СИСТЕМА И СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ЗАПОТЕВАНИЯ ВЕТРОВОГО СТЕКЛА Российский патент 2019 года по МПК B60H1/00 F02D43/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Этот документ в целом относится к автоматическим системам кондиционирования воздуха, а конкретнее, к системе устранения запотевания ветрового стекла, которая автоматически компенсирует рабочие параметры системы циркуляции воздуха и изменения окружающих условий, чтобы обеспечивать оптимизированные рабочие характеристики устранения запотевания ветрового стекла.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Многие транспортные средств сегодня оборудованы системами циркуляции воздуха, в том числе, автоматизированными элементами управления, которые поддерживают установленную температуру в пассажирском отделении транспортного средства. Некоторые транспортные средства также включают в себя громкоговорящие системы связи с соединением Bluetooth для эксплуатации сотового телефона водителя или пассажира. Некоторые из этих систем будут снижать скорость работы нагнетателя системы рециркуляции воздуха, для того чтобы уменьшать фоновый шум и предоставлять возможность для лучшей связи через громкоговорящую систему.

Этот документ относится к системе устранения запотевания ветрового стекла, которая определяет вероятность запотевания ветрового стекла, а затем, автоматически компенсирует изменения рабочих параметров системы циркуляции воздуха и/или изменения окружающих условий, с тем, чтобы обеспечивать оптимальные рабочие характеристики устранения запотевания всегда, когда существуют условия, которые иначе содействовали бы запотеванию ветрового стекла.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с целями и преимуществами, описанными в материалах настоящей заявки, предусмотрена система устранения запотевания ветрового стекла для транспортного средства. Такая система включает в себя ветровое стекло, имеющее (a) электрический нагревательный элемент, (b) систему циркуляции воздуха, включающую в себя нагнетатель для обеспечения потока воздуха по поверхности такого ветрового стекла и (c) контроллер, выполненный с возможностью выбирать относительную длительность включения для электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и окружающих условий, таких как температура окружающей среды. В одном из возможных вариантов осуществления, контроллер также выполнен с возможностью рассчитывать значение вероятности запотевания, а относительная длительность включения выбирается контроллером на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха, такого значения вероятности запотевания и температуры окружающей среды.

Рабочие параметры системы циркуляции воздуха, полезные при эксплуатации настоящей системы, могут быть выбраны из группы, состоящей из рабочего режима, скорости работы нагнетателя, температуры воздушного потока, влажности воздушного потока и их комбинации.

В одном из возможных вариантов осуществления, контроллер содержит вычислительное устройство, включающее в себя основной процессор, память, сетевой интерфейс и шину связи. Кроме того, система циркуляции включает в себя контур кондиционирования воздуха, включающий в себя испаритель, конденсатор и компрессор для охлаждения и увлажнения воздушного потока, и радиатор отопителя для нагревания воздушного потока.

Система устранения запотевания включает в себя по меньшей мере один датчик, выбранный из группы, состоящей из датчика наружной температуры окружающей среды, датчика дождя, датчика влажности в пассажирском отделении, датчика температуры в пассажирском отделении, датчика ввода в действие стеклоочистителя ветрового стекла, датчиков сидений, датчика температуры в воздуховодах системы циркуляции воздуха, датчика влажности в воздуховодах системы циркуляции воздуха, термистора испарителя системы циркуляции воздуха, датчика солнечной нагрузки, датчика скорости транспортного средства и их комбинации. Кроме того, в одном из возможных вариантов осуществления, система устранения запотевания включает в себя камеру выявления запотевания.

В соответствии с дополнительным аспектом, предусмотрено моторное транспортное средство, включающее в себя систему устранения запотевания ветрового стекла. В одном из возможных вариантов осуществления, такое моторное транспортное средство дополнительно включает в себя модуль управления электрооборудованием кузова, содержащий вычислительное устройство, включающее в себя основной процессор, память, сетевой интерфейс, человеко-машинный интерфейс, устройство отображения и шину связи. В одном из возможных вариантов осуществления, модуль управления электрооборудованием кузова дополнительно включает в себя речевой процессор для обработки речевых команд, связанных с упомянутой системой устранения запотевания ветрового стекла.

В одном из возможных вариантов осуществления, модуль управления электрооборудованием кузова выполнен с возможностью уменьшать скорость работы нагнетателя до предопределенного значения, когда субъект, находящийся в транспортном средстве, использует громкоговорящую телефонную связь внутри транспортного средства, и контроллер затем настраивает относительную длительность включения на основании уменьшения скорости работы нагнетателя.

В одном из возможных вариантов осуществления, модуль управления электрооборудованием кузова включает в себя компонент GPS/геолокатора для определения текущего местоположения транспортного средства в любой заданный момент времени. Кроме того, модуль управления электрооборудованием кузова выполнен с возможностью получать текущие данные погодных условий окружающей среды для определенного текущего местоположения через беспроводную сеть. Кроме того, упомянутый контроллер выполнен с возможностью использовать упомянутые текущие данные погодных условий окружающей среды для расчета упомянутого значения вероятности запотевания, выбора упомянутой относительной длительности включения или как для расчета упомянутого значения вероятности запотевания, так и для выбора упомянутой относительной длительности включения.

В соответствии с еще одним другим аспектом, предусмотрен способ для устранения запотевания ветрового стекла транспортного средства, где такое транспортное средство оборудовано (a) ветровым стеклом, включающим в себя электрический нагревательный элемент, (b) системой циркуляции воздуха, включающей в себя нагнетатель для обеспечения потока воздуха по поверхности ветрового стекла, и (c) контроллер. Способ может быть описан в общих чертах в качестве включающего в себя этап выбора, посредством упомянутого контроллера, относительной длительности включения для упомянутого электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и окружающих условий, таких как температура окружающей среды. Кроме того, дополнительно способ может включать в себя этапы расчета, посредством контроллера, значения вероятности запотевания, и выбора, посредством контроллера, относительной длительности включения для упомянутого электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха, упомянутого значения вероятности запотевания и температуры окружающей среды. Кроме того, способ может включать в себя использование, при расчете значения вероятности запотевания, по меньшей мере один рабочий параметр системы циркуляции воздуха, выбранный из группы, состоящей из рабочего режима, скорости работы нагнетателя, температуры воздушного потока и влажности воздушного потока. Кроме того, способ может включать в себя этап настройки, посредством контроллера, относительной длительности включения в ответ на изменение скорости работы нагнетателя и/или изменение объема воздушного потока, направляемого по поверхности ветрового стекла. Кроме того, дополнительно, способ может включать в себя (a) определение, посредством контроллера, текущего местоположения для транспортного средства и текущих данных погоды для такого текущего местоположения и (b) использование текущих данных погоды для расчета значения вероятности запотевания, выбора относительной длительности включения или как расчета значения вероятности запотевания, таки выбора относительной длительности включения.

В последующем описании, показаны и описаны несколько предпочтительных вариантов осуществления системы и связанного способа устранения запотевания ветрового стекла. Как должно быть осознано, система и способ являются допускающими другие, иные варианты осуществления, и некоторые их детали способны к модификации в различных очевидных аспектах, все не отходя от системы и способа, как изложенные и описанные в последующей формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описание, по характеру, должны рассматриваться в качестве иллюстративных, а не в качестве ограничительных.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, включенные в материалы настоящей заявки и формирующие часть описания изобретения, иллюстрируют несколько аспектов системы и способа устранения запотевания ветрового стекла транспортного средства, и, вместе с описанием, служат для пояснения некоторых ее принципов. На чертежах:

фиг. 1 - принципиальная структурная схема системы устранения запотевания ветрового стекла;

фиг. 2 - принципиальная структурная схема контроллера для такой системы;

фиг. 3 - принципиальная структурная схема системы циркуляции воздуха системы устранения запотевания ветрового стекла;

фиг. 4 - принципиальная структурная схема модуля управления электрооборудованием кузова;

фиг. 5a-5c - блок-схемы последовательности операций способа, изображающие методологию эксплуатации системы устранения запотевания ветрового стекла;

фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа, изображающая расчет вероятности запотевания контроллером системы устранения запотевания ветрового стекла;

фиг. 7 - упрощенная примерная справочная таблица для выходного сигнала электрического нагревательного элемента ветрового стекла, выраженного в качестве длительности времени при относительной длительности включения 100%;

фиг. 8 - упрощенная примерная справочная таблица для относительной длительности включения электрического нагревательного элемента ветрового стекла, основанной на режиме и настройках нагнетателя системы циркуляции воздуха при температуре, меньшей чем или равной 15°C.

фиг. 9 - упрощенная примерная справочная таблица, подобная фиг. 8, но для относительной длительности включения электрического нагревательного элемента ветрового стекла, основанной на режиме и настройках нагнетателя системы циркуляции воздуха при температуре, меньшей чем или равной 30°C, и большей, чем или равной 15°C;

фиг. 10 - упрощенная примерная справочная таблица для относительной длительности включения электрического нагревательного элемента ветрового стекла, основанной на температуре окружающей среды и вероятности запотевания;

фиг. 11 - упрощенная примерная справочная таблица для выходного сигнала в показателях максимального рабочего времени при заданной температуре;

фиг. 12 - упрощенная примерная справочная таблица, относящаяся к выходному сигналу, выраженному в качестве модифицированного максимального режима работы на водительской стороне электрического нагревательного элемента ветрового стекла при заданной температуре окружающей среды, когда удовлетворены условия блока 118 блок-схемы на фиг. 5c;

фиг. 13 - упрощенная примерная справочная таблица, относящаяся к выходному сигналу, выраженному в качестве модифицированного максимального режима работы на пассажирской стороне электрического нагревательного элемента ветрового стекла при заданной температуре окружающей среды, когда удовлетворены условия блока 118 блок-схемы на фиг. 5c;

фиг. 14 - упрощенная примерная таблица запотевания, используемая при расчете значения вероятности запотевания;

Далее будет сделана подробная ссылка на представленный предпочтительный вариант осуществления системы устранения запотевания ветрового стекла, примеры которой проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее сделана ссылка на фиг. 1, схематически иллюстрирующую систему 10 устранения запотевания ветрового стекла. Система 10 включает в себя ветровое стекло 12, имеющее электрический нагревательный элемент 14. Такой нагревательный элемент 14 может содержать единый рабочую секцию или может включать в себя секцию 16 водительской стороны и секцию 18 пассажирской стороны, как проиллюстрировано на фиг. 1. Ветровое стекло 12 с обогревом, например, может быть изготовлено в соответствии с доктринами патента США под №3,982,092, полное раскрытие которого включено в материалы настоящей заявки посредством ссылки.

Как проиллюстрировано на фиг. 2, система 10 устранения запотевания ветрового стекла также включает в себя систему 20 циркуляции воздуха. Система 20 циркуляции воздуха может иметь тип, в целом известный в данной области техники. Как проиллюстрировано, система 20 циркуляции воздуха включает в себя нагнетатель 22, который втягивает воздух из пассажирского отделения транспортного средства через приточный воздуховод 24, а затем, прогоняет воздух последовательно через радиатор 26 испарителя, радиатор 28 отопителя и выпускной воздуховод 30, через который обработанный воздух возвращается в пассажирское отделение. Несмотря на то, что не проиллюстрировано, система 20 также могла бы включать в себя устройство с положительным температурным коэффициентом или другой источник джоулева тепла между радиатором 28 отопителя и выпускным воздуховодом 30, если требуется. По мере того, как воздух проходит через радиатор 26 испарителя, он охлаждается и обезвоживается благодаря теплообмену с текучей средой хладагента, которая подвергается циркуляции между компрессором 32, конденсатором 34, расширительным клапаном 35 и радиатором 26 испарителя. Зимой, сухой воздух затем нагревается в радиаторе 20 отопителя благодаря теплообмену с охлаждающей жидкостью, циркулирующей через систему 36 двигателя/радиатора. Должно быть принято во внимание, что нисколько, некоторая часть или весь воздух, подвергаемый циркуляции нагнетателем 22 в выпускной воздуховод 30, может направляться в потоке по внутренней поверхности ветрового стекла 12, для того чтобы устранять запотевание ветрового стекла.

Как дополнительно проиллюстрировано на фиг. 1, система устранения запотевания ветрового стекла также включает в себя контроллер 40. Как проиллюстрировано на фиг. 3, в одном из возможных вариантов осуществления системы 10 устранения запотевания ветрового стекла, контроллер 40 содержит один или более процессоров 42, одно или более устройств 44 памяти и один или более сетевых интерфейсов 46. Как должно быть принято во внимание, все из этих компонентов 42, 44, 46 поддерживают связь друг с другом по шине 48 связи. Возвращаясь к фиг. 1, контроллер 40 присоединен через линию 50 управления к электрическому устройству 52 управления ветровым стеклом с обогревом, которое управляет работой электрического нагревательного элемента 14 ветрового стекла (в том числе, секций 16, 18) через линии 54 управления. В дополнение, контроллер 40 присоединен к модулю 56 связи через шину 58. В свою очередь, модуль 56 связи присоединен через линии 60 к различным датчикам 62₁-62_n. Датчики, используемые в системе 10 устранения запотевания, могут включать в себя один или более из датчика наружной температуры окружающей среды, датчика дождя, датчика влажности в пассажирском отделении, датчика температуры в пассажирском отделении, датчика ввода в действие стеклоочистителя ветрового стекла, датчиков сидений для определения количества субъектов в транспортном средстве, датчика температуры в воздуховоде системы циркуляции воздуха, датчика влажности в воздуховоде системы циркуляции воздуха, термистора испарителя системы циркуляции воздуха, датчика солнечной нагрузки, датчика скорости транспортного средства и их комбинаций. В целях этого документа, термин датчик также может включать в себя камеру выявления запотевания, которая используется для выявления присутствия какого бы то ни было запотевания на ветровом стекле 12. В одном из особенно полезных вариантов осуществления системы 10 устранения запотевания, датчики 62₁-62_n включают в себя влажность в пассажирском отделении, температуру на выпуске системы циркуляции воздуха на основе наружной температуры, рабочую точку (скорость работы и режима нагнетателя) HVAC/системы циркуляции воздуха и температуру в пассажирском отделении.

В еще одном другом возможном варианте осуществления, контроллер 40 присоединен через шину 64 связи к модулю 66 управления электрооборудованием кузова. Как проиллюстрировано на фиг. 4, модуль управления электрооборудованием кузова или BCM 66 может содержать вычислительное устройство, имеющее один или более процессоров 68, одно или более устройств 70 памяти, один или более сетевых интерфейсов 72, человеко-машинный интерфейс 74, компонент 76 GPS/геолокатора, устройство отображения, такое как многофункциональный дисплей с возможностями 78 сенсорного экрана, и речевой процессор 80, все которые поддерживают связь друг с другом по шине 82 связи. BCM 66 выполняет некоторое количество основанных на электричестве функций внутренней части кузова, например, управление запиранием внутренней части, дистанционным отпиранием дверей ключом, внутренним освещением, наружным освещением, очистителем ветрового стекла, и тому подобное. В некоторых вариантах осуществления, BCM 66 также может действовать, чтобы управлять развлекательными функциями (например, радиоприемником, CD-плеером (проигрывателем компакт-дисков) и связью, такой как телефонная связь и связь по сети Интернет через беспроводную сеть). В некоторых вариантах осуществления, BCM 66 присоединен шиной связи (не показана) к другим модулям управления, которые предусматривают одну или более из этих дополнительных функций.

Должно быть принято во внимание, что система 10 устранения запотевания ветрового стекла функционирует, чтобы оптимизировать рабочие характеристики автоматической системы кондиционирования воздуха транспортного средства и минимизировать любую возможность возникновения запотевания ветрового стекла. Конкретнее, контроллер 40 выполнен с возможностью выбирать относительную длительность включения для упомянутого электрического нагревательного элемента 14 на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и окружающих условий, таких как температура окружающей среды. В еще одном возможном варианте осуществления, контроллер 40 также выполнен с возможностью рассчитывать значение вероятности запотевания, а относительная длительность включения, в таком случае, выбирается контроллером на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха, значения вероятности запотевания и температуры окружающей среды.

Рабочие параметры системы циркуляции воздуха включают в себя, но не обязательно в качестве ограничения, рабочий режим, скорость работы нагнетателя, температуру воздушного потока, влажность воздушного потока и их комбинацию. В целях этого документа, «рабочий режим» означает настройку в системе циркуляции воздуха, которая управляет распределением воздушного потока по мере того, как он выходит из системы циркуляции воздуха и выдается в пассажирское отделение транспортного средства. Например, воздушный поток направляется через (a) выходы оттаивателя на внутреннюю поверхность ветрового стекла, (b) выходы приборной панели на лицевой поверхности приборной панели и/или (c) напольные выходы на полу транспортного средства.

Далее сделана ссылка на фиг. 5a-5c, которые, рассматриваемые совместно, формируют блок-схему последовательности операций способа, изображающую методологию 100 эксплуатации одного из возможных вариантов осуществления системы 10 устранения запотевания ветрового стекла. В целях этого описания, калибровочные параметры, изложенные в таблице 1, применяют (HWS = ветровое стекло с обогревом).

ТАБЛИЦА 1 КАЛИБРОВОЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Название Значение Единицы измерения Разрешение Диапазон Калибровочная таблица Описание MAX_HWS
_OP 100 % 5 0-100 Y Эта калибровка устанавливает пороговое значение для того, что считается максимально допустимым режимом работы HWS_WIPER
_ON 30 с 1 0-600 Y Эта калибровка устанавливает минимальное время ожидания, для того, чтобы вводить в действие HWS, когда стеклоочисти-тели включены

По инициированию, контроллер 40 проходит через некоторое количество вопросов, в том числе:

Пользователь ввел в действие электрический нагревательный элемент 14 ветрового стекла 12 с обогревом? (смотрите блок 102 блок-схемы);

Пользователь ввел в действие максимальное оттаивание? (смотрите блок 104 блок-схемы);

Рабочий режим системы циркуляции воздуха находится только на ручном оттаивании? (смотрите блок 106 блок-схемы); и

Электрический нагревательный элемент 14 ветрового стекла 12 с обогревом выключен вручную? (смотрите блок 108 блок-схемы).

Если ответом на любой из вопросов 102, 104 и 106 является «да», то электрический нагревательный элемент 14 ветрового стекла 12 с обогревом приводится в действие на относительной длительности включения 100% (смотрите блоки 112 блок-схемы), как отражено в справочной таблице A (смотрите фиг. 7, где «ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА» («AMBIENT») ссылается на температуру окружающей среды в градусах Цельсия, а «ТАЙМЕР» («TIMER») ссылается на минуты). Кроме того, если ответом на какой-нибудь из вопросов 102, 104, 106 и 108 является «да», то выяснения 114, 116 температуры и расчеты относительной длительности включения на основании справочных таблиц B, C и D (смотрите фиг. 8, 9 и 10) обходятся.

Взамен, контроллер выяснял бы (смотрите блок 118 блок-схемы), является ли относительная длительность включения большей или равной максимально допустимому режиму работы электрического нагревательного элемента 12 ветрового стекла 14 с обогревом, и является ли относительная длительность включения большей, чем или равной максимально допустимому режиму работы электрического нагревательного элемента, на основании справочной таблицы E (смотрите фиг. 11). Если ответом на такой вопрос является «да», то контроллер 40 функционирует, чтобы устанавливать (смотрите блок 120 блок-схемы) относительную длительность включения для нагревательной секции 16 водительской стороны согласно справочной таблице F (смотрите фиг. 12) и настраивать (смотрите блок 122 блок-схемы) нагревательную секцию 18 пассажирской стороны согласно справочной таблице G (смотрите фиг. 13). В противоположность, если ответом на вопрос в блоке 118 блок-схемы является «нет», то дополнительные настройки не производятся.

Далее, возвращаясь к ситуации, где ответы на вопросы 102, 104, 106 и 108 все имеют значение «нет», контроллер выясняет, является ли температура окружающей среды меньшей, чем или равной 15°C с гистерезисом. Если ответом является «да», контроллер устанавливает (смотрите блок 124 блок-схемы) относительную длительность включения для нагревательного элемента 14 на основании справочной таблицы B (смотрите фиг. 8). Справочная таблица B основана на рабочем режиме и скорости работы нагнетателя системы 20 циркуляции воздуха. В дополнение, контроллер добавляет (смотрите блок 126 блок-схемы) настройку на основании справочной таблицы D (смотрите фиг. 10), которая учитывает температуру окружающей среды и значение вероятности запотевания (расчет которого будет описан ниже).

В случае, если результирующий запрос относительной длительности включения превышает 100%, он усекается до 100% в блоке 128 блок-схемы перед подверганием выяснению 118 и возможным дополнительным настройкам в блоках 120 и 122 блок-схемы, как описано выше.

Далее, возвращаясь к блоку 114 блок-схемы, если ответом является «нет», контроллер 40 выясняет, является ли температура окружающей среды меньшей, чем или равной 30°C с гистерезисом или большей, чем или равной 15°C с гистерезисом. Если ответом является «нет», дополнительные настройки не производятся. Если ответом является «да», относительная длительность включения устанавливается контроллером 40 на основании справочной таблицы C (смотрите фиг. 9), основанной на рабочем режиме и скорости работы нагнетателя плюс приращении, основанном на влажности из справочной таблицы D (смотрите фиг. 10), как изложено в блоках 130 и 126 блок-схемы. Как отмечено ранее, справочная таблица D учитывает температуру окружающей среды и значение вероятности запотевания.

Способ затем продолжается по блокам 128 и 118 блок-схемы и, может быть, блокам 120, 122 блок-схемы до тех пор, пока не определена окончательная относительная длительность включения.

Значение вероятности запотевания определяется контроллером 40 посредством алгоритма системы, такого как описанный в блок-схемы последовательности операций способа, представленной на фиг. 6. Должно быть принято во внимание, что представленный конкретный алгоритм, является всего лишь одним примером некоторого количества возможных алгоритмов, которые могли бы использоваться. Например, несмотря на то, что не проиллюстрировано, значение вероятности запотевания также могло бы принимать во внимание другие факторы, такие как, введены ли в действие стеклоочистители ветрового стекла, и/или выявляет ли какой-нибудь датчик дождя транспортного средства дождь или другие осадки.

В целях этого документа и интерпретации фиг. 6, применяются следующие определения.

Разность температур запотевания = разность абсолютного значения между наружной температурой окружающей среды и внутренней температурой в пассажирском отделении.

Tincar = Внутренняя температура в пассажирском отделении.

Постоянная запотевания = постоянная смещения для обращения с уравнением.

Диапазон управления запотеванием = постоянная смещения для обращения с уравнением.

% RH = Относительная влажность окружающего воздуха в процентах.

Таблица запотевания = смотрите фиг. 14 для примерной таблицы.

Подводя итог вышесказанному, многочисленные преимущества предусмотрены системой 10 устранения запотевания и связанным способом для устранения запотевания ветрового стекла транспортного средства. Система и способ эффективно дополняет работу системы 20 циркуляции воздуха с ветровым стеклом 12 с обогревом, оборудованным электрическим нагревательным элементом 14, который автоматически управляется контроллером 40, чтобы обеспечивать оптимальные рабочие характеристики запотевания всегда, когда существует потенциальная возможность запотевания. Конкретнее, контроллер выбирает относительную длительность включения для электрического нагревательного элемента 14 из предопределенных данных (как проиллюстрированные в справочных таблицах по фиг. 7-13, также известных как таблицы преобразования) на основании различных рабочих параметров системы циркуляции воздуха, значения вероятности запотевания, рассчитанного контроллером, и окружающих условий, таких как температура окружающей среды. Различные датчики 62₁-62_n могут быть предусмотрены для сбора точек данных для эффективной работы.

Преимущественно, контроллер 40 настраивает относительную длительность включения электрического нагревательного элемента 14 под меняющиеся условия. Например, повышение влажности воздушного потока, повышение температуры воздушного потока, уменьшение объема воздушного потока, достигающего поверхности ветрового стекла вследствие перераспределения воздушного потока из-за изменения рабочего режима или уменьшения скорости работы нагнетателя, все снижает эффективность системы 20 циркуляции воздуха в устранении запотевания ветрового стекла 12. Контроллер 40 эффективно контролирует эти изменения и увеличивает относительную длительность включения нагревательного элемента 14 для компенсации. Кроме того, контроллер 40 может настраивать относительную длительность включения в противоположном направлении, где уместно, к примеру, когда оператор вручную изменяет рабочий режим или скорость работы нагнетателя, так что система 20 циркуляции воздуха направляет больший объем воздушного потока на поверхность окна. Два специфичных рабочих примера системы 10 представлены ниже.

ПРИМЕР 1

1. Потребитель начинает свою поездку в следующих условиях:

A. Наружная температура окружающей среды = 10°C (50°F).

B. Относительная влажность внутри кабины имеет значение = 20% (в качестве измеряемого датчиком).

С. Элементы управления автоматическим кондиционированием воздуха устанавливают режим распределения воздуха на Ноги (или Пол).

D. Вентилятор HVAC (или нагнетатель HVAC) установлен на скорость 5 работы.

2. Как результат, автоматическая система кондиционирования воздуха будет устанавливать относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 50% (на основании таблицы B).

3. Вскоре после этого (миллисекундами позже быстродействия программного обеспечения), элементы управления дают приращение относительной длительности включения на 25% (на основании таблицы D).

4. Элементы управления кондиционированием воздуха будут устанавливать командную рабочую относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 75% (50% + 25%).

ПРИМЕР 2

1. Потребитель начинает свою поездку в следующих условиях:

A. Наружная температура окружающей среды = 20°C (68°F).

B. Относительная влажность внутри кабины имеет значение = 50% (в качестве измеряемого датчиком).

C. Элементы управления кондиционированием воздуха устанавливают режим распределения воздуха на Лицо/Ноги (или Панель/Пол).

D. Вентилятор HVAC (или нагнетатель HVAC) установлен на скорость 3 работы.

2. Как результат, автоматическая система кондиционирования воздуха изначально будет устанавливать относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 0% (на основании таблицы C).

3. Вскоре после этого (миллисекундами позже быстродействия программного обеспечения), элементы управления дают приращение относительной длительности включения на 50% (на основании таблицы D).

4. Элементы управления кондиционированием воздуха будут устанавливать командную рабочую относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 50% (0% + 50%).

ПРИМЕР 3

1. Потребитель начинает свою поездку в следующих условиях:

A. Наружная температура окружающей среды = 20°C (68°F).

B. Относительная влажность внутри кабины имеет значение = 50% (в качестве измеряемого датчиком).

C. Элементы управления кондиционированием воздуха устанавливают режим распределения воздуха на Лицо/Ноги (или Панель/Пол).

D. Вентилятор HVAC (или нагнетатель HVAC) установлен на скорость 3 работы.

2. Как результат, автоматическая система кондиционирования воздуха изначально будет устанавливать относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 0% (на основании таблицы C).

3. Вскоре после этого (миллисекундами позже быстродействия программного обеспечения), элементы управления дают приращение относительной длительности включения на 50% (на основании таблицы D).

4. Элементы управления кондиционированием воздуха будут устанавливать командную рабочую относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 50% (0% + 50%).

5. Пользователь затем нажимает кнопку Ветровое стекло с обогревом.

6. Индикатор на кнопке будет включен. Элементы управления затем будут устанавливать относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 100% на 8 минут (на основании таблицы A).

7. Через 8 минут, индикатор на кнопке будет выключен. (Запрос пользователя будет выдерживать время согласно таблице A).

8. Допустим, что далее условия являются следующими:

A. Наружная температура окружающей среды = 20°C (68°F).

B. Относительная влажность внутри кабины имеет значение = 100% (в качестве измеряемого датчиком).

C. Элементы управления кондиционированием воздуха устанавливают режим распределения воздуха на Ноги/Оттаивание (или Пол/Ветровое стекло).

D. Вентилятор HVAC (или нагнетатель HVAC) установлен на скорость 7 работы.

9. Как результат, автоматическая система кондиционирования воздуха затем будет устанавливать относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 50% (на основании таблицы C).

10. Вскоре после этого (миллисекундами позже быстродействия программного обеспечения), элементы управления дают приращение относительной длительности включения на 50% (на основании таблицы D).

11. Элементы управления кондиционированием воздуха будут устанавливать командную рабочую относительную длительность включения ветрового стекла с обогревом в 100% (50% + 50%).

Вышеизложенное было представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не предназначено для того, чтобы быть полным или чтобы ограничивать варианты осуществления точной раскрытой формой. Очевидные модификации и варианты возможны в свете вышеприведенных доктрин. Например, справочные таблицы, представленные на фиг. 7-13, являются иллюстрирующими только один из возможных наборов предопределенных данных, используемых контроллером 40, чтобы устанавливать относительную длительность включения для электрического нагревательного элемента 14. Могли бы использоваться другие наборы данных. Подобным образом, алгоритм для значения вероятности запотевания на фиг. 6 является иллюстрирующим только один из возможных алгоритмов, и могли бы использоваться другие, иные алгоритмы. Кроме того, несмотря на то, что описание и фиг. 1 чертежей упоминают деление нагревательного элемента 14 на элемент 16 водительской стороны и элемент 18 пассажирской стороны, нагревательный элемент мог бы быть поделен иным образом, таким как горизонтально, на верхнюю, среднюю и нижнюю зону. Все такие модификации и варианты находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, когда интерпретируются в соответствии с объемом притязаний, на который им дано право объективно, по закону и по справедливости.

Изобретение относится к автоматическим системам кондиционирования воздуха. Система включает ветровое стекло с обогревом с электрическим нагревательным элементом, систему циркуляции воздуха с нагнетателем для обеспечения потока воздуха по поверхности ветрового стекла и контроллер, выполненный с возможностью выбирать относительную длительность включения для нагревательного элемента на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и окружающих условий, таких как температура окружающей среды. Контроллер выполнен с возможностью рассчитывать значение вероятности запотевания. Достигается устранение запотевания стекла транспортного средства. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр., 16 ил.

1. Система устранения запотевания ветрового стекла для транспортного средства, содержащая ветровое стекло, включающее в себя электрический нагревательный элемент,

систему циркуляции воздуха, включающую в себя нагнетатель для обеспечения потока воздуха по поверхности упомянутого ветрового стекла, и

контроллер, выполненный с возможностью выбирать относительную длительность включения для упомянутого электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и условий окружающей среды,

при этом упомянутый контроллер также выполнен с возможностью рассчитывать значение вероятности запотевания, а упомянутая относительная длительность включения выбирается упомянутым контроллером на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха, упомянутого значения вероятности запотевания и температуры окружающей среды.

2. Система устранения запотевания по п.1, в которой упомянутое значение вероятности запотевания определяется упомянутым контроллером с помощью алгоритма системы.

3. Система устранения запотевания по п.2, в которой упомянутые рабочие параметры системы циркуляции воздуха выбраны из группы, состоящей из рабочего режима, скорости работы нагнетателя, температуры воздушного потока, влажности воздушного потока и их комбинации.

4. Система устранения запотевания по п.2, в которой упомянутый контроллер содержит вычислительное устройство, включающее в себя основной процессор, память, сетевой интерфейс и шину связи.

5. Система устранения запотевания по п.2, в которой упомянутая система циркуляции включает в себя контур кондиционирования воздуха, включающий в себя испаритель, конденсатор и компрессор для охлаждения и осушения воздушного потока и радиатор отопителя для нагревания упомянутого воздушного потока.

6. Система устранения запотевания по п.5, дополнительно включающая в себя по меньшей мере один датчик, выбранный из группы, состоящей из датчика наружной температуры окружающей среды, датчика дождя, датчика влажности в пассажирском отделении, датчика температуры в пассажирском отделении, датчика ввода в действие стеклоочистителя ветрового стекла, датчиков сидений, датчика температуры в воздуховодах системы циркуляции воздуха, датчика влажности в воздуховодах системы циркуляции воздуха, термистора испарителя системы циркуляции воздуха, датчика солнечной нагрузки, датчика скорости транспортного средства и их комбинации.

7. Система устранения запотевания по п.6, дополнительно включающая в себя камеру для выявления запотевания.

8. Система устранения запотевания по п.5, дополнительно включающая в себя датчики для выявления наружной температуры окружающей среды, влажности в пассажирском отделении, температуры на выпуске системы циркуляции воздуха на основе наружной температуры, рабочей точки (скорости работы и режима нагнетателя) HVAC/системы циркуляции воздуха и температуры в пассажирском отделении.

9. Моторное транспортное средство, включающее в себя упомянутую систему устранения запотевания ветрового стекла по п.1.

10. Моторное транспортное средство, включающее в себя упомянутую систему устранения запотевания ветрового стекла по п.2.

11. Моторное транспортное средство по п.10, дополнительно включающее в себя модуль управления электрооборудованием кузова, содержащий вычислительное устройство, включающее в себя основной процессор, память, сетевой интерфейс, человеко-машинный интерфейс, устройство отображения и шину связи.

12. Моторное транспортное средство по п.11, в котором упомянутый модуль управления электрооборудованием кузова дополнительно включает в себя речевой процессор для обработки речевых команд, относящихся к упомянутой системе устранения запотевания ветрового стекла.

13. Моторное транспортное средство по п.11, в котором упомянутый модуль управления электрооборудованием кузова выполнен с возможностью уменьшать скорость работы упомянутого нагнетателя до предопределенного значения, когда субъект, находящийся в транспортном средстве, использует громкоговорящую телефонную связь внутри упомянутого транспортного средства, и упомянутый контроллер затем настраивает упомянутую относительную длительность включения на основании упомянутого уменьшения скорости работы нагнетателя.

14. Моторное транспортное средство по п.13, в котором (a) упомянутый модуль управления электрооборудованием кузова включает в себя компонент GPS/геолокатора для определения текущего местоположения для упомянутого транспортного средства в любой заданный момент времени, (b) упомянутый модуль управления электрооборудованием кузова выполнен с возможностью получать текущие данные погодных условий окружающей среды для упомянутого текущего местоположения по беспроводной сети и (c) упомянутый контроллер выполнен с возможностью использовать упомянутые текущие данные погодных условий окружающей среды для расчета упомянутого значения вероятности запотевания, выбора упомянутой относительной длительности включения или как для расчета упомянутого значения вероятности запотевания, так и для выбора упомянутой относительной длительности включения.

15. Способ устранения запотевания ветрового стекла транспортного средства, оборудованного (a) ветровым стеклом, включающим в себя электрический нагревательный элемент, (b) систему циркуляции воздуха, включающую в себя нагнетатель для обеспечения потока воздуха по поверхности ветрового стекла, и (c) контроллер, причем упомянутый способ состоит в том, что

выбирают, посредством упомянутого контроллера, относительную длительность включения для упомянутого электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха и температуры окружающей среды; и

настраивают, посредством упомянутого контроллера, упомянутую относительную длительность включения в ответ на изменение скорости работы нагнетателя.

16. Способ по п.15, дополнительно заключающийся в том, что рассчитывают, посредством упомянутого контроллера, значение вероятности запотевания и выбирают, посредством упомянутого контроллера, упомянутую относительную длительность включения для упомянутого электрического нагревательного элемента из предопределенных данных на основании рабочих параметров системы циркуляции воздуха, упомянутого значения вероятности запотевания и температуры окружающей среды.

17. Способ по п.16, дополнительно заключающийся в том, что используют, при расчете упомянутого значения вероятности запотевания, по меньшей мере один рабочий параметр системы циркуляции воздуха, выбранный из группы, состоящей из рабочего режима, скорости работы нагнетателя, температуры воздушного потока и влажности воздушного потока при выборе упомянутой относительной длительности включения.

18. Способ по п.16, дополнительно заключающийся в том, что (a) определяют, посредством упомянутого контроллера, текущее местоположение для упомянутого транспортного средства и текущие данные погоды для упомянутого текущего местоположения и (b) используют упомянутые текущие данные погоды для расчета упомянутого значения вероятности запотевания, выбора относительной длительности включения или как расчета упомянутого значения вероятности запотевания, так и выбора относительной длительности включения.

19. Способ по п.16, дополнительно заключающийся в том, что настраивают, посредством упомянутого контроллера, упомянутую относительную длительность включения в ответ на изменение распределения упомянутого воздушного потока, направленного по упомянутой поверхности упомянутого ветрового стекла.