节能车窗除雾和再冻结预防制造技术

一种用于防止车辆挡风玻璃雾化或再冻结的方法包括计算挡风玻璃内表面露点温度值和/或挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值，并且仅向挡风玻璃提供足够的经调节气流以防止计算的概率值超过预定雾化和/或再冻结风险阈值。一个或多个控制器执行该计算，并且车辆HVAC系统的致动元件仅提供足够的经调节气流使挡风玻璃内表面温度值超过挡风玻璃内表面露点温度值或使挡风玻璃外表面温度值超过挡风玻璃外表面冻结温度。影响挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值和/或挡风玻璃直接露点温度值的输入被用来调整阈值。提供用于实现所描述方法的系统。

Energy saving window removal and re freezing prevention

A method for preventing the windshield of a vehicle or frozen atomization includes calculating surface dew point temperature inside the windscreen and / or windshield surface atomization and / or the outer surface of the freezing probability value, and only to the windshield by providing enough air conditioning to prevent the calculation of the probability value exceeds a predetermined atomization and / or freeze risk threshold. One or more controllers to perform the calculations, and the vehicle HVAC system actuator provides only enough by adjusting the surface temperature of the solar term flow inside the windscreen windshield surface value exceeds the dew point temperature or the temperature of the outer surface of the windshield windshield surface value exceeds the freezing temperature. An input that affects the probability of fogging and / or external surface freezing of the windshield and / or the direct dew point temperature of the windscreen is used to adjust the threshold. Provides a system for implementing the described methods.

【技术实现步骤摘要】
节能车窗除雾和再冻结预防
本公开内容总体上涉及车辆暖通空调(HVAC)系统操作。更具体地，本公开涉及用于车窗除雾和预防车窗再冻结的节能系统和方法。
技术介绍
在机动车辆运行期间，经常有外部和内部的气候条件相结合，导致车窗雾化和/或再冻结。这发生在车辆运行的初始预热阶段后，在该过程期间，车辆挡风玻璃、侧窗等通过车辆暖通空调(HVAC)系统的局部使用来进行除雾和/或除冰。但是，在车辆运行期间，条件可能有利于车窗雾化和/或再冻结。例如，外部环境温度可能足够冷并且客舱的条件可能足够温暖且湿润从而促使在一个或多个车窗上发生冷凝，导致挡风玻璃雾化和/或再冻结。这个问题的传统解决方法是从HVAC系统将经调节的气流的一部分连续地转移到一个或多个车窗，以防止在车辆运行期间车窗雾化/再冻结。虽然大体上有效，但从HVAC系统流出的这样的恒定气流可以具有负面后果，包括由气流导致的额外的且不希望的噪声、振动等、和增加的HVAC鼓风机负载、车辆客舱的上部的不希望地提升的温度、由于恒定空气气流导致的乘客的“干眼病”等等。此外，HVAC系统是现代机动车除了进行除雾/除冰的原因之外的关键因素。对于车辆乘员的舒适和各种天气的能见度问题来说需要在所有的环境下都具有高效的HVAC性能。相应地，高效的HVAC性能是总体车辆能源管理所日益关注的，车辆能源管理也影响着内燃机驱动车辆和混合动力车辆的燃料经济性，以及电动车辆和混合动力车辆的行程和电功率预算。车辆运行过程中不断地引导气流到车窗会造成显著和潜在的过度能源消耗，这会对车辆的整体能量预算造成不利影响。为了解决这个问题以及其他问题，本公开内容涉及在较高的水平用于车窗除雾和预防车窗再冻结的节能系统和方法。有利的是，所描述的系统和方法结合考虑了与利于车窗雾化/再冻结条件相关的各种输入。根据这些输入，足够水平的经调节空气被引到车窗。通过所描述的系统/方法，当内部/外部条件被认为有利于车窗雾化/再冻结时经调节空气转移到车窗大体上受限于车辆运行的期间，而不是简单地采用伴有上述缺点的方法将经调节空气的连续气流引向车窗以防止雾化/再冻结。
技术实现思路
根据本文中所描述的目的和优点，在一方面，描述了一种防止车辆挡风玻璃雾化或再冻结的方法，其包括由一个或多个控制器计算挡风玻璃的内表面露点温度值和/或挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值。于是只有足够的经调节气流才被提供给挡风玻璃以防止计算的雾化和/或再冻结概率值超过预定的雾化和/或再冻结的风险阈值。在实施例中，这发生在客舱初始预热期之后以及车辆HVAC系统在地板模式运行期间。在一个实施例中，只有足够的经调节气流被提供用来使挡风玻璃内表面的温度值超过挡风玻璃内表面露点温度值或使挡风玻璃外表面的温度值超过挡风玻璃外表面冻结温度。挡风玻璃内表面露点温度值或挡风玻璃外表面温度值可通过各种输入——包括外部和内部气候相关的输入、车辆乘员的输入、远程输入以及其他输入——来调整。在另一个方面，提供一种根据上述方法用于预防车辆挡风玻璃雾化或再冻结的系统，其包括一个或多个控制器和车辆暖通空调(HVAC)系统，该暖通空调系统包括可操作地连接到一个或多个控制器并连接到与至少一个挡风玻璃除霜导管相关联的至少一个门上的至少一个致动器。一个或多个控制器被配置成计算挡风玻璃内表面露点温度值和/或挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值，并且使HVAC系统仅提供足够的经调节气流到挡风玻璃以防止计算的雾化和/或再冻结概率值超过预定雾化和/或再冻结的风险阈值。一个或多个控制器进一步被配置来使门在闭合结构、完全打开结构以及至少一个中间结构之间转换，以调节到挡风玻璃的气流量。在实施例中，在系统中提供各种装置来提供或接收外部和内部气候相关的输入、车辆乘员输入、远程输入、以及其他输入。这些装置包括但无意限制各种传感器，如太阳热负荷/方向传感器、雨量传感器、客舱相对湿度传感器、挡风玻璃相对湿度传感器、挡风玻璃内表面温度传感器、挡风玻璃外表面温度传感器、客舱温度传感器、车辆乘员传感器、车速传感器、风速/方向传感器、车辆相关的外部环境温度传感器以及其他传感器。其他预期装置包括HVAC系统控制面板、电子自动温度控制(EATC)模块、远程温度数据接收器、远程湿度数据接收器、众包数据接收器和其他装置。在以下描述中，示出和描述了用于车窗除雾和预防车窗再冻结的节能系统和方法的实施例。如应当认识到的，系统/方法能够以其他不同的实施例体现，并且在不脱离前述装置和方法以及下述权利要求范围的基础上，系统/方法的若干细节能够在各个明显的方面加以修改。因此，附图和说明书应被视为本质上是说明性而不是限制性的。附图说明并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了所公开的车辆车窗除雾和预防车窗再冻结的节能系统和方法的若干方面，并与说明书一起用于解释他们的原理。在附图中：图1示意性地描绘了用于车辆的现有HVAC系统；图2描绘了根据本公开用于车窗除雾和预防车窗再冻结的系统；图3以流程图的形式描绘了根据本专利技术用于车窗除雾的方法；以及图4以流程图的形式描绘了根据本公开用于预防车窗再冻结的方法。现在将详细地参考所公开的用于车窗除雾和预防车窗再冻结的系统和方法的实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标号代表相同的特征。具体实施方式现在参考图1示意性地示出车辆的HVAC系统100。如将要理解的，HVAC系统的具体设计可以变化，所以示出的系统仅是代表，而不是将其视为限制。如图所示，再循环风门102确定空气是否从由车辆客舱外部引导的导管104导出或客舱空气是否通过HVAC系统再循环。外部空气通常必须通过客舱空气过滤器106以确保只有干净的空气进入HVAC系统100和车辆乘员的肺部。鼓风机马达108提供空气流动通过HVAC系统100。一些鼓风机108的设计是已知的，包括使用脉冲宽度调制(PWM)的电子鼓风机马达。如已知的，这样的电子鼓风机马达可提供几乎无限大小的风扇速度来调节通过系统100的气流速度。如果车辆空调系统开启，则通过HVAC系统100的空气也通常通过用来冷却/除湿的蒸发器芯110。即使空气被随后加热，特定HVAC系统开启空调系统以对通过该系统的空气进行除湿。蒸发器排水管112可以包括允许在对通过HVAC系统的空气进行除湿的过程中产生的冷凝水的排放。如果车辆加热系统被开启，则提供加热器芯114来提升通过HVAC系统100的空气的温度，并且如已知的，车辆加热系统是大体上在设计和效果上都较小的散热器。HVAC系统100通常还至少包括导管116a、116b、116c，其分别通向一个或多个除霜通风口(未示出)、一个或多个客舱主上部通风口(未示出)、和一个或多个客舱地板通风口(未示出)。可致动模式门118a、118b控制气流通过HVAC系统100的方向，即经调节空气是否被引向除霜通风口(除霜模式)、引向地板通风口(地板模式)、引向主上部通风口或它们的组合。混合门120控制经过加热器芯114的气流量。如已知的，这又相应地决定了空气到达各个车辆通风口的温度。致动器122控制模式门118a、118b和混合门120从打开结构转换到闭合结构。各种致动器设计是本领域中已知的，包括电缆式致动器、真空驱动致动器、电子步进马达及其他。由模式门118a，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防止车辆挡风玻璃雾化或再冻结的方法，包括：由一个或多个控制器计算挡风玻璃内表面露点温度值和/或挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值；以及仅向所述挡风玻璃提供足够的经调节气流，以防止所述计算的雾化和/或再冻结的概率值超过预定雾化和/或再冻结风险阈值。

【技术特征摘要】
2015.10.15 US 14/884,4721.一种用于防止车辆挡风玻璃雾化或再冻结的方法，包括：由一个或多个控制器计算挡风玻璃内表面露点温度值和/或挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值；以及仅向所述挡风玻璃提供足够的经调节气流，以防止所述计算的雾化和/或再冻结的概率值超过预定雾化和/或再冻结风险阈值。2.如权利要求1所述的方法，包括将所述一个或多个控制器配置为执行所述计算并且在初始车辆客舱预热期间之后并且在车辆的暖通空调(HVAC)系统在地板模式中运行时仅提供足够的经调节气流。3.如权利要求2所述的方法，其中包括提供所述HVAC系统，所述HVAC系统包括至少一个致动器，所述至少一个致动器可操作地连接到所述一个或多个控制器和与至少一个挡风玻璃除霜导管关联的至少一个门。4.如权利要求3所述的方法，包括将所述一个或多个控制器配置为使所述门在闭合结构、完全打开结构和至少一个中间结构之间转换。5.如权利要求1所述的方法，包括仅提供所述足够的经调节气流使挡风玻璃内表面温度值超过所述挡风玻璃内表面露点温度值或使挡风玻璃外表面温度值超过挡风玻璃外表面冻结温度。6.如权利要求5所述的方法，包括由一个或多个控制器接收影响所述挡风玻璃内表面雾化和/或外表面再冻结的概率值和/或所述挡风玻璃直接露点温度值的一个或多个输入。7.如权利要求6所述的方法，包括向所述一个或多个控制器提供通过由下列构成的组中的一个或多个接收的一个或多个输入：太阳热负荷/方向传感器、雨量传感器、客舱相对湿度传感器、挡风玻璃相对湿度传感器、挡风玻璃内表面温度传感器、挡风玻璃外表面温度传感器、客舱温度传感器、车辆乘员传感器、车速传感器、风速/方向传感器、车辆相关的外部环境温度传感器、车辆乘员、电子自动温度控制(EATC)模块、远程温度传感器、远程湿度传感器和众包数据。8.如权利要求7所述的方法，包括通过一个或多个测量的或接收的输入调节所述挡风玻璃内表面露点温度值。9.如权利要求7所述的方法，包括通过一个或多个测量的或接收的输入调节所述外表面冻结温度。10.如权利要求1所述的方法，包括将所述一个或多个控制器配置为以预定间隔的时间间隔重复所述计算和提供的步骤。11.一种防止车辆挡风玻璃雾化或再冻结的系统，包括：一个或多个控制器；和车辆暖通空调(HV...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·布莱恩·胡克，詹姆斯·R·赫德，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US