基于汽车座椅的微气候系统技术方案

一种针对车辆乘员的微气候系统包括多个微气候热效应器。每个微气候热效应器至少部分地控制多个乘员区域中的至少一个中的气候。每个微气候热效应器包括传感器，传感器配置为确定与该区域对应的微气候温度数据。控制器包括输入部，输入部配置为从车辆数据总线接收车辆温度数据，车辆温度数据包括座舱温度和外部空气温度。控制器将微气候温度数据与车辆温度数据融合并确定对于每个微气候热效应器的估算局部等效温度。控制器还基于与该微气候热效应器对应的估算局部等效温度来向每个微气候热效应器提供温度命令。效应器提供温度命令。效应器提供温度命令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于汽车座椅的微气候系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年11月20日提交的美国临时申请号62/937890的优先权。


[0003]本公开涉及微气候系统，所述微气候系统利用传感器融合和模糊逻辑为乘员提供增强的热舒适性。

技术介绍

[0004]在传统汽车HVAC或气候系统中，控制系统使用来自座舱内不同位置中安装的传感器的温度，或使用数学座舱热模型来计算温度。近年来，基于座椅的微气候系统已变得更受期望，因为相比于现有系统它们达到舒适的时间更快并且能耗更低。
[0005]基于汽车座椅的微气候系统具有许多传导性、对流性和辐射性的装置，比如位于座椅和周围区域中的加热垫、热电装置(TED)、正温度系数热敏电阻(PTC)和小型压缩机系统。准确地计算局部温度来进行局部加热/冷却装置控制对于控制局部热舒适度很重要，但在当前系统中难以实现。
[0006]目前用于基于汽车座椅的微气候系统的方法是基于固定温度设定点的离散开/关或调制功率(PWM)控制(通常为3到5个离散层级)。乘员手动选择这些预定义的温度设定点中的一个来针对车辆和人体不断变化的状况进行调整。此外，由于层级是离散的，因此会迫使用户变更层级来“搜寻”无法获得的设定。
[0007]模糊逻辑已被公开作为航空器座舱中整体空气加热和冷却的选项。模糊逻辑是一种采用“真实程度”而不是真(1)/假(0)二元极端的算法方法。模糊逻辑包括极端情况，但也包括在真和假之间的多种状态，使得两件事之间的比较可能会产生在真和假之间的值(例如，驾驶员是舒适的为0.45(45％)真)。由于模糊逻辑被使用来调节整体空气温度，因此座舱温度的变化率被使用来创建模糊集合而不是另一种度量。基于温度变化率的调节防止非期望的座舱温度振荡超越期望的座舱温度。

技术实现思路

[0008]在一个示例性实施例中，一种针对车辆乘员的微气候系统包括多个微气候热效应器，每个微气候热效应器配置为至少部分地控制多个定义乘员区域中的至少一个乘员区域中的气候，每个微气候热效应器包括：传感器，所述传感器配置为确定与所述至少一个乘员区域对应的微气候温度数据；与微气候热效应器通信的控制器，所述控制器具有输入部，所述输入部配置为从车辆数据总线接收车辆温度数据，所述车辆温度数据至少包括座舱温度和外部空气温度，控制器配置为将微气候温度数据与车辆温度数据融合并基于融合数据来确定对于每个微气候热效应器的估算局部等效温度，控制器进一步配置为基于与该微气候热效应器对应的估算局部等效温度来向每个微气候热效应器提供温度命令。
[0009]上述微气候系统的另一个示例还包括所述车辆中的热控制系统，所述热控制系统
具有第一温度传感器，所述第一温度传感器暴露于来自热控制系统的经调节的空气。
[0010]在上述任何微气候系统的另一个示例中，所述车辆中的热控制系统是加热通风和冷却(HVAC)系统并且所述第一温度传感器配置为检测座舱温度。
[0011]上述任何微气候系统的另一个示例包括暴露于车辆外部空气的第二温度传感器，所述第二温度传感器配置为检测外部空气温度。
[0012]在上述任何微气候系统的另一个示例中，多个区域包括头部区域、座椅靠背区域、座垫区域、手/手臂区域和脚/腿区域中的至少两个。
[0013]在上述任何微气候系统的另一个示例中，微气候热效应器从包括以下的组群中选择：气候控制型座椅、头枕/颈部调节器、气候控制型车顶内衬(headliner)、方向盘、加热式换档器、加热垫和小型压缩机系统。
[0014]在上述任何微气候系统的另一个示例中，控制器配置为对座舱温度施加分层偏量来针对座舱温度传感器的位置进行调整。
[0015]在上述任何微气候系统的另一个示例中，对外部空气温度和座舱温度施加权重因子。
[0016]在上述任何微气候系统的另一个示例中，每个权重因子的值取决于季节和气候区中的至少一个。
[0017]在上述任何微气候系统的另一个示例中，车辆温度数据包括车辆日照负荷(vehicle solar load)。
[0018]在上述任何微气候系统的另一个示例中，车辆日照负荷被归一化，并且对车辆日照负荷施加权重因子，其中该权重因子针对车辆特定特征进行补偿。
[0019]在上述任何微气候系统的另一个示例中，车辆温度数据包括车辆速度。
[0020]在上述任何微气候系统的另一个示例中，对车辆速度施加权重因子，其中该权重因子针对座椅周围区域的效应器、包括门板和地板区域中的加热装置进行补偿。
[0021]在上述任何微气候系统的另一个示例中，来自至少一个微气候热效应器的温度反馈被提供给控制器，并且其中，基于温度反馈来对所述至少一个微气候热效应器确定预期局部温度。
[0022]在上述任何微气候系统的另一个示例中，控制器配置为基于以下等式将微气候温度数据与车辆温度数据融合：
[0023]T
local
＝W1×
(T
cabin
+b
tv
)+W2×
T
outside
+W3×
SL
nor
+W4×
V+W5×
T
lf
[0024]其中：W
i i＝1，2，3，4，5；可校准权重因子
[0025]T
cabin
ꢀꢀꢀꢀ
座舱温度
[0026]b
tv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
温度垂直分层因子或偏量
[0027]T
outside
ꢀꢀ
外部温度
[0028]SL
nor
ꢀꢀꢀꢀ
归一化太阳负荷
[0029]V
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆速度
[0030]T
lf
ꢀꢀꢀꢀꢀ
局部效应器温度反馈
[0031]在上述任何微气候系统的另一个示例中，控制器基于所述等式来确定对于每个选定微气候热效应器的独有估算局部等效温度。
附图说明
[0032]通过参考附图可进一步理解本公开，附图包括图1
‑
9。
[0033]图1示意性地图示车辆加热通风和冷却系统。
[0034]图2示意性地图示用于将微气候传感器数据和其它车辆传感器数据融合成单个车辆传感器集合的传感器融合处理器。
[0035]图3示意性地图示范围从
‑
3到3的示例性热舒适ASHRAE标度。
[0036]图4A图示夏季期间针对多个(身体)部位(region)的等效温度。
[0037]图4B图示冬季期间针对多个(身体)部位的等效温度。
[0038]图5示意性地图示示例性微气候控制系统的基本架构。
[0039]图6示意性地图示示例性模糊逻辑控制。
[0040]图7A示意性地图示示例性温度环境模糊集合。
[0041]图7B示意性地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种针对车辆乘员的微气候系统，包括：多个微气候热效应器，每个微气候热效应器配置为至少部分地控制多个定义乘员区域中的至少一个乘员区域中的气候，每个微气候热效应器包括传感器，所述传感器配置为确定与所述至少一个乘员区域对应的微气候温度数据；与微气候热效应器通信的控制器，所述控制器具有输入部，所述输入部配置为从车辆数据总线接收车辆温度数据，所述车辆温度数据至少包括座舱温度和外部空气温度，控制器配置为将微气候温度数据与车辆温度数据融合并基于融合数据确定对于每个微气候热效应器的估算局部等效温度，控制器进一步配置为基于与该微气候热效应器对应的估算局部等效温度来向每个微气候热效应器提供温度命令。2.如权利要求1所述的微气候系统，还包括所述车辆中的热控制系统，所述热控制系统具有第一温度传感器，所述第一温度传感器暴露于来自所述热控制系统的经调节的空气。3.如权利要求2所述的微气候系统，其中，所述车辆中的热控制系统是加热通风和冷却(HVAC)系统，并且所述第一温度传感器配置为检测座舱温度。4.如权利要求2所述的微气候系统，包括暴露于车辆外部空气的第二温度传感器，所述第二温度传感器配置为检测外部空气温度。5.如权利要求4所述的微气候系统，其中，多个区域包括头部区域、座椅靠背区域、座垫区域、手/手臂区域和脚/腿区域中的至少两个。6.如权利要求5所述的微气候系统，其中，所述微气候热效应器从包括以下的组群中选择：气候控制型座椅、头枕/颈部调节器、气候控制型车顶内衬、方向盘、加热式换档器、加热垫和小型压缩机系统。7.如权利要求6所述的微气候系统，其中，所述控制器配置为对所述座舱温度施加分层偏量来针对座舱温度传感器的位置进行调整。8.如权利要求6所述的微气候系统，其中，对所述外部空气温度和所述座舱温度施加权重因子。9.如权利要求8所述的微气候系统，其中，每个权重因子的值取决于季节和气候区...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：金瑟姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：