用于測試氣候控制車輛座椅的裝置和方法
【專利摘要】本文提供了一種氣候控制座椅測試裝置。所述測試裝置可具有泵裝置，其配置成改變車輛座椅的氣候控制部分的鄰近范圍內的壓力。控制器可編程為檢測座椅的氣候控制部分內的氣流阻塞或損失。氣候控制部分可包括鼓風機馬達。控制器可基于通過泵裝置改變氣候控制部分鄰近范圍內的壓力而引起的鼓風機馬達所消耗的電流的變化來檢測氣流阻塞和/或損失。
【專利說明】用于測試氣候控制車輛座椅的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及測試用于車輛座椅的氣候控制系統內的氣流。
【背景技術】
[0002]機動車包括使車輛乘員溫暖和涼爽的功能，例如氣候控制車輛座椅。乘員控制裝置和/或控制器可直接控制這些氣候控制系統以便使乘員溫暖和/或涼爽。運行正常時，所述的氣候控制系統可使用模塊來加熱/冷卻氣流，并且使用鼓風機將氣流直接引向乘員。
【發明內容】
[0003]—種氣候控制座椅測試裝置,包括適應于倚靠著車輛座椅的氣候控制部分的A級表面裝飾罩安置的集氣室(plenum)。腔室形成在集氣室和A級表面裝飾罩之間。氣泵裝置被配置用于改變腔室內的壓力。車輛座椅的氣候控制部分包括鼓風機馬達。控制器編程為基于由腔室內的壓力的變化而引起的鼓風機馬達所消耗的電流的變化來探測A級表面裝飾罩與鼓風機馬達之間的氣流阻塞或損失。
[0004]—種用于測試氣候控制座位的方法，包括將集氣室倚靠著座椅的氣候控制部分安置以在集氣室和氣候控制部分之間形成腔室。該方法還包括在鼓風機馬達運行且腔室內的壓力處于第一壓力水平的同時采集鼓風機馬達的第一電流讀數。該方法還包括在鼓風機馬達運行且腔室內的壓力處于第二壓力水平時的同時采集鼓風機馬達的第二電流讀數。響應于第一和第二電流讀數之間小于臨界值的電流消耗絕對差值，輸出表明氣候控制部分存在氣流故障狀態的信號。
[0005]一種車輛座椅測試裝置，包括配置成改變座椅的氣候控制部分的鄰近范圍內的壓力的泵裝置。座椅測試裝置還包括至少一個控制器，其被編程成檢測氣候控制部分內的氣流阻塞或損失。氣候控制部分包括鼓風機馬達。所述的座椅測試裝置基于由鼓風機馬達所消耗的電流的變化來氣流阻塞或損失，這種電流的變化由泵裝置改變氣候控制部分的鄰近范圍內的壓力而引起。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是用于氣候控制車輛座椅的測試裝置的立體圖。
[0007]圖2是測試裝置和車輛座椅氣候控制系統的橫截面側視圖。
[0008]圖3是氣流故障狀態的橫截面側視圖，其中，泡沫閃絡(foam flashover)妨礙車輛座椅氣候控制系統內的氣流孔。
[0009]圖4是氣流故障狀態的橫截面側視圖，其中，密封件不當地密封在車輛座椅的氣候控制系統內。
[0010]圖5是氣流故障狀態的橫截面側視圖，其中，雜物阻塞車輛座椅的氣候控制系統內的通道。
[0011]圖6是車輛座椅的氣候控制系統內的氣流通道的橫截面平面圖。
[0012]圖7是用于測試車輛座椅的氣候控制系統的氣流的算法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]本文描述了所述發明的實施例。然而，應該理解，所公開的實施例僅為實例且其他的實施例可采用多種替代形式。附圖未必按比例繪制，一些特征可放大或縮小來顯示特定部件的細節。因此，所公開的具體結構和功能性細節不應解釋為限定，而是教導本領域的技術人員多樣地使用所公開概念的代表性基礎。如所屬領域普通技術人員理解的，參照任何一張附圖所示出和描述的不同特征可與一個或多個其他附圖所示出的特征相結合，以便產生未明確示出或描述的實施例。所示特征的組合為典型應用提供了代表性實施例。然而，與本公開教導相一致的特征的各種組合和修改可被應用于特定的應用和實施方式
[0014]機動車座椅具有的部件包括置于車輛的坐墊和座椅靠背內的氣候控制系統。這些氣候控制系統可包括加熱、冷卻和/或加熱/冷卻功能。加熱面板是被氣候控制系統用于使座椅乘員溫暖的裝置的一個實例，且通常被放置在坐墊和/或座椅靠背的表面或內飾的下面。最近，氣候控制系統使用氣流來提供加熱和冷卻功能。氣候控制系統的一個實例包括用于加熱/冷卻空氣的熱電裝置模塊(“TED”)以及引導氣流通過TED和氣候控制系統到達座椅乘員的鼓風機或風扇。控制器可促進TED和鼓風機的運作，這包括控制空氣溫度和氣流。控制器可與一個或多個乘員控制裝置通信和/或控制器可根據預編的指令運轉。當氣候控制系統正常運轉時，乘員可選擇希望的溫度，以便在乘員坐到座椅上時，可啟動來自TED和鼓風機的相應的輸出，以便使乘員溫暖或涼爽。然而，裝配氣候控制系統的部件時的錯誤可造成非正常運轉和/或可完全妨礙運轉。
[0015]舉例來說，氣流故障狀態可中斷運轉和氣流。這些氣流故障狀態的一個原因可包括氣候控制系統部件的不當裝配。不當裝配可導致氣候控制系統內的氣流堵塞和/或氣流泄露。一旦車輛座椅被裝配和/或安裝到車輛上，則評估氣候控制系統內的氣流可能是困難和/或耗時的。
[0016]在車輛裝配車間中，氣候控制系統和座椅的裝配可發生在將座椅安裝到車輛上之前的多個步驟中。座椅自身的裝配可在例如實時生產設備(“JIT設備”)的單獨設備上和輸送到車輛裝配車間之前進行。盡管車輛裝配車間可在裝配線上測試和/或評估氣候控制系統的運行，但是，一旦車輛座椅被安裝到車輛上，則更正任何可能被認定的氣流故障狀態(諸如氣流阻塞或泄露)可能是困難和/或耗時的。所述的故障狀態可能需要諸如車輛座椅拆卸和/或從車輛上移除座椅的任務，同時斷開與控制器或乘員控制裝置相關的任何線路。而且，氣候變量可影響座椅內氣候控制系統的測試的準確性。氣候變量的兩個實例包括車輛裝配車間的高溫和高濕度。
[0017]裝配線上的運行測試和維修站增加了車輛裝配車間的成本。為了評估氣流，氣候控制系統測試方法可能需要與安裝、評估和修理相關的操作者時間。舉例來說，TED測試裝置的一部分可能需要3到5分鐘用于使TED達到希望的測試溫度。一旦TED達到希望的溫度，則評估以及相關的修理時間可進一步提高操作者的時間花費和成本。因此，期望提供一種測試裝置和/或算法，來幫助識別車輛座椅的氣候控制系統內的氣流故障狀態。
[0018]圖1至圖6示出了用于具有氣候控制系統的汽車座椅12的示例性測試裝置10。測試裝置10可包括集氣室14、輸送管16、氣泵裝置18和電流計20。所述氣泵裝置18的實例可包括具有改變和/或影響流體系統(諸如真空泵和/或氣泵)內的壓力水平的能力的設備。由此，氣泵裝置18可具有單向氣流輸送和/或雙向氣流輸送。座椅12可包括坐墊22、座椅靠背24以及一個或多個氣候控制系統26。坐墊22和座椅靠背24均包括A級表面裝飾罩28。氣候控制系統26可包括裝飾罩28的裝飾孔29以及具有一個或多個支撐部分孔27的車輛座椅支撐部分31。支撐部分31可以倚靠著和/或鄰近裝飾罩28布置。當倚靠著裝飾罩28設置時，集氣室14和裝飾罩28可在它們之間形成腔室33。氣流通道34可曝露于支撐部分31和/或對支撐部分31開放，以使得氣流通道34可將流經TED 35的氣流分配到坐墊22和/或靠背24的不同部分。一個或多個配置可被用于將流經TED 35的氣流分配到坐墊22和/或座椅靠背24的不同部分。
[0019]舉例來說，圖6示出了氣流通道34，其具有Η形形狀并且包括曝露于TED 35的進氣口 36。然后，流經進氣口 36的空氣可被分送至整個氣流通道34，而且可穿過支撐部分孔27和裝飾孔29以使乘員溫暖/涼爽。諸如網狀發泡體和/或透氣間隔織物的不同材料可被用于支撐部分31。氣流通道34也可容納透氣間隔織物，以使得氣流可沿著氣流通道34流經部分織物。
[0020]氣候控制系統26的定位可改變。優選的位置可位于坐墊22和座椅靠背24的內部和/或鄰近坐墊22和座椅靠背24。每個氣候控制系統26還可包括鼓風系統30、管32和TED 35。鼓風系統30可包括鼓風機和鼓風機馬達以引導氣流通過管32到達TED 35。然而，氣候控制系統26的配置可改變，以使得鼓風系統30和TED 35可在無需管32的情況下進行流體連通。舉例來說，鼓風系統30可被安裝到TED 35以使得鼓風系統30可將氣流直接推送到TED 35。密封件38可置于TED 35和進氣孔36之間，以阻止、減少和/或最小化空氣泄漏。流經TED 35的空氣可根據乘員控制裝置40和/或控制器的指令被加熱或冷卻。由此，被氣候控制系統26加熱或冷卻的空氣可被傳遞給倚靠著裝飾罩28就坐的乘員。類似地，當集氣室14倚靠著坐墊22的裝飾罩28或座椅靠背24安置時，被加熱或冷卻的空氣可傳遞至腔室33。
[0021]如上文所提到的，可能出現中斷氣候控制系統26的運作的故障狀態。這些故障狀態可阻止、妨礙和/或阻礙氣流及時地達到希望的溫度；可造成坐墊22和靠背24不一致地加熱/冷卻；可完全阻止坐墊22和座椅靠背24的加熱/冷卻；和/或可阻止氣流到達乘員。故障狀態的原因的實例可包括(i)泡沫閃絡，例如支撐部分31的支撐部分孔27中的泡沫閃絡；(ii)雜物妨礙氣候控制系統26內的氣流；和/或(iii)密封失效，例如TED 35和進氣孔36之間的密封件38的失效。圖3示出了一種情境，其中，泡沫閃絡39已經阻塞了支撐部分孔27，因此，如氣流參考箭頭44所示，阻止了氣流通過裝飾孔29到達乘員。圖4示出了一種情境，其中，密封件38安裝不當并且使得來自氣候控制系統26的空氣如參考箭頭48所示泄露。圖5示出了一種情境，其中，如參考箭頭47所示，一塊雜物46妨礙氣流通過管32。
[0022]除非操作者拆卸車輛座椅12，否則這些氣流故障狀態通常不會被操作者發現，且如果車輛座椅12已經安裝，還會需要將其從車輛上移除。另外，操作者可能不知道從何處開始檢查座椅12來確定氣流故障狀態的原因。然而，測試裝置10的控制器可被編程，以便在不同壓力水平施加到腔室33和氣候控制系統26時，通過測量和比較鼓風系統30的第一電流讀數和第二電流讀數，來檢測裝飾罩28和鼓風系統30的馬達之間的氣流阻塞或氣流損失。
[0023]舉例來說，在將座椅12裝配在實時生產設備上之后且在裝配車間的車輛安裝之前，操作者可將集氣室14倚靠著坐墊22或座椅靠背24設置。另外地和/或可選地，坐墊22和靠背24的氣候控制系統26可連同兩個集氣室14 一起被檢測。在這樣的測試情境中，每個集氣室14可與氣泵裝置18或單獨的氣泵裝置流體連通。可選地，集氣室14可包括圍繞在集氣室14下沿的底座43，以輔助促進腔室33的封閉和/或基本上封閉的壓力系統。不同的材料可被用于底座43，所述的材料可輔助提供與裝飾罩28的緊密配合。舉例來說，底座43可由與密封條或乙烯基裙板相似的材料制成，以便輔助最小化腔室33的泄漏。集氣室14可具有進氣口 49，用于容納與氣泵裝置18流體連通的輸送管16。因此，輸送管16可促進氣泵裝置18和腔室33之間的流體連通，以使得氣泵裝置18也可與氣候控制系統26流體流通。
[0024]可選地，集氣室14可被配置成膨脹和/或收縮，以適應不同種類的座椅。這種膨脹和/或收縮的能力可調整腔室33和底座43，以符合各種類型座椅上的不同的裝飾孔配置，使得氣流可從各自的氣候控制系統進入腔室33。
[0025]現再次參照圖1和圖2，操作者可將電流計20連接到鼓風系統30的馬達，以準備采集第一電流讀數。不同的連接配置可被用于促進鼓風系統30的馬達和電流計20之間的電氣連接。舉例來說，操作者可使用座椅12的線束獲取鼓風系統30的電流輸出。操作者也可將電流計20的電線直接連接到鼓風系統30的馬達。一旦電流計20與鼓風系統30電氣連接，則操作者可激活鼓風系統30并采集第一電流讀數。然后，操作者可激活氣泵裝置
18以降低或升高腔室33的壓力水平。
[0026]一旦氣泵裝置18被激活，則操作者可通過電流計20采集鼓風系統30的馬達的第二電流讀數。如果氣候控制系統26和腔室33之間的流體連接運作正常，鼓風系統30的第二電流讀數可不同于第一電流讀數。電流讀數之間的電流消耗差值的大小可根據鼓風系統30的類型以及氣候控制系統16的配置而變化。由此，操作者可特定于不同類型的鼓風系統30和氣候控制系統26，建立電流消耗差值的范圍，以供測試使用。所述范圍可代表與氣候控制系統的正常運轉和/或不正常運轉以及氣流相關的電流消耗頻譜。舉例來說，第一電流讀數和第二電流讀數之間5%或更多的電流消耗絕對差值可表明氣候控制系統26之內僅存在很少或者幾乎沒有氣流阻塞和/或泄漏。在這里，所述范圍的較低部分可相當于第一電流讀數的電流消耗的95 %，而該范圍的較高部分可相當于第一電流讀數的電流消耗的105% ο在該實例中,控制器可輸出信號和/或警報，以表明氣候控制系統26不存在氣流故障狀態。信號和/或警報的另一個實例可表明沒有氣流阻塞或氣流損失。另外，操作者可建立臨界值，例如相當于第一電流讀數5%的電流消耗，以比較第一電流讀數和第二電流讀數之間的電流消耗絕對差值。
[0027]如果氣候控制系統26之內的氣流運轉不正常，則鼓風系統30的第二電流讀數可與第一電流讀數相同或基本上相同。因此，當氣流故障狀態存在時，第一和第二讀數之間的差值大約等于0。可選地，小于所建立臨界值(例如相當于第一電流讀數的5%的電流消耗)的電流消耗絕對差值可表明氣候控制系統26之內的堵塞和/或泄漏。在該實例中，控制器可輸出信號和/或警報，以表明氣候控制系統26存在氣流故障狀態。由此，操作者可進一步將評估和/或修理的努力關注在上文所述氣流故障狀態的成因上。
[0028]現參照圖7，算法通常由參考數字100指代。操作102可包括將集氣室14倚靠著座椅12的諸如坐墊22或座椅靠背24的裝飾孔29的氣候控制部分安置。集氣室14和坐墊22，或集氣室14和座椅靠背24可限定出具有第一壓力水平的腔室33。集氣室14可設置成使得裝飾孔29朝向腔室33開放。在操作104中，鼓風系統30可激活以引導氣流穿過氣候控制系統26。在操作106中，電流計20可采集鼓風系統30的第一電流讀數。在操作108中，氣泵裝置18可激活以將腔室33的壓力水平從第一壓力水平降低或增加到第二壓力水平。在操作110中，電流計20可采集鼓風系統30的第二電流讀數。在操作112中，響應于第一和第二電流讀數之間大約為0的電流消耗絕對差值，可輸出表明氣候控制系統26具有氣流故障狀態的信號。在收到氣流故障狀態的警報后，操作者評估和/或修理的努力可集中在上述氣流故障狀態的原因上。
[0029]在操作112中，還可輸出額外的和/或可選的響應。舉例來說，響應于第一和第二電流讀數之間小于臨界值的電流消耗絕對差值，操作112可輸出表明氣候控制系統26存在氣流故障狀態的信號。作為另一實例，響應于第一和第二電流讀數之間大于臨界值的電流消耗絕對差值，操作112可輸出表明氣候控制系統26不存在氣流故障狀態的信號。
[0030]本文所描述的程序、方法或算法可傳送至處理裝置、控制器或計算機或通過它們來實現，所述的處理裝置、控制器或計算機可包括任何現存的可編程電子控制單元或專用電子控制單元。同樣地，所述的程序、方法或算法能夠通過許多種形式以控制器或計算機可執行的數據或指令存儲，包括但不限于貯存在不可寫入存儲介質(諸如只讀存儲器設備)上的永久性信息以及可變更地貯存在可寫入存儲介質(諸如軟盤、磁盤、光盤、隨機存取存儲器設備以及其他的磁性和光學介質)上的信息。所述的程序、方法或算法也可通過軟件可執行對象實現。可選地，所述的程序、方法或算法可全部或部分地使用合適的硬件組件來實施，例如專用集成電路(ASICs)、現場可編程門陣列(FPGAs)、狀態機、或其他的硬件組件或設備，或者是硬件、軟件和固件組件的組合。
[0031]盡管上文描述了示例性實施例，但并不意味著這些實施例描述了權利要求所包括的所有可能形式。本說明書里的詞語僅僅是描述性詞語而非限制性詞語，并且應當理解，可進行多種變化而不背離所要求保護的本發明的精神和范圍。正如前文的描述，可將不同實施例的特征組合在一起來形成本發明的其他的未明確描述或示出的實施例。盡管相對于其他實施例或現有技術的實現，各種實施例已經被描述為關于一個或多個所期望的特性提供了優勢或者是優選的，所述領域的一般技術人員應該理解，一個或多個特征或特性可妥協于實現所期望的決定于特定應用或實現的總體系統屬性。這些屬性可包括但不限于成本、強度、耐久性、壽命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可用性、重量、工藝性、易組裝性，等等。同樣地，就一個或多個特性而言，相比較其他實施例或現有技術的實現，被描述為不合意的實施例不會脫離本發明的范圍外，而且對于特定的應用可以是滿足需要的。
【權利要求】
1.一種氣候控制座椅測試裝置，包括: 集氣室，適應于倚靠著車輛座椅的氣候控制部分的A級表面裝飾罩安置，以使得所述集氣室和所述A級表面裝飾罩形成腔室； 氣泵裝置，配置成用于改變所述腔室內的壓力； 至少一個控制器，編程為基于由所述腔室內的壓力的變化而引起的鼓風機馬達所消耗的電流的變化來檢測所述A級表面裝飾罩與所述氣候控制部分的所述鼓風機馬達之間的氣流阻塞或氣流損失。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個控制器進一步編程為:當由所述鼓風機馬達消耗的電流的所述變化大約等于零時輸出表示檢測到所述氣流阻塞或所述氣流損失的警報。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個控制器進一步編程為:當由所述鼓風機馬達消耗的電流的所述變化為5%或更大時輸出表示無氣流阻塞或無氣流損失的警報。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述氣泵裝置進一步配置成增加所述腔室內的所述壓力。
5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述氣泵裝置進一步配置成減小所述腔室內的所述壓力。
6.一種用于測試氣候控制座椅的方法，包括: 倚靠著所述座椅的氣候控制部分安置集氣室，以使得所述集氣室和所述座椅形成腔室; 在鼓風機馬達運行且所述腔室內的壓力處于第一壓力的同時，采集所述氣候控制部分的所述鼓風機馬達的第一電流讀數； 在所述鼓風機馬達運行且所述腔室內的所述壓力處于第二壓力的同時，采集所述鼓風機馬達的第二電流讀數；以及 響應于所述第一電流讀數和所述第二電流讀數之間小于臨界值的電流消耗絕對差值，輸出表明所述氣候控制部分存在氣流故障狀態的信號。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括響應于所述第一電流讀數和所述第二電流讀數之間大約為零的電流消耗絕對差值，輸出表明所述氣候控制部分存在氣流故障狀態的信號。
8.根據權利要求6所述的方法，還包括響應于所述第一電流讀數和所述第二電流讀數之間大于所述臨界值的所述電流消耗絕對差值，輸出表明所述氣候控制部分沒有氣流故障狀態的信號。
9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述臨界值為等于所述第一電流讀數的5%的電流消耗。
10.一種車輛座椅測試裝置,包括: 泵裝置，配置成改變座椅的氣候控制部分的鄰近范圍內的壓力；以及 至少一個控制器，編程為基于由所述氣候控制部分的鼓風機馬達所消耗的電流的變化來檢測所述氣候控制部分內的氣流阻塞或損失，所述電流的變化由所述泵裝置改變所述氣候控制部分的所述鄰近范圍內的所述壓力而引起。
11.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個控制器進一步編程為:當由所述鼓風機馬達消耗的電流的所述變化大約等于零時輸出氣流故障狀態警報。
12.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個控制器進一步編程為:當所述鼓風機馬達消耗的電流的所述變化小于或等于關聯于所述鼓風機馬達的第一電流讀數的95%或者是大于或等于所述第一電流讀數的105%時，輸出表明所述氣候控制部分沒有氣流故障狀態的信號。
13.根據權利要求10所述的裝置，還包括: 集氣室，適應于倚靠著所述氣候控制部分的裝飾罩安置以形成鄰近所述氣候控制部分的腔室，其中，所述腔室流體連通于所述泵裝置和所述氣候控制部分。
【文檔編號】G01M17/007GK104344963SQ201410381622
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月5日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】大衛·威廉姆·蓋恩思, 安東·科瑞里克 申請人:福特環球技術公司