用于车辆的空气调节系统的制作方法

本发明的各个方面涉及一种用于车辆的空气调节系统。更具体而言，涉及这样一种用于车辆的空气调节系统：其能够对后排座椅的空气调节单独进行控制。

背景技术：

在本领域中所公知的是，车辆装配有暖通空调系统(hvac)，从而调节车内温度并创造良好的车内环境。

另外，近年来，大部分车辆已经装配有全自动温度控制(fatc)系统，全自动温度控制(fatc)系统用于根据驾驶员或乘客设定的温度而自动调节车内温度，从而保持良好的车内环境。

当用户使用例如fatc系统来设定温度时，空调控制器使用由传感器检测的信息(例如，太阳辐射量、外部空气温度和车内温度)来计算车内热负荷，从而将车内温度控制为设定温度，并且控制器基于与计算出的热负荷相对应的空调负荷来确定排出模式、排出温度、排出方向、排出气体的体积等。

空调控制器对操作元件(例如，用于每个进气门(内部/外部空气开关门)的致动器、温度门(温度调节门)、空气方向调整门(模式门)等)、空调鼓风机、空调压缩机和电热器进行控制，从而根据确定的排出模式、排出温度、排出方向和排出空气的体积来控制经空气调节的空气的供应。

另外，根据空气进入和排出方式而将用于车辆的空气调节系统中的空气调节模式分类为各种模式。例如，根据空气进入方法，空气调节模式被分类为外部空气模式、内部空气模式等，并且空气调节系统包括用于控制内部/外部空气模式的进气门及其致动器。

根据空气排出方式，空气调节模式被分类为面部模式(或称为出风模式)、地板(flr)模式、除霜(def)模式、双等级模式(bi-levelmode)等。为此，空气调节系统包括空气方向调整门以及出风口门，所述空气方向调整门用于根据每个模式而改变空气的流动路径，所述出风口门安装于每个出风口入口，以打开或关闭出风口。

空气调节系统的出风口被分类为面部出风口、地板出风口和除霜出风口等，所述面部出风口用于向用户的面部和胸部排出空气，所述地板出风口用于向车辆的地板和驾驶者的脚部排出空气，所述除霜出风口用于向车辆的挡风玻璃排出空气；出风口门安装于每个出风口的入口处，以根据空气调节模式来打开和关闭相关的出风口。

同时，近年来，车辆已经装配有空气调节系统，所述空气调节系统可以将车内空间划分为多个区域，从而对每个区域执行空气调节。例如，已知三区类型的空气调节系统，其通过前方hvac对作为前排座椅的驾驶员座椅和副驾驶座椅以及两行后排座椅执行空气调节。

在空气调节系统中，经由设置于仪表板的出风口而将经空气调节的空气向驾驶员座椅和副驾驶座椅排出，经由形成于控制台储格的后表面的控制台出风口来将经空气调节的空气向后排座椅排出。

另外，除了控制台出风口，近年来的豪华车辆额外设置有中柱出风口和后方地板排出口，从而改进后方空间的制冷/制热性能。

传统的三区类型的空气调节系统可以连同对前排座椅(驾驶员座椅和副驾驶座椅)进行的温度控制来一起控制空气的方向和空气的体积两者。但是，传统的三区类型的空气调节系统可以控制温度，但是可能无法控制后排座椅的空气方向和空气量。

另外，三区类型的空气调节系统主要应用于大型车辆。但是，由于使用前方hvac的空调鼓风机来将空气供应至后排座椅，因此后排座椅处的空气量会不足，并且后排座椅的空气量的增加会受到限制。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面旨在提供一种经过改进的用于车辆的空气调节系统，其能够独立于前排座椅而单独地对后排座椅的空气调节进行控制。

另外，本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的空气调节系统，其可以独立于前排座椅而控制至后排座椅的空气的方向，选择性地控制至控制台出风口、中柱出风口、后方地板排出口的空气的方向，独立于用于前排座椅的模式控制而控制后排座椅的模式(例如，空气方向)。

另外，本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的空气调节系统，其能够独立于前排座椅而对后排座椅处的空气量进行控制，能够单独控制控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口处的空气量和空气分布的每一个，并且改善后排座椅处的空气量的不足。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的空气调节系统可以包括：前方hvac，其用于执行车辆的前排座椅的空气调节；后方延伸管道，其用于将空气由前方hvac供应至后排座椅；后方鼓风机，其设置于后方延伸管道的中部，从而对来自前方hvac的经由后方延伸管道吸入的空气进行吹送；出风管道，其从后方延伸管道分支，从而经由出风口格栅来将由后方鼓风机吹送的空气排放至车辆的后车内空间；后方地板管道，其从出风管道分支，从而经由排出口来将经由出风管道供应的空气排放至后车内空间；以及空气方向调整门，其用于对延伸至出风口格栅的出风管道和延伸至排出口的后方地板管道的空气方向和空气量进行调整；以及空气方向调整门的致动器。

出风管道可以包括：连接管道，其从后方延伸管道分支；模式管道，其连接至连接管道，而后方地板管道从所述模式管道分支；以及主管道，其连接至模式管道并且延伸至出风口格栅，空气方向调整门可以设置于模式管道，以选择性地打开和关闭主管道的入口和后方地板管道的入口，或者调整主管道的入口和后方地板管道的入口的开度。

出风管道可以为中柱出风管道，其从后方延伸管道分支以向中柱延伸，位于中柱的中柱出风口格栅可以设置于中柱出风管道的端部。

中柱出风管道可以包括：连接管道，其从后方延伸管道分支；模式管道，其连接至连接管道，而后方地板管道从所述模式管道分支；以及中柱主管道，其连接至模式管道并且延伸至中柱出风口格栅，空气方向调整门可以设置于模式管道，以选择性地打开和关闭中柱主管道的入口和后方地板管道的入口，或者调整中柱主管道的入口和后方地板管道的入口的开度。

后方延伸管道可以包括控制台出风管道和控制台出风口格栅，所述控制台出风管道自前方暖通空调延伸至控制台储格，所述控制台出风口格栅设置于控制台出风管道的端部。

出风管道可以为中柱出风管道，其从控制台出风管道分支以向中柱延伸，位于中柱的中柱出风口格栅可以设置于中柱出风管道的端部。

中柱出风管道可以包括：连接管道，其从控制台出风管道分支；模式管道，其连接至连接管道，而后方地板管道从所述模式管道分支；以及中柱主管道，其连接至模式管道并且延伸至中柱出风口格栅，空气方向调整门可以设置于模式管道，以选择性地打开和关闭中柱主管道的入口和后方地板管道的入口，或者调整中柱主管道的入口和后方地板管道的入口的开度。

在经由控制台出风口格栅和中柱出风口格栅来排出空气的用于后排座椅的出风模式中，空调控制器可以配置为控制空气方向调整门的位置，从而使空气方向调整门关闭后方地板管道的入口并且打开中柱主管道的入口。

在经由控制台出风口格栅、中柱出风口格栅和后方地板管道的排出口来排出空气的双级模式中，空调控制器可以配置为控制空气方向调整门的位置，从而使空气方向调整门打开后方地板管道的入口和中柱主管道的入口两者。

在经由后方地板管道的排出口来排出空气的地板模式中，空调控制器可以配置为控制空气方向调整门的位置，从而在控制台出风口格栅由控制台出风口格栅的入口处的门关闭的状态下，使空气方向调整门关闭中柱主管道的入口并且打开后方地板管道的入口。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为示意性地示出了传统的三区类型的空气调节系统中的对后排座椅的空气供应以及排出结构的视图。

图2为示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的俯视图。

图3为示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统中的模式管道和空气方向调整门的视图。

图4为示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统中的用于后排座椅的双级模式中的空气方向调整门的位置的视图。

图5为示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统中的用于后排座椅的地板模式中的空气方向调整门的位置的视图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

首先，将参照图1对已知的三区类型的空气调节系统的配置进行描述，从而与本发明的配置进行比较。

图1为这样的视图：其示意性地示出了使用前方hvac和排出结构的对后排座椅的空气供应、以及将控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口相结合的示例。

如附图所示，在已知的三区类型的空气调节系统中，当通过前方hvac1的空调鼓风机来吹动空气时，经由从hvac的下端的中央部分连接至控制台储格的控制台出风管道2来供应空气，并且将经由控制台出风管道2供应的空气经由控制台出风口格栅3而排放至后排座椅的中央部分。

另外，当通过中柱出风管道5(中柱出风管道5连接至hvac1的左侧和右侧连接管道4两者，以向中柱(b柱)的内部延伸)来供应空气时，经由安装在中柱出风管道5的端部的中柱出风口格栅6(其位于中柱)来将空气排出至后排座椅处的两个空间。

另外，当经由后方地板管道7(其从hvac1的下端的两侧延伸至后方地板)来供应空气时，经由每个后方地板排出口8来将空气排放至后方地板处的空间。

空气调节系统可以连同对前排座椅(驾驶员座椅和副驾驶座椅)的温度控制一起来控制空气的方向和空气的体积两者。然而，空气调节系统可以控制温度，但是不能控制后排座椅的空气方向和空气量。

更详细而言，传统的三区类型的空气调节系统可以使用前方hvac来将经空气调节的空气(用于制冷/制热的空气)分配置后排座椅，但是不具有对控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口的空气方向进行选择性控制的单独机构。

具体而言，不能独立于用于前排座椅的控制模式而选择性地实现和控制用于后排座椅的模式(也即，面部模式(出风口模式)、地板模式和双级模式)。

因此，根据前方hvac中设定的模式来确定用于后排座椅的模式中的空气方向和空气分布。当改变用于后排座椅的模式时，用于前排座椅的模式也应当一起改变。

另外，不存在独立于前排座椅而控制后排座椅中的空气量的机构。因此，当改变后排座椅中的空气量时，前排座椅中的空气量也会一起改变。因此，不可能单独控制控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口处的空气量和空气分布的每一个。

另外，由于使用前方hvac的空调鼓风机来将空气供应至后排座椅，因此后排座椅处的空气量可能会不足，并且后排座椅的空气量的增加会受到限制。

本发明的各个实施方案旨在解决涉及已知的三区类型的空气调节系统的问题，将参考图2至图5来对各个实施方案进行描述。

图2为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统的俯视图。图3为示出了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统中的模式管道和空气方向调整门的视图。

附图标记9指的是车辆的地板板件。

首先，执行车辆的前排座椅(也即，驾驶员座椅和副驾驶座椅)的空气调节的前方hvac10的基本配置与已知的hvac相同。

例如，前方hvac10可以包括空调鼓风机单元、空调壳体、空调壳体中的蒸发器和加热芯体、空调鼓风机单元的内部/外部空气引入口、进气门(内部/外部空气开关门)及其致动器、以及温度门(温度调节门)及其致动器。

另外，前方hvac10包括空气方向调整门(模式门)及其致动器，所述空气方向调整门根据用于前排座椅的面部模式(出风口模式)、地板模式、除霜模式以及双级模式的每一个来改变空气的流动路径。

另外，为了向车辆的前方车内空间排出空气，前方hvac10具有用于向用户的面部和胸部排出空气的面部出风口、用于向车辆的地板和驾驶员的脚部排出空气的地板出风口、向车辆的挡风玻璃排出空气的除霜出风口等。

前方hvac10可以执行用于车辆的驾驶员座椅和副驾驶座椅的温度控制、空气方向控制以及空气量控制。

同时，将控制台出风管道20安装为从前方hvac10的下端的中央部分延伸至控制台储格，将控制台出风口格栅23安装于控制台出风管道20的端部并且位于控制台储格的后表面。

控制台出风管道20为用于供应经空气调节的空气(用于制冷/制热的空气)的后方延伸管道，该经空气调节的空气由前方hvac10的空调鼓风机来吹送到后排座椅，后方鼓风机单元30安装于控制台出风管道20的中部。

后方鼓风机单元30包括鼓风机壳体，鼓风机壳体(其未在附图中示出)包括后方鼓风机。

后方鼓风机单元30的鼓风机壳体的入口部分连接至从前方hvac10延伸的前控制台出风管道21的后端的出口，鼓风机壳体的出口连接至后控制台出风管道22的入口，后控制台出风管道22的入口的端部设置有控制台出风口格栅23。

后方鼓风机用于将从前方hvac10排出的空气吸入并且将空气供应至后排座椅。当驱动后方鼓风机时，后方鼓风机经由前控制台出风管道21来从前方hvac10吸入空气，并且经由后控制台出风管道22来吹送空气。

类似于前方hvac10的空调鼓风机，空调控制器对施加于鼓风机电机的工作电压进行控制，从而对后方鼓风机的旋转速度和由后方鼓风机吹送的空气的体积进行调节。

另外，通过控制后方鼓风机的驱动(即，通过控制后方鼓风机的旋转速度和由后方鼓风机吹送的空气的体积)，可以控制供应至后排座椅的空气的体积。

通过额外安装单独的后方鼓风机以将从前方hvac10中吸入的空气吹送向后排座椅，可以改善后排座椅的空气量的缺乏，从而相比于传统的三区类型的空气调节系统而增加后排座椅的空气量。

利用上述配置，当由空调鼓风机吹送的经空气调节的空气经由前方hvac10的下端的中央部分而被供应至控制台出风管道20，并且同时吹送空气(该空气为经由控制台出风管道20而从前方hvac10吸入向后方鼓风机的)时，可以将由后方鼓风机吹送的空气经由控制台出风口格栅23而排出至后方车内空间。

同时，根据本发明的各个实施方案的空气调节系统包括中柱出风管道40，中柱出风管道40从控制台出风管道20(具体而言，从后方鼓风机的后端(下游侧)处的控制台出风管道22)而向左侧和右侧分支。

中柱出风管道40为分支自后方延伸管道(即，控制台出风管道20)的出风管道，从而将由后方鼓风机吹送的空气向后方空间排出。

另外，左中柱出风管道和右中柱出风管道40的每一个分别包括模式管道42，模式管道42安装于左中柱出风管道的中间和右中柱出风管道40的中间，用于与另一个管道的连接。

另外，分支自各自的模式管道42的中柱主管道43延伸向左中柱和右中柱，中柱出风口格栅44安装于中柱主管道43的端部并且位于中柱处(b中柱)。

下文中，在从控制台出风管道20分支向左侧和右侧的中柱出风管道40的每一个的全部部段中，连接至模式管道42的部段将被称为连接管道41。

另外，将分支自模式管道42以向相关中柱的内部延伸的部段称为中柱主管道43。

因此，中柱出风管道40为从控制台出风管道20分支向左侧和右侧的管道，中柱出风管道40的每一个包括连接管道41、模式管道42以及作为中柱出风管道40的剩余部段的中柱主管道43。

除了中柱主管道43，每一个模式管道42还连接至后方地板管道50。因此，中柱主管道43和后方地板管道50分支自模式管道42。

由于后方地板管道50为分支自模式管道42的管道，模式管道42为中柱出风管道40的组成管道，所以后方地板管道50可以为分支自中柱出风管道40的管道。

另外，每个模式管道42在其中设置有空气方向调整门45，空气方向调整门选择性地打开和关闭中柱主管道43和后方地板管道50的入口，并且对入口的开度进行调整，空气方向调整门45由致动器46操作。

另外，由空调控制器对致动器46的驱动进行控制，通过对致动器46的驱动进行控制来调整空气方向调整门45的位置。因此，中柱主通道43和后方地板管道50的入口可以完全地打开或关闭，并且可以对其开度进行调整。

也就是说，通过空气方向调整门45，可以选择性地控制到达中柱主管道43和后方地板管道50的空气方向，并且可以控制管道43和50的每一个中的空气量。通过控制空气方向调整门45的位置，可以调整经由中柱出风口格栅44和后方地板排出口51排出的空气的分布。

将对经由中柱出风口格栅44和后方地板排出口51排出空气的过程进行描述。当由空调鼓风机从前方hvac10吹送的空气被供应至控制台出风管道20时，同时驱动后方鼓风机，从前方hvac10吸入的空气经由控制台出风管道20而排出。

另外，在通过后方鼓风机吹送的空气从控制台出风管道20排出至连接管道41和模式管道42时，空气从模式管道42分布至中柱主管道43，分布至中柱主管道43的空气最后经由中柱出风口格栅44而排出。

另外，从模式管道42分布至后方地板管道50的空气最终经由后方地板排出口51而排出。

如图2所示，后方地板管道50的形状可以为从左模式管道和右模式管道42的每一个向前延伸，并且随后弯曲以向后延伸。用于将空气排出至后方空间的后方地板排出口51形成于后方地板管道50的后延伸部分的端部。

已经对根据本发明的各个实施方案的空气调节系统的配置进行了描述，将在下文中对后排座椅的每个模式的空气调节控制进行描述。

由于基本上提供了温度受到调节的空气，并且将温度受到调节的空气从前方hvac10排放至后排座椅，因此后排座椅处的温度可以受到控制，并且可以单独控制用于后排座椅的空气方向和空气量。

首先，在用于后排座椅的出风模式中，将空气经由控制台出风口格栅23和中柱出风口格栅44排出。

在这种情况下，如图3所示，后方鼓风机受到驱动，对模式管道42中的空气方向调整门45的位置进行控制，从而关闭后方地板管道50的入口并且打开中柱主管道43的入口。

因此，将空气按顺序供应至前方hvac10、前控制台出风管道21、后方鼓风机、后控制台出风管道22和控制台出风口格栅23，空气最终从控制台出风口格栅23排出。

同时，将空气按顺序供应至前方hvac10、前控制台出风管道21、后方鼓风机、后控制台出风管道22、连接管道41、模式管道42、中柱主管道43和中柱出风口格栅44，空气最终从中柱出风口格栅44排出。

在这种情况下，由于通过空气方向调整门45而将后方地板管道50的入口关闭，所以空气没有经由后方地板排出口51而排出。

接下来，在用于后排座椅的双级模式中，经由控制台出风口格栅23、中柱出风口格栅44和后方地板排出口51而将空气排出。

图4为示出了用于后排座椅的双级模式中的空气方向调整门45的位置的示意图。如图所示，对空气方向调整门45的位置进行控制，从而打开中柱主管道43的入口和后方地板管道50的入口两者。在这种情况下，根据设定值对分布至中柱主管道43和后方地板管道50的空气进行调整。

在用于后排座椅的双级模式和出风模式中，从控制台出风口格栅23和中柱出风口格栅44排出的空气流没有差别。但是，空气按顺序供应至前方hvac10、前控制台出风管道21、后方鼓风机、后控制台出风管道22、连接管道41、模式管道42、后方地板管道50和后方地板排出口51，并且空气最终从后方地板排出口51排出。

接下来，在用于后排座椅的地板模式中，仅经由后方地板排出口51将空气排出。

图5为示出了在用于后排座椅的地板模式中的空气方向调整门45的位置的视图。如图所示，对空气方向调整门45的位置进行控制，从而关闭中柱主管道43的入口并且打开后方地板管道50的入口。

另外，当在后控制台出风管道22中使用安装于控制台出风口格栅23的入口处的门而将控制台出风口格栅关闭时，空气不会经由控制台出风口格栅而排出。

因此，空气按顺序供应至前方hvac10、前控制台出风管道21、后方鼓风机、后控制台出风管道22、连接管道41、模式管道42、后方地板管道50和后方地板排出口51，并且空气最终仅从后方地板排出口51排出。

利用这样的配置，相比于传统的三区类型的空气调节系统，可以改善后排座椅的空气调节控制和舒适度。

具体而言，可以控制对于每个模式的后排座椅的空气方向，以通过控制后方鼓风机而单独控制用于后排座椅的空气量，并且单独控制控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口处的空气量和空气分布。

另外，通过额外安装单独的后方鼓风机以将从前方hvac10中吸入的空气吹送向后排座椅，可以改善后排座椅的空气量不足的问题，由于相比于传统的三区类型的空气调节系统，后排座椅处的空气量增加，因此用于后排座椅的制冷/制热性能得到改善。

当然，可以通过在车辆中额外安装单独的用于后排座椅的hvac(即，额外安装独立于车辆的前排座椅而工作的专用的后方hvac)来执行用于后排座椅的制冷/制热。但是，由于专用的后方hvac除了后方鼓风机外还需要单独的空调壳体、单独的蒸发器、加热芯体等，因此制造成本可能会大幅提高。另外，由于专用的后方hvac需要额外的安装空间，因此存储空间(例如控制台或行李箱)可能会减小。

由上文描述可知，相比于传统的三区类型的空气调节系统，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的空气调节系统可以改进后排座椅的空气调节控制和舒适度。

具体而言，可以控制针对每个模式的后排座椅的空气方向，以通过控制后方鼓风机而单独控制用于后排座椅的空气量，并且单独控制控制台出风口、中柱出风口和后方地板排出口处的空气量和空气分布。

另外，通过额外安装单独的后方鼓风机以将从前方hvac10中吸入的空气吹送向后排座椅，可以改善后排座椅的空气量不足的问题，由于相比于传统的三区类型的空气调节系统，后排座椅处的空气量增加，因此用于后排座椅的制冷/制热性能得到改善。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。