专利名称：改进型空调控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的风机功率和空调系统阀位的控制方法以及机动车改进型空调系统。
背景技术：
调节车辆空气时借助电动风门(也用作节流阀)将通过风机和风扇输送的风量分布于空气分配系统的各个出气口。尽管只有一个风机或一个风扇或少量的风机或风扇，为了提高舒适性尽量能够调节空气分布，从而调节座位或乘客间的所谓空调区。空调区越多，控制代价就越高，即乘客间多多少少都要尽量能分别调节空气。通常用操作元件调节空气。电子控制装置根据这些预设额定值计算风道需要的风量和空气温度，这时调节空气混合阀可以实现后者(空气温度)，将加热或冷却的空气从空气温度控制器中送入到空气分布系 统。另一方面，尽力将风机调到节能降噪的水平。由EP1669226A1得知，配有一个根据车型而定的用以将空气质量流量分配到各个出风口的调节器。现有发明的发明者功劳是发现了可以提高已知空调控制器的效率，通过分析空气质量分布提高控制速度，这被操作者积极地视为是对系统性能的提高。
发明内容
针对现有发明的任务是提高已知多区空调系统或所属控制方法的效率、产生噪音和控制速度。通过权利要求I的控制方法和从属权利要求的空调系统可解决这一问题。应指出的是，本专利申请中所列的各个特性可以任意的技术适合的方式相互结合，并指出其它的发明型式。尤其与图形相关的描述，还应说明发明的特点并予以规定。本发明涉及车辆(尤其是机动车)空调系统的控制方法。基于这一方法的空调系统配有下列装置一个风机、最好是一个风扇，例如一个轴向或径向风扇；一个用以控制风机内空气或流入和/或流出风机或风扇的空气控制器；一个将风机或风扇产生的空气质量流通过多个风道传输到所属出气口的空气分布系统；影响风道内流阻的多个电动节流阀和一个带有操作单元的电子控制器。这时，还要考虑到空气分布系统和风道，包括专业人员根据实现的空调效果(如解冻和舒适性等)考虑的选材和成形的技术可行性。本发明的方法规定了下列步骤提供各个风道空气质量值并根据操作单元的调节分析对其的调节；在不受控制的选择风道的所属电动节流阀位置测定压力损失最大的风道；测定不受控制的最大压力损失的一定风道并根据需要的初始压力和选择风道的空气质量值总和控制风机或风扇功率；借助出现的需要初始压力的空气质量值测定选择风道(4a_4d)的节流阀位置，这时压力损失最大且不受节流的选择风道内风道(4a_4d)的节流阀位置即是未被节流的位置；将节流阀(5a_5d)调到所属的事先确定的阀位。根据本发明，通过发明应用实现特别快速的控制，这被操作者视为是对其操作输入的灵敏响应，如果空调系统能对变化的阳光照射做出快速响应，就有显著的优点。此外，通过将风机或风扇功率与取决于调节的最大流阻的风道相协调，进行高效并且低噪音的运行，并对空调控制器进行更精确、更广泛的调节方式。不是直接由操作单元调节值计算风机或风扇功率而是在计算前计算需要的初始压力的发明方法可以简化匹配，特别是在匹配不同车辆平台时。从空调系统特征上看，空调可分成通风装置和加热装置，根据车辆通风管道系统的情况控制装置可分别叙述。它的影响参数在所谓的“分散”系统中是易于概括和描述的，以及可以容易用软件技术来实现。根据本发明规定的方法可确定的是，风压调节的确定是在通风装置调节之前预先设定的。至少在时间上可以同时的，间插的，或者在技术适合的时间段进行。专业人员的职责在于，按照发明的目的选择运行过程最合适的时间次序以便达到快速的控制速度。节流阀调节翻板的位置可以通过基于模型调节或者通过基于传感器调节来实现。首选的是由储存了特性曲线的电子控制装置来调节阀翻板位置，这个特性曲线描述了预先给定的相关命令信号。命令信号可以是设定的输入或者是预期调节数据，或者由操作单元确定的调整空气流量值以及直接推导出的命令数值。此项发明是在一个十分简单的机构中，根据特性曲线控制风扇或通风装置通风量·的大小，以及借助于命令信号与通风总量来确定调节通风装置的电压。为了使控制更为准确，根据优选的设备运转形式，通过传感器检测通风管道空气分配系统中的压力，特别是设定压力，以及预期所需的设定来对通风装置或风机的功效进行调节。据此本发明所用的方法的控制精度可大为改善。本发明原理的优点是显而易见的，空调系统中包括在通风管道的空气出口区域设置的有可手动调节的截止阀板。这个截止阀板的工作状态是可以检测的，在确定此法时，应使选定的通风管道中的电机控制的节流阀处在非截流位置且处于压力损失最大时，需考虑的是每个通风管道的截止阀板是可以由操作人员手动调节的。手动控制可调节截止阀板的位置是可以通过通风管道中靠近闸板安装的传感设备检测的，比如说这些检测设备可以是光学传感器、电磁传感器或者机电调节装置。因为不能排除的是通过手动调节将气流阻断而进入其它的通风管道中从而增加了那里的空气流量。因此根据本发明至少要对压力的损失进行部分补偿，压力损失主要是在开环管道以及空调区域的出口，可考虑在通风道开口和出口处增加节流阀板来提高空气量。本发明涉及到车辆的空调设备，特别是在装有空调装置的汽车上，空调设备包括一个通风装置和/或风扇，例如一个轴向或径向风扇；一个用于加温的加热装置，它安装于通风装置和/或风扇的内部或者在通风装置和/或风扇的外部；一个空气分配系统用来分配由通风装置和/或风扇产生的空气质量流通过带有空气出口的若干个空气风道；多个在空气管道上的可影响空气流动阻力的电动可调的节流阀以及一个带操作单元的电子控制
>J-U ρ α装直。按此发明，电子控制装置的控制步骤如下操作单元对单个通风管道的特定空气流量值以及可选的特定通风管道空气流量值的调整进行评定；在可选择的通风管道区域的特定通风管道中电动可调节流阀的非截流位置时的最大的空气压力损失；查明特定的通风管道在非截流位置的最大压力损失时所需的预期值以及通风装置及风扇通风流量的控制，相关的所需预期值以及选定通风管道空气质量流的总合；确定根据特定的控制空气质量流在选定通风管道区域的节流阀位置控制，其选定通风管道区域节流阀位置是在非截流压力最大损失时的；确定节流阀的调整位置。
在此发明中，设计了一个可以实现快速控制的电子控制装置，此控制装置能传递接收由操作人员主动给出的信号，其最主要的优点是当系统受到阳光辐射快速变换时反应迅速。此外，通过对按最大流量阻力进行调节的通风管道通风装置功率的调整，运转更为有效而且噪音小，因此可达到空调控制的精确性和范围可调节性。按此发明的工作过程，通风装置或风扇没有直接按照操作单元控制数值进行调节，而是这个控制信号值是预先设定的，因此简化了控制过程，特别适用于在用于不同的车辆的结构上。从空调系统特征上看，空调可分成通风装置和加热装置，根据车辆通风管道系统的情况控制装置可分别叙述。它的影响参数在所谓的“分散”系统中是易于概括和描述的，以及可以容易用软件技术来实现。在空调系统中，电子控制装置里集中了当今先进的技术，节流阀的调节就是基于在电子控制装置中存储的特征曲线来实现的。据此一个进一步有效的方法是在空气分配系统中装置了压力传感器对压力值进行检测并同时配备有电子控制装置，风扇或通风装置则根据压力传感器检测到的压力并按 照预先设定的要求进行调节。值得说明的是，在通风管道空气出口的区域的截流阀板是可以由操作人员手动调节的，而其阀门的位置是可以由电子检测装置检测到的，在选定的通风管道中的电机控制的节流阀处在非截流位置且压力损失最大时，需考虑的是每个通风管道的截止阀板是操作人员手动调节的。以下图示将借以说明和解释该项发明及其技术环节。应该指出的是这个图示是此发明列举的一个特殊的结构形式，并不仅限于此。其图示意如下
图I是本发明的简化原理示意图，示出了空调系统I。
具体实施例方式本发明的空调系统I包括一个通风装置2，以及一个用以加热由通风装置产生的气流加热装置3。而这个已加热的气流将流过空气分配系统4，空气分配系统4分布在区域2-1、2-2、2-3、2-4，而2-1、2-2、2-3、2-4则安装于汽车的乘客舱内。空气分配系统将分配空气气流从通风管道4a_4d分别流至管道出风口 9a_9d。在每个通风管道4a_4d中都各自安装有可电动调节的节流阀5a_5d，用以调节和控制通风管道4a_4d中的通风量以及改变气流阻力，每个节流阀5a-5d均可通过控制信号线路从电子控制装置6获得相关的控制信号数据。电子控制装置6经由信号线路10与操作单元11相连接，用以提供给节流阀特定的控制信号数据。经由信号线路10还连接有压力传感器7，用以检测空气分配系统4的空气压力。电子控制装置6由电子设备和软件构成，它至少应包含下列工作步骤评定操作单元11对每个通风管道4a_4d所进行的调整，比较每个通风管道调节通风量与选定的通风管道4a_4d的通风量，即确认四个通风管道的调整值和预先设定值；确定在选定的4a_4d的通风管道区域中电动调节的节流阀5a_5d在非截流位置的最大压力损失值，特性曲线已经储存于电子控制装置中；在非截流位置最大压力损失时，对确定的通风管道4a_4d给出所需的预设调整值；根据所需的设定值以及选定通风管道4a_4d的总通风量调整和控制通风装置2的工作状态；按照特定控制流量调整值，即所需的预先设定的压力值，确定在选定通风管道区域4a_4d的节流阀5a_5d的工作状态，此时是在非截流位置时所选通风管道4a_4d区域风压最大损失时节流阀5a_5d的工作状态；按照特定的节流阀状态对节流阀(5a_5d)进行调节。·
权利要求
1.车辆特别是机动车的空调系统(I)，其装有下列装置 一个通风装置(2)； 一个安装于通风装置(2)内部和/或在通风装置(2)外部的气流加热装置(3)； 一个用于分配由通风装置(2)产生气流的空气分配系统(4)，分配气流的多个通风管道(4a_4d)以及附属的空气出口 (9a-9d)； 多个在通风管道(4a_4d)中用于改变气流阻力的电动可调节节流阀(5a_5d);以及 一个装有操作单元(11)的电子控制装置(6)， 该电子控制装置的控制过程如下 i)评定操作单元(11)对每个通风管道(4a-4d)所进行的调节控制，比较每个通风管道调节的通风量与选定的通风管道(4a-4d)的通风量，即确认四个通风管道的调整值和预先设定值； ii)确定在选定的通风管道(4a_4d)区域中电动调节的节流阀(5a_5d)在非节流位置的最大压力损失值，特性曲线已经储存于电子控制装置中； iii)在非节流位置最大压力损失时，对特定的通风管道(4a_4d)给出所需的预设调节值； iv)根据所需的设定值以及选定通风管道(4a_4d)的总通风量调节和控制通风装置的工作状态； V)按照特定控制流量调节值，即所需的预先设定的压力值，确定在选定通风管道区域(4a-4d)的节流阀的工作状态，此时在特定通风管道中节流阀处于非节流位置；vi)确定节流阀状态并调节相应的节流阀(5a_5d)。
2.根据权利要求I所述的控制过程，其特征在于，所述节流阀的工作状态将按照在电子控制装置中已经储存的特性曲线对其进行控制和调节。
3.根据前述权利要求所述的控制过程，其特征在于，所述通风装置通风量的控制是按照预先设定值通过调节通风装置(2)来实现的，设定值由在空气分配系统(4)中安装的传感器(7)所测定的压力确定。
4.根据前述权利要求所述的控制过程，其特征在于，所述空调系统(I)包含有在通风管道出风口区域的由操作人员手动控制的截止阀，在特定通风管道区域的截止阀的工作状态是可以检测的，在选定的通风管道中的电机控制的节流阀处在非截流位置且压力损失最大时，每个通风管道的截止阀板是操作人员手动调节的。
5.车辆特别是机动车的空调系统(I)，其装有下列装置 一个通风装置(2)； 一个安装于在通风装置(2)内部和/或在通风装置(2)外部的气流加热装置(3)；一个用于分配由通风装置(2)产生气流的空气分配系统(4)，分配气流的多个通风管道(4a_4d)以及附属的空气出口 (9a-9d)； 多个在通风管道(4a_4d)中用于改变气流阻力的电动可调节节流阀(5a_5d);以及 一个装有操作单元(11)的电子控制装置(6)； 该电子控制装置(6)的控制过程如下 i)评定操作单元(11)对每个通风管道(4a-4d)所进行的调节控制，比较每个通风管道调节的通风量与选定的通风管道(4a-4d)的通风量，即确认四个通风管道的调整值和预先设定值； ii)确定在选定的通风管道(4a-4d)区域中非节流位置的最大压力损失值，特性曲线已经储存于电子控制装置中； iii)在非节流位置最大压力损失时，对特定的通风管道(4a_4d)给出所需的预设调节值； iv)根据所需的设定值以及选定通风管道(4a_4d)的总通风量调节和控制通风装置的工作状态； V)按照特定控制流量调整值，即所需的预先设定的压力值，确定在选定通风管道区域(4a-4d)的节流阀的工作状态，此时在特定通风管道(4a_4d)中节流阀处于非截流位置；vi)确定节流阀状态并调节相应的节流阀(5a_5d)。
6.根据权利要求4中对空调系统(I)中的电子控制装置(6)的描述，节流阀是基于储存在电子控制装置(6)中的特性曲线来调节的。
7.根据权利要求4或5的描述，空调系统(I)包含有压力传感器(7)对系统的压力进行检测，特别是对空气分配系统(4)的设定压力的检测，设定压力储存在电子控制装置(6)中，而通风装置的通风量则由压力传感器(7)根据检测的压力以及需求的设定压力进行调节。
8.如前所述，空调系统(I)包含有在通风管道(4a-4d)出风口区域的可由操作人员手动调节的节流阀，其工作状态是可由电子控制装置进行检测的，应在选定的通风管道(4a_4d)中的电机控制的节流阀(5a_5d)处在非节流位置且压力损失最大时，需考虑的是每个通风管道的截止阀板是操作人员手动调节的。
全文摘要
本发明公开了用于汽车，尤其是机动车的空调系统(1)的改进型控制方法，同时空调系统配有下列装置风机(2)；控制风机(2)内和/或风机(2)中流出空气的温度控制器(3)；通过多个风道(4a-4d)将风机(2)产生的空气质量流分布于出气口(9a-9d)的空气分配系统(4)；配有操作单元(11)的电子控制装置(6)。其方法是提供各个风道(4a-4d)空气质量值和根据调节选择一定风道(4a-4d)的操作单元(11)的调节分析；不调节有关的选择风道(4a－4d)的电动节流阀(5a-5d)时测定未测定风道(4a-4d)的最大压力损失；确定压力损失最大且不受控制的一定通道(4a-4d)的需要的初始压力；根据需要的初始压力和选择风道(4a-4d)的空气质量值总和控制风机功率；借助出现的需要初始压力的空气质量值测定选择风道(4a-4d)的节流阀位置，这时压力损失最大且不受节流的选择风道内风道(4a-4d)的节流阀位置即是未被节流的位置；将节流阀(5a-5d)调到所属的事先确定的阀位。
文档编号B60H1/00GK102971163SQ201180024957
公开日2013年3月13日 申请日期2011年5月23日 优先权日2010年5月27日
发明者迈克·黑泽尔, 乔治·鲍尔 申请人:普瑞有限公司