用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法
2023-05-11 15:10:36 3
專利名稱：用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法
技術領域：
本發明大體上涉及一種用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法，更具體地，涉及一種用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法，該裝置可以在空氣弓I入冷卻加熱模塊之前通過感應空氣的溫度來控制冷卻或加熱溫度。
背景技術：
通常車輛裝備有作為空氣調節裝置的HVAC (加熱、通風和空氣調節)系統，其中當駕駛者運行該系統時，HVAC系統可以在車輛中執行各種空氣調節功能，如通風、冷卻和加熱，從而為車輛的駕駛者和乘客提供舒適的空氣調節環境。HVAC系統可以在駕駛者或乘客操縱位於方向盤右側下部的控制開關時開動。在HVAC系統中，通過運行自動溫度控制單元，可以控制空氣通道和啟動空調壓縮機。此外，通過墊子為人們提供舒適乘坐感受的車座也配置有各種便利的功能裝置。近年來，加熱冷卻裝置已經安裝在車座中。在最初階段，車座加熱裝置普遍地應用，其中電熱絲安裝在車座中，為在冬季駕駛的駕駛者提供舒適的溫暖環境。然而，這樣的車座加熱裝置是有問題的，雖然它們可以執行有效的加熱操作，但是它們不能執行冷卻操作。為了克服上述問題，使用熱電偶元件組件來選擇性地冷卻或加熱車座。在使用熱電偶元件組件作為熱源的車座空氣調節裝置中，設置有功能網眼(mesh)，其中形成有允許空氣自由通過的空氣通道或空氣通風結構，且由作為熱源的熱電偶元件組件產生的空氣被供給(吹)到功能網眼，從而功能車座的表面可以保持在人們期望的溫度。然而，用於車座的傳統的冷卻加熱裝置具有以下問題:溫度傳感器安裝到熱交換器並感應冷卻或加熱溫度，並基於感應的溫度控制從熱交換器散發的熱的溫度，從而傳統的冷卻加熱裝置不能精確地控制提 供給使用者的溫度。此外，用於車座的傳統的冷卻加熱裝置的另一問題在於:剛經過熱交換器的空氣的溫度不同於從車座排出的空氣的溫度，從而傳統的冷卻加熱裝置不能精確地控制提供給使用者的空氣的溫度。
發明內容
因此，針對現有技術中出現的上述問題，本發明試圖提供一種用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法，其可以在空氣引入冷卻加熱模塊之前感應空氣的溫度並基於感應的溫度來控制冷卻加熱模塊的操作溫度，從而改善使用者的滿意度。為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種用於車座的冷卻加熱裝置，包括:鼓風扇，安裝在殼中從而強制地將冷或熱空氣吹到設置在車座中的空氣供給通道中；溫度傳感器，安裝在殼中的一個位置，在該位置溫度傳感器與通過鼓風扇吸入的空氣接觸並感應吸入空氣的溫度；控制單元，接收指示溫度傳感器感應的吸入空氣的溫度的溫度信號並根據特徵值來控制冷卻或加熱溫度，該特徵值與吸入空氣的狀態對應並從儲存於此的多個特徵值中選取。
在一個實施方式中，該殼可以配置有冷卻加熱模塊,與鼓風扇吹出的空氣執行熱交換操作。進一步地，優選溫度傳感器位於鼓風扇和冷卻加熱模塊之間。進一步地，當冷卻加熱裝置安裝在車座的背部和座部時，控制單元可以獨立地控制各自的冷卻加熱裝置。進一步地，優選冷卻和加熱模塊使用珀爾帖元件形成。進一步地，優選溫度傳感器安裝到在殼的預定部分形成的通孔中。進一步地，優選溫度傳感器安裝到使用粘合材料安裝到殼的內表面的安裝板上。進一步地，優選安裝板由透明材料製成。進一步地，優選溫度傳感器安裝到安裝板上，該安裝板具有安裝孔，從而與形成在殼的內表面上的安裝突起結合。進一步地，優選穿過殼在一表面上形成隔熱孔，冷卻加熱模塊在該表面與殼接觸。根據本發明另一方面，提供了一種控制用於車座的冷卻加熱裝置的方法，該方法包括:感應步驟，感應由鼓風扇吸入但還未被冷卻加熱模塊冷卻或加熱的空氣的溫度；確定步驟，確定在感應步驟中感應的空氣的溫度是否包含在預設溫度範圍內；以及控制步驟，當確定步驟確定在空氣的感應溫度和預設溫度範圍之間存在溫差時，控制冷卻加熱模塊的操作，從而根據特徵值來增加或減少冷卻加熱模塊的冷卻或加熱能力，該特徵值與吸入空氣的狀態對應。在一個實施方式中，控制步驟可以通過控制形成冷卻加熱模塊的珀爾帖元件的電壓或者通過控制鼓風扇的轉速來執行。如上所述，本發明的用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法有利之處在於，該裝置和方法可以感應到與使用者接觸的空氣溫度相等的空氣溫度，也就是說，該裝置和方法可以感應到還沒有被冷卻加熱模塊冷卻或加熱的空氣的溫度，且該裝置和方法可以基於空氣的感應溫度控制冷卻加熱模塊的操作，從而提高使用者的滿意度。
本發明的上述的和其它的目標、特徵和其它優點將通過結合附圖的下面的詳細說明而得到更好的理解，其中:圖1是根據本發明的第一實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的視圖；圖2是根據本發明的第一實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的剖視圖；圖3是圖2所示溫度感應安裝部件的剖視圖；圖4是根據本發明的第二實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的剖視圖；圖5是根據本發明的第三實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的剖視圖；圖6是根據本發明的第四實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的剖視圖；以及圖7是根據本發明的優選實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的控制方法的流程圖。
具體實施例方式下文將參照附圖對根據本發明的用於車座的冷卻加熱裝置的優選實施方式進行詳細描述。圖1是根據本發明的第一實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的視圖，圖2是根據本發明的第一實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的剖視圖，而圖3是圖2所示的溫度感應安裝部件的剖視圖。如圖1到3所示，根據本發明的第一實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置安裝在車座I中。這裡，冷卻加熱裝置10安裝在車座I的背部Ia和座部Ib的至少一個中。當冷卻加熱裝置10隻安裝在車座I的背部Ia和座部Ib的一個中時，優選該裝置構造為該裝置的處理過的空氣可以從具有該裝置的部分導向不具有該裝置的另一部分，從而處理過的空氣可以從兩部分排向坐在車座上的使用者。進一步地，當冷卻加熱裝置10同時安裝在車座I的背部Ia和座部Ib中時，優選相應部分的冷卻加熱裝置10構造為該裝置可以根據進入空氣的溫度獨立地控制其冷卻或加熱溫度，進入空氣溫度由將在下文描述的相應的溫度傳感器40感應，儘管相應部件的冷卻加熱裝置10可以控制來提供相同的冷卻或加熱溫度。冷卻加熱裝置10包括:鼓風扇11，安裝在殼13中從而強制地將處理的冷或熱空氣導向設置在車座I中的空氣供給通道17中；與鼓風扇11吹入的空氣執行熱交換操作的冷卻加熱模塊20 ;位於鼓風扇13和冷卻加熱模塊20之間的溫度傳感器40 ;以及控制單元50，其接收指示溫度傳感器40感應的空氣的溫度的溫度信號並控制冷卻加熱模塊20的冷卻或加熱溫度。這裡，冷卻加熱模塊20典型地構造為熱交換器的形式。在本發明中，作為例子，冷卻加熱模塊20將被描述為使用珀爾帖元件的熱交換器。溫度傳感器40經由通過殼13形成的通孔14插入到殼13中，且傳感器40在插入狀態安裝到殼13。這裡，具有溫度傳感器40的內端具有比通孔14的直徑稍大的直徑，從而阻止插入的溫度傳感器40從通孔14不期望地移除。在本發明中，作為例子，冷卻加熱模塊20被描述為使用珀爾帖元件的熱交換器。然而，應當理解的是，本發明的冷卻加熱模塊20除了使用珀爾帖元件的熱交換器，還可以構造為各種熱交換器形式。當使用珀爾帖元件的冷卻加熱模塊20安裝在裝置10中時，空氣供給通道17和空氣排出通道19形成在殼13中，從而將由珀爾帖元件處理的冷或熱空氣引導到車座I中。進一步地，隔熱孔18穿過殼13形成在冷卻加熱模塊20與殼13接觸的一個位置。這裡，隔熱孔18用於限制冷卻加熱模塊20的熱穿過殼13被傳輸到溫度傳感器40。下面，將參照圖7描述根據本發明的一個優選實施方式的控制用於車座的冷卻加熱裝置的方法。如圖7所示，該方法包括:感應步驟SI，在通風車座的冷卻加熱裝置打開後，感應由鼓風扇11吸入但還未被冷卻加熱模塊20冷卻或加熱的空氣的溫度；確定步驟S2，確定在感應步驟SI中感應的空氣的溫度是否包含在預設溫度範圍內；以及控制步驟S3，當確定步驟S2確定在空氣的感應溫度和預設溫度範圍之間存在溫差時，控制冷卻加熱模塊20的操作，從而增加或減少冷卻加熱模塊20的冷卻或加熱能力。然而，當確定步驟S2確定在空氣的感應溫度和預設溫度範圍之間不存在溫差時，執行現有狀態維持步驟S4來維持裝置的現有狀態。在該方法中，通過控制形成冷卻加熱模塊20的珀爾帖元件的電壓或者通過控制鼓風扇11的轉速來執行控制步驟S3。在控制步驟S3結束後，感應步驟SI再次執行。當用於車座的冷卻加熱裝置的鼓風扇11開始吹動空氣時，吹入的空氣經過溫度傳感器40並導向冷卻加熱模塊20。在上述狀態中，溫度傳感器40執行感應吹入的空氣的溫度的感應步驟SI。在確定步驟S2，確定感應的空氣溫度是否在預設溫度範圍之內。當確定感應的空氣溫度包含在預設的溫度範圍內時，冷卻加熱模塊20的操作和鼓風扇11的操作維持在各自的當前的狀態。然而，當確定空氣的感應溫度不在預設的溫度範圍內時，執行控制步驟S3，其中冷卻加熱模塊20的冷卻或加熱能力基於與吸入空氣溫度對應的特徵值增加或減少。這裡，特徵值意味著根據吸入空氣的性質在控制單元50中通過預計算吸入空氣的熱交換特性而得出的值。特徵值是通過預計算得出的值，根據吸入空氣的溫度以及吸入空氣溫度和預設溫度範圍之間的溫差基於冷卻加熱模塊20的特性執行計算。特徵值是參照值，即使當吸入空氣的溫度變化時，也可以用於提供恆定的冷卻或加熱溫度。換句話說，特徵值是參照值，可以用作與溫差值成比例的，快速且較大地增加冷卻加熱裝置的冷卻或加熱能力的值。從車座I排向使用者的空氣與鼓風扇11吸入的空氣相同，從而由溫度傳感器40感應的空氣與從車座I排出的空氣非常相似。在本發明中，可以根據導入冷卻加熱模塊20的空氣的變化控制冷卻加熱模塊20的操作和鼓風扇11的操作，從而可以快速地控制空氣的溫度。在用於車座的冷卻加熱裝置中，溫度傳感器40位於冷卻加熱模塊20前面的位置，從而感應實際吸入的空氣的溫度。進一步地，根據吸入到冷卻加熱模塊20的空氣的溫度確定冷卻加熱模塊20的熱交換特性並在控制單元50中計算，從而即使當吸入空氣的溫度快速變化時，控制單元50可以控制冷卻加熱模塊20的操作功率或者模塊20的冷卻或加熱能力，從而排出恆定溫度的空氣(到車座)。這裡，優選通過控制形成冷卻加熱模塊20的珀爾帖元件的電壓或者通過控制鼓風扇11的轉速實現對冷卻加熱模塊20的能力的控制。進一步地，當冷卻加熱裝置構造為各自的冷卻加熱裝置安裝在車座I的背部Ia和座部Ib中時，優選各自的裝置10使用儲存在控制單元50中的各自的特徵值獨立地控制。進一步地，在根據本發明的第二實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置中，溫度傳感器40安裝到安裝板15的表面，如圖4所示。安裝板15使用如雙面膠的粘合材料15a安裝到殼13的內表面。這裡，優選安裝板15由透明材料製成。當溫度傳感器40使用上述安裝結構安裝到殼時，可以增加生產該裝置的過程中的工作效率且可以減少裝置的生產成本。除了將溫度傳感器40安裝到殼13的結構，根據本發明的第二實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的大體形狀和操作與本發明第一實施方式相同。進一步地，在根據本發明的第三實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置中，溫度傳感器40安裝到安裝板16的表面，如圖5所示。安裝孔16b穿過安裝板16形成，且安裝突起16a設置在殼13的內表面上從而插入到安裝孔16b中。這裡，為了阻止安裝板16從安裝突起16a不期望地分離，安裝突起16a的末端構造為具有比安裝孔16b的內徑大的直徑，或者在將安裝突起16a插入到安裝孔16b後，安裝突起16a的末端可以焊接至安裝板16。除了溫度傳感器40安裝到殼13的結構，根據本發明的第三實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置的大體形狀和操作與本發明第一實施方式相同。在根據本發明的第四實施方式的用於車座的冷卻加熱裝置中，溫度傳感器40通過插入到穿過殼13形成的通孔14而安裝至殼13，如圖6所示。在該實施方式，溫度傳感器40安裝至基板41。徑向突起42在徑向通過從基板41延伸而形成在基板41上。進一步地，徑向槽14b形成在通孔14中，從而將相應的徑向的突起42容納在其中。為了將溫度傳感器40安裝至殼，安裝至基板41的溫度傳感器40插入到通孔14中。在上述狀態，徑向突起42穿過相應的徑向槽14b並插入到殼13中。在徑向突起完全插入殼13後，當基板41以一預定角度旋轉時，徑向突起42被通孔14的邊緣抓住，從而可以維持溫度傳感器40在殼內的插入狀態。儘管為了說明的目的對本發明的優選實施方式進行了描述，本領域的技術人員可以不脫離所附權利要求中公開的本發明的範圍和精神而進行多種改進、添加和替換。
權利要求
1.一種用於車座的冷卻加熱裝置，包括: 鼓風扇，安裝在殼中，從而強制地將冷或熱空氣吹到設置在車座中的空氣供給通道； 溫度傳感器，安裝在殼中的一個位置，在該位置溫度傳感器與通過鼓風扇吸入的空氣接觸並感應吸入空氣的溫度； 控制單元，接收指示通過溫度傳感器感應的吸入空氣的溫度的溫度信號並根據特徵值來控制冷卻或加熱溫度，特徵值與吸入空氣的狀態對應並從儲存在控制單元的多個特徵值中選取。
2.根據權利要求1所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中該殼配置有冷卻加熱模塊，其用於執行與風扇吹動的空氣的熱交換操作。
3.根據權利要求2所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中溫度傳感器位於鼓風扇和冷卻加熱模塊之間。
4.根據權利要求2所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中，當冷卻加熱裝置同時安裝在車座的背部和座部時，控制單元獨立地控制相應的冷卻加熱裝置。
5.根據權利要求2所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中冷卻加熱模塊使用珀爾帖元件形成。
6.根據權利要求1或5所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中溫度傳感器安裝到在殼的預定部分形成的通孔中。
7.根據權利要求1或5所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中溫度傳感器安裝到安裝板，安裝板使用粘合材料安裝到殼的內表面。
8.根據權利要求7所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中安裝板由透明材料製成。
9.根據權利要求1或5所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中溫度傳感器安裝到安裝板，安裝板具有安裝孔，從而與形成在殼的內表面上的安裝突起結合。
10.根據權利要求1或5所述的用於車座的冷卻加熱裝置，其中隔熱孔穿過殼在一個表面上形成，冷卻加熱模塊在該表面與殼接觸。
11.一種控制如權利要求1所述的用於車座的冷卻加熱裝置的方法，該方法包括: 感應步驟，感應由鼓風扇吸入但還未被冷卻加熱模塊冷卻或加熱的空氣的溫度； 確定步驟，確定在感應步驟中感應的空氣的溫度是否包含在預設溫度範圍內；以及 控制步驟，當確定步驟確定在空氣的感應溫度和預設溫度範圍之間存在溫差時，控制冷卻加熱模塊的操作，從而根據特徵值來增加或減少冷卻加熱模塊的冷卻或加熱能力，特徵值與吸入空氣的狀態對應。
12.如權利要求11所述的一種控制用於車座的冷卻加熱裝置的方法，其中控制步驟通過控制形成冷卻加熱模塊的珀爾帖元件的電壓或者通過控制鼓風扇的轉速來執行。
全文摘要
一種用於車座的冷卻加熱裝置以及其控制方法，其可以在空氣引入到冷卻加熱模塊之前通過感應空氣溫度來控制冷卻或加熱溫度。該裝置包括鼓風扇，其安裝在殼中，從而強制地將冷或熱空氣吹到車座的空氣供給通道中；溫度傳感器，安裝在殼中的一位置，在該位置溫度傳感器與吸入的空氣接觸並感應吸入空氣的溫度；以及控制單元，其接收來自溫度傳感器的溫度信號並根據特徵值來控制冷卻或加熱溫度，特徵值與吸入空氣的狀態對應並從儲存在控制單元的多個特徵值中選取。
文檔編號B60N2/56GK103192751SQ20131000223
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者田德財, 成泰秀, 鄭達永 申請人:甲乙汽車空調有限公司