供暖、通风和空调系统的可变气流控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种控制进入机动车辆乘客厢的气流的可变气流控制系统。在车辆空气管道系统中的阀门或门的位置在完全新鲜空气位置和完全再循环空气位置之间变化，从而在车辆乘客选择的风扇速度和所需进入乘客厢的空气流速之间在较宽车辆速度范围内产生可控的关系。本实用新型专利技术通过在相对高车速和相对低风扇速度时使进入乘客厢高于所需的空气流速消除或最小化来为乘客提供舒适。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机动车辆的气候控制系统，也称之为供暖、通风和空调(HVAC)系 统。更为具体地，本技术涉及控制供应给机动车辆乘客厢的周围空气/循环空气的系 统。
技术介绍
机动车辆气候控制系统通常包括风机或通风扇(通常由电动马达驱动)，其运转 使得空气通过管道进入车辆乘客厢，也称之为车舱。供给乘客厢的空气可为来自车辆外部 的环境空气(新鲜空气)，或者为在乘客厢内再循环的空气(再循环空气)。通常，车辆乘客可通过两位置开关在新鲜空气和再循环空气之间选择。一些气候 控制系统也包括在新鲜空气和再循环空气之间自动选择而无需乘客驱动开关的一种或多 种模式。一种此类自动设置的已知例子是当选择空调的“HIGH”或“MAX”设置时系统可从 新鲜空气切换至再循环空气以便于加快乘客厢的冷却。对风扇转速的控制从而对通过管道进入乘客厢的空气流速(其可为速度或者为 容积流速)控制也可以为手动的或自动的。在手动模式下，车辆乘客驱动开关在数个(通 常为3-5个)分立的风扇速度之间选择。如果车辆乘客选择了自动模式，控制器单元运用 已编程的逻辑存储来根据各种因素改变风扇速度以提供最大程度的乘客舒适度，这些因素 包括所需温度、实际温度、环境阳光等。气候控制系统目前尚未解决的问题是在选定的具体风扇速度(无论该速度是手 动还是自动选择的)和来自通风口并进入乘客厢的实际空气流速之间未能提供对应关系。 穿过车辆通风系统的冲压空气效应可导致当车辆在相对高速行驶且选定新鲜空气(相对 于再循环空气)时进入乘客厢的空气流速较选定的更高。已知可使用“冲压空气补偿”技 术，其在车辆以高速驾驶时要求减少风扇速度。然而，该技术并未解决选定低风扇速度时冲 压空气效应导致较所需空气流速更多的空气进入乘客厢的问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种控制进入车辆乘客厢的气流的可变气流控制 系统。在公开的第一个实施例中，一种控制进入车辆乘客厢气流的可变气流控制系统包 含控制允许进入乘客厢的新鲜空气量以及允许进入乘客厢的再循环空气量的阀门。该阀门 可在最小再循环空气位置(这里相比于新鲜空气的量再循环空气的量相对最小)和最大再 循环空气位置(这里相比于新鲜空气的量再循环空气的量相对最高)之间变化。可变速通 风扇控制乘客厢的空气供给。控制模块运转用以至少部分根据车辆速度输入和通风扇转速 输入控制阀门在最小再循环空气位置和最大再循环空气位置之间的移动。本技术该实 施例通过在相对高车速和相对低风扇速度时使进入乘客厢高于所需的空气流速消除或最 小化来为乘客提供舒适。附图说明图1为机动车辆气候控制系统的示意图。图2示意性显示了图1中气候控制系统的组成部分框图。图3为表2的数据的图表。具体实施方式图1示意性显示了机动车辆气候控制系统的总体配置。该系统包含总体上示为20 的管道系统，用于将空气传送至车辆乘客厢各部分中的出口或通风孔。风扇或风机24位于 管道内且由可变速电动马达26驱动。风扇具有至少一个自动速度控制设定或者具有至少 一个手动速度控制设定。加热和冷却单元例如加热器芯28和空调蒸发器芯30位于风扇24 的下游且可驱动用于根据需要对供应给乘客厢的空气加热和/或冷却/除湿。温度混合门 38可移动以获得所需的加热和冷却/除湿的空气混合。穿过导通至乘客厢的不同部分的管道的气流由在管道内的一个或多个可移动的 空气分配门40、42调节。例如，面板/除霜门42可在中间和/或侧仪表板通风口(未显 示)和前/侧车窗除霜通风口(未显示)之间移动来分配气流，而面板/地板门40可移动 以在仪表板通风口和地板通风口(未显示)之间分配气流。门38、40和42优选地由电动 马达(未显示)驱动但也可由任何适合的动力装置驱动，例如真空系统。新鲜空气管道44从乘客厢外部通向至风扇24，再循环空气管道46从位于乘客厢 内部的收集器通风口(未显示)通向至风扇24。新鲜/再循环(F/R)门48可移动以控制 来自车辆外部的新鲜空气和来自车厢内部的再循环空气的量或比例。F/R门48在最大再循 环位置处以实线显示，这里提供给车厢的气流实质上全部为在车厢内部再循环的空气，且 新鲜空气管道44实质上完全阻隔。该最大再循环位置优选地提供接近100%的再循环空 气，且在本文中应参照此处，但应理解的是可能提供一些数量的新鲜空气。以点划线显示的F/R门48最低位置表示最小再循环位置，也称之为“新鲜”位置， 这里提供给车厢的全部空气基本上均为新鲜空气，再循环空气被彻底或几乎完全阻隔。该 最小再循环位置优选地供应接近于0 %的再循环空气。然而，新鲜或0 %再循环位置并不排 除提供一些最小量再循环空气的情况。以点划线显示的F/R门48的中间位置代表在最大再循环位置和最小再循环位置 之间的中间位置。在F/R门48的中间位置所需的新鲜空气和再循环空气混合得以进入车 厢。优选地，F/R门48可位于最小和最大再循环位置之间的中间位置范围内任何一处。因此，F/R门48用作控制允许通过管道系统20进入乘客厢的新鲜空气量与再循 环空气量之比的阀门。现在参考图2，气候控制系统进一步包含总体上标示为50的可编程控制模块 (ECM)。ECM 50从一个或多个传感器(包括但不限于车速传感器52、环境(车辆外部)温度 传感器54、乘客厢温度传感器56和日光负荷量传感器58)接收输入。即，控制模块ECM从 至少一个车轮速度传感器接收车速输入，或从至少一个空气速度传感器接收车速输入。控 制总成60包括旋钮或选择器例如风扇控制60a (标为FAN)，温度控制60b (TEMP)和模式控 制60c (MODE)。控制总成60也向ECM50提供输入。控制选择器60a-c、62供车辆操作者用于选择所需的气候/舒适设定并向ECM50 提供输入指令。虽然控制总成60在图2中描绘成包括机械可旋转旋钮，其也可包括按钮、 触摸屏控制、声音驱动控制系统或使得操作者能够选择不同控制设定的任何装置的任意组合。如本领域技术人员所熟知的，控制总成60可包含新鲜/再循环选择开关53，其使 得乘客可以在100%新鲜空气(最小再循环)、100%再循环空气(最大再循环)之间手动 选择，以及自动设定。风扇控制60a使得车辆乘客能够通过将风扇速度设为例如关、低、中、高或自动来 选择或指令所需空气流速。 模式选择器60c使得车辆乘客能够选择使风扇24提供的空气导向的通风口位置。 面板、地板、地板/面板、除霜、地板/除霜以及自动设定是通常用于汽车领域的设定模式， 也存在其他的可能和组合。如同本领域所熟知的，ECM50优选地为基于微处理器的单元，其基于各种传感器和 控制输入并依据所编程的逻辑存储控制气候控制系统的各种马达和驱动器。ECM50控制新鲜/再循环驱动器64、混合门驱动器66、面板/除霜驱动器68和面 板/地板驱动器70，这些驱动器分别移动再循环门48、温度混合门38、面板/除霜门42和 面板/地板门40。驱动器64、66、68以及70优选为电动马达，但也可以任何适合的动力装 置替代，例如真空系统。ECM 50也提供控制信号给加热控制器72和空调控制器74，加热控制器72和空调 控制器74分别控制由加热芯28和空调芯提供的加热量和冷却量。ECM 50响应于操作者使用风扇控制6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制进入车辆乘客厢的气流的可变气流控制系统，其特征在于，包含：控制允许进入乘客厢的新鲜空气量和再循环空气量的阀门，所述阀门可在最小再循环位置和最大再循环位置之间移动；可变速度通风扇；和至少部分基于车辆速度输入和通风扇速度输入来控制所述阀门在所述最小再循环位置和所述最大再循环位置之间移动的控制模块。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德A达吉，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]