개의 마운팅 링크(9)를 부가적으로 구비한다. 상기 마운팅 링크(9)는 차량의 지지체내에 박스(6)를 상보부(complementary counterpart)에 연결하기 위해 사용된다. 온도 센서(10)는 차가운 공기부에 제공되고 전자 제어부(7)에 연결된다. 더욱이, 전자 제어 부(7)는 상세히 도시되지 않은 라인을 통해 차량의 배선 시스템, 방사형 송풍기(8), 또는 시트나 부속품의 영역에 바람직하게 제공되는 적당한 제어 엘리먼트에 연결된다. 이러한 제어 엘리먼트는 예컨대 서로에 독립적으로 송풍기의 회전 속도 및/또는 열기 온도를 조절하는데 사용될 수 있다. 또한, 전자 제어부(7)는 온도 센서(10)에 더하여 또는 대신에 차량용 버스에 연결될 수 있다. 상기 차량용 버스는 차량에서 이용가능한 주변 파라미터, 예컨대 내부 온도, 외부 온도, 차량 속도, 컨버터블 탑의 상태 (개방/폐쇄)등을 전자 제어부(7)에 공급한다.
도 3은 본 발명을 사용하는 많은 가능한 경우를 분명히 도시하고 있다. 도 3에 도시된 형태의 보조 가열장치는 차량내의 많은 위치에서 사용된다. 예컨대 보조 가열장치는 대시보드나 차량용 시트의 시팅면, 백레스트 및 넥레스트의 부위에 설치된다. 더욱이, 현대의 차량은 쾌적함을 개선하기 위해 복수의 송풍기나 가열 모듈을 포함한다. 본 발명은 차량내 일체로된 가열 엘리먼트 중 각각의 개별적 하나에 대하여 별개로 유입 공기의 온도를 측정한다는 점에서, 각각의 가열 엘리먼트는 자체 충분히 도작가능하고 따라서 국소적으로 사용될 수 있다.
도 4에는 차량용 시트를 가열하기 위한 본 발명에 따른 보조 가열장치의 사용에 대한 하나의 가능한 실시예를 도시하고 있다. 차량용 시트는 보통 시트 쿠션부(12) 및 백레스트(13)를 포함한다. 시트 쿠션부(12)와 백레스트(13) 모두는 지지체를 필수적으로 포함한다-이것은 특히 지지체가 폴리우레탄등의 경질폼으로 제조될때 유리하지만, 내부스프링 시트로서 구현될 수도 있다. 상기 지지체는 필요한 고정 레일과 프레임을 일체로 형성하고 있다. 경질폼의 표면은 예컨대 벨루어 나 가죽 등 외부 커버(15)가 놓이는 직물(14)이 접착되어있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 경질폼에 공기 흐름 통로(16)가 제공된다. 상기 공기 흐름 통로(16)는 챔버에서 종단하고 전체 길이를 따라 직물(14)을 향해 개방되어 있다. 시트 쿠션의 후방 및 백레스트(13)의 후방에서, 이러한 목적을 위해 제공된 개구내에 보조 가열장치(6)가 위치된다. 보조 가열장치에 의해 가열된 공기는 공기 흐름 통로(16)를 통해 차량용 승객으로 나아간다. 도 4에 시트의 백레스트부와 시트 쿠션부에 대한 가열 장치만을 도시하고 있지만 본 발명에 따른 보조 가열장치는 차량 승객의 목부위를 따뜻하게 하기 위하여 공기 흐름 통로또는 복수의 공기 흐름 통로)를 포함하는 시트에 같이 똑같이 사용될 수 있다. 이런 경우에, 하나는 물론 예컨대 세개의 보조 가열장치를 사용할 수 있고, 각각의 보조 가열장치는 시트, 시트에 앉는 사람의 등이나 목 부위에 뜨거운 공기를 공급한다.
그러나 차량에 복수의 보조 가열장치를 사용하면 각각의 개별적인 가열 엘리먼트(4)에 전자 제어부(7)를 제공할 필요가 없다. 비용을 줄이기 위해, 버스를 통하여 또는 아날로그 방식으로와 같은, 개별적인 가열 엘리먼트에 연결되고 각각의 가열 엘리먼트에 의해 생성되는 화력을 개별적으로 조절하는, 단 하나의 전자 제어부가 차량에 제공될 수 있다.
개별 송풍기(8)에 각각의 개별적인 가열 엘리먼트를 연결할 필요도 없다. 비용과 차량의 중량을 줄이기 위해, 각각의 가열엘리먼트에 공기를 공급하는 단하나의 송풍기(8)에 복수의 가열 엘리먼트가 연결될 수 있다. 본 발명에 따른 보조 가열장치는 예컨대 중앙 송풍기로부터 차량내의 보다 후부에 배치되는 공기 벤트에 공기를 전도시키기 위해 사용되는 에어 덕트에 배치된다. 이러한 경우에 개별적인 송풍기를 요하지 않는다. 더하여, 차량용 시트는 외부 송풍기에 연결되고 본 발명에 따른 하나 이상의 보조 가열장치가 제공된, 하나 이상의 에어 덕트를 포함할 수 있다. 가열장치에 공급되는 차가운 공기 흐름의 파라미터는 중앙 공기 조화 시스템에 의해 제공될 수 있다.
상기한 바와 같이, 생성되는 화력은 가열 엘리먼트(4)에 들어오는 공기의 냉기 온도에 상당히 의존한다. 생성되는 화력은 예컨대 제어량으로서 냉기 온도를 포함하는 수학식에 의해 상이한 방법으로 측정될 수 있다. 이러한 수학적 계산 노력은 특징 또는 특성 필드가 사용될때 방지할 수 있다. 화력을 측정하기 위한 이러한 방법의 경우에 보조 가열장치에서 측정에 의해 실험적으로 특성이 측정되는데 상기 특성은 화력의 냉기 온도에의 의존을 반영하고 동작동안 화력의 최적의 조절을 가능하게 한다.
온도 측정을 개선하기 위하여 두개의 측정 방법이 조합될 수도 있다. 예컨대, 파라미터의 온도 종속과 같은 수학적인 계산의 부태양이 특성 필드에 의해 용이하게 대표될 수 있다. 이것은 파라미터의 특성에 대한 정확한 공식이 보통은 존재하지 않기 때문에 계산 노력을 상당히 줄일 수 있다. 특성의 사용은 필요시 특성이 업데이트될 수 있는 이점도 갖는다. 특성을 재측정함으로서, 예컨대 개선된 특정방법을 이용하면, 냉기 온도의 측정을 최적화할 수 있다. 더하여, 이는 보조 가열장치의 변하는 특성에, 예컨대 상기 보조 가열장치의 가능한 소일링(soiling)으로 화력의 제어를 적응시킬 수 있도록 한다.
상기한 기능을 수행하기 위하여, 예컨대 제어부(2) 및/또는 온도 측정부(3)는 온도 측정과 가열 엘리먼트의 제어를 정의하는 기능 루틴이나 특성 또는 제어 프로그램을 포함하는 (도시 안된) 메모리부을 포함할 수 있다. 더하여, 상기 유닛 중 하나 또는 상기 유닛 양자 모두는 이러한 경우에 메모리부에 저장된 프로그램을 수행하는 프로세서를 포함한다. 메모리부에 저장된 데이터는 단자(5a 및 5b)를 통해 용이하게 업데이트될 수도 있다. 그러나 당업자는 보조 가열장치의 기능을 수행하기 위하여 다른 구현이 가능함을 이해할 것이다.
이하에, 생성되는 화력을 계산하는 수학적 방법을 먼저 제공할 것이다. 이러한 방법의 기초는 이하의 공식이다.
Figure 112009004885682-PAT00001
여기서 P는 생성되는 화력을 나타내고,
Figure 112009004885682-PAT00002
은 보조 가열장치(1)를 통한 공기 유량을, Cp는 공기의 열용량을, 그리고
Figure 112009004885682-PAT00003
는 목표 열기 온도 Tdischarge, 즉, 방출되는 뜨거운 공기의 원하는 온도와 냉기 온도 Tcold간의 차이를 나타낸다.
보조 가열장치의 가장 간단한 실시예에서, 목표 열기 온도와 공기 유량은 고정적으로 미리 측정되는 값이고 따라서 생성되는 화력은 단지 변할 수 있는 냉기 온도에만 좌우된다. 흐르는 공기가 열 에너지를 받아들이는 효율을 고려하기 위하여, 부가적으로 효율 팩터 α를 고려할 수 있다. 이 경우에, 화력을 계산하기 위한 공식은 다음과 같다.
Figure 112009004885682-PAT00004
화력을 계산하기 위해 필요한 냉기 온도는 몇가지 방법으로 측정될 수 있다. 이를 구현하는 가장 쉬운 방법은 송풍기와 가열 엘리먼트사이에 배치되고 가열 엘리먼트에 들어오는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서를 사용하는 것이다. 그러나 이러한 온도 센서를 사용하는 것은 필수적인 것은 아닌데 이는 차량에 설치된 많은 장치들이 차량내 또는 차량상에 온도를 측정하고 냉기 온도를 측정하는데 이용될 수 있기 때문이다. 예컨대, 차량내에 설치된 공기 조화 시스템은 차량내부에 온도에 대하여 결론이 도출되게 하는 온도를 측정한다. 보조 가열장치로 공기를 공급하는 송풍기가, 예컨대 재순환 공기 모드로 차량의 승객칸으로부터 공기를 흡입할때, 공기 조화 시스템에 의해 측정된 온도는 냉기 온도에 대한 양호한 값을 나타낸다. 공기의 공급이 흐름 모드에서 동작할때, 흡입된 공기는 차량내부에서부터온 공기가 아니고 외부로부터 온 신선한 공기이다. 이 경우에 차량상에 제공된 온도 센서에 의해 측정된 외부 온도는 냉기 온도에 대하여 양호한 측정치일 수 있다. 이러한 관찰에서 시작하여, 본 발명은 냉기 온도를 측정하기 위하여 차량내 또는 차량상의 온도 센서에 의해 측정되는 주변 온도 Tambient를 사용한다.
(차량내 또는 차량상의) 주변 온도는 보통 냉기 온도 (흡입 온도)에 정확히 대응되는 것은 아니므로, 예컨대 버스에 의해 제공되는 온도(예컨대, 내부 온도 또는 외부 온도)의 퀄리티를 평가하는 팩터(F)를 계산에 추가로 도입할 수 있다. 예컨대, 버스에 의해 제공된 온도가 적응될 필요가 없다면, F=1이 선택될 수 있다. 예컨대 측정된 온도와 차가운 공기의 실제 온도간의 온도 차이를 반영하는 퀄리티 팩터를 냉기 온도를 얻기위해 주변 온도를 보정하는데 사용한다.
Figure 112009004885682-PAT00005
식(iii)에서는, 주변 온도와 냉기 온도간의 비를 팩터를 통해 특정할 수 있다고 가정한다. 그러나 이러한 분명한 종속성이 항상 제공되는 것은 아니다. 냉기 온도는 특정한 차별값에 의해 주변 온도와 항상 다르다는 것이 또한 가능하다. 주변 온도와 냉기 온도간의 이러한 관계를 고려하기 위하여, 본 발명은 이하의 식에 나타난 바와 같은 부가적인 보정 팩터(f)를 대안으로 사용한다.
Figure 112009004885682-PAT00006
냉기 온도로부터 주변 온도의 편차의 시간적인 변화를 부가적으로 고려하기 위하여, 보정 팩터는 시간 소모적일 수도 있다. 예컨대 이러한 시간 종속성은 매우 짧은 기간내에 특정 온도로 가열되는 대시보드나 중앙 콘솔에서 주변 온도가 측정된다면 일어나고, 반면 공기는 승객칸의 층 근처에서 흡입되는데, 상기 공기의 온도는 콘솔의 온도로 단지 천천히 상승한다. 냉기 온도는 보정 팩터(F 및 f)를 조합함으로서 이하와 같이 측정될 수도 있다.
Figure 112009004885682-PAT00007
현재까지, 냉기 온도는 차량내에서 또는 차량상에서 측정된 단 하나의 온도만을 기초로 측정되었다. 그러나 냉기 온도의 측정은 복수의 온도를 사용하여 개선될 수 있다.
복수의 온도로부터 냉기 온도를 측정하기 위하여, 냉기 온도에 대한 개별 온도의 영향을 나타내는 가중 팩터 및/또는 상관 팩터가 사용된다. 이러한 팩터의 합은 바람직하게는 1이다. 이러한 상관 팩터는 시간적으로 가변적일뿐 아니라 시간적으로 일정할 수 있다. 이것은 차량에 의해 제공된 값의 퀄리티의 평가를 가능하게 한다.
상관/가중은 측정된 승객 칸의 온도 및 외부 온도의 조합에 기초하여 이하에 예시적으로 설명된다.
차량을 시동하고 그리고/또는 가열 모듈을 켜면, 보통 내외부 온도간의 조절일 일어난다. 예컨대, 18℃의 승객 칸 온도가 컨버터블 탑 또는 윈도우가 폐쇄된 차량내에서 이용되고, 반면 외부 온도가 10℃이면, 컨버터블 탑 또는 윈도우가 개방될때 이러한 두개의 온도사이의 값으로 온도가 조절된다-마지막으로 언급된 값이 평가된다.
가열될 공기의 온도는 이하의 식에 의해 측정될 수 있다.
Figure 112009004885682-PAT00008
볼 수 있는 바와 같이, 상기 예에서 시간 종속적인 적당한 보정 팩터를 선택함으로서 내외부 온도의 영향을 고려한다. 또다른 변화를 반영하는 부가적인 보정 팩터를 부가적으로 부가할 수 있다.
상기한 식은 정확한 기능이 보통 알려지지 않은 수학적인 설명에 대하여 많은 보정 팩터를 포함한다. 특히, 보정 팩터의 정확한 값은 차량에 특정적이고 차량과 보조 가열장치가 노쇠화함에 따라 변할 수 있다. 팩터의 정확한 값 또는 시 간 종속성에 불구하고 보정 팩터에 대하여 사용하기 위하여, 온도 측정부(3)는 바람직하게는 개별 팩터의 종속을 나타내는 특성을 저장한다. 이러한 특성 또는 특성 필드는 경험적으로 일련의 측정방법에 의해 측정된다. 따라서 각각의 차량 타입에 대하여 개별적인 값을 측정할 수 있고, 화력의 제어는 최적의 방법으로 차량에 적응될 수 있다.
식 (i)로부터 알 수 있는 바와 같이, 생성되는 화력은 냉기 온도는 물론, 보조 가열장치(1)의 가장 간단한 실시예에서 일정한 열기 온도에 좌우된다. 그러나 이러한 보조 가열장치는 쾌적함을 위한 차량 승객의 요구를 충족시키기에 충분하지 않다. 특히, 차량 승객은 쾌적함을 위해 가열장치로부터 자신의 필요에 방출된 공기의 온도를 적응시키는 가능성을 갖는 것이 중요하다는 것을 안다.
이러한 필요를 충족시키기 위해, 보조 가열장치의 제어부는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 목표 온도값을 부가적으로 고려한다-상기 목표 온도값은 단자(5a)를 통해 외부 입력부로부터 수신된 값에 기초하여 확정된다.
목표 온도값은 수신된 신호로부터 다양한 방식으로 측정될 수 있다. 가장 간단하게는, 외부 장치에 의해 전송된 값은 사용자에 의해 입력된 정확한 온도값에 대응한다. 이런 경우에, 온도는 차량 승객에 의해 변하고 연속적으로 조절될 수 있다. 그러나, 많은 경우, 차량 승객은 목표 온도를 정확히 선측정하지 않고 단지 특정 온도에 대응하는 쾌적 단계를 선택할뿐이다. 이 경우에, 제어부에 전송된 온도값은 정확한 온도값일 수 없고 단지 선택된 쾌적 단계를 반영하는 하나의 값이다. 전송된 값으로부터 뜨거운 공기의 목표 온도를 측정하기 위해, 제어부의 메모 리는 수신된 신호에 따라 개별 목표 온도를 포함하는 테이블을 저장할 수 있다.
냉기 온도와 목표 열기 온도에 더하여 가열 엘리먼트를 통해 흐르는 공기 유량 또한 생성되는 화력을 위해 중요하다. 보조 가열장치의 가장 간단한 실시예에서, 이러한 공기 유량은 일정하도록 선택되지만, 이러한 실시예는 쾌적성을 위해 차량 승객의 필요를 만족시키기에 충분하지 않다.
이러한 필요를 만족시키기 위해, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보조 가열장치(1)의 제어부(2)는 단자(5a)를 통해 외부 입력부로부터 수신된 값에 기초하여 확정되는 공기 유량을 고려한다.
공기 유량의 정확한 값은 차량 승객에 소용되는 바가 적기 때문에, 차량 승객은 공기 유량을 정확히 미리 선택하지 않고 단지 특정 공기 유량에 대응하는 쾌적 단계를 조절한다. 목표 열기 온도의 선택의 경우에서와 같이, 제어부(2)에 전송된 값은 이러한 경우에 공기 유량의 정확한 값일 수 없고 단지 선택된 쾌적 단계를 반영하는 값일 수 있다. 이러한 값은 예컨대 송풍기(8)로부터 또는 사용자가 동작가능한 컨트롤러로부터 직접적으로 발생한 것일 수 있다. 전송된 값의 특성에 좌우되어, 보조 가열장치(1)를 통해 흐르는 공기 유량이 확정된다. 정확한 값이 전송되면, 상기 값은 식(i)에 바로 삽입될 수 있다. 그러나, 전송된 값이 단지 선택된 쾌적 단계를 나타내거나 송풍기의 회전 속도를 나타내면, 공기 유량 또한 제어부의 메모리내에 저장되고 수신된 신호에 대한 공기 유량의 종속성이 기술되어 있는 테이블에 의해 전송된 값으로부터 확정될 수도 있다.
그러나, 목표 열기 온도 및 공기 유량을 측정하기 위하여 차량의 속도나 외 부 온도와 같은 파라미터는 물론 사용자 정의된 쾌적 단계를 고려하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 파라미터는 카브리올레와 같은 오픈카 또는 윈도우나 선루프가 개방될때 중요하다.
컨버터블 탑이나 윈도우의 개방 상태에서는, 차량내부의 후류에 의해 난류가 발생한다. 이러한 난류는 가열에 의해 방출되는 뜨거운 공기 흐름에 부정적인 영향을 미친다. 한편 으로는, 후류는 방출된 공기의 속도에 영향을 미칠 수 있고 다른 한편으로는 차가운 바람이 방출된 공기덩어리를 냉각시킨다. 양 효과는 주로 차량의 속도에 의존한다.
이하에, 승객칸의 비폐쇄적 상태에서 후류의 영향을 고려하는 본 발명의 두개의 실시예를 설명한다.
상기한 바와 같이, 후류는 보조 가열장치로부터 방출된 공기를 냉각시킨다. 따라서, 공기는 차량의 승객에 도달할때 더이상 원하는 온도를 갖지 않는다. 이러한 냉각에 대하여 완화하기 위하여, 본 발명은 바람직한 실시예에 따라 차량의 속도에 따라 목표 열기 온도를 변화시킨다. 이러한 변화는 후류에 의해 일어나는 냉각이 보상되도록 선택된다.
바람은 차량의 속도가 증가함에 따라 더욱더 차가와지기 때문에, 목표 열기 온도는 바람직하게는 차량의 속도가 증가함에 따라 증가하도록 선택된다. 마찬가지로, 목표 열기 온도는 차량의 속도가 감소할때 감소된다. 이를 구현하기 위한 가장 용이한 방법은 목표 열기 온도의 차량 속도에 대하여 선형 종속을 요구하는 것이지만, 차량 속도에 대하여 목표 열기 온도의 비선형적인 종속을 사용할 수도 있다. 차량의 속도에 따라 열기 온도의 연속적인 변화에 더하여, 상기 변화는 순차적으로 일어날 수도 있다.
목표 열기 온도를 변화시키기 위하여, 절대적인 온도값 대신 각각의 차량 속도에 적당한 온도 보정값을 할당할 수도 있다-이것은 미리선택된 목표 열기 온도가 증가하거나 감소되는 정도를 나타내는 수학적 함수를 사용하여 수행될 수 있다. 대안으로, 차량의 속도와 쾌적 단계에따라 가상적인 목표 열기 온도를 포함하는 특성 필드를 제어부에 저장할 수도 있다. 표 1은 세가지 쾌적 단계와 네가지 서로 상이한 속도에 대한 목표 열기 온도가 삽입되는 예시적인 특성 필드를 나타낸다. 차량의 정지 상태에서 목표 열기 온도의 값은 소위 차량 속도에 대하여 따라 적응되는 기초값으로 간주될 수 있다.
목표 열기 온도의 속도 종속성
차량 속도 0km/h 50km/h 90km/h 140km/h
단계 1 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
단계 2 30℃ 35℃ 40℃ 45℃
단계 3 35℃ 40℃ 45℃ 50℃
표 1: 차량의 속도 및 쾌적 단계에 대한 목표 열기 온도의 종속성
후류의 "냉기" 또한 외부 온도에 종속되기 때문에, 본 발명의 또다른 실시예는 목표 열기 온도가 외부 온도에 부가적으로 적응되도록, 보다 낮은 외부 온도가 보다 높은 목표 열기 온도의 선택을 자동적으로 도출하도록 고려된다. 외부 온도-종속적인 목표 열기 온도는 절대적인 온도값에 의해 나타낼 수 있다. 그러나, 소정의 목표 열기 온도가 외부 온도에 따라 어떻게 보정되는지를 나타내는 상대적인 온도값을 사용할 수도 있다. 이러한 관점에서, 목표 열기 온도를 차량속도나 외부 온도에 적응시키기 위한 다양한 온도 보정을 서로 조합하여 목표 열기 온도가 다양한 파라미터에 동시에 적응될 수 있도록 하는 것을 고려하여야 한다.
후류는 가열로부터 방출된 공기의 온도를 보다 낮게할 뿐 아니라 방출된 공기의 세기를 감소시킨다. 공기 흐름에서 이러한 변화를 완화하기 위하여, 차량 승객은 보통 차량의 속도가 증가할때 공기의 흐름의 세기를 증가시킨다. 그러나 속도가 급하게 줄어들면, 운전자는 충분히 짧은 기간내에 공기의 흐름을 줄일 수 없게되고 따라서 운전자의 목으로 부는 공기 흐름이 너무 강하게 된다. 차량의 급정거의 가능한 불쾌한 결과를 방지하기 위하여, 본 발명은 차량이 정지하고 있음을 나타내는 정지 신호에 따라 공기 유량의 세기를 줄인다. 그러나, 정지 신호는 차량의 정확한 정지의 경우에 발생됨이 반드시 절대적인 것은 아니고 정지 신호는 차량의 정차가 가까운 미래에 예기되어야 하도록 차량의 속도가 특정 제한값이하임을 나타낼 수도 있다.
차량이 운행중인 한 공기의 흐름의 이러한 변화를 완화시키기 위해, 공기 유량은 바람직하게는 차량의 속도에 따라 변한다. 이러한 변화는 후류에 의해 일어나는 변화가 송풍기의 회전속도를 변화시킴으로써 보상되고 따라서 공기 유량이 차량의 속도가 증가할때 증가하고 차량의 속도가 감소될때 감소하도록 선택된다. 공기 유량은 차량이 운행중인 한 차량의 속도에 적응되기 때문에, 차량의 정지를 나타내는 신호가, 이 경우가 생략될 수 있다. 공기 유량의 적응은 생성되는 화력이 변경된 공기 유량에 부가적으로 자동적으로 적응되게 하는 제어부(2)에 의해 수행될 수 있다. 그러나 차량내의 어떠한 다른 제어 유닛이 차량 속도에 따라 송풍기의 회전 속도를 변화시키고 제어부(2)가 이러한 적응에 따라 화력을 자동적으로 적응시키는 것이 가능할 수도 있다.
회전 속도는 서로다른 방법으로 변할 수 있다. 예컨대, 공기 유량이 계산될 수 있는 기초에 의거하여 송풍기의 각각의 회전 속도를 차량의 속도에 할당하는 연속적인 선형 또는 비연속적인 수학적 함수를 사용하여 미리 측정될 수 있다. 연속적인 변화 대신, 공기 유량는 순차적으로 차량의 속도에 적응될 수도 있다. 대안으로, 제어부는 차량의 속도와 쾌적 단계에 따라 회전 속도를 포함하는 특성 필드를 저장할 수 있다. 표 2는 세개의 쾌적 단계와 네개의 서로다른 차량 속도에 대한 송풍기의 다양한 회전 속도가 나열되어 있는 예시적인 특성 필드를 나타낸다.
송풍기의 차량 속도의 속도 종속성
차량 속도 0km/h 50km/h 90km/h 140km/h
단계 1 1600/min 2200/min 2700/min 3000/min
단계 2 1800/min 2400/min 2850/min 3000/min
단계 3 2000/min 2550/min 3000/min 3000/min
표 2: 차량 속도와 쾌적 단계에 대한 송풍기의 회전 속도의 종속성
표 2에 도시된 특성 필드가 송풍기의 회전 속도의 변화를 순차적으로 반영하고 있지만, 차량 속도에 송풍기의 회전 속도의 연속적인 적응이 저장된 값사이에 보간에 의해 수행될 수 있다. 이러한 관점에서, 회전 속도는 외부 온도에 독립적인 것을 고려하여야 한다.
더하여, 송풍기의 절대적인 회전 속도값 대신 보정값을 사용하는 것도 가능한데, 상기 보정값은 송풍기의 미리 선택된 회전 속도가 차량 속도에 따라 변하는 정도를 나타낸다.
목표 열기 온도의 속도-종속적인 적응이 별개로 설명되었지만, 상기한 바와 같이, 목표 열기 온도의 변화 및 송풍기의 회전 속도의 변화 모두가 화력을 측정하는데 보조 가열장치에 의해 고려될때 유리할 수 있다. 그러나 양 보정을 모두 수행하는 것이 반드시 절대적으로 필요한 것은 아니다.
특정 경우에서는, 경험적으로 측정되어야 할, 상기한 수학적 함수 또는 특성 필드를 이론적으로 측정할 수 없을 수 있다. 또한, 목표 열기 온도를 적응시키기 위하여 수학적인 함수 및 저장된 특성 필드의 조합을 사용할 수 있다.
상기한 양 실시예에서, 송풍기의 회전 속도와 목표 열기 온도는 차량의 속도에 의해 측정적으로 측정된다. 차량의 속도는 다양한 방식으로 측정될 수 있다. 예컨대, 제어부(2)에 타코미터 신호가 공급될 수 있다. 대안으로, 휠의 속도나 기어의 회전 속도에 기초하거나 앤티록식 브레이크 시스템에 기초하여 소곧가 측정될 수도 있다. 또한, 제어부(2)는 정확한 속도값을 나타내는 신호, 또는, 예컨대 속도를 나타내고 제어부(2)에 저장된 함수나 테이블에 의해 차량의 속도가 유도되는 값을 수신할 수 있다. 더욱이, 휠 속도와 같은 속도-종속적인 파라미터로부터 속도의 명백한 측정이 필수적이지는 않다. 생성되는 화력이 파라미터에 어떻게 직접적으로 종속하는지를 설명하는 함수나 특성 필드를 사용할 수도 있다.
상기한 실시예 및 식으로부터 알 수 있는바와 같이, 쾌적 단계와 차량의 속도의 변화의 각각은 생성되는 화력의 대응 변화를 일으키지만, PTC엘리먼트의 관성때문에, 화력의 변화는 방출된 공기의 온도에 즉각적인 영향을 미치지는 않는다.
예컨대, PTC세라믹의 전형적인 행동 때문에, 가열 엘리먼트의 표면 온도는 가열될 공기 덩어리의 감소시 (예컨대, 송풍기의 회전 속도의 감소) 신속히 증가한다. 이것은 차량의 승객이 원하지 않는 불쾌한 "과도한 가열 효과"를 일으킨다. 이것은 특히 보조 가열장치가 헤드 스페이스 가열장치로 사용될때 방지하여야한다. 더하여, 가열 엘리먼트의 방지할 수 없는 열적 관성은 보통 가열된 공기의 온도 변화에 딜레이를 일으킨다.
이러한 관성과 과도한 가열 효과를 보상하기 위하여, 가열 엘리먼트에 의해 생성되는 화력이 변할때 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성된 화력이 제어되어 처음에 특정 기간동안 계산된 목표값에서 벗어나도록 하는 본 발명의 또다른 바람직한 실시예가 고려된다.
도 5는 공기 흐름 세기의 증가 및 그 결과적인 생성되는 화력의 증가시 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성된 화력의 예시적인 시간-종속적인 특성을 나타낸다. 방출된 공기를 보다 신속히 가열하기 위하여 그리고 가열 엘리먼트의 관성을 보상하기 위하여, 가열 엘리먼트는, 예컨대 보다 높은 쾌적 단계의 선택과 같은 양성적인 부하 변화에 응하여, 현재 차량의 속도에 연계된 것보다 높은 가열 에너지를 일시적으로 공급받는다. 보다 높은 화력을 선택함으로서, 관성에 불구하고 공기가 원하는대로 가열되는 것이 수행된다.
마찬가지로, 제어부(2)는 예컨대 보다 낮은 쾌적 단계의 선택과 같은 음성적인 부하 변화에 응하여, 가열 엘리먼트에 대하여 선택된 가열 에너지가 각각의 차량 속도에 대하여 설정된 가열 에너지보다 낮도록 구성된다. 이러한 보다 낮은 화력의 선택은 보다 낮은 공기 흐름율과 연계하여 가열 엘리먼트의 열질량에 저장된 에너지에 의해 야기될 수 있는 송풍 온도의 가능한 상승을 방지할 수 있다.
생성되는 화력은 음성적 로드 변화시 줄어든다는 사실때문에, 송풍 온도의 오버슈트와 결과적인 과도한 가열 효과과 방지된다는 결과로 귀결된다.
가열 엘리먼트나 가열 엘리먼트들은 바람직하게는 펄스폭 변조(PWM)를 통해 제어된다. 화력은 듀티 사이클을 통해 조절된다. 부하 변화가 일어나면, 이러한 듀티 사이클은 짧은 기간동안 증가하거나 (양성적인 부하 변화시, 즉, 보다높은 쾌적 단계로의 전환이 일어날때) 감소한다(음성적인 부하 변화시, 즉, 보다 낮은 쾌적 단계로의 전환이 일어날때). 그러나 듀티 사이클의 시간적인 증감의 정확한 제어의 이론저인 측정은 어렵다. 수행되어야할 요구사항에 따라, 바람직하게는 차량에 종속적인 방식으로 경험적으로 측정된다.
도 5에 도시된 스위치-온 오버슈트가 선택된 기간동안 일정한 값을 상정하고 있지만, 이러한 선택은 의무사항이 아니다. 시간에 따라 변하고 초기값에서 시작하여 계산된 목표 화력으로 연속적으로 또는 순차적으로 감소하는 스위치-온 증가를 사용할 수도 있다. 마찬가지로, 시간에 따라 변하고 초기값에서 목표 화력으로 증가하는 값 내지 일정한 값이 스위치-온 감소를 위해 선택될 수 있다.
상기한 바람직한 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 보조 가열장치의 가열 특성의 정확하거나 완전한 수학적인 설명이 때로는 불가능할 수 있고 따라서 실험적으로 측정된 특성 필드를 사용할 필요가 있을 수 있다. 그러나 적당한 특성 필드를 선택함으로써, 보조 가열장치를 제어하기 위한 수학적 설명이 완전히 생략될 수도 있다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따라, 제어부 또는 온도 측정부의 메모리는 냉기 온도, 차량 속도 등과 같은 상기한 파라미터에 따라 가열로부터 방출된 공기가 특정한 목표 열기 온도를 갖도록 가열 엘리먼트에 의해 어느 화력이 생성되어야하는지를 나타내는 하나의 또는 복수의 특성 필드를 저장하고 있다.
특성 필드를 측정하기 위하여, 냉기 온도, 공기 유량의 크기, 윈도우 및 컨버터블 탑의 각각의 개방 상태, 목표 열기 온도 등과 같은 많은 입력 파라미터에 대하여 측정 시리즈가 목표 온도로 가열될 공기를 가열하기 위한 가열 엘리먼트에 의해 생성되어야하는 화력을 실험적으로 측정하기 위하여 수행된다. 각각의 개별적인 차량이나 차량 타입에 대하여 측정되는 특징적인 구조에 기초하여 보조 가열장치의 제어는 각각의 개별 차량이나 차량의 타입에 정확히 적응될 수 있다.
특성 필드의 측정 또한 개별부로 나누어질 수 있다. 예컨대, 보조 가열장치의 제조사는 공장에서 상기 가열장치의 특성을 실험적으로 측정하고 그것을 제 1 특성 필드에 저장할 수 있다. 반면 차 제조사는 후속으로 차량의 일부에 대한 영향이 나타나는 제 2 특성 필드를 측정한다.
각각의 개별 차량에 대한 특성 필드를 측정할 필요도 없다. 매우 작은 특성 변화만이 하나의 타입의 차량 또는 하나의 타입의 보조 가열장치내에서 일어나기 때문에 특정 타입의 보조 가열장치의 단 하나의 보조 가열장치만을 위한 및 특정 타입의 차량의 단 하나의 차량만을 위한 특성 필드를 측정하는 것으로 대개 충분하다.
더하여, 특성 필드에 의한 제어에 의해 제어부 및/또는 온도 측정부의 간단한 수정을 가능하게 하는데, 이는 이러한 모듈/메모리부에 저장된 데이터가 단자(5a 및 5b)를 통해 쉽게 업데이트될 수 있기 때문이다.
차량의 가열 장치는 대개 차량내의 에어 덕트에 수용되고 송풍기에 의해 신선한 공기를 공급받는다는 사실의 관점에서, 공기 유입구나 유출구가 차단되거나 송풍기가 고장나면 과도한 가열이 일어날 수 있다. 이 경우 공기 유량이 감소하고 가열 엘리먼트내에서 공기가 넘치므로, 에어 덕트내에 포함된 공기는 화력이 변하지 않고 유지될때 매우 높은 온도로 가열된다. 따라서, 방출된 뜨거운 공기의 온도는 특정 환경에서 60℃를 초과할 수 있다.
공기 흐름 장애를 통한 문제를 방지하기 위해, 제어부는 또다른 바람직한 실시예에 따른 오류 인식을 수행한다. 본 실시예에서, 제어부는 송풍기의 제어 입력부에 인가된 전압과 송풍기의 실제 회전 속도를 비교하는 가능성 체크를 구현하고 있다. 예컨대, 공기 유입구의 차단에 의해 야기되는, 송풍기에 의해 전달된 공기 덩어리의 감소는 보다 낮은 전압이 특정 속도에 이르는데 요구된다는 효과를 갖는다는 점에서, 이러한 전압값은 에어 덕트내의 문제에 대한 적당한 지시자이다.
규정되어야할 허용 제한치를 제한 전압이 특정 속도를 조절하기 위해 과도하게 감소되어야하면, 제어부(2)는 보다 낮은 공기 유량 값을 사용할 것이다. 가열장치는 감소된 공기 유량을 보상하기 위하여 하나의 (쾌적) 단계에 의해 스위칭백한다. 공기 유량 값을 줄이고 그 결과적인 화력 감소에 의하여 가능성이 주어지지 않으면, 고려된 공기 유량 갑은 더 줄어들 것이다. 이것은 가열 모듈이 완전히 스위칭 오프할때까지 계속될 수 있다.
그러나 가열 엘리먼트에서 직접적으로 에어 덕트내의 동작 결함이 탐지될 수 있다. PTC가열 엘리먼트는 가열 엘리먼트의 온도가 증가함에 따라 증가하는 온도-종속적인 옴 저항을 갖는다. 따라서, 가열 엘리먼트를 흐르는 전류는 전압이 일정하게 유지될때와 가열 엘리먼트의 온도가 상승할때 감소할 것이다. 가열 엘리먼트에 연결된 라디에이터 엘리먼트를 통해 공기가 흐를때, 그 공기는 가열 엘리먼트로부터 열을 추출한다-다시 말하면, 가열 엘리먼트가 냉각된다. 이것은, 화력이 가열되는 공기에 전달되더라도, 가열 엘리먼트의 전기저항이 일정하게 유지되는 효과를 갖는다. PTC엘리먼트를 통과하여 연속적인 공기 흐름의 경우, 엘리먼트를 통하여 흐르는 흐름은 명기되어야하는 값이상으로 있어야 한다. 예컨대, 차단이나 송풍기의 결함으로, 공기 흐름이 방해되면, 전류값은 특정 제한값이하로 떨어진다(PTC 효과). 이로써 가열 엘리먼트를 비활성화시킨다.
상기한 PTC효과가 가열 엘리먼트를 수동적으로 비활성화시키지만, 상기 비활성화전에, 방출된 뜨거운 공기가 차량의 승객에 불쾌하거나 성가신 온도로 가열될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 바람직하게는 가열 엘리먼트를 통과하는 전류를 측정한다. 신호값이 소정치 이하로 떨어지면, 가열 엘리먼트(4)는 제어부에 의해 비활성화될 것이다.
본 발명이 상기한 바람직한 실시예에 기초하여 기술되었지만, 개별 실시예들이 서로 독립적인 예로서 다루어지지 않아야한다. 반대로, 개별 실시예들은 그 특징이 서로 조합될 수 있는-하지만 조합될 필요는 없다-본 발명의 하위태양을 기술한다.
상기한 실시예에 따른 보조 가열장치(1)가 온도 측정부(3)와 제어부(2)가 별개의 구성요소로 구현되어 있지만, 이러한 특별한 실시예는 본 발명에 따른 보조 가열장치(1)에 대하여 강제적인 것은 아니다. 대안으로 각각의 기능은, 온도 측정을 위한 메모리에 저장된 제어 프로그램을 사용하는, 그리고 가열 엘리먼트를 제어하기 위한 제어 루틴을 사용하는, 예컨대 메모리와 프로세서를 포함하는 단일 구성요소에 일체로될 수도 있다.
후류의 영향을 측정하기 위하여, 컨버터블 탑 상태에 대한 정보 또는 윈도우의 개방 정도에 대한 정보를 포함하는 신호를 제어부(2)에 공급할 수도 있다. 제어부(2)는 이러한 신호에 의하여 컨버터블 탑이나 선루프가 닫혔는지 열렸는지, 또는 어느 윈도우가 개방되어있고 얼마나 많이 개방되어있는지를 인식할 수 있다.
요약하면, 본 발명은 가열된 공기의 온도 오버슈트를 신뢰성있게 방지하는 전기적 보조 가열장치를 개시한다. 이를 위하여, 가열장치를 흐르는 공기의 온도는 바람직하게는 원하는 방출 온도에 따라 측정되고 가열 엘리먼트를 제어하기 위한 화력으로 변환된다. 이러한 변환은 바람직하게는 차량의 속도, 컨버터블 탑의 개방 상태등과 같은 복수의 차량 파라미터가 용이하게 고려될 수 있도록 하는 저장된 특성 필드를 통해 일어난다. 유입하는 공기의 온도는 차량내에서 이미 이용가능한 온도값으로부터 유도될 수 있다. 사용자 편의적인 전기적 가열장치는 이런식으로 매우 용이하게 구현될 수 있다-이러한 가열장치는 바람직하게는 승객칸의 후방에서 또는 차량 시트에서 등의 차량내에서 국소적으로 사용될 수 있다. 가열된 공기내의 온도 요동은 차량의 동작 상태를 동적으로 변화시키는 경우에도 신뢰성있고도 용이하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기적 보조 가열장치의 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 전기적 보조 가열장치의 제어 원리를 설명하는 순서도,
도 3은 일체적 송풍기를 갖는 본 발명에 따른 전기적 보조 가열장치의 구조를 도시한 도면,
도 4는 보조 가열장치가 내부에 설치된 차량용 시트를 도시한 도면, 및
도 5는 부하 변경의 경우 본 발명에 따른 보조 가열장치의 화력 흡수의 시간 경과에 따른 변화를 도시한 도면.

Claims (53)

  1. 차량용 전기적 보조 가열장치(1)로서, 상기 보조 가열장치를 통해 흐르는 공기를 가열하기 위한 적어도 하나의 PTC가열 엘리먼트(4), 및 상기 적어도 하나의 PTC가열 엘리먼트(4)의 화력을 조절하기 위한 제어부(2)를 구비하는 전기적 보조 가열장치로서,
    상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 가열될 공기의 냉기 온도를 측정하기 위한 온도 측정부(3)를 더 포함하고, 상기 제어부(2)는 측정된 상기 냉기 온도에 따라 상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성되는 화력을 측정하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 측정부(3)는 측정된 적어도 하나의 온도값에 기초하여 상기 냉기 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 온도 측정부(3)는 상기 측정된 온도값에 대한 적어도 하나의 보정 팩터에 기초하여 상기 냉기 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보정 팩터는 측정되는 상기 냉기 온도와 상기 측정된 온도간의 차이를 보정하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 보정 팩터는 상기 측정된 온도값에 관하여 상기 냉기 온도의 시간적 변화를 보정하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정된 온도값은 상기 차량내의 온도 및/또는 상기 차량외부의 온도인 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 냉기 온도는 상기 차량내의 온도와 상기 차량외부의 온도의 가중 조합으로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정된 온도값은 상기 차량의 공기 조화 시스템에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 온도를 측정하기 위해 사용되고 가열될 공기를 공급하기 위한 송풍기(8)와 상기 가열 엘리먼트(4)간에 배치되는 센서(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어부(2)는 생성되는 화력을 조절하기 위한 미리 선택가능한 목표로하는 열기 온도를 더 고려하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 상기 차량의 개방/폐쇄 상태에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 외부 온도에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  13. 제 9 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 차량의 속도에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 목표로하는 열기 온도의 상기 차량의 개방 상태에 대한 종속성, 외부 온도, 및/또는 차량 속도를 나타내는 특성 필드를 포함하는 메모리를 구비한 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 생성되는 화력을 조절하기 위하여, 상기 제어부(2)는 상기 보조 가열 장치를 통한 미리 선택가능한 공기 유량 를 더 고려하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 공기 유량은 상기 차량의 개방/폐쇄 상태에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 공기 유량은 상기 차량의 정지 상태를 나타내는 정지 신호에 기초하여 미리 선택가능한 값으로 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 공기 유량은 차량의 속도에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  19. 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 공기 유량의 상기 차량의 개방 상태에 대한 종속성, 정지 신호, 및/또는 차량 속도를 나타내는 특성 필드를 포함하는 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 생성되는 화력이 변할때, 상기 제어부(2)는 상기 변화에 따라, 변화 후 소정의 기간동안 상기 화력을 부가적으로 증감시키는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 생성되는 화력의 증감은 상기 소정의 기간동안 상기 제어부(2)에 의해 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 생성되는 화력의 증감을 상기 소정의 기간동안 연속적으로 또는 순차적으로 0으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 생성되는 화력의 입력값에 대한 종속성을 설명하는 특성 필드를 포함하고, 상기 생성되는 화력은 상기 특성 필드의 값에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 가열 엘리먼트에서 측정된 전류가 소정 제한치이하로 떨어지면 상기 가열 엘리먼트(4)를 비활성화하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부(2)는 상기 공기 흐름을 일으키는 송풍기(8)에 인가된 전압이 제한치이하로 떨어지면 상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성된 화력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가 열장치.
  26. 제 2 항 내지 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특정된 온도값 또는 상기 송풍기(8)에 인가된 전압은 차량 버스를 통해 이용가능한 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 가열될 공기를 상기 가열 엘리먼트(4)에 공급하는 송풍기(8)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 보조 가열장치.
  28. 시트의 상부 영역에 제공되고, 차량 승객의 머리, 어깨, 및 목 부위에 공기를 공급하는데 사용되는 적어도 하나의 공기 방출구를 포함하고, 상기 청구항 제 1 항 내지 제 27 항 중 하나에 따른 전기적 보조 가열장치를 더 포함하는 에어 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
  29. 차량에 사용되고 전기적 보조 가열장치를 통해 흐르는 공기를 가열시키기 위한 적어도 하나의 PTC가열 엘리먼트(4)를 포함하는 상기 전기적 보조 가열장치에 의해 생성되는 화력을 조절하는 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 가열 엘리먼트에 유입하는 공기의 냉기 온도를 측정하는 단계(S1); 및
    상기 측정된 냉기 온도에 따라 상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 생성되는 화력 을 조절하는 단계(S2, S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 냉기 온도는 측정된 적어도 하나의 온도값에 기초하여 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 냉기 온도는 상기 측정된 온도값에 대한 적어도 하나의 보정 팩터에 기초하여 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 측정된 온도값은 상기 차량내 및/또는 상기 차량 외부의 온도를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서, 상기 보정 팩터는 측정되는 상기 냉기 온도와 상기 측정된 온도간의 차이를 보정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 팩터는 상기 측정된 온도값에 관하여 상기 냉기 온도의 시간적 변화를 보정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉기 온도는 상기 차량내의 온도와 상기 차량외부의 온도의 가중 조합으로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 냉기 온도는 송풍기(8)와 상기 가열 엘리먼트(4)사이에 배치되는 센서(10)에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 29 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 생성되는 화력을 측정하기 위하여, 미리 선택가능한 목표로하는 열기 온도를 부가적으로 고려하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 상기 차량의 개방/폐쇄 상태에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 외부 온도에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 상기 목표로하는 열기 온도는 차량의 속도에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 38 항 또는 제 40 항에 있어서, 상기 차량의 개방 상태에 대한 상기 목표로하는 열기 온도의 종속성을 나타내는 특성 필드가 상기 목표로하는 열기 온도를 조절하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 29 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 가열될 미리 선택가능한 공기 유량을 생성되는 화력을 조절할때 더 고려하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 공기 유량은 상기 차량의 개방/폐쇄 상태에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 차량의 정지 상태를 나타내는 정지 신호에 기초하여, 상기 공기 유량은 미리 선택가능한 값으로 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 공기 유량은 차량의 속동에 따라 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 33 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량의 개방 상태에 대한 상기 공기 유량의 종속성, 상기 정지 신호, 및/또는 차량 속도를 나타내는 특성 필드가 상기 공기 유량을 조절하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 29 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생성되는 화력이 변할때, 상기 화력은 상기 변화에 따라, 변화 후 소정의 기간동안 부가적으로 증감되는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 생성되는 화력의 증감은 상기 기간동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 47 항에 있어서, 상기 생성되는 화력의 증감은 상기 소정의 기간동안 연속적으로 또는 순차적으로 0으로 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 47 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서, 생성되는 화력의 증감의 종속성을 설명하는 특성 필드가 생성되는 화력을 증감시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제 29 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생성되는 화력은 입력값에 대한 생성되는 화력의 종속성을 감소시키는 특성 필드의 값에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제 29 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 엘리먼트(4)에서 측정된 전류가 소정의 제한치이하로 떨어지는 경우 상기 가열 엘리먼트(4)를 비 활성화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제 29 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 흐름을 발생시키는 송풍기(8)에 인가되는 전압이 제한치이하로 떨어지는 경우 상기 가열 엘리먼트(4)에 의해 발생된 화력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020090006241A 2008-01-24 2009-01-23 차량용 전기적 보조 가열 장치 KR20090082158A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08001347.7 2008-01-24
EP08001347.7A EP2082919B2 (de) 2008-01-24 2008-01-24 Elektrische Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090082158A true KR20090082158A (ko) 2009-07-29

Family

ID=40550556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090006241A KR20090082158A (ko) 2008-01-24 2009-01-23 차량용 전기적 보조 가열 장치

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8173935B2 (ko)
EP (1) EP2082919B2 (ko)
JP (1) JP4966983B2 (ko)
KR (1) KR20090082158A (ko)
CN (1) CN101492025A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345849B1 (ko) * 2011-11-22 2013-12-30 갑을오토텍(주) 시트용 통풍장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110061403A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Hyundai Motor Company Heating and cooling system for vehicle seat
KR101210097B1 (ko) * 2010-09-09 2012-12-07 기아자동차주식회사 공조 장치의 제어 방법
KR101219967B1 (ko) * 2010-09-28 2013-01-08 현대자동차주식회사 Ptc히터를 이용한 차량용 난방장치 및 그 방법
WO2011144014A1 (zh) * 2011-05-17 2011-11-24 华为技术有限公司 一种电子加热器及其控制方法
AU2012360819B2 (en) * 2011-12-30 2016-11-03 Philip Morris Products S.A. Aerosol generating device with air flow detection
KR101345872B1 (ko) * 2012-01-04 2013-12-30 갑을오토텍(주) 차량용 시트 냉난방장치 및 그 냉난방방법
DE102013003062B4 (de) * 2013-02-22 2014-10-30 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs bei einer Vorklimatisierung und Kraftfahrzeug
JP5761302B2 (ja) * 2013-06-04 2015-08-12 株式会社デンソー 車両用の快適温調制御装置
US9528723B2 (en) 2013-09-20 2016-12-27 Hamilton Sundstrand Corporation Pulse width modulated multiple heater control
KR101729226B1 (ko) * 2015-04-17 2017-05-04 씨제이포디플렉스 주식회사 특수효과 의자 및 이를 포함하는 시스템
DE102015215424A1 (de) * 2015-08-13 2017-02-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Beheizen und Beheizungssystem
CN105365625A (zh) * 2015-12-01 2016-03-02 华晨汽车集团控股有限公司 一种座椅加热通风装置及控制方法
DE102016009884A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Gentherm Gmbh Nackengebläse für einen Fahrzeugsitz und Regel-Verfahren dafür
KR101858698B1 (ko) 2016-01-04 2018-05-16 엘지전자 주식회사 차량용 디스플레이 장치 및 차량
AU2017244041B2 (en) 2016-03-30 2022-12-01 Marine Canada Acquisition Inc. Vehicle heater and controls therefor
DE102016215549A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge
KR102633946B1 (ko) * 2018-10-26 2024-02-05 현대자동차주식회사 차량의 공조장치와 연계된 사용자 체온 보조 시스템
DE102018219495A1 (de) * 2018-11-15 2020-05-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz mit einer mindestens zwei Lüfter umfassenden Belüftungseinrichtung
EP3672360B1 (en) * 2018-12-21 2021-06-16 MAHLE International GmbH Operating method for an electric heater
KR20210070031A (ko) * 2019-12-04 2021-06-14 현대자동차주식회사 차량의 블로워 고장 진단 장치 및 그 방법
CN113173054A (zh) * 2021-06-24 2021-07-27 江铃汽车股份有限公司 纯电动Bus车水暖PTC的VCU控制方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818974A1 (de) * 1988-06-03 1990-02-08 Ruthenberg Gmbh Waermetechnik Regel- und ueberwachungsschaltung fuer elektrische sitzheizungen, insbesondere von kraftfahrzeugen
JPH0569726A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Stanley Electric Co Ltd 車両用風量調整装置
DE4141224C2 (de) 1991-12-13 2000-09-14 Bauerhin I G Elektro Tech Verfahren zur Steuerung der Heizleistung eines Flächenheizelementes
JP2606774B2 (ja) * 1992-05-01 1997-05-07 株式会社長府製作所 空気調和機
FR2746712B1 (fr) 1996-03-28 1998-06-12 Valeo Climatisation Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, a regulation de puissance, notamment pour vehicule automobile
DE19851979C2 (de) 1998-11-11 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Temperaturfühler für einen klimatisierten Fahrzeugsitz
JP3918328B2 (ja) 1998-11-16 2007-05-23 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP4317902B2 (ja) * 2000-05-19 2009-08-19 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP3760368B2 (ja) * 2000-07-14 2006-03-29 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2002283828A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Toshiba Transport Eng Inc 車両用空調制御システム
DE10141146B4 (de) 2001-08-22 2020-04-30 Valeo Klimasysteme Gmbh PTC-Heizvorrichtung
JP2003252028A (ja) * 2002-02-27 2003-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両内環境制御装置
EP1486143B1 (en) * 2002-03-19 2014-12-24 Panasonic Corporation Air conditioning seat device
EP1350647B1 (de) 2002-03-28 2005-01-05 Catem GmbH & Co.KG Elektrische Heizung für ein Kraftfahrzeug
DE10226008B4 (de) * 2002-06-12 2006-02-02 Daimlerchrysler Ag Luftversorgungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz
JP3810726B2 (ja) * 2002-10-03 2006-08-16 三菱重工業株式会社 基板加熱制御システム及び基板加熱制御方法
DE50303676D1 (de) * 2003-04-02 2006-07-20 Catem Gmbh & Co Kg Kraftfahrzeugsitz und Gebläsemodul für einen solchen Kraftfahrzeugsitz
DE10317512B3 (de) 2003-04-16 2004-09-23 Daimlerchrysler Ag Luftversorgungseinrichtung für einen Kraftwagensitz
JP4393802B2 (ja) * 2003-06-30 2010-01-06 富士重工業株式会社 車両用空調装置
EP1516761A1 (de) * 2003-09-22 2005-03-23 catem GmbH & Co.KG Elektrische Heizvorrichtung mit integriertem Temperatursensor
US7477969B2 (en) 2003-10-02 2009-01-13 W.E.T. Automotive Systems Ag Temperature conditioned assembly having a controller in communication with a temperature sensor
JP2005145291A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Nissan Motor Co Ltd 車両用空調装置
ES2295713T3 (es) * 2004-02-10 2008-04-16 CATEM GMBH & CO. KG Dispositivo calefactor electrico de poca altura.
DE102004030705B3 (de) 2004-06-25 2005-12-01 Daimlerchrysler Ag Luftversorgungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz sowie Verfahren zum Betreiben derselben
US7828050B2 (en) * 2004-09-02 2010-11-09 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle seat air-conditioner and vehicle temperature controller
JP4415827B2 (ja) * 2004-09-28 2010-02-17 株式会社デンソー シート用加熱冷却装置
WO2006086320A1 (en) 2005-02-07 2006-08-17 L & P Property Management Company Heat, cool, and ventilate system for automotive applications
JP2006240372A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Calsonic Kansei Corp 自動車用空調装置
JP2006273267A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Denso Corp アクチュエータ制御装置
JP2007308045A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Valeo Thermal Systems Japan Corp シート空調装置
JP2007331738A (ja) * 2006-09-15 2007-12-27 Jirou Collection:Kk オープンカー用冷暖房システム
ES2381258T3 (es) * 2008-01-24 2012-05-24 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Calefacción adicional eléctrica para un automóvil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345849B1 (ko) * 2011-11-22 2013-12-30 갑을오토텍(주) 시트용 통풍장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP2082919B1 (de) 2012-04-18
US8173935B2 (en) 2012-05-08
JP4966983B2 (ja) 2012-07-04
EP2082919A1 (de) 2009-07-29
US8660747B2 (en) 2014-02-25
US20120228278A1 (en) 2012-09-13
JP2009173273A (ja) 2009-08-06
EP2082919B2 (de) 2018-08-15
US20090189420A1 (en) 2009-07-30
CN101492025A (zh) 2009-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090082158A (ko) 차량용 전기적 보조 가열 장치
JP5100669B2 (ja) 自動車の電気式補助暖房装置
US9724980B2 (en) Windshield defogging system and method
CN100368221C (zh) 冷却液流量控制方法及设备
KR101501616B1 (ko) 차량용 공조 장치
US7640753B2 (en) Control method for thermal regulation of a vehicle seat
US6782945B1 (en) Dual zone automatic climate control algorithm utilizing heat flux analysis
US20110244776A1 (en) Ventilation system for a motor vehicle, method for climate control of a motor vehicle
US6616057B1 (en) Adaptive automatic climate control method for a motor vehicle
US20140083672A1 (en) Automatic Recirculation Control for Vehicular HVAC System
JP2778213B2 (ja) 車両用空調制御装置
EP2602135B1 (en) Control of an automotive air conditioning system with air reheating based on internal combustion engine coolant flow control
JP2002262962A (ja) 車両用座席
US20190031060A1 (en) Device for controlling the temperature of the neck region of a user of a vehicle seat
EP1950084A1 (en) Method for controlling a seat climate system, and seat climate control module
KR101200157B1 (ko) 차량의 시트 냉난방장치의 온도 조절 장치 및 그 방법
US6581022B2 (en) Vehicle air conditioning apparatus
JP2006298037A (ja) 車両用シート空調装置
JP3928247B2 (ja) 車両用シート空調装置
JP4821682B2 (ja) 車載発熱体の冷却装置
JP2015058744A (ja) 車両用空調制御装置
EP3118034A1 (en) Method of controlling the discharge of temperature-conditioned air
CN106808964B (zh) 用于补偿机动车辆空气调节系统中的鼓风机电压变化的方法
JP2024062399A (ja) 自動車の乗員とインターフェースされるべき自動車の要素の温度を調整するための方法および前記要素を備える自動車
WO2020200798A1 (en) Heating, ventilating and/or air-conditioning device for a motor vehicle, and method for operating a heating, ventilating and/or air-conditioning device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
NORF Unpaid initial registration fee