本公開內(nèi)容總體上涉及車輛暖通空調(diào)(hvac)系統(tǒng)操作。更具體地,本公開涉及用于車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的節(jié)能系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
在機(jī)動車輛運(yùn)行期間,經(jīng)常有外部和內(nèi)部的氣候條件相結(jié)合,導(dǎo)致車窗霧化和/或再凍結(jié)。這發(fā)生在車輛運(yùn)行的初始預(yù)熱階段后,在該過程期間,車輛擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗等通過車輛暖通空調(diào)(hvac)系統(tǒng)的局部使用來進(jìn)行除霧和/或除冰。但是,在車輛運(yùn)行期間,條件可能有利于車窗霧化和/或再凍結(jié)。例如,外部環(huán)境溫度可能足夠冷并且客艙的條件可能足夠溫暖且濕潤從而促使在一個或多個車窗上發(fā)生冷凝,導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃霧化和/或再凍結(jié)。
這個問題的傳統(tǒng)解決方法是從hvac系統(tǒng)將經(jīng)調(diào)節(jié)的氣流的一部分連續(xù)地轉(zhuǎn)移到一個或多個車窗,以防止在車輛運(yùn)行期間車窗霧化/再凍結(jié)。雖然大體上有效,但從hvac系統(tǒng)流出的這樣的恒定氣流可以具有負(fù)面后果,包括由氣流導(dǎo)致的額外的且不希望的噪聲、振動等、和增加的hvac鼓風(fēng)機(jī)負(fù)載、車輛客艙的上部的不希望地提升的溫度、由于恒定空氣氣流導(dǎo)致的乘客的“干眼病”等等。
此外,hvac系統(tǒng)是現(xiàn)代機(jī)動車除了進(jìn)行除霧/除冰的原因之外的關(guān)鍵因素。對于車輛乘員的舒適和各種天氣的能見度問題來說需要在所有的環(huán)境下都具有高效的hvac性能。相應(yīng)地,高效的hvac性能是總體車輛能源管理所日益關(guān)注的,車輛能源管理也影響著內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動車輛和混合動力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性,以及電動車輛和混合動力車輛的行程和電功率預(yù)算。車輛運(yùn)行過程中不斷地引導(dǎo)氣流到車窗會造成顯著和潛在的過度能源消耗,這會對車輛的整體能量預(yù)算造成不利影響。
為了解決這個問題以及其他問題,本公開內(nèi)容涉及在較高的水平用于車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的節(jié)能系統(tǒng)和方法。有利的是,所描述的系統(tǒng)和方法結(jié)合考慮了與利于車窗霧化/再凍結(jié)條件相關(guān)的各種輸入。根據(jù)這些輸入,足夠水平的經(jīng)調(diào)節(jié)空氣被引到車窗。通過所描述的系統(tǒng)/方法,當(dāng)內(nèi)部/外部條件被認(rèn)為有利于車窗霧化/再凍結(jié)時經(jīng)調(diào)節(jié)空氣轉(zhuǎn)移到車窗大體上受限于車輛運(yùn)行的期間,而不是簡單地采用伴有上述缺點的方法將經(jīng)調(diào)節(jié)空氣的連續(xù)氣流引向車窗以防止霧化/再凍結(jié)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本文中所描述的目的和優(yōu)點,在一方面,描述了一種防止車輛擋風(fēng)玻璃霧化或再凍結(jié)的方法,其包括由一個或多個控制器計算擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面露點溫度值和/或擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面霧化和/或外表面再凍結(jié)的概率值。于是只有足夠的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流才被提供給擋風(fēng)玻璃以防止計算的霧化和/或再凍結(jié)概率值超過預(yù)定的霧化和/或再凍結(jié)的風(fēng)險閾值。在實施例中,這發(fā)生在客艙初始預(yù)熱期之后以及車輛hvac系統(tǒng)在地板模式運(yùn)行期間。
在一個實施例中,只有足夠的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流被提供用來使擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面的溫度值超過擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面露點溫度值或使擋風(fēng)玻璃外表面的溫度值超過擋風(fēng)玻璃外表面凍結(jié)溫度。擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面露點溫度值或擋風(fēng)玻璃外表面溫度值可通過各種輸入——包括外部和內(nèi)部氣候相關(guān)的輸入、車輛乘員的輸入、遠(yuǎn)程輸入以及其他輸入——來調(diào)整。
在另一個方面,提供一種根據(jù)上述方法用于預(yù)防車輛擋風(fēng)玻璃霧化或再凍結(jié)的系統(tǒng),其包括一個或多個控制器和車輛暖通空調(diào)(hvac)系統(tǒng),該暖通空調(diào)系統(tǒng)包括可操作地連接到一個或多個控制器并連接到與至少一個擋風(fēng)玻璃除霜導(dǎo)管相關(guān)聯(lián)的至少一個門上的至少一個致動器。一個或多個控制器被配置成計算擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面露點溫度值和/或擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面霧化和/或外表面再凍結(jié)的概率值,并且使hvac系統(tǒng)僅提供足夠的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流到擋風(fēng)玻璃以防止計算的霧化和/或再凍結(jié)概率值超過預(yù)定霧化和/或再凍結(jié)的風(fēng)險閾值。一個或多個控制器進(jìn)一步被配置來使門在閉合結(jié)構(gòu)、完全打開結(jié)構(gòu)以及至少一個中間結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)換,以調(diào)節(jié)到擋風(fēng)玻璃的氣流量。
在實施例中,在系統(tǒng)中提供各種裝置來提供或接收外部和內(nèi)部氣候相關(guān)的輸入、車輛乘員輸入、遠(yuǎn)程輸入、以及其他輸入。這些裝置包括但無意限制各種傳感器,如太陽熱負(fù)荷/方向傳感器、雨量傳感器、客艙相對濕度傳感器、擋風(fēng)玻璃相對濕度傳感器、擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面溫度傳感器、擋風(fēng)玻璃外表面溫度傳感器、客艙溫度傳感器、車輛乘員傳感器、車速傳感器、風(fēng)速/方向傳感器、車輛相關(guān)的外部環(huán)境溫度傳感器以及其他傳感器。其他預(yù)期裝置包括hvac系統(tǒng)控制面板、電子自動溫度控制(eatc)模塊、遠(yuǎn)程溫度數(shù)據(jù)接收器、遠(yuǎn)程濕度數(shù)據(jù)接收器、眾包數(shù)據(jù)接收器和其他裝置。
在以下描述中,示出和描述了用于車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的節(jié)能系統(tǒng)和方法的實施例。如應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的,系統(tǒng)/方法能夠以其他不同的實施例體現(xiàn),并且在不脫離前述裝置和方法以及下述權(quán)利要求范圍的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)/方法的若干細(xì)節(jié)能夠在各個明顯的方面加以修改。因此,附圖和說明書應(yīng)被視為本質(zhì)上是說明性而不是限制性的。
附圖說明
并入本文并形成說明書的一部分的附圖示出了所公開的車輛車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的節(jié)能系統(tǒng)和方法的若干方面,并與說明書一起用于解釋他們的原理。在附圖中:
圖1示意性地描繪了用于車輛的現(xiàn)有hvac系統(tǒng);
圖2描繪了根據(jù)本公開用于車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的系統(tǒng);
圖3以流程圖的形式描繪了根據(jù)本發(fā)明用于車窗除霧的方法;以及
圖4以流程圖的形式描繪了根據(jù)本公開用于預(yù)防車窗再凍結(jié)的方法。
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考所公開的用于車窗除霧和預(yù)防車窗再凍結(jié)的系統(tǒng)和方法的實施例,其示例在附圖中示出,其中相同的附圖標(biāo)號代表相同的特征。
具體實施方式
現(xiàn)在參考圖1示意性地示出車輛的hvac系統(tǒng)100。如將要理解的,hvac系統(tǒng)的具體設(shè)計可以變化,所以示出的系統(tǒng)僅是代表,而不是將其視為限制。如圖所示,再循環(huán)風(fēng)門102確定空氣是否從由車輛客艙外部引導(dǎo)的導(dǎo)管104導(dǎo)出或客艙空氣是否通過hvac系統(tǒng)再循環(huán)。外部空氣通常必須通過客艙空氣過濾器106以確保只有干凈的空氣進(jìn)入hvac系統(tǒng)100和車輛乘員的肺部。鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)108提供空氣流動通過hvac系統(tǒng)100。一些鼓風(fēng)機(jī)108的設(shè)計是已知的,包括使用脈沖寬度調(diào)制(pwm)的電子鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)。如已知的,這樣的電子鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)可提供幾乎無限大小的風(fēng)扇速度來調(diào)節(jié)通過系統(tǒng)100的氣流速度。
如果車輛空調(diào)系統(tǒng)開啟,則通過hvac系統(tǒng)100的空氣也通常通過用來冷卻/除濕的蒸發(fā)器芯110。即使空氣被隨后加熱,特定hvac系統(tǒng)開啟空調(diào)系統(tǒng)以對通過該系統(tǒng)的空氣進(jìn)行除濕。蒸發(fā)器排水管112可以包括允許在對通過hvac系統(tǒng)的空氣進(jìn)行除濕的過程中產(chǎn)生的冷凝水的排放。如果車輛加熱系統(tǒng)被開啟,則提供加熱器芯114來提升通過hvac系統(tǒng)100的空氣的溫度,并且如已知的,車輛加熱系統(tǒng)是大體上在設(shè)計和效果上都較小的散熱器。
hvac系統(tǒng)100通常還至少包括導(dǎo)管116a、116b、116c,其分別通向一個或多個除霜通風(fēng)口(未示出)、一個或多個客艙主上部通風(fēng)口(未示出)、和一個或多個客艙地板通風(fēng)口(未示出)??芍聞幽J介T118a、118b控制氣流通過hvac系統(tǒng)100的方向,即經(jīng)調(diào)節(jié)空氣是否被引向除霜通風(fēng)口(除霜模式)、引向地板通風(fēng)口(地板模式)、引向主上部通風(fēng)口或它們的組合?;旌祥T120控制經(jīng)過加熱器芯114的氣流量。如已知的,這又相應(yīng)地決定了空氣到達(dá)各個車輛通風(fēng)口的溫度。致動器122控制模式門118a、118b和混合門120從打開結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到閉合結(jié)構(gòu)。各種致動器設(shè)計是本領(lǐng)域中已知的,包括電纜式致動器、真空驅(qū)動致動器、電子步進(jìn)馬達(dá)及其他。
由模式門118a,118b和混合門120提供的代表性設(shè)置包括滿加熱(混合門120轉(zhuǎn)移所有空氣流經(jīng)過加熱器芯114)、經(jīng)濟(jì)模式(混合門120轉(zhuǎn)移所有氣流經(jīng)過加熱器芯114,但車輛空調(diào)系統(tǒng)不被開啟)、和最大空氣調(diào)節(jié)(混合門120轉(zhuǎn)移所有氣流經(jīng)過加熱器芯114并且車輛空調(diào)系統(tǒng)被開啟)。
其它裝置可并入到或可操作地連接到hvac系統(tǒng)100中,包括客艙空氣溫度傳感器(未示出)和通風(fēng)口/出口溫度傳感器(未示出),用于提供準(zhǔn)確的客艙和空氣溫度值,從而允許對上述用于精確客艙溫度/濕度控制的hvac元件進(jìn)行微調(diào)控制。相應(yīng)地,已知的是提供包括分開的模式門和獨(dú)立充氣室的雙區(qū)/四區(qū)hvac系統(tǒng),以允許對車輛客艙內(nèi)的不同部分提供不同的溫度設(shè)置。
根據(jù)上述的背景,總結(jié)上述公開內(nèi)容得出用于防止車窗如擋風(fēng)玻璃或其它窗戶霧化和/或再凍結(jié)的方法,和用于實施該方法的系統(tǒng)。在較高的水平,該方法包括,在車輛客艙初始預(yù)熱后,確定擋風(fēng)玻璃霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險是否需要提供足夠的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流到擋風(fēng)玻璃以防止/減少這種霧化/再凍結(jié)風(fēng)險。如將要理解的是,這里使用的“經(jīng)調(diào)節(jié)”指的是根據(jù)環(huán)境和/或客艙溫度、濕度等根據(jù)需要調(diào)節(jié)通過車輛hvac系統(tǒng)的空氣的溫度和/或濕度。也將需要理解的是,如本文所用的術(shù)語“足夠的”是指可以排除確定的霧化/再凍結(jié)風(fēng)險的必要的氣流速度、空氣溫度、空氣濕度、或它們的組合。在一個實施例中,一旦確定擋風(fēng)玻璃霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險,根據(jù)所描述的方法,就做出是否需要全部氣體排放-即全部的氣流-到擋風(fēng)玻璃、減少的空氣排放是否令人滿意、或是否需要不向擋風(fēng)玻璃排放空氣的決定。
在確定霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險時,根據(jù)所描述的方法,可以考慮各種可能影響或增加擋風(fēng)玻璃霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險的輸入。不打算任何限制,這些輸入可以包括太陽熱負(fù)載/方向、雨量、客艙相對濕度、擋風(fēng)玻璃內(nèi)部或外部相對濕度、擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面溫度、擋風(fēng)玻璃外表面溫度、客艙溫度、車輛乘員數(shù)量、車速/行駛速率、風(fēng)速/方向、外部環(huán)境溫度、車輛乘員提供的數(shù)據(jù)/輸入、遠(yuǎn)程生成的溫度信息、遠(yuǎn)程生成的相對濕度信息和眾包數(shù)據(jù)。通過這些和其它輸入,可以確定擋風(fēng)玻璃霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險,允許做出明智的決定是否經(jīng)調(diào)節(jié)氣流應(yīng)提供到車輛擋風(fēng)玻璃上,如果是的話提供多久,并且甚至提供可能的具體經(jīng)調(diào)節(jié)空氣的參數(shù)(溫度、相對濕度等)。通過這種手段,相比于與降低擋風(fēng)玻璃霧化/再凍結(jié)風(fēng)險的常規(guī)方法一樣的簡單提供恒定的經(jīng)調(diào)節(jié)氣流到擋風(fēng)玻璃上,可以保存能量使用量
更詳細(xì)地說,所描述的方法包括將上述概括的各種輸入用于計算擋風(fēng)玻璃霧化概率、擋風(fēng)玻璃直接露點、和擋風(fēng)玻璃和/或擋風(fēng)玻璃刮水器凍結(jié)風(fēng)險值或概率值中的一個或多個。該概率值之后與合適的基準(zhǔn)或閾值進(jìn)行比較,并從該比較做出決定是否需要從hvac氣流全排氣、部分排氣或不排來將所確定的霧化/再凍結(jié)的風(fēng)險值減少到可接受的水平。
圖2以示意圖形式示出了用于實現(xiàn)上述方法的代表性系統(tǒng)200。車輛202限定了至少一個客艙204并且包括擋風(fēng)玻璃206和儀表板208。儀表板208包括至少一個除霜導(dǎo)管/通風(fēng)口210,經(jīng)調(diào)節(jié)空氣通過除霜導(dǎo)管/通風(fēng)口210可以被(參見箭頭)從所描繪的附圖標(biāo)記為212(參見圖1中的上述討論)的hvac系統(tǒng)引向擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面206。一個或多個地板出口214被提供用于將經(jīng)調(diào)節(jié)空氣(見箭頭)從hvac系統(tǒng)212引到客艙204的地板部。提供一個或多個儀表板導(dǎo)管/通風(fēng)口216,經(jīng)調(diào)節(jié)空氣通過儀表板導(dǎo)管/通風(fēng)口被引入客艙204。一個或多個駕駛員/乘客座椅217也包括在內(nèi)。
除霜?dú)饬骺刂崎T218(參照上述圖1和模式門118的討論)在致動器220的控制下被設(shè)置。如上所述,這可以是任何合適的致動器,包括但不限于電纜式致動器、真空驅(qū)動致動器、電子步進(jìn)電機(jī)及其他。各種傳感器,一般表示為傳感器222a...222n被提供以獲取各種輸入。如已知的,這種傳感器可以是直接的(接觸)或間接傳感器。相應(yīng)地,一個或多個控制器224被提供用于通過無線或有線方式從傳感器222a...222n接收和處理輸入、以及用于控制hvac系統(tǒng)212、致動器220和其他各個方面。
在沒有任何限制的情況下,預(yù)期包含在本系統(tǒng)200中傳感器222的示例包括太陽熱負(fù)載/方向傳感器、雨量傳感器、客艙相對濕度傳感器、擋風(fēng)玻璃相對濕度傳感器、擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面溫度傳感器、擋風(fēng)玻璃外表面溫度傳感器、客艙溫度傳感器、車輛乘員傳感器、車速傳感器、風(fēng)速/方向傳感器、車輛相關(guān)的外部環(huán)境溫度傳感器以及其他。應(yīng)當(dāng)理解的是,每個上述傳感器的一些設(shè)計在本領(lǐng)域中是已知的,并且包括任何這樣的合適的傳感器都在本文預(yù)期中。作為非限制性示例,基于紅外光束的全內(nèi)反射的原理來檢測降雨的雨量傳感器是公知的,并通常結(jié)合控制器224使用,以自動地致動車輛202雨刮器。同樣地,各種溫度和相對濕度傳感器在本領(lǐng)域中是公知的。此外,各種乘客或車輛乘員傳感器是已知的,包括與乘客座椅217關(guān)聯(lián)的壓力傳感器、與車輛座椅安全帶卡扣、連接到包括用于檢測車輛乘員等邏輯的控制器的攝像系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的傳感器。
由傳感器222a...222n收集的輸入,以及提供給控制器224的潛在的其它輸入——包括車輛乘員輸入,諸如hvac系統(tǒng)212的手動致動或編程、手動或自動雨刮器致動、遠(yuǎn)程溫度數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程相對濕度數(shù)據(jù)等——被提供給控制器224,控制器224相應(yīng)地利用這些輸入來實現(xiàn)本公開的方法。
在根據(jù)本公開的方法的實施例中,合適的擋風(fēng)玻璃霧化基準(zhǔn)或閾值是擋風(fēng)玻璃露點溫度(tdewpoint),即溫度和/或相對濕度開始冷凝在車輛擋風(fēng)玻璃上的溫度。然后,判斷提高擋風(fēng)玻璃的內(nèi)部溫度(tglassint)到閾值(tdewpoint)以上所需要的(如果有的話)經(jīng)調(diào)節(jié)空氣量。
更詳細(xì)地參考圖3,在所描述的實施例中,預(yù)防擋風(fēng)玻璃內(nèi)部霧化的方法包括,在客艙預(yù)熱和hvac系統(tǒng)地板模式任選地開啟后[其可通過車輛乘員手動、自動地如由電子自動溫度控制模塊(eatc)模塊等來完成](步驟300),確定tglassint(步驟302)例如通過如上所述的合適的溫度傳感器222a。如已知的,這種傳感器可以是直接的(接觸)傳感器、間接傳感器例如紅外線溫度傳感器及其它傳感器。接下來,對tglassint>tdewpoint與否做出確定(步驟304)。如果不是,則在步驟306除霜功能是增加的,包括通過除霜?dú)饬骺刂崎T218/致動器220的方式(參照圖2)使來自hvac地板導(dǎo)管116c(參照圖1)的氣流轉(zhuǎn)移。增加除霜功能的步驟可以進(jìn)一步包括增加hvac鼓風(fēng)機(jī)108的速度以及增加加熱器芯110輸出中的一個或多個。在預(yù)定的時間間隔(tlag;步驟308)之后,重復(fù)步驟304和306。
如果tglassint>tdewpoint,則在步驟310預(yù)定的時間周期后確定tglassint是否<tdewpoint。如果是這樣,則保持當(dāng)前除霜?dú)饬?步驟312)繼續(xù)以增加tglassint。如果在步驟312tglassint>tdewpoint,則這表明霧化的風(fēng)險被降低并且除霜?dú)饬骺梢园踩販p少(步驟314),如(參考圖2)通過調(diào)節(jié)hvac212鼓風(fēng)機(jī)速度、通過調(diào)節(jié)除霜?dú)饬骺刂崎T218以降低通向擋風(fēng)玻璃206的氣流、通過降低hvac212加熱器芯輸出等中的一個或多個。以這種方式,除霜?dú)饬鞅3謨H足以維持tglassint>tdewpoint,從而避免了上面總結(jié)的需要不斷增加除霜?dú)饬骱碗S之帶來的能源成本以及其他缺點。
可以理解并如下面將要進(jìn)一步討論的,霧化閾值tdewpoint可以根據(jù)影響tdewpoint的其他輸入在必要時進(jìn)行調(diào)節(jié),在非限制性示例中包括太陽熱負(fù)載/方向、雨量、客艙相對濕度、擋風(fēng)玻璃內(nèi)部或外部相對濕度、擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面溫度、擋風(fēng)玻璃外表面溫度、客艙溫度,車輛乘員數(shù)量、車速/行駛速率、風(fēng)速/方向、外部環(huán)境溫度以及其他。
在tdewpoint被確立為霧化基準(zhǔn)或閾值的實施例中,所描述的方法預(yù)期根據(jù)測得的車輛速度(vspeed)、測得的外部環(huán)境溫度(text)、和除霜流動速率(defflow)、和除霜溫度(tdef)按照公式調(diào)整該閾值:
tglassint=[(vspeed)·(text)]+[(defflow)·(tdef)]/(vspeed)+(defflow)(1)
如將意識到的,這應(yīng)對了這樣的事實,即,隨車速的增加,內(nèi)部玻璃溫度開始接近外部環(huán)境溫度,由此text可能潛在地下降到低于tdewpoint。為了對此進(jìn)行調(diào)整,根據(jù)該方法,本系統(tǒng)可以確實實現(xiàn)提高的除霜?dú)饬魉俣群驮黾拥某鳒囟戎械囊粋€或兩個。tglassint可以被解析地估算、例如通過紅外攝像機(jī)或其它合適的方法直接地測量、或采用有限數(shù)量的位于玻璃上的傳感器讀數(shù)和通過計算或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)插入tglassint來估算。
當(dāng)然,如果溫度和濕度可在車輛客艙204的每一個點被精確地確定,則tdewpoint可以被完整地計算得出。然而,實際上,車輛通常包括數(shù)量有限傳感器,例如,通過集群的一個溫度和一個濕度傳感器。因此,通常tdewpoint是估算得出的。在一個實施例中,tdewpoint可以根據(jù)下式中的一個或多個來估算:
tdewpoint=tdewpoint(溫度,相對濕度百分比)interior+c1(車輛乘員的數(shù)量(2);或
tdewpoint=tdewpoint(溫度,相對濕度百分比)interior+c1(車輛乘員的數(shù)量+c2(vspeed)(3);或
(2)或(3)+c3(雨量傳感器信號)(4)。
當(dāng)然,其他因素也可以如上述一樣被考慮,包括但不打算任何限制cx(太陽熱負(fù)載傳感器數(shù)據(jù))、cx1(總駕駛時間)、cx2[外部提供的(例如來自云端的)天氣數(shù)據(jù)]以及其他因素。
在其他實施例中,合適的擋風(fēng)玻璃再凍結(jié)基準(zhǔn)或閾值是由很可能再凍結(jié)時的預(yù)定擋風(fēng)玻璃的溫度(trefreeze)來提供,并確定提高擋風(fēng)玻璃的外部溫度(tglassint)到trefreeze以上所需要的(如果有的話)經(jīng)調(diào)節(jié)空氣量。trefreeze可以被設(shè)定在擋風(fēng)玻璃可能或很可能再凍結(jié)的預(yù)定環(huán)境溫度閾值或基準(zhǔn),如0°f。
參考圖4,在根據(jù)本公開用于降低擋風(fēng)玻璃再凍結(jié)風(fēng)險的方法的實施例中,如上所述客艙預(yù)熱并進(jìn)入地面模式(步驟400)之后,確定外部擋風(fēng)玻璃溫度(tglassext;步驟402),例如如上所述通過適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?22a。接下來,對tglassext是否>trefreeze做出確定(步驟404)。如果不是,則在步驟406如上所述大體上增加除霜功能。預(yù)定的時間間隔(tlag;步驟408)之后,重復(fù)步驟404和406。
如果tglassext>trefreeze,則在步驟410預(yù)定的時間段之后,隨后確定tglassext是否<tdewpoint。如果是這樣,則保持當(dāng)前除霜流(步驟312)繼續(xù)以增加tglassext。如果在步驟412tglassext>trefreeze,則這表明再凍結(jié)的風(fēng)險得以避免,而且除霜?dú)饬骺梢园踩販p少(步驟414),如(參考圖2)通過調(diào)節(jié)hvac212鼓風(fēng)機(jī)速度、通過調(diào)節(jié)除霜?dú)饬骺刂崎T218以減小通向擋風(fēng)玻璃206的氣流、通過降低hvac212加熱器芯輸出等中的一個或多個。在這種方式下,除霜流保持僅足以維持tglassext>trefreeze,從而避免了上面總結(jié)的需要不斷增加除霜?dú)饬骱碗S之帶來的能源成本以及其他缺點。
如上所述所討論的霧化閾值,如將要進(jìn)行討論的,必要時再凍結(jié)閾值可以根據(jù)影響trefreeze的其它輸入來調(diào)節(jié)。如將理解的,trefreeze在tglassext≤0℃時發(fā)生。在使用中,所描述的系統(tǒng)控制tglassext以保持該值比trefreeze加上安全系數(shù)更高。在實施例中,trefreeze可以被表示為的各種相關(guān)輸入——包括外部/環(huán)境溫度、車速、除霜?dú)饬魉俣群统獨(dú)饬鳒囟取暮瘮?shù)f。與trefreeze相關(guān)的其他潛在輸入包括太陽熱負(fù)載/方向、雨量、雨刮設(shè)置等等。
理想的是,tglassext可以準(zhǔn)確地在整個車輛擋風(fēng)玻璃的所有點上進(jìn)行測量,例如通過紅外攝像技術(shù)。然而,在實踐中,車輛制造商可包括測定對(tglassint、text等)有貢獻(xiàn)的因素的有限數(shù)量的傳感器,并且不確定性被引入計算。在trefreeze用作擋風(fēng)玻璃再凍結(jié)基準(zhǔn)或閾值的實施例中,所描述的方法預(yù)期根據(jù)測得的車輛速度(vspeed)、測得的外部環(huán)境溫度(text)、和除霜流動速率(defflow)、和除霜器溫度(tdef)按照公式調(diào)整該閾值:
tglassext≈[(defflow)·(tdef)]-[(vspeed)·(tdef)]/(text)]/(defflow)+(vspeed)(6)
在實施例中,估算trefreeze(對于tglassext的最小目標(biāo)):
trefreeze=text+c2(vspeed)+c4[(defflow)·(tdef)](7);或者
trefreeze=text+c2(vspeed)+c4[(defflow)·(tdef)+c3(雨量傳感器信號)(8)。
當(dāng)然,其他因素也可以如上述一樣被考慮并且被包括,包括cx(太陽熱負(fù)載傳感器數(shù)據(jù))、cx1(總駕駛時間)、cx2[外部提供的(例如來自云端的)天氣數(shù)據(jù)]以及其他因素。
因此,可以理解,通過上述教導(dǎo),提供了相對于傳統(tǒng)系統(tǒng)/方法有利地提供節(jié)省能源的用于防止車輛擋風(fēng)玻璃除霧/再凍結(jié)的系統(tǒng)/方法。所描述的系統(tǒng)和方法允許在車輛運(yùn)行期間預(yù)防車窗除霧/再凍結(jié),但避免了任何持續(xù)、一直地增加除霜?dú)饬鞯男枰碗S之而來的能源成本和其他缺點。根據(jù)上述教導(dǎo)做出的明顯的修改和變化是可能的。所有這些修改和變化都在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)按照它們的廣度被公平、合法和公正地解釋。