车辆自动气候控制制造技术

本发明专利技术公开了一种操作车辆自动气候控制系统的系统及方法。该方法可包括确定车辆客舱内的呼吸高度空气温度；确定客舱内的平均辐射温度；确定客舱内的平均空气流速；确定着装水平因子，以及基于呼吸高度空气温度、平均辐射温度、平均空气流速以及着装水平因子计算当量均匀温度；对比计算出的当量均匀温度与期望当量均匀温度；基于计算出的当量均匀温度与期望当量均匀温度的对比，调整自动气候控制系统的输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及车辆自动气候控制系统。
技术介绍
代表性的带有自动气候控制系统的汽车使用安装在仪表 盘内的车内温度传感器，结合使用环境空气温度传感器并且有时使用 太阳负荷传感器，作为向自动气候控制系统的输入。自动气候控制系 统于是与用户限定的期望温度一起使用这些输入，以确定适当的排放 空气温度、风机速度，以及加热-通风-空调(HVAC)模式。然而，由 于空气分层，热存储在仪表盘中，并从附近的HVAC通风口排放，因 而车内温度传感器的温度测量精度降低。在一些车辆测试中，车内温 度传感器测量的温度与在呼吸高度测量的空气温度(即，驾驶员面部 附近的空气温度)有IO摄氏度的差别。由于这一缺陷，新型车辆的 自动气候控制系统的校准变得相对困难并且费时。为了改善温度传感器在呼吸高度处的测量，采用了超声波 温度感测。尽管这改善了在呼吸高度处的温度测量，但是车辆乘员的 热舒适度不仅仅涉及温度测量。例如，辐射热交换、空气流速分布， 以及乘员着装水平等均影响乘员的热舒适度。
技术实现思路
—个实施例涉及操作车辆自动气候控制系统的方法，该方 法包括如下步骤确定车辆客舱内的呼吸高度空气温度；确定客舱内 的平均辐射温度；基于呼吸高度空气温度与平均辐射温度计算当量均 匀温度；对比计算出的当量均匀温度与期望当量均匀温度；以及基于 计算出的当量均匀温度与期望当量均匀温度的对比调整自动气候控 制系统的输出。 —个实施例涉及操作车辆自动气候控制系统的方法，该方 法包括如下步骤确定车辆客舱内的呼吸高度空气温度；确定客舱内 的平均辐射温度；确定客舱内的平均空气流速；确定着装水平因子；基于等式T-^W + '^e^6'5—^计算当量均勾温度，其中Teht 为当量均匀温度，单位为摄氏度；Ta为呼吸高度空气温度，单位为摄氏度；Tr为平均辐射温度，单位为摄氏度；Va为平均空气流速，单位为 米/秒；Id。为着装水平因子；对比计算出的当量均匀温度与期望当量均 匀温度；基于计算出的当量均匀温度与期望当量均匀温度的对比调整 自动气候控制系统的输出。 —个实施例的优点是，车辆自动气候控制系统采用对自动 气候控制系统来说更加完善的控制输入和热舒适度计算，导致了车辆 乘员更好的热舒适度。 —个实施例的优点是，与传统的自动气候控制系统相比， 采用当量均匀温度输入的车辆自动气候控制系统的校准时间和成本 可减小。附图说明图1为根据第一实施例的车辆与乘客的示意图。 图2为根据第二实施例的车辆与乘客的示意图。 图3为自动气候控制系统的一部分的示意图。具体实施例方式参见图1,显示了总体标记为20的车辆的一部分。车辆 20包括客舱22,其具有用于支撑穿着衣服27的驾驶员26的驾驶座 24，以及用于支撑乘客30的乘客座28。客舱22被车顶32、挡风玻 璃34、地板36以及带有窗户的车门38部分地包围。仪表盘40位于 驾驶座24前方。HVAC模块42(其为自动气候控制系统46的一部分) 位于仪表盘40的后部、内部或下部。HVAC控制器44与HAVC模块 42通信并且控制HVAC模块42,其可位于HVAC模块42内或与之分 离。风机60可位于HVAC模块42内以使空气流经模块42。自动气候控制系统46还包括有安装到车顶32的红外传 感器48,其用于在车辆驾驶员26前方进行红外测量；以及超声波温 度传感器50、 52,其中第一传感器50安装到车顶32,第二传感器52 安装在仪表盘40上。相比于安装到仪表盘上的传统温度传感器，超 声波温度传感器50、 52协同工作从而更精确地确定在车辆驾驶员26前方读出的温度。太阳负荷传感器54可安装在仪表盘40上从而测量 太阳负荷的强度和角度。环境空气温度传感器56可用于检测车辆20 周围的环境空气温度。而且，可采用任选的湿度传感器58。所有的传 感器均与HVAC控制器44通信。图2示出了第二实施例。由于此实施例与第 一 实施例类似， 所以附图中相同的附图标记表示相应的元件，并且为了避免不必要的 重复省略了对这些元件的详细描述。有改动的元件将用上撇号(')标 示。在此实施例中，超声波温度传感器50'、 52'都安装到车顶32。如 果需要的话，自动气候控制系统46'的其他方面可保持不变。图3示出了图1和图2的自动气候控制系统46、 46'的一 部分。自动气候控制系统46的该部分将参照图1讨论，但是其同样 可应用于图2。 HVAC控制器44包括由大箭头标示的输入太阳负荷 传感器输入62、期望热舒适度输入64以及当量均匀温度(Teht)输 入66。这些输入为了说明性目的与HVAC控制器44分开示出，实际 上其可与控制器结合为一体，所述输入可采用硬件和软件的各种形 式，其可为集成的或离散的部件，这对本领域的技术人员是已知的。任选的输入可为从任选湿度传感器58接收的湿度输入 68。当客舱22内的相对湿度值低于50%时，其对乘员的热舒适度通 常仅产生很小的影响，因此，可根据具体的车辆应用而采用或不采用 湿度输入。向HVAC控制器44的太阳负荷传感器输入62表示了对驾 驶员26和乘客30的太阳负荷。乘员的太阳负荷与玻璃特性、太阳入 射角和入射太阳光谱相关，这些由太阳负荷传感器54给出。太阳负 荷传感器54与HVAC控制器44通信以产生太阳负荷传感器输入62。期望热舒适度输入64基于乘员要求温度输入70,其可为 驾驶员26在HVAC控制面板72 (其通常位于车辆仪表盘上)所做的 温度设定。也可使用由环境温度传感器56确定的外部环境温度输入 74。查询表76可用于确定期望当量均匀温度(Tehtd)，其然后作为期 望热舒适度输入64传送至HVAC控制器44。当量均勻温度是产生整体热感的体热损失的测量值，其表 征了车辆客舱22具有高度不均匀的热环境。当量均匀温度是综合了 呼吸高度空气温度、空气流速和平均辐射的效果的量，其反映了乘员的体热损失，并因此以单个变量精确地表达了对于乘员的组合热效 果，该单个变量精确地反映了乘员的热舒适度。查询表76显示了采用经验数据来确定期望Tehtd的示例性图。舒适度等级78用在纵轴上并基于与乘客热舒适度相关的经验数据而定，舒适度等级1意味着车辆乘员感觉冷，5意味着乘员感觉热度舒适，达到9为乘员感觉热。图中第一条线80表示车辆客舱在冷的环境条件下升温，第二条线82表示车辆客舱在热的环境条件下降温。在热舒适度等级5处的不连续性是因为人们在环境温度冷时穿着更多的衣服，所以在客舱22内稍微冷的温度下感到热度舒适。采用的具体舒适度等级78仅为示例性的，并且如果需要的话，查询表中可使用其他经验类型的舒适度等级作为替代。为了说明性目的，丁eht输入66示出为与HVAC控制器44分开，但是用于确定TEHT的计算实际上可在控制器44内部进行。TEHT输入66作为反馈以允许HVAC控制器44对自动气候控制系统的运行 做出调整，从而可达到驾驶员26和乘客30的期望热舒适度。采用以下等式来确定TEHT的值当Va^0'1 m/s时，TiHt = 0.5(Ta+Tr)t抓=0.55T, + 0.45tf + 024-Q75V^ (36.5 — 丁,)当V^0,1m/s时， * f i+i激、 ^其中，Ta为呼吸高度空气温度，单位为摄氏度；Tr为平均 辐射温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作车辆自动气候控制系统的方法，所述方法包括以下步骤：　（ａ）确定所述车辆的客舱内的呼吸高度空气温度；　（ｂ）确定所述客舱内的平均辐射温度；　（ｃ）基于所述呼吸高度空气温度和所述平均辐射温度计算当量均匀温度；　（ ｄ）对比计算出的当量均匀温度和期望当量均匀温度；以及　（ｅ）基于计算出的当量均匀温度与所述期望当量均匀温度的对比，调整自动气候控制系统的输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T韩，JP约翰逊，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]